1.(文)(2011·重庆文)已知向量a=(1,k),b=(2,2),且a+b与a共线,那么a·b的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
[答案] D
[解析] ∵a=(1,k),b=(2,2),
∴a+b=(3,k+2),
∵(a+b)∥a,
∴1·(k+2)=3k,∴k=1,∴a=(1,1),
∴a·b=2+2=4.
(理)(2012·沈阳质检)在△ABC中,M为边BC上任意一点,N为AM的中点,=λ+μ,则λ+μ的值为( )
A. B.
C. D.1
[答案] A
[解析] 本题考查向量的线性运算.据已知N为AM的中点,可得==λ+μ,整理得=2λ+2μ,由于点M在直线BC上,故有2λ+2μ=1,即λ+μ=.
2.(文)(2011·蚌埠二中质检)已知点A(-1,0),B(1,3),向量a=(2k-1,2),若⊥a,则实数k的值为( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
[答案] B
[解析] =(2,3),∵⊥a,
∴2(2k-1)+3×2=0,
∴k=-1,∴选B.
(理)(2012·昆明一中检测)已知向量a=(x,1),b=(2,1),c=(1,y),若a⊥(b-c),则y-x等于( )
A.2 B.1 C.0 D.-1
[答案] B
[解析] ∵b=(2,1),c=(1,y),∴b-c=(1,1-y),∵a⊥(b-c),a=(x,1),∴a·(b-c)=x+(1-y)=0,∴y-x=1.
3.(2011·嘉兴模拟)已知a,b是不共线的向量,=λa+b,=a+μb,λ,μ∈R,那么A、B、C三点共线的充要条件为( )
A.λ+μ=2 B.λ-μ=1
C.λμ=-1 D.λμ=1
[答案] D
[解析] ∵与共线,a与b不共线,
∴λμ-1=0,故选D.
4.(2012·湖北省孝感模拟)在四边形ABCD中,=a+2b,=-4a-b,=-5a-3b,其中a,b不共线,则四边形ABCD为( )
A.平行四边形 B.矩形
C.梯形 D.菱形
[答案] C
[解析] ∵=++=-8a-2b=2,
∴四边形ABCD为梯形.
5.(2011·山东高考调研)已知平行四边形ABCD,点P为四边形内部或者边界上任意一点,向量=x+y,则“0≤x≤,0≤y≤”的概率是( )
A. B.
C. D.
[答案] A
[解析]
根据平面向量基本定理,点P只要在如图所示的区域AB1C1D1内即可,这个区域的面积是整个四边形面积的×=,故所求的概率是.
6.如图,△ABC中,AD=DB,AE=EC,CD与BE交于F,设=a,=b,=xa+yb,则(x,y)为( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] 设=λ,∵E、D分别为AC、AB的中点,
∴=+=-a+b,
=+=(b-a)+λ(a-b)
=a+(1-λ)b,
∵与共线,∴=,∴λ=,
∴=+=b+=b+
=a+b,故x=,y=.
7.(文)(2011·杭州模拟)已知向量a=(sinx,1),b=(cosx,-3),且a∥b,则tanx=________.
[答案] -
[解析] ∵a∥b,∴=,
∴tanx=-.
(理)已知a=(2,-3),b=(sinα,cos2α),α∈,若a∥b,则tanα=________.
[答案] -
[解析] ∵a∥b,∴=,∴2cos2α=-3sinα,
∴2sin2α-3sinα-2=0,
∵|sinα|≤1,∴sinα=-,
∵α∈,∴cosα=,∴tanα=-.
8.(文)(2012·西安五校第二次联考)梯形ABCD中,AB∥CD,AB=2CD,M,N分别是CD,AB的中点,设=a,=b.若=ma+nb,则=________.
[答案] -4
[解析] =++=-a-b+a=a-b,∴m=,n=-1,∴=-4.
(理)已知e1=(2,1),e2=(2,-1),点P的坐标(x,y)满足方程-y2=1,若=ae1+be2(a,b∈R,O为坐标原点),则a、b满足的一个等式是________.
[答案] 4ab=1
[解析] 因为e1=(2,1),e2=(2,-1),所以=ae1+be2=a(2,1)+b(2,-1)=(2a,a)+(2b,-b)=(2a+2b,a-b).
因为点P的坐标为(x,y),所以=(x,y),
即.因为x,y满足方程-y2=1,
所以-(a-b)2=1,化简可得4ab=1,
此即为a、b满足的一个等式.
