
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第五章eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,,,,))平面向量第一節(jié)平面向量的概念及其線性運(yùn)算1.向量的有關(guān)概念名稱定義備注向量既有大小又有方向的量;向量的大小叫做向量的長(zhǎng)度(或稱模)平面向量是自由向量零向量長(zhǎng)度為0的向量;其方向是任意的記作0單位向量長(zhǎng)度等于1個(gè)單位的向量非零向量a的單位向量為±eq\f(a,|a|)平行向量方向相同或相反的非零向量(又叫做共線向量)0與任一向量平行或共線相等向量長(zhǎng)度相等且方向相同的向量?jī)上蛄恐挥邢嗟然虿坏?,不能比較大小相反向量長(zhǎng)度相等且方向相反的向量0的相反向量為02.向量的線性運(yùn)算向量運(yùn)算定義法則(或幾何意義)運(yùn)算律加法求兩個(gè)向量和的運(yùn)算三角形法則平行四邊形法則(1)交換律:a+b=b+a;(2)結(jié)合律:(a+b)+c=a+(b+c)減法求a與b的相反向量-b的和的運(yùn)算叫做a與b的差三角形法則a-b=a+(-b)數(shù)乘求實(shí)數(shù)λ與向量a的積的運(yùn)算(1)|λa|=|λ||a|;(2)當(dāng)λ>0時(shí),λa的方向與a的方向相同;當(dāng)λ<0時(shí),λa的方向與a的方向相反;當(dāng)λ=0時(shí),λa=0λ(μa)=(λμ)a;(λ+μ)a=λa+μa;λ(a+b)=λa+λb3.共線向量定理向量a(a≠0)與b共線,當(dāng)且僅當(dāng)有唯一一個(gè)實(shí)數(shù)λ,使得b=λa.[小題體驗(yàn)]1.下列四個(gè)命題中,正確的命題是()A.若a∥b,則a=b B.若|a|=|b|,則a=bC.若|a|=|b|,則a∥b D.若a=b,則|a|=|b|答案:D2.若m∥n,n∥k,則向量m與向量k()A.共線 B.不共線C.共線且同向 D.不一定共線答案:D3.若D是△ABC的邊AB上的中點(diǎn),則向量eq\o(CD,\s\up7(→))等于()A.-eq\o(BC,\s\up7(→))+eq\f(1,2)eq\o(BA,\s\up7(→)) B.-eq\o(BC,\s\up7(→))-eq\f(1,2)eq\o(BA,\s\up7(→))C.eq\o(BC,\s\up7(→))-eq\f(1,2)eq\o(BA,\s\up7(→)) D.eq\o(BC,\s\up7(→))+eq\f(1,2)eq\o(BA,\s\up7(→))答案:A4.已知a與b是兩個(gè)不共線的向量,且向量a+λb與-(b-3a)共線,則λ=________.答案:-eq\f(1,3)1.在利用向量減法時(shí),易弄錯(cuò)兩向量的順序,從而求得所求向量的相反向量,導(dǎo)致錯(cuò)誤.2.在向量共線的重要條件中易忽視“a≠0”,否則λ可能不存在,也可能有無(wú)數(shù)個(gè).3.要注意向量共線與三點(diǎn)共線的區(qū)別與聯(lián)系.[小題糾偏]1.若菱形ABCD的邊長(zhǎng)為2,則|eq\o(AB,\s\up7(→))-eq\o(CB,\s\up7(→))+eq\o(CD,\s\up7(→))|=________.解析:|eq\o(AB,\s\up7(→))-eq\o(CB,\s\up7(→))+eq\o(CD,\s\up7(→))|=|eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(BC,\s\up7(→))+eq\o(CD,\s\up7(→))|=|eq\o(AD,\s\up7(→))|=2.答案:22.已知a,b是非零向量,命題p:a=b,命題q:|a+b|=|a|+|b|,則p是q的________條件.解析:若a=b,則|a+b|=|2a|=2|a|,|a|+|b|=|a|+|a|=2|a|,即p?q.若|a+b|=|a|+|b|,由加法的運(yùn)算知a與b同向共線,即a=λb,且λ>0,故q?/p.∴p是q的充分不必要條件.答案:充分不必要eq\a\vs4\al(考點(diǎn)一平面向量的有關(guān)概念)eq\a\vs4\al(基礎(chǔ)送分型考點(diǎn)——自主練透)[題組練透]1.設(shè)a0為單位向量,下列命題中:①若a為平面內(nèi)的某個(gè)向量,則a=|a|·a0;②若a與a0平行,則a=|a|a0;③若a與a0平行且|a|=1,則a=a0.假命題的個(gè)數(shù)是()A.0 B.1C.2 D.3解析:選D向量是既有大小又有方向的量,a與|a|a0的模相同,但方向不一定相同,故①是假命題;若a與a0平行,則a與a0的方向有兩種情況:一是同向,二是反向,反向時(shí)a=-|a|a0,故②③也是假命題.綜上所述,假命題的個(gè)數(shù)是3.2.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.有向線段可以表示向量但不是向量,且向量也不是有向線段B.若向量a和b不共線,則a和b都是非零向量C.長(zhǎng)度相等但方向相反的兩個(gè)向量不一定共線D.方向相反的兩個(gè)非零向量必不相等解析:選C選項(xiàng)A中向量與有向線段是兩個(gè)完全不同的概念,故正確;選項(xiàng)B中零向量與任意向量共線,故a,b都是非零向量,故正確;選項(xiàng)C中是共線向量,故錯(cuò)誤;選項(xiàng)D中既然方向相反就一定不相等,故正確.3.(易錯(cuò)題)給出下列命題:①若a=b,b=c,則a=c;②若A,B,C,D是不共線的四點(diǎn),則eq\o(AB,\s\up7(→))=eq\o(DC,\s\up7(→))是四邊形ABCD為平行四邊形的充要條件;③a=b的充要條件是|a|=|b|且a∥b;④若a∥b,b∥c,則a∥c.其中正確命題的序號(hào)是________.解析:①正確.∵a=b,∴a,b的長(zhǎng)度相等且方向相同,又b=c,∴b,c的長(zhǎng)度相等且方向相同,∴a,c的長(zhǎng)度相等且方向相同,故a=c.②正確.∵eq\o(AB,\s\up7(→))=eq\o(DC,\s\up7(→)),∴|eq\o(AB,\s\up7(→))|=|eq\o(DC,\s\up7(→))|且eq\o(AB,\s\up7(→))∥eq\o(DC,\s\up7(→)),又A,B,C,D是不共線的四點(diǎn),∴四邊形ABCD為平行四邊形;反之,若四邊形ABCD為平行四邊形,則eq\o(AB,\s\up7(→))∥eq\o(DC,\s\up7(→))且|eq\o(AB,\s\up7(→))|=|eq\o(DC,\s\up7(→))|,因此,eq\o(AB,\s\up7(→))=eq\o(DC,\s\up7(→)).③不正確.當(dāng)a∥b且方向相反時(shí),即使|a|=|b|,也不能得到a=b,故|a|=|b|且a∥b不是a=b的充要條件,而是必要不充分條件.④不正確.考慮b=0這種特殊情況.綜上所述,正確命題的序號(hào)是①②.答案:①②[謹(jǐn)記通法]向量有關(guān)概念的5個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)向量:方向、長(zhǎng)度.(2)非零共線向量:方向相同或相反.(3)單位向量:長(zhǎng)度是一個(gè)單位長(zhǎng)度.(4)零向量:方向沒(méi)有限制,長(zhǎng)度是0.(5)相等相量:方向相同且長(zhǎng)度相等.如“題組練透”第3題易混淆有關(guān)概念.eq\a\vs4\al(考點(diǎn)二向量的線性運(yùn)算)eq\a\vs4\al(基礎(chǔ)送分型考點(diǎn)——自主練透)[題組練透]1.(2018·武漢調(diào)研)設(shè)M為平行四邊形ABCD對(duì)角線的交點(diǎn),O為平行四邊形ABCD所在平面內(nèi)的任意一點(diǎn),則eq\o(OA,\s\up7(→))+eq\o(OB,\s\up7(→))+eq\o(OC,\s\up7(→))+eq\o(OD,\s\up7(→))等于()A.eq\o(OM,\s\up7(→)) B.2eq\o(OM,\s\up7(→))C.3eq\o(OM,\s\up7(→)) D.4eq\o(OM,\s\up7(→))解析:選D因?yàn)镸是平行四邊形ABCD對(duì)角線AC,BD的交點(diǎn),所以eq\o(OA,\s\up7(→))+eq\o(OC,\s\up7(→))=2eq\o(OM,\s\up7(→)),eq\o(OB,\s\up7(→))+eq\o(OD,\s\up7(→))=2eq\o(OM,\s\up7(→)),所以eq\o(OA,\s\up7(→))+eq\o(OB,\s\up7(→))+eq\o(OC,\s\up7(→))+eq\o(OD,\s\up7(→))=4eq\o(OM,\s\up7(→)).2.