训练17平面向量线性运算、平面向量基本定理[分值:65分]
一、单项选择题(每小题5分,共20分)
1.(2024·马鞍山模拟)已知向量a=(3,1),b=(2m-1,3),若a与b共线,则实数m等于()
A.132 B.5 C.7
答案B
解析由题意,得3×3-1×(2m-1)=0,
解得m=5.
2.设向量a=(1,-3),b=(-2,4),c=(-1,-2),若表示向量4a,4b-2c,2(a-c),d的有向线段首尾相接能构成四边形,则向量d为()
A.(2,6) B.(-2,6)
C.(2,-6) D.(-2,-6)
答案D
解析由题意知4a+4b-2c+2(a-c)+d=0,
∴d=-6a-4b+4c=-6(1,-3)-4(-2,4)+4(-1,-2)=(-6+8-4,18-16-8)=(-2,-6).
3.如图,在等腰梯形ABCD中,AB=BC=CD=3AD,点E为线段CD上靠近D的三等分点,点F为线段BC的中点,则FE等于()
A.-1318AB+
C.-1118AB+
答案B
解析FE=FC+CE=1
=1
=-1318
4.如图,不共线的三个向量a,b,c以圆心O为起点,终点落在同一圆周上,且两两夹角相等,若c=xa+yb,则x+y等于
()
A.-2 B.-3 C.-2 D.-1
答案A
解析因为不共线的三个向量a,b,c以圆心O为起点,终点落在同一圆周上,且两两夹角相等,
所以三个向量的终点A,B,C组成一个等边三角形,
即O是这个等边三角形的中心也就是重心,故a+b+c=0?a+b+xa+yb=0?x=-1,y=-1?x+y=-2.
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
5.已知向量a=(2,0),b=(1,1),则()
A.|a|=|b|
B.4a-3b=(5,-3)
C.{a,b}可以作为平面向量的一个基底
D.(a-b)∥b
答案BC
解析选项A,|a|=2,|b|=2,即|a|≠|b|,A错误;选项B,4a-3b=(5,-3),B正确;选项C,2×1-0×1≠0,即a,b不共线,则{a,b}可以作为平面向量的一个基底,C正确;选项D,a-b=(1,-1),由1×(-1)-1×1≠0,即a-b与b不共线,D错误.
6.如图,在△ABC中,BD=λBC,其中λ∈[0,1],B=π6,AB=4,BC=5,则(
A.当λ=23时,
B.当AB·BD=-23时,λ=1
C.当λ=1时,△ABD的面积最大
D.当λ=35时,AD⊥
答案ABC
解析对于A,∵BD=λBC,
∴AD-AB=λAC-λ
即AD=(1-λ)AB+λAC,
∴当λ=23时,AD=2
对于B,由AB·BD=AB·(λBC)=4×5λ×cosπ-π6=-23可得λ=
对于C,当λ=1时,BD=BC,D与C重合,△ABD的面积最大,故
对于D,当λ=35时,AD
∴AD·BC=AB
=AB·BC+3
=4×5×-32+35×52=15-103≠
三、填空题(每小题5分,共10分)
7.已知A(2,3),B(4,-3),点P在线段BA的延长线上,且2BP=3AP,则点P的坐标是.?
答案(-2,15)
解析设点O为坐标原点,
∵点P在线段BA的延长线上,且2BP=3AP,
∴2BP=3AP,
即2(OP-OB)=3(OP
∴OP=3OA-2OB=3(2,3)-2(4,-3)=(-2,15).
∴点P的坐标为(-2,15).
8.在△ABC中,AB=5,AC=25,BC上的高AD=4,且垂足D在线段BC上,H为△ABC的垂心且AH=xAB+yAC(x,y∈R),则xy=.
答案2
解析由题意,因为AD⊥BC,AB=5,AC=25,BC上的高AD=4,
所以BD=3,CD=2,所以BD=
即AD-
即AD=
因为H为△ABC的垂心,所以A,H,D三点共线,
因此存在实数λ,使得AH=λAD,
所以AH=25λAB
又AH=xAB+yAC,所以xy
四、解答题(共23分)
9.(11分)设e1,e2是两个不共线的向量,已知AB=2e1-8e2,CB=e1+3e2,CD=2e1-e2.
(1)求证:A,B,D三点共线;(5分)
(2)若BF=3e1-ke2,且B,D,F三点共线,求k的值.(6分)
(1)证明由已知得BD=CD-CB=(2e1-e2)-(e1+3e2)=e1-
∵AB=2e1-8e2,∴AB=2BD.
又∵AB与BD有公共点B,∴A,B,D三点共线.
(2)解由(1)可知BD=e1-4e2,
∵BF=3e1-ke2,且B,D,F三点共线,
∴BF=λBD(λ∈R),即3e1-ke2=λe1-4λe2,
即λ=3,-
10.(12分)如图,在平行四边形