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1、課時作業(yè)(二十七) 平面向量的基本定理及坐標表示
一、選擇題
1.已知點A(1,3),B(4,-1),則與向量同方向的單位向量為( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:=(3,-4),||=5.
與同方向的單位向量為=,故應(yīng)A.
2.如圖,平面內(nèi)的兩條相交直線OP1和OP2將該平面分割成四個部分Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ(不包含邊界).設(shè)=m+n,且點P落在第Ⅲ部分,則實數(shù)m,n滿足( )
A.m>0,n>0 B.m>0,n<0
C.m<0,n>0 D.m<0,n<0
答案:B
解析:由題意及平面向量基本定理,得
在=m+n中,m>0,n<0.
故應(yīng)
2、選B.
3.在平面直角坐標系中,點O(0,0),P(6,8),將向量繞點O逆時針方向旋轉(zhuǎn)后得向量,則點Q的坐標是( )
A.(-7,-) B.(-7,)
C.(-4,-2) D.(-4,2)
答案:A
解析:∵點O(0,0),P(6,8),
∴=(6,8),
設(shè)=(10cos θ,10sin θ),
則cos θ=,sin θ=,
∵向量繞點O逆時針方向旋轉(zhuǎn)后得向量,
設(shè)Q(x,y),則
x=10cos=10
=-7,
y=10sin=10
=-,
∴Q點的坐標為(-7,-).
故應(yīng)選A.
4.若a=(2cos α,1),b=(sin α,1),
3、且a∥b,則tan α等于( )
A.2 B.
C.-2 D.-
答案:A
解析:∵a∥b,則a=λb,
∴2cos α-sin α=0,即tan α=2.
故應(yīng)選A.
5.設(shè)向量a=(1,-3),b=(-2,4),若表示向量4a,3b-2a,c的有向線段首尾相接能構(gòu)成三角形,則向量c為( )
A.(1,-1) B.(-1,1)
C.(-4,6) D.(4,-6)
答案:D
解析:設(shè)向量c=(x,y),
∵向量4a,3b-2a,c首尾相接能構(gòu)成三角形,
∴4a+3b-2a+c=0,
即
解得x=4,y=-6,
即c=(4,-6).
故應(yīng)選D.
6.已知非
4、零向量e1,e2,a,b滿足a=2e1-e2,b=ke1+e2.給出以下結(jié)論:
①若e1與e2不共線,a與b共線,則k=-2;
②若e1與e2不共線,a與b共線,則k=2;
③存在實數(shù)k,使得a與b不共線,e1與e2共線;
④不存在實數(shù)k,使得a與b不共線,e1與e2共線.
其中正確結(jié)論的個數(shù)是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:B
解析:若a與b共線,即a=λb,即2e1-e2=λke1+λe2,而e1與e2不共線,
∴解得k=-2.故①正確,②不正確.
若a與b不共線,若e1與e2共線,則e2=λe1,有
∵e1,e2,a,b為非零向量,∴λ≠2且λ≠-
5、k,
∴a=b,即a=b,這時a與b共線,
∴不存在實數(shù)k滿足題意,故③不正確,④正確.
綜上,正確的結(jié)論為①④.
故應(yīng)選B.
二、填空題
7.若三點A(2,2),B(a,0),C(0,b)(ab≠0)共線,則+的值為________.
答案:
解析:=(a-2,-2),=(-2,b-2),
依題意,有(a-2)(b-2)-4=0,
即ab-2a-2b=0,所以+=.
8.(2020·徐州模擬)在△ABC中,若點D是邊AB上靠近點B的三等分點,若=a,=b,則等于________.
答案:a+b
解析:∵D是邊AB上靠近點B的三等分點,
∴=,
=+,且=-=b-
6、a,
∴=+=a+(b-a)=a+b.
9.(2020·大慶模擬)已知A(-3,0),B(0,),O為坐標原點,C在第二象限,且∠AOC=30°,=λ+,則實數(shù)λ的值為________.
答案:1
解析:由題意知,=(-3,0),=(0,),則=(-3λ,),
由∠AOC=30°知以x軸的非負半軸為始邊,OC為終邊的一個角為150°,
∴tan 150°=,即-=-,∴λ=1.
10.給出以下四個命題:
①四邊形ABCD是菱形的充要條件是=,且||=||;
②點G是△ABC的重心,則++=0;
③若=3e1,=-5e1,且||=||,則四邊形ABCD是等腰梯形;
④若||
7、=8,||=5,則3≤||≤13.
其中所有正確命題的序號為________.
答案:①③④
解析:對于①,當=時,則四邊形ABCD為平行四邊形,又||=||,故該平行四邊形為菱形,反之,當四邊形ABCD為菱形時,則=,且||=||,故正確;對于②,若G為△ABC的重心,則++=0,故不正確;對于③,由條件知=-,所以∥且||>||,又||=||,故四邊形ABCD為等腰梯形,正確;對于④,當,共線同向時,||=3,當,共線反向時,||=8+5=13,當,不共線時3<||<13,故正確.
綜上,正確命題為①③④.
三、解答題
11.平面內(nèi)給定三個向量a=(2,1),b=(-1,2),
8、c=(3,1),回答下列問題:
(1)求4a+2b-c;
(2)若(a+kb)∥(2a-c),求實數(shù)k.
解:(1)4a+2b-c=4(2,1)+2(-1,2)-(3,1)=(8,4)+(-2,4)-(3,1)=(3,7).
(2)∵(a+kb)∥(2a-c),
又a+kb=(2-k,1+2k),2a-c=(1,1),
∴2-k-(1+2k)=0,
∴k=.
12.已知點O(0,0),A(1,2),B(4,5),=t1+t2,
(1)求點P在第二象限的充要條件;
(2)證明:當t1=1時,不論t2為何實數(shù),A,B,P三點共線;
(3)試求當t1,t2滿足什么條件時,O
9、,A,B,P能組成一個平行四邊形.
解:(1)=t1(1,2)+t2(3,3)=(t1+3t2,2t1+3t2),P在第二象限的充要條件是有解.
∴-t2<t1<-3t2且t2<0.
(2)證明:當t1=1時,有-=t2,
∴=t2,∴不論t2為何實數(shù),A,B,P三點共線.
(3)由=(t1+3t2,2t1+3t2),得點P(t1+3t2,2t1+3t2),
∴O,A,B,P能組成一個平行四邊形有三種情況.
當=,有解得
當=,有解得
當=,有解得
13.(2020·瀏陽模擬)如圖,G是△OAB的重心,P,Q分別是邊OA,OB上的動點,且P,G,Q三點共線.
(1)設(shè)=λ,將用λ,,表示;
(2)設(shè)=x,=y(tǒng),證明:+是定值.
解:(1)=+=+λ
=+λ(-)=(1-λ)+λ.
(2)證明:一方面,由(1),得
=(1-λ)+λ=(1-λ)x+λy;①
另一方面,∵G是△OAB的重心,
∴==×(+)
=+.②
而,不共線,
∴由①②,得
解得∴+=3(定值).