(2018·溫州模擬)在等腰梯形ABCD中,eq\o(AB,\s\up7(→))=-2eq\o(CD,\s\up7(→)),M為BC的中點(diǎn),則eq\o(AM,\s\up7(→))=()A.eq\f(1,2)eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\f(1,2)eq\o(AD,\s\up7(→)) B.eq\f(3,4)eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\f(1,2)eq\o(AD,\s\up7(→))C.eq\f(3,4)eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\f(1,4)eq\o(AD,\s\up7(→)) D.eq\f(1,2)eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\f(3,4)eq\o(AD,\s\up7(→))解析:選B因?yàn)閑q\o(AB,\s\up7(→))=-2eq\o(CD,\s\up7(→)),所以eq\o(AB,\s\up7(→))=2eq\o(DC,\s\up7(→)).又M是BC的中點(diǎn),所以eq\o(AM,\s\up7(→))=eq\f(1,2)(eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(AC,\s\up7(→)))=eq\f(1,2)(eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(AD,\s\up7(→))+eq\o(DC,\s\up7(→)))=eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(AD,\s\up7(→))+\f(1,2)eq\o(AB,\s\up7(→))))=eq\f(3,4)eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\f(1,2)eq\o(AD,\s\up7(→)).3.設(shè)D,E分別是△ABC的邊AB,BC上的點(diǎn),AD=eq\f(1,2)AB,BE=eq\f(2,3)BC.若eq\o(DE,\s\up7(→))=λ1eq\o(AB,\s\up7(→))+λ2eq\o(AC,\s\up7(→))(λ1,λ2為實(shí)數(shù)),則λ1+λ2的值為_(kāi)_______.解析:eq\o(DE,\s\up7(→))=eq\o(DB,\s\up7(→))+eq\o(BE,\s\up7(→))=eq\f(1,2)eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\f(2,3)eq\o(BC,\s\up7(→))=eq\f(1,2)eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\f(2,3)(eq\o(BA,\s\up7(→))+eq\o(AC,\s\up7(→)))=-eq\f(1,6)eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\f(2,3)eq\o(AC,\s\up7(→)),所以λ1=-eq\f(1,6),λ2=eq\f(2,3),即λ1+λ2=eq\f(1,2).答案:eq\f(1,2)[謹(jǐn)記通法]1.平面向量的線性運(yùn)算技巧(1)不含圖形的情況:可直接運(yùn)用相應(yīng)運(yùn)算法則求解.(2)含圖形的情況:將它們轉(zhuǎn)化到三角形或平行四邊形中,充分利用相等向量、相反向量、三角形的中位線等性質(zhì),把未知向量用已知向量表示出來(lái)求解.2.利用平面向量的線性運(yùn)算求參數(shù)的一般思路(1)沒(méi)有圖形的準(zhǔn)確作出圖形,確定每一個(gè)點(diǎn)的位置.(2)利用平行四邊形法則或三角形法則進(jìn)行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化為要求的向量形式.(3)比較、觀察可知所求.eq\a\vs4\al(考點(diǎn)三共線向量定理的應(yīng)用)eq\a\vs4\al(重點(diǎn)保分型考點(diǎn)——師生共研)[典例引領(lǐng)]1.在△ABC中,點(diǎn)D在線段BC的延長(zhǎng)線上,且eq\o(BC,\s\up7(→))=3eq\o(CD,\s\up7(→)),點(diǎn)O在線段CD上(與點(diǎn)C,D不重合),若eq\o(AO,\s\up7(→))=xeq\o(AB,\s\up7(→))+(1-x)·eq\o(AC,\s\up7(→)),則x的取值范圍是()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2))) B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,3)))C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),0)) D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3),0))解析:選D設(shè)eq\o(CO,\s\up7(→))=y(tǒng)eq\o(BC,\s\up7(→)),∵eq\o(AO,\s\up7(→))=eq\o(AC,\s\up7(→))+eq\o(CO,\s\up7(→))=eq\o(AC,\s\up7(→))+yeq\o(BC,\s\up7(→))=eq\o(AC,\s\up7(→))+y(eq\o(AC,\s\up7(→))-eq\o(AB,\s\up7(→)))=-yeq\o(AB,\s\up7(→))+(1+y)eq\o(AC,\s\up7(→)),∵eq\o(BC,\s\up7(→))=3eq\o(CD,\s\up7(→)),點(diǎn)O在線段CD上(與點(diǎn)C,D不重合),∴y∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,3))),∵eq\o(AO,\s\up7(→))=xeq\o(AB,\s\up7(→))+(1-x)eq\o(AC,\s\up7(→)),∴x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3),0)).2.設(shè)兩個(gè)非零向量a與b不共線,(1)若eq\o(AB,\s\up7(→))=a+b,eq\o(BC,\s\up7(→))=2a+8b,eq\o(CD,\s\up7(→))=3(a-b),求證:A,B,D三點(diǎn)共線;(2)試確定實(shí)數(shù)k,使ka+b和a+kb同向.解:(1)證明:∵eq\o(AB,\s\up7(→))=a+b,eq\o(BC,\s\up7(→))=2a+8b,eq\o(CD,\s\up7(→))=3a-3b,∴eq\o(BD,\s\up7(→))=eq\o(BC,\s\up7(→))+eq\o(CD,\s\up7(→))=2a+8b+3a-3b=5(a+b)=5eq\o(AB,\s\up7(→)).∴eq\o(AB,\s\up7(→)),eq\o(BD,\s\up7(→))共線,又∵它們有公共點(diǎn)B,∴A,B,D三點(diǎn)共線.(2)∵ka+b與a+kb同向,∴存在實(shí)數(shù)λ(λ>0),使ka+b=λ(a+kb),即ka+b=λa+λkb.∴(k-λ)a=(λk-1)b.∵a,b是不共線的兩個(gè)非零向量,eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(k-λ=0,,λk-1=0,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(k=1,,λ=1))或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(k=-1,,λ=-1,))又∵λ>0,∴k=1.