9.(文)(2011·北京朝阳区模拟)如图,在△ABC中,D、E分别是BC、AC的中点,F为AB上一点,且=4,若=x+y,则x=________,y=________.
[答案] 2 1
[解析]
(如图)因为=+
=+=+×4
=+2.
所以x=2,y=1.
(理)(2011·江苏徐州市质检)在△ABC中,过中线AD的中点E任作一条直线分别交AB、AC于M、N两点,若=x,=y,则4x+y的最小值为________.
[答案]
[解析]
如图所示,由题意知=(+),=,
又M,E,N三点共线,
所以=λ+(1-λ)(其中0<λ<1),
又=x,=y,
所以(+)=λx+(1-λ)y,
因此有解得x=,y=,
令=t,∴t>1,
则4x+y=+=t+
=(t-1)++≥,
当且仅当t=,即λ=时取得等号.
10.(文)已知O(0,0)、A(2,-1)、B(1,3)、=+t,求
(1)t为何值时,点P在x轴上?点P在y轴上?点P在第四象限?
(2)四点O、A、B、P能否成为平行四边形的四个顶点,说明你的理由.
[解析] (1)=+t=(t+2,3t-1).
若点P在x轴上,则3t-1=0,∴t=;
若点P在y轴上,则t+2=0,∴t=-2;
若点P在第四象限,则,∴-22
D.a与b在a+b方向上的投影相等
[答案] B
[解析] 注意到|a|=|b|=1,因此(a+b)·(a-b)=a2-b2=0,所以(a+b)⊥ (a-b);注意到α-β未必属于(0,π),因此a,b的夹角未必等于α-β;由三角形法则可知,>1,于是有|a+b|+|a-b|>2;结合三角形法则及一个向量在另一个向量上的投影的意义可知,a,b在a+b方向上的投影相等.综上所述,其中不正确的说法是B,选B.
2.(2011·深圳模拟)在平面直角坐标系中,O为原点,设向量=a,=b,其中a=(3,1),b=(1,3).若=λa+μb,且0≤λ≤μ≤1,C点的所有可能位置区域用阴影表示正确的是( )
[答案] A
[解析] =λa+μb=(3λ+μ,λ+3μ),
令=(x,y),则x-y=(3λ+μ)-(λ+3μ)
=2(λ-μ)≤0,
∴点C对应区域在直线y=x的上方,故选A.
3.(2012·北京文)已知正方形ABCD的边长为1,点E是AB边上的动点,则·的值为________,·的最大值为________.
[答案] 1 1
[解析] 本题考查平面向量的数量积,建立平面直角坐标系如图,则B(1,0),C(1,1),D(0,1),设E(x0,0),则=(0,-1),=(1,0),=(x0,-1),
∴·=(x0,-1)(0,-1)=1,
∴·=x0,而0≤x0≤1,
∴·的最大值为1.
[点评] 将问题转化为坐标运算使问题迎刃而解.
4.已知G是△ABC的重心,直线EF过点G且与边AB、AC分别交于点E、F,=α,=β,则+=________.
[答案] 3
[解析] 连结AG并延长交BC于D,∵G是△ABC的重心,∴==(+),设=λ,
∴-=λ(-),∴=+,
∴+=+,
∴∴∴+=3.
5.(2011·衡阳期末)平面内给定三个向量a=(3,2),b=(-1,2),c=(4,1),请解答下列问题:
(1)求满足a=mb+nc的实数m、n;
(2)若(a+kc)∥(2b-a),求实数k;
(3)若d满足(d-c)∥(a+b),且|d-c|=,求d.
[解析] (1)由题意得(3,2)=m(-1,2)+n(4,1),
所以得
(2)a+kc=(3+4k,2+k),2b-a=(-5,2),
∵(a+kc)∥(2b-a),
∴2×(3+4k)-(-5)×(2+k)=0,∴k=-.
(3)设d=(x,y),则d-c=(x-4,y-1),a+b=(2,4),
由题意得,
解得或,∴d=(3,-1)或d=(5,3).
6.若a,b是两个不共线的向量,a与b起点相同,则当t为何值时,a,tb,(a+b)三向量的终点在同一条直线上?
[解析] 设=a,=tb,=(a+b),
∴=-=-a+b,
=-=tb-a.
要使A、B、C三点共线,只需=λ.
即-a+b=λtb-λa.
∴有?
∴当t=时,三向量终点在同一直线上.
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