[由題悟法]共線向量定理的3個(gè)應(yīng)用(1)證明向量共線:對(duì)于向量a,b,若存在實(shí)數(shù)λ,使a=λb,則a與b共線.(2)證明三點(diǎn)共線:若存在實(shí)數(shù)λ,使eq\o(AB,\s\up7(→))=λeq\o(AC,\s\up7(→)),則A,B,C三點(diǎn)共線.(3)求參數(shù)的值:利用共線向量定理及向量相等的條件列方程(組)求參數(shù)的值.[提醒]證明三點(diǎn)共線時(shí),需說(shuō)明共線的兩向量有公共點(diǎn).[即時(shí)應(yīng)用]1.已知向量e1與e2不共線,且向量eq\o(AB,\s\up7(→))=e1+me2,eq\o(AC,\s\up7(→))=ne1+e2,若A,B,C三點(diǎn)共線,則實(shí)數(shù)m,n滿足的條件是()A.mn=1 B.mn=-1C.m+n=1 D.m+n=-1解析:選A因?yàn)锳,B,C三點(diǎn)共線,所以一定存在一個(gè)確定的實(shí)數(shù)λ,使得eq\o(AB,\s\up7(→))=λeq\o(AC,\s\up7(→)),所以有e1+me2=nλe1+λe2,由此可得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1=nλ,,m=λ,))所以mn=1.2.如圖,在△ABC中,D,F(xiàn)分別是BC,AC的中點(diǎn),eq\o(AE,\s\up7(→))=eq\f(2,3)eq\o(AD,\s\up7(→)),eq\o(AB,\s\up7(→))=a,eq\o(AC,\s\up7(→))=b.(1)用a,b表示向量eq\o(AD,\s\up7(→)),eq\o(AE,\s\up7(→)),eq\o(AF,\s\up7(→)),eq\o(BE,\s\up7(→)),eq\o(BF,\s\up7(→));(2)求證:B,E,F(xiàn)三點(diǎn)共線.解:(1)延長(zhǎng)AD到G,使eq\o(AD,\s\up7(→))=eq\f(1,2)eq\o(AG,\s\up7(→)),連接BG,CG,得到?ABGC,所以eq\o(AG,\s\up7(→))=a+b,eq\o(AD,\s\up7(→))=eq\f(1,2)eq\o(AG,\s\up7(→))=eq\f(1,2)(a+b),eq\o(AE,\s\up7(→))=eq\f(2,3)eq\o(AD,\s\up7(→))=eq\f(1,3)(a+b),eq\o(AF,\s\up7(→))=eq\f(1,2)eq\o(AC,\s\up7(→))=eq\f(1,2)b,eq\o(BE,\s\up7(→))=eq\o(AE,\s\up7(→))-eq\o(AB,\s\up7(→))=eq\f(1,3)(a+b)-a=eq\f(1,3)(b-2a),eq\o(BF,\s\up7(→))=eq\o(AF,\s\up7(→))-eq\o(AB,\s\up7(→))=eq\f(1,2)b-a=eq\f(1,2)(b-2a).(2)證明:由(1)可知eq\o(BE,\s\up7(→))=eq\f(2,3)eq\o(BF,\s\up7(→)),又因?yàn)閑q\o(BE,\s\up7(→)),eq\o(BF,\s\up7(→))有公共點(diǎn)B,所以B,E,F(xiàn)三點(diǎn)共線.一抓基礎(chǔ),多練小題做到眼疾手快1.在平行四邊形ABCD中,對(duì)角線AC與BD交于點(diǎn)O,若eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(AD,\s\up7(→))=λeq\o(AO,\s\up7(→)),則λ=()A.1 B.2C.4 D.6解析:選B根據(jù)向量加法的運(yùn)算法則可知,eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(AD,\s\up7(→))=eq\o(AC,\s\up7(→))=2eq\o(AO,\s\up7(→)),故λ=2.2.在△ABC中,eq\o(AD,\s\up7(→))=2eq\o(DC,\s\up7(→)),eq\o(BA,\s\up7(→))=a,eq\o(BD,\s\up7(→))=b,eq\o(BC,\s\up7(→))=c,則下列等式成立的是()A.c=2b-a B.c=2a-bC.c=eq\f(3,2)a-eq\f(1,2)b D.c=eq\f(3,2)b-eq\f(1,2)a解析:選D依題意得eq\o(BD,\s\up7(→))-eq\o(BA,\s\up7(→))=2(eq\o(BC,\s\up7(→))-eq\o(BD,\s\up7(→))),即eq\o(BC,\s\up7(→))=eq\f(3,2)eq\o(BD,\s\up7(→))-eq\f(1,2)eq\o(BA,\s\up7(→))=eq\f(3,2)b-eq\f(1,2)a.3.在四邊形ABCD中,eq\o(AB,\s\up7(→))=a+2b,eq\o(BC,\s\up7(→))=-4a-b,eq\o(CD,\s\up7(→))=-5a-3b,則四邊形ABCD的形狀是()A.矩形 B.平行四邊形C.梯形 D.以上都不對(duì)解析:選C由已知,得eq\o(AD,\s\up7(→))=eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(BC,\s\up7(→))+eq\o(CD,\s\up7(→))=-8a-2b=2(-4a-b)=2eq\o(BC,\s\up7(→)),故eq\o(AD,\s\up7(→))∥eq\o(BC,\s\up7(→)).又因?yàn)閑q\o(AB,\s\up7(→))與eq\o(CD,\s\up7(→))不平行,所以四邊形ABCD是梯形.4.(2018·揚(yáng)州模擬)在△ABC中,N是AC邊上一點(diǎn)且eq\o(AN,\s\up7(→))=eq\f(1,2)eq\o(NC,\s\up7(→)),P是BN上一點(diǎn),若eq\o(AP,\s\up7(→))=meq\o(AB,\s\up7(→))+eq\f(2,9)eq\o(AC,\s\up7(→)),則實(shí)數(shù)m的值是________.解析:如圖,因?yàn)閑q\o(AN,\s\up7(→))=eq\f(1,2)eq\o(NC,\s\up7(→)),P是eq\o(BN,\s\up7(→))上一點(diǎn).所以eq\o(AN,\s\up7(→))=eq\f(1,3)eq\o(AC,\s\up7(→)),eq\o(AP,\s\up7(→))=meq\o(AB,\s\up7(→))+eq\f(2,9)eq\o(AC,\s\up7(→))=meq\o(AB,\s\up7(→))+eq\f(2,3)eq\o(AN,\s\up7(→)),因?yàn)锽,P,N三點(diǎn)共線,所以m+eq\f(2,3)=1,則m=eq\f(1,3).答案:eq\f(1,3)5.已知?ABCD的對(duì)角線AC和BD相交于O,且eq\o(OA,\s\up7(→))=a,eq\o(OB,\s\up7(→))=b,則eq\o(DC,\s\up7(→))=________,eq\o(BC,\s\up7(→))=________.(用a,b表示)解析:如圖,eq\o(DC,\s\up7(→))=eq\o(AB,\s\up7(→))=eq\o(OB,\s\up7(→))-eq\o(OA,\s\up7(→))=b-a,eq\o(BC,\s\up7(→))=eq\o(OC,\s\up7(→))-eq\o(OB,\s\up7(→))=-eq\o(OA,\s\up7(→))-eq\o(OB,\s\up7(→))=-a-b.答案:b-a-a-b二保高考,全練題型做到高考達(dá)標(biāo)1.已知向量a,b,且eq\o(AB,\s\up7(→))=a+2b,eq\o(BC,\s\up7(→))=-5a+6b,eq\o(CD,\s\up7(→))=7a-2b,則一定共線的三點(diǎn)是()A.A,B,D B.A,B,CC.B,C,D D.A,C,D解析:選Aeq\o(AD,\s\up7(→))=eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(BC,\s\up7(→))+eq\o(CD,\s\up7(→))=3a+6b=3eq\o(AB,\s\up7(→)).因?yàn)閑q\o(AB,\s\up7(→))與eq\o(AD,\s\up7(→))有公共點(diǎn)A,所以A,B,D三點(diǎn)共線.2.已知向量a,b不共線,且c=λa+b,d=a+(2λ-1)b,若c與d共線反向,則實(shí)數(shù)λ的值為()A.1 B.-eq\f(1,2)C.1或-eq\f(1,2) D.-1或-eq\f(1,2)解析:選B由于c與d共線反向,則存在實(shí)數(shù)k使c=kd(k<0),于是λa+b=keq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(a+2λ-1b)).整理得λa+b=ka+(2λk-k)b.由于a,b不共線,所以有eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(λ=k,,2λk-k=1,))整理得2λ2-λ-1=0,解得λ=1或λ=-eq\f(1,2).又因?yàn)閗<0,所以λ<0,故λ=-eq\f(1,2).3.如圖,已知|eq\o(OA,\s\up7(→))|=|eq\o(OB,\s\up7(→))|=1,eq\o(OA,\s\up7(→))與eq\o(OB,\s\up7(→))的夾角為120°,eq\o(OC,\s\up7(→))與eq\o(OA,\s\up7(→))的夾角為30°,若eq\o(OC,\s\up7(→))=λeq\o(OA,\s\up7(→))+μeq\o(OB,\s\up7(→))(λ,μ∈R),則eq\f(λ,μ)等于()A.eq\f(\r(3),2) B.eq\f(2\r(3),3)C.eq\f(1,2) D.2解析:選D過(guò)C作OB的平行線交OA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D.由題意可知,∠COD=30°,∠OCD=90°,∴OD=2CD,又∵eq\o(OD,\s\up7(→))=λeq\o(OA,\s\up7(→)),eq\o(DC,\s\up7(→))=μeq\o(OB,\s\up7(→)),∴λ|eq\o(OA,\s\up7(→))|=2μ|eq\o(OB,\s\up7(→))|,即λ=2μ,故eq\f(λ,μ)=2.4.(2018·遂昌期初)已知a,b是兩個(gè)不共線的非零向量,且起點(diǎn)在同一點(diǎn)上,若a,tb,eq\f(1,3)(a+b)三向量的終點(diǎn)在同一直線上,則實(shí)數(shù)t的值為()A.2 B.1C.eq\f(2,3) D.eq\f(1,2)解析:選D由題可設(shè)eq\f(1,3)(a+b)=λa+μtb,因?yàn)閍,tb,eq\f(1,3)(a+b)三向量的終點(diǎn)在同一直線上,所以有λ+μ=1.所以eq\f(1,3)=λ,μ=eq\f(2,3),所以eq\f(1,3)=eq\f(2,3)t,解得t=eq\f(1,2).5.設(shè)O在△ABC的內(nèi)部,D為AB的中點(diǎn),且eq\o(OA,\s\up7(→))+eq\o(OB,\s\up7(→))+2eq\o(OC,\s\up7(→))=0,則△ABC的面積與△AOC的面積的比值為()A.3 B.4C.5 D.6解析:選B∵D為AB的中點(diǎn),則eq\o(OD,\s\up7(→))=eq\f(1,2)(eq\o(OA,\s\up7(→))+eq\o(OB,\s\up7(→))),又eq\o(OA,\s\up7(→))+eq\o(OB,\s\up7(→))+2eq\o(OC,\s\up7(→))=0,∴eq\o(OD,\s\up7(→))=-eq\o(OC,\s\up7(→)),∴O為CD的中點(diǎn),又∵D為AB中點(diǎn),∴S△AOC=eq\f(1,2)S△ADC=eq\f(1,4)S△ABC,則eq\f(S△ABC,S△AOC)=4.6.在?ABCD中,eq\o(AB,\s\up7(→))=a,eq\o(AD,\s\up7(→))=b,eq\o(AN,\s\up7(→))=3eq\o(NC,\s\up7(→)),M為BC的中點(diǎn),則eq\o(MN,\s\up7(→))=________(用a,b表示).解析:由eq\o(AN,\s\up7(→))=3eq\o(NC,\s\up7(→)),得eq\o(AN,\s\up7(→))=eq\f(3,4)eq\o(AC,\s\up7(→))=eq\f(3,4)(a+b),eq\o(AM,\s\up7(→))=a+eq\f(1,2)b,所以eq\o(MN,\s\up7(→))=eq\o(AN,\s\up7(→))-eq\o(AM,\s\up7(→))=eq\f(3,4)(a+b)-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+\f(1,2)b))=-eq\f(1,4)a+eq\f(1,4)b.答案:-eq\f(1,4)a+eq\f(1,4)b7.設(shè)點(diǎn)M是線段BC的中點(diǎn),點(diǎn)A在直線BC外,eq\o(BC,\s\up7(→))2=16,|eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(AC,\s\up7(→))|=|eq\o(AB,\s\up7(→))-eq\o(AC,\s\up7(→))|,則|eq\o(AM,\s\up7(→))|=________.解析:由|eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(AC,\s\up7(→))|=|eq\o(AB,\s\up7(→))-eq\o(AC,\s\up7(→))|可知,eq\o(AB,\s\up7(→))⊥eq\o(AC,\s\up7(→)),則AM為Rt△ABC斜邊BC上的中線,因此,|eq\o(AM,\s\up7(→))|=eq\f(1,2)|eq\o(BC,\s\up7(→))|=2.答案:28.已知D,E,F(xiàn)分別為△ABC的邊BC,CA,AB的中點(diǎn),且eq\o(BC,\s\up7(→))=a,eq\o(CA,\s\up7(→))=b,給出下列命題:①eq\o(AD,\s\up7(→))=eq\f(1,2)a-b;②eq\o(BE,\s\up7(→))=a+eq\f(1,2)b;③eq\o(CF,\s\up7(→))=-eq\f(1,2)a+eq\f(1,2)b;④eq\o(AD,\s\up7(→))+eq\o(BE,\s\up7(→))+eq\o(CF,\s\up7(→))=0.其中正確命題的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______.解析:eq\o(BC,\s\up7(→))=a,eq\o(CA,\s\up7(→))=b,eq\o(AD,\s\up7(→))=eq\f(1,2)eq\o(CB,\s\up7(→))+eq\o(AC,\s\up7(→))=-eq\f(1,2)a-b,故①錯(cuò);eq\o(BE,\s\up7(→))=eq\o(BC,\s\up7(→))+eq\f(1,2)eq\o(CA,\s\up7(→))=a+eq\f(1,2)b,故②正確;eq\o(CF,\s\up7(→))=eq\f(1,2)(eq\o(CB,\s\up7(→))+eq\o(CA,\s\up7(→)))=eq\f(1,2)(-a+b)=-eq\f(1,2)a+eq\f(1,2)b,故③正確;eq\o(AD,\s\up7(→))+eq\o(BE,\s\up7(→))+eq\o(CF,\s\up7(→))=-b-eq\f(1,2)a+a+eq\f(1,2)b+eq\f(1,2)b-eq\f(1,2)a=0,故④正確.∴正確命題為②③④.答案:39.設(shè)e1,e2是兩個(gè)不共線的向量,已知eq\o(AB,\s\up7(→))=2e1-8e2,eq\o(CB,\s\up7(→))=e1+3e2,eq\o(CD,\s\up7(→))=2e1-e2.(1)求證:A,B,D三點(diǎn)共線;(2)若eq\o(BF,\s\up7(→))=3e1-ke2,且B,D,F(xiàn)三點(diǎn)共線,求k的值.解:(1)證明:由已知得eq\o(BD,\s\up7(→))=eq\o(CD,\s\up7(→))-eq\o(CB,\s\up7(→))=(2e1-e2)-(e1+3e2)=e1-4e2,∵eq\o(AB,\s\up7(→))=2e1-8e2,∴eq\o(AB,\s\up7(→))=2eq\o(BD,\s\up7(→)).又∵eq\o(AB,\s\up7(→))與eq\o(BD,\s\up7(→))有公共點(diǎn)B,∴A,B,D三點(diǎn)共線.(2)由(1)可知eq\o(BD,\s\up7(→))=e1-4e2,∵eq\o(BF,\s\up7(→))=3e1-ke2,且B,D,F(xiàn)三點(diǎn)共線,∴eq\o(BF,\s\up7(→))=λeq\o(BD,\s\up7(→))(λ∈R),即3e1-ke2=λe1-4λe2,得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(λ=3,,-k=-4λ.))解得k=12.10.已知P為△ABC內(nèi)一點(diǎn),且3eq\o(AP,\s\up7(→))+4eq\o(BP,\s\up7(→))+5eq\o(CP,\s\up7(→))=0,延長(zhǎng)AP交BC于點(diǎn)D,若eq\o(AB,\s\up7(→))=a,eq\o(AC,\s\up7(→))=b,用a,b表示向量eq\o(AP,\s\up7(→)),eq\o(AD,\s\up7(→)).解:∵eq\o(BP,\s\up7(→))=eq\o(AP,\s\up7(→))-eq\o(AB,\s\up7(→))=eq\o(AP,\s\up7(→))-a,eq\o(CP,\s\up7(→))=eq\o(AP,\s\up7(→))-eq\o(AC,\s\up7(→))=eq\o(AP,\s\up7(→))-b,又3eq\o(AP,\s\up7(→))+4eq\o(BP,\s\up7(→))+5eq\o(CP,\s\up7(→))=0,∴3eq\o(AP,\s\up7(→))+4(eq\o(AP,\s\up7(→))-a)+5(eq\o(AP,\s\up7(→))-b)=0,∴eq\o(AP,\s\up7(→))=eq\f(1,3)a+eq\f(5,12)b.設(shè)eq\o(AD,\s\up7(→))=teq\o(AP,\s\up7(→))(t∈R),則eq\o(AD,\s\up7(→))=eq\f(1,3)ta+eq\f(5,12)tb.①又設(shè)eq\o(BD,\s\up7(→))=keq\o(BC,\s\up7(→))(k∈R),由eq\o(BC,\s\up7(→))=eq\o(AC,\s\up7(→))-eq\o(AB,\s\up7(→))=b-a,得eq\o(BD,\s\up7(→))=k(b-a).而eq\o(AD,\s\up7(→))=eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(BD,\s\up7(→))=a+eq\o(BD,\s\up7(→)).∴eq\o(AD,\s\up7(→))=a+k(b-a)=(1-k)a+kb.②由①②得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)t=1-k,,\f(5,12)t=k,))解得t=eq\f(4,3).代入①得eq\o(AD,\s\up7(→))=eq\f(4,9)a+eq\f(5,9)b.∴eq\o(AP,\s\up7(→))=eq\f(1,3)a+eq\f(5,12)b,eq\o(AD,\s\up7(→))=eq\f(4,9)a+eq\f(5,9)b.三上臺(tái)階,自主選做志在沖刺名校1.如圖,在△ABC中,AD=DB,AE=EC,CD與BE交于點(diǎn)F,設(shè)eq\o(AB,\s\up7(→))=a,eq\o(AC,\s\up7(→))=b,eq\o(AF,\s\up7(→))=xa+yb,則(x,y)為()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2))) B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3),\f(2,3)))C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3),\f(1,3))) D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3),\f(1,2)))解析:選C令eq\o(BF,\s\up7(→))=λeq\o(BE,\s\up7(→)),則eq\o(AF,\s\up7(→))=eq\o(AC,\s\up7(→))+eq\o(BF,\s\up7(→))=eq\o(AB,\s\up7(→))+λeq\o(BE,\s\up7(→))=eq\o(AB,\s\up7(→))+λeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)eq\o(AC,\s\up7(→))-eq\o(AC,\s\up7(→))))=(1-λ)eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\f(1,2)λeq\o(AC,\s\up7(→));令eq\o(CF,\s\up7(→))=μeq\o(CD,\s\up7(→)),則eq\o(AF,\s\up7(→))=eq\o(AC,\s\up7(→))+eq\o(CF,\s\up7(→))=eq\o(AC,\s\up7(→))+μeq\o(CD,\s\up7(→))=eq\o(AC,\s\up7(→))+μeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)eq\o(AB,\s\up7(→))-eq\o(AC,\s\up7(→))))=eq\f(1,2)μeq\o(AB,\s\up7(→))+(1-μ)eq\o(AC,\s\up7(→)).由對(duì)應(yīng)系數(shù)相等可得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1-λ=\f(1,2)μ,,\f(1,2)λ=1-μ,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(λ=\f(2,3),,μ=\f(2,3),))所以eq\o(AF,\s\up7(→))=eq\f(1,3)eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\f(1,3)eq\o(AC,\s\up7(→)).故選C.2.在直角梯形ABCD中,∠A=90°,∠B=30°,AB=2eq\r(3),BC=2,點(diǎn)E在線段CD上,若eq\o(AE,\s\up7(→))=eq\o(AD,\s\up7(→))+μeq\o(AB,\s\up7(→)),則μ的取值范圍是________.解析:由題意可求得AD=1,CD=eq\r(3),所以eq\o(AB,\s\up7(→))=2eq\o(DC,\s\up7(→)).∵點(diǎn)E在線段CD上,∴eq\o(DE,\s\up7(→))=λeq\o(DC,\s\up7(→))(0≤λ≤1).∵eq\o(AE,\s\up7(→))=eq\o(AD,\s\up7(→))+eq\o(DE,\s\up7(→)),又eq\o(AE,\s\up7(→))=eq\o(AD,\s\up7(→))+μeq\o(AB,\s\up7(→))=eq\o(AD,\s\up7(→))+2μeq\o(DC,\s\up7(→))=eq\o(AD,\s\up7(→))+eq\f(2μ,λ)eq\o(DE,\s\up7(→)),∴eq\f(2μ,λ)=1,即μ=eq\f(λ,2).∵0≤λ≤1,∴0≤μ≤eq\f(1,2).即μ的取值范圍是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2))).答案:eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))3.已知O,A,B是不共線的三點(diǎn),且eq\o(OP,\s\up7(→))=meq\o(OA,\s\up7(→))+neq\o(OB,\s\up7(→))(m,n∈R).(1)若m+n=1,求證:A,P,B三點(diǎn)共線;(2)若A,P,B三點(diǎn)共線,求證:m+n=1.證明:(1)若m+n=1,則eq\o(OP,\s\up7(→))=meq\o(OA,\s\up7(→))+(1-m)eq\o(OB,\s\up7(→))=eq\o(OB,\s\up7(→))+m(eq\o(OA,\s\up7(→))-eq\o(OB,\s\up7(→))),∴eq\o(OP,\s\up7(→))-eq\o(OB,\s\up7(→))=m(eq\o(OA,\s\up7(→))-eq\o(OB,\s\up7(→))),即eq\o(BP,\s\up7(→))=meq\o(BA,\s\up7(→)),∴eq\o(BP,\s\up7(→))與eq\o(BA,\s\up7(→))共線.又∵eq\o(BP,\s\up7(→))與eq\o(BA,\s\up7(→))有公共點(diǎn)B,∴A,P,B三點(diǎn)共線.(2)若A,P,B三點(diǎn)共線,則存在實(shí)數(shù)λ,使eq\o(BP,\s\up7(→))=λeq\o(BA,\s\up7(→)),∴eq\o(OP,\s\up7(→))-eq\o(OB,\s\up7(→))=λ(eq\o(OA,\s\up7(→))-eq\o(OB,\s\up7(→))).又eq\o(OP,\s\up7(→))=meq\o(OA,\s\up7(→))+neq\o(OB,\s\up7(→)).故有meq\o(OA,\s\up7(→))+(n-1)eq\o(OB,\s\up7(→))=λeq\o(OA,\s\up7(→))-λeq\o(OB,\s\up7(→)),即(m-λ)eq\o(OA,\s\up7(→))+(n+λ-1)eq\o(OB,\s\up7(→))=0.∵O,A,B不共線,∴eq\o(OA,\s\up7(→)),eq\o(OB,\s\up7(→))不共線,∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m-λ=0,,n+λ-1=0,))∴m+n=1.
第二節(jié)平面向量的基本定理及坐標(biāo)表示1.平面向量基本定理如果e1,e2是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對(duì)于這一平面內(nèi)的任意向量a,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.其中,不共線的向量e1,e2叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底.2.平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算(1)向量加法、減法、數(shù)乘向量及向量的模:設(shè)a=(x1,y1),b=(x2,y2),則a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),λa=(λx1,λy1),|a|=eq\r(x\o\al(2,1)+y\o\al(2,1)).(2)向量坐標(biāo)的求法:①若向量的起點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),則終點(diǎn)坐標(biāo)即為向量的坐標(biāo).②設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則eq\o(AB,\s\up7(→))=(x2-x1,y2-y1),|eq\o(AB,\s\up7(→))|=eq\r(x2-x12+y2-y12).3.平面向量共線的坐標(biāo)表示設(shè)a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0,則a∥b?x1y2-x2y1=0.[小題體驗(yàn)]1.已知a=(4,2),b=(-6,m),若a∥b,則m的值為_(kāi)_____.答案:-32.(教材習(xí)題改編)已知a=(2,1),b=(-3,4),則3a+4b=________.答案:(-6,19)3.設(shè)e1,e2是平面內(nèi)一組基向量,且a=e1+2e2,b=-e1+e2,則向量e1+e2可以表示為另一組基向量a,b的線性組合,即e1+e2=________a+________b.解析:由題意,設(shè)e1+e2=ma+n B.因?yàn)閍=e1+2e2,b=-e1+e2,所以e1+e2=m(e1+2e2)+n(-e1+e)=(m-n)e1+(2m+n)e2.由平面向量基本定理,得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m-n=1,,2m+n=1,))所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m=\f(2,3),,n=-\f(1,3).))答案:eq\f(2,3)-eq\f(1,3)4.已知向量a=(2,-1),b=(-1,m),c=(-1,2),若(a+b)∥c,則m=________.答案:-11.向量的坐標(biāo)與表示向量的有向線段的起點(diǎn)、終點(diǎn)的相對(duì)位置有關(guān)系.兩個(gè)相等的向量,無(wú)論起點(diǎn)在什么位置,它們的坐標(biāo)都是相同的.2.若a=(x1,y1),b=(x2,y2),則a∥b的充要條件不能表示成eq\f(x1,x2)=eq\f(y1,y2),因?yàn)閤2,y2有可能等于0,所以應(yīng)表示為x1y2-x2y1=0.[小題糾偏]1.設(shè)e1,e2是平面內(nèi)一組基底,若λ1e1+λ2e2=0,則λ1+λ2=________.答案:02.已知向量a=(2,1),b=(1,-2),若ma+nb=(9,-8)(m,n∈R),則m-n的值為_(kāi)_______.解析:∵ma+nb=(2m+n,m-2n)=(9,-8),∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2m+n=9,,m-2n=-8,))∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m=2,,n=5,))∴m-n=2-5=-3.答案:-3eq\a\vs4\al(考點(diǎn)一平面向量基本定理及其應(yīng)用)eq\a\vs4\al(基礎(chǔ)送分型考點(diǎn)——自主練透)[題組練透]1.如圖,在三角形ABC中,BE是邊AC的中線,O是BE邊的中點(diǎn),若eq\o(AB,\s\up7(→))=a,eq\o(AC,\s\up7(→))=b,則eq\o(AO,\s\up7(→))=()A.eq\f(1,2)a+eq\f(1,2)b B.eq\f(1,2)a+eq\f(1,3)bC.eq\f(1,4)a+eq\f(1,2)b D.eq\f(1,2)a+eq\f(1,4)b解析:選D∵在三角形ABC中,BE是AC邊上的中線,∴eq\o(AE,\s\up7(→))=eq\f(1,2)eq\o(AC,\s\up7(→)).∵O是BE邊的中點(diǎn),∴eq\o(AO,\s\up7(→))=eq\f(1,2)(eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(AE,\s\up7(→)))=eq\f(1,2)eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\f(1,4)eq\o(AC,\s\up7(→))=eq\f(1,2)a+eq\f(1,4)b.2.在△ABC中,點(diǎn)M,N滿足eq\o(AM,\s\up7(→))=2eq\o(MC,\s\up7(→)),eq\o(BN,\s\up7(→))=eq\o(NC,\s\up7(→)).若eq\o(MN,\s\up7(→))=xeq\o(AB,\s\up7(→))+yeq\o(AC,\s\up7(→)),則x=________;y=________.解析:∵eq\o(AM,\s\up7(→))=2eq\o(MC,\s\up7(→)),∴eq\o(AM,\s\up7(→))=eq\f(2,3)eq\o(AC,\s\up7(→)).∵eq\o(BN,\s\up7(→))=eq\o(NC,\s\up7(→)),∴eq\o(AN,\s\up7(→))=eq\f(1,2)(eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(AC,\s\up7(→))),∴eq\o(MN,\s\up7(→))=eq\o(AN,\s\up7(→))-eq\o(AM,\s\up7(→))=eq\f(1,2)(eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(AC,\s\up7(→)))-eq\f(2,3)eq\o(AC,\s\up7(→))=eq\f(1,2)eq\o(AB,\s\up7(→))-eq\f(1,6)eq\o(AC,\s\up7(→)).又eq\o(MN,\s\up7(→))=xeq\o(AB,\s\up7(→))+yeq\o(AC,\s\up7(→)),∴x=eq\f(1,2),y=-eq\f(1,6).答案:eq\f(1,2)-eq\f(1,6)3.(易錯(cuò)題)如圖,以向量eq\o(OA,\s\up7(→))=a,eq\o(OB,\s\up7(→))=b為鄰邊作?OADB,eq\o(BM,\s\up7(→))=eq\f(1,3)eq\o(BC,\s\up7(→)),eq\o(CN,\s\up7(→))=eq\f(1,3)eq\o(CD,\s\up7(→)),用a,b表示eq\o(OM,\s\up7(→)),eq\o(ON,\s\up7(→)),eq\o(MN,\s\up7(→)).解:∵eq\o(BA,\s\up7(→))=eq\o(OA,\s\up7(→))-eq\o(OB,\s\up7(→))=a-b,eq\o(BM,\s\up7(→))=eq\f(1,6)eq\o(BA,\s\up7(→))=eq\f(1,6)a-eq\f(1,6)b,∴eq\o(OM,\s\up7(→))=eq\o(OB,\s\up7(→))+eq\o(BM,\s\up7(→))=eq\f(1,6)a+eq\f(5,6)b.∵eq\o(OD,\s\up7(→))=a+b,∴eq\o(ON,\s\up7(→))=eq\o(OC,\s\up7(→))+eq\f(1,3)eq\o(CD,\s\up7(→))=eq\f(1,2)eq\o(OD,\s\up7(→))+eq\f(1,6)eq\o(OD,\s\up7(→))=eq\f(2,3)eq\o(OD,\s\up7(→))=eq\f(2,3)a+eq\f(2,3)b,∴eq\o(MN,\s\up7(→))=eq\o(ON,\s\up7(→))-eq\o(OM,\s\up7(→))=eq\f(2,3)a+eq\f(2,3)b-eq\f(1,6)a-eq\f(5,6)b=eq\f(1,2)a-eq\f(1,6)b.綜上,eq\o(OM,\s\up7(→))=eq\f(1,6)a+eq\f(5,6)b,eq\o(ON,\s\up7(→))=eq\f(2,3)a+eq\f(2,3)b,eq\o(MN,\s\up7(→))=eq\f(1,2)a-eq\f(1,6)b.[謹(jǐn)記通法]用平面向量基本定理解決問(wèn)題的一般思路(1)先選擇一組基底,并運(yùn)用該基底將條件和結(jié)論表示為向量的形式,再通過(guò)向量的運(yùn)算來(lái)解決.(2)在基底未給出的情況下,合理地選取基底會(huì)給解題帶來(lái)方便.另外,要熟練運(yùn)用平面幾何的一些性質(zhì)定理,如“題組練透”第3題.eq\a\vs4\al(考點(diǎn)二平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算)eq\a\vs4\al(基礎(chǔ)送分型考點(diǎn)——自主練透)[題組練透]1.向量a,b滿足a+b=(-1,5),a-b=(5,-3),則b為()A.(-3,4) B.(3,4)C.(3,-4) D.(-3,-4)解析:選A由a+b=(-1,5),a-b=(5,-3),得2b=(-1,5)-(5,-3)=(-6,8),∴b=eq\f(1,2)(-6,8)=(-3,4),故選A.2.已知點(diǎn)M(5,-6)和向量a=(1,-2),若eq\o(MN,\s\up7(→))=-3a,則點(diǎn)N的坐標(biāo)為()A.(2,0) B.(-3,6)C.(6,2) D.(-2,0)解析:選Aeq\o(MN,\s\up7(→))=-3a=-3(1,-2)=(-3,6),設(shè)N(x,y),則eq\o(MN,\s\up7(→))=(x-5,y+6)=(-3,6),所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x-5=-3,,y+6=6,))即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2,,y=0.))3.已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4).設(shè)eq\o(AB,\s\up7(→))=a,eq\o(BC,\s\up7(→))=b,eq\o(CA,\s\up7(→))=c,且eq\o(CM,\s\up7(→))=3c,eq\o(CN,\s\up7(→))=-2b,(1)求3a+b-3c;(2)求滿足a=mb+nc的實(shí)數(shù)m,n;(3)求M,N的坐標(biāo)及向量eq\o(MN,\s\up7(→))的坐標(biāo).解:由已知得a=(5,-5),b=(-6,-3),c=(1,8).(1)3a+b-3c=3(5,-5)+(-6,-3)-3(1,8)=(15-6-3,-15-3-24)=(6,-42).(2)∵mb+nc=(-6m+n,-3m+8n),∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-6m+n=5,,-3m+8n=-5,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m=-1,,n=-1.))(3)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),∵eq\o(CM,\s\up7(→))=eq\o(OM,\s\up7(→))-eq\o(OC,\s\up7(→))=3c,∴eq\o(OM,\s\up7(→))=3c+eq\o(OC,\s\up7(→))=(3,24)+(-3,-4)=(0,20).∴M(0,20).又∵eq\o(CN,\s\up7(→))=eq\o(ON,\s\up7(→))-eq\o(OC,\s\up7(→))=-2b,∴eq\o(ON,\s\up7(→))=-2b+eq\o(OC,\s\up7(→))=(12,6)+(-3,-4)=(9,2),∴N(9,2),∴eq\o(MN,\s\up7(→))=(9,-18).[謹(jǐn)記通法]平面向量坐標(biāo)運(yùn)算的技巧(1)向量的坐標(biāo)運(yùn)算主要是利用向量加、減、數(shù)乘運(yùn)算的法則來(lái)進(jìn)行求解的,若已知有向線段兩端點(diǎn)的坐標(biāo),則應(yīng)先求向量的坐標(biāo).(2)解題過(guò)程中,常利用向量相等則其坐標(biāo)相同這一原則,通過(guò)列方程(組)來(lái)進(jìn)行求解.eq\a\vs4\al(考點(diǎn)三平面向量共線的坐標(biāo)表示)eq\a\vs4\al(重點(diǎn)保分型考點(diǎn)——師生共研)[典例引領(lǐng)]1.已知梯形ABCD,其中AB∥CD,且DC=2AB,三個(gè)頂點(diǎn)A(1,2),B(2,1),C(4,2),則點(diǎn)D的坐標(biāo)為_(kāi)_______.解析:∵在梯形ABCD中,DC=2AB,AB∥CD,∴eq\o(DC,\s\up7(→))=2eq\o(AB,\s\up7(→)).設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(x,y),則eq\o(DC,\s\up7(→))=(4-x,2-y),eq\o(AB,\s\up7(→))=(1,-1),∴(4-x,2-y)=2(1,-1),即(4-x,2-y)=(2,-2),∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(4-x=2,,2-y=-2,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2,,y=4,))故點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,4).答案:(2,4)2.已知a=(1,0),b=(2,1).(1)當(dāng)k為何值時(shí),ka-b與a+2b共線;(2)若eq\o(AB,\s\up7(→))=2a+3b,eq\o(BC,\s\up7(→))=a+mb,且A,B,C三點(diǎn)共線,求m的值.解:(1)∵a=(1,0),b=(2,1),∴ka-b=k(1,0)-(2,1)=(k-2,-1),a+2b=(1,0)+2(2,1)=(5,2),∵ka-b與a+2b共線,∴2(k-2)-(-1)×5=0,∴k=-eq\f(1,2).(2)eq\o(AB,\s\up7(→))=2(1,0)+3(2,1)=(8,3),eq\o(BC,\s\up7(→))=(1,0)+m(2,1)=(2m+1,m).∵A,B,C三點(diǎn)共線,∴eq\o(AB,\s\up7(→))∥eq\o(BC,\s\up7(→)),∴8m-3(2m+1)=0,∴m=eq\f(3,2).[由題悟法]向量共線的充要條件(1)a∥b?a=λb(b≠0);(2)a∥b?x1y2-x2y1=0(其中a=(x1,y1),b=(x2,y2)).當(dāng)涉及向量或點(diǎn)的坐標(biāo)問(wèn)題時(shí)一般利用(2)比較方便.[即時(shí)應(yīng)用]1.(2018·麗水質(zhì)檢)已知a=(1,-2),b=(x,1),若(a+b)∥b,則實(shí)數(shù)x的值為()A.-eq\f(1,2) B.eq\f(1,2)C.2 D.-2解析:選A因?yàn)閍=(1,-2),b=(x,1),所以a+b=(x+1,-1).因?yàn)?a+b)∥b,所以x+1-(-x)=2x+1=0,解得x=-eq\f(1,2).2.(2018·貴陽(yáng)監(jiān)測(cè))已知向量m=(λ+1,1),n=(λ+2,2),若(m+n)∥(m-n),則λ=________.解析:因?yàn)閙+n=(2λ+3,3),m-n=(-1,-1),又(m+n)∥(m-n),所以(2λ+3)×(-1)=3×(-1),解得λ=0.答案:03.設(shè)向量a,b滿足|a|=2eq\r(5),b=(2,1),且a與b的方向相反,則a的坐標(biāo)為_(kāi)_______.解析:∵a與b方向相反,∴可設(shè)a=λb(λ<0),∴a=λ(2,1)=(2λ,λ).由|a|=eq\r(5λ2)=2eq\r(5),解得λ=-2或λ=2(舍去),故a=(-4,-2).答案:(-4,-2)4.若三點(diǎn)A(2,2),B(a,0),C(0,b)(ab≠0)共線,則eq\f(1,a)+eq\f(1,b)的值等于________.解析:eq\o(AB,\s\up7(→))=(a-2,-2),eq\o(AC,\s\up7(→))=(-2,b-2),依題意,有(a-2)(b-2)-4=0,即ab-2a-2b=0,所以eq\f(1,a)+eq\f(1,b)=eq\f(1,2).答案:eq\f(1,2)一抓基礎(chǔ),多練小題做到眼疾手快1.在平行四邊形ABCD中,AC為對(duì)角線,若eq\o(AB,\s\up7(→))=(2,4),eq\o(AC,\s\up7(→))=(1,3),則eq\o(BD,\s\up7(→))=()A.(-2,-4) B.(-3,-5)C.(3,5) D.(2,4)解析:選B由題意得eq\o(BD,\s\up7(→))=eq\o(AD,\s\up7(→))-eq\o(AB,\s\up7(→))=eq\o(BC,\s\up7(→))-eq\o(AB,\s\up7(→))=(eq\o(AC,\s\up7(→))-eq\o(AB,\s\up7(→)))-eq\o(AB,\s\up7(→))=eq\o(AC,\s\up7(→))-2eq\o(AB,\s\up7(→))=(1,3)-2(2,4)=(-3,-5).2.已知A(-1,-1),B(m,m+2),C(2,5)三點(diǎn)共線,則m的值為()A.1 B.2C.3 D.4解析:選Aeq\o(AB,\s\up7(→))=(m,m+2)-(-1,-1)=(m+1,m+3),eq\o(AC,\s\up7(→))=(2,5)-(-1,-1)=(3,6),∵A,B,C三點(diǎn)共線,∴eq\o(AB,\s\up7(→))∥eq\o(AC,\s\up7(→)),∴3(m+3)-6(m+1)=0,∴m=1.故選A.3.如圖,在△OAB中,P為線段AB上的一點(diǎn),eq\o(OP,\s\up7(→))=xeq\o(OA,\s\up7(→))+yeq\o(OB,\s\up7(→)),且eq\o(BP,\s\up7(→))=2eq\o(PA,\s\up7(→)),則()A.x=eq\f(2,3),y=eq\f(1,3)B.x=eq\f(1,3),y=eq\f(2,3)C.x=eq\f(1,4),y=eq\f(3,4)D.x=eq\f(3,4),y=eq\f(1,4)解析:選A由題意知eq\o(OP,\s\up7(→))=eq\o(OB,\s\up7(→))+eq\o(BP,\s\up7(→)),又eq\o(BP,\s\up7(→))=2eq\o(PA,\s\up7(→)),所以eq\o(OP,\s\up7(→))=eq\o(OB,\s\up7(→))+eq\f(2,3)eq\o(BA,\s\up7(→))=eq\o(OB,\s\up7(→))+eq\f(2,3)(eq\o(OA,\s\up7(→))-eq\o(OB,\s\up7(→)))=eq\f(2,3)eq\o(OA,\s\up7(→))+eq\f(1,3)eq\o(OB,\s\up7(→)),所以x=eq\f(2,3),y=eq\f(1,3).4.(2015·全國(guó)卷Ⅱ)設(shè)向量a,b不平行,向量λa+b與a+2b平行,則實(shí)數(shù)λ=________.解析:∵λa+b與a+2b平行,∴λa+b=t(a+2b),即λa+b=ta+2tb,∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(λ=t,,1=2t,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(λ=\f(1,2),,t=\f(1,2).))答案:eq\f(1,2)5.已知向量a=(1,2),b=(x,1),u=a+2b,v=2a-b,且u∥v,則實(shí)數(shù)x的值為_(kāi)_______.解析:因?yàn)閍=(1,2),b=(x,1),u=a+2b,v=2a-b,所以u(píng)=(1,2)+2(x,1)=(2x+1,4),v=2(1,2)-(x,1)=(2-x,3).又因?yàn)閡∥v,所以3(2x+1)-4(2-x)=0,即10x=5,解得x=eq\f(1,2).答案:eq\f(1,2)二保高考,全練題型做到高考達(dá)標(biāo)1.(2018·溫州十校聯(lián)考)已知a=(-3,1),b=(-1,2),則3a-2b=()A.(7,1) B.(-7,-1)C.(-7,1) D.(7,-1)解析:選B由題可得,3a-2b=3(-3,1)-2(-1,2)=(-9+2,3-4)=(-7,-1).2.在△ABC中,角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,m=(eq\r(3)b-c,cosC),n=(a,cosA),m∥n,則cosA的值等于()A.eq\f(\r(3),6) B.eq\f(\r(3),4)C.eq\f(\r(3),3) D.eq\f(\r(3),2)解析:選C由m∥n,得(eq\r(3)b-c)cosA-acosC=0,再由正弦定理得eq\r(3)sinBcosA=sinCcosA+cosCsinA?eq\r(3)sinB·cosA=sin(C+A)=sinB,即cosA=eq\f(\r(3),3).3.已知A(7,1),B(1,4),直線y=eq\f(1,2)ax與線段AB交于點(diǎn)C,且eq\o(AC,\s\up7(→))=2eq\o(CB,\s\up7(→)),則實(shí)數(shù)a等于()A.2 B.1C.eq\f(4,5) D.eq\f(5,3)解析:選A設(shè)C(x,y),則eq\o(AC,\s\up7(→))=(x-7,y-1),eq\o(CB,\s\up7(→))=(1-x,4-y),∵eq\o(AC,\s\up7(→))=2eq\o(CB,\s\up7(→)),∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x-7=21-x,,y-1=24-y,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=3,,y=3.))∴C(3,3).又∵點(diǎn)C在直線y=eq\f(1,2)ax上,∴3=eq\f(1,2)a×3,∴a=2.4.已知點(diǎn)A(2,3),B(4,5),C(7,10),若eq\o(AP,\s\up7(→))=eq\o(AB,\s\up7(→))+λeq\o(AC,\s\up7(→))(λ∈R),且點(diǎn)P在直線x-2y=0上,則λ的值為()A.eq\f(2,3) B.-eq\f(2,3)C.eq\f(3,2) D.-eq\f(3,2)解析:選B設(shè)P(x,y),則由eq\o(AP,\s\up7(→))=eq\o(AB,\s\up7(→))+λeq\o(AC,\s\up7(→)),得(x-2,y-3)=(2,2)+λ(5,7)=(2+5λ,2+7λ),∴x=5λ+4,y=7λ+5.又點(diǎn)P在直線x-2y=0上,故5λ+4-2(7λ+5)=0,解得λ=-eq\f(2,3).故選B.5.在平行四邊形ABCD中,AC與BD交于點(diǎn)O,E是線段OD的中點(diǎn),AE的延長(zhǎng)線與CD交于點(diǎn)F.若eq\o(AC,\s\up7(→))=a,eq\o(BD,\s\up7(→))=b,則eq\o(AF,\s\up7(→))=()A.eq\f(1,4)a+eq\f(1,2)b B.eq\f(1,2)a+eq\f(1,4)bC.
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