巩固双基,提升能力
一、选择题
1.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
解析:依题意得a+b=(3,k+2).由a+b与a共线,得1×(k+2)-3×k=0,由此解得k=1,a·b=2+2k=4.
答案:D
2.如图,在平行四边形ABCD中,E为DC边的中点,且=a,=b,则=( )
A.b-a B.b+a
C.a+b D.a-b
解析:=++=-a+b+a=b-a.
答案:A
3.已知向量a=(1,2),b=(1,0),c=(3,4).若λ为实数,(a+λb)∥c则λ=( )
A. B.
C.1 D.2
解析:可得a+λb=(1+λ,2),由(a+λb)∥c得(1+λ)×4-3×2=0,∴λ=.
答案: B
4.已知向量a=(1,1-cosθ),b=,且a∥b,则锐角θ等于( )
A.30° B.45°
C.60° D.75°
解析:∵a∥b,∴(1-cosθ)(1+cosθ)=,即sin2θ=,又∵θ为锐角,∴sinθ=,θ=45°.
答案:B
5.如图,在四边形ABCD中,AB=BC=CD=1,且∠B=90°,∠BCD=135°,记向量=a,=b,则=( )
解析:根据题意可得△ABC为等腰直角三角形,由∠BCD=135°,得∠ACD=135°-45°=90°,以B为原点,AB所在直线为x轴,BC所在直线为y轴建立如图所示的直角坐标系,并作DE⊥y轴于点E,则△CDE也为等腰直角三角形,由CD=1,得CE=ED=,则A(1,0),B(0,0),C(0,1),D,
∴=(-1,0),=(-1,1),
=,
令=λ+μ,
则有得
∴=-a+b.
答案:B
6.(2013·合肥质检)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c, m=(b-c,cosC),n=(a,cosA),m∥n,则cosA的值等于( )
A. B.
C. D.
解析:m∥n?(b-c)cosA-acosC=0,再由正弦定理得sinBcosA=sinCcosA+cosCsinA?sinBcosA=sin(C+A)=sinB,即cosA=.
答案:C
二、填空题
7.(2013·长治二中第三次练考)若A(0,1),B(k,3),C(k+6,0)三点共线,则k=__________.
解析:=(k,2),=(6,-3),由已知A、B、C三点共线,故-3k=12,k=-4.
答案:-4
8.已知直角坐标平面内的两个向量a=(1,3),b=(m,2m-3),使平面内的任意一个向量c都可以唯一的表示成c=λa+μb,则m的取值范围是__________.
解析:∵c可唯一表示成c=λa+μb,
∴a与b不共线,即2m-3≠3m.
∴m≠-3.
答案:{m|m∈R,m≠-3}
9.已知向量集合M={a|a=(1,2)+λ(3,4),λ∈R},N={b|b=(-2,-2)+λ(4,5),λ∈R},则M∩N=__________.
解析:由(1,2)+λ1(3,4)=(-2,-2)+λ2(4,5),
得解得
∴M∩N={(-2,-2)}.
答案:{(-2,-2)}
三、解答题
10.已知P为△ABC内一点,且3+4+5=0.延长AP交BC于点D,若=a,=b,用a、b表示向量、.
解析:∵=-=-a,=-=-b,
又3+4+5=0,
∴3+4(-a)+5(-b)=0,
化简,得=a+b.
设=t(t∈R),则=ta+tb.①
又设=k(k∈R),由=-=b-a,得
=k(b-a).而=+=a+,
∴=a+k(b-a)=(1-k)a+kb.②
由①②,得t=1-k,t=k,解得t=.
代入①,有=a+b.
11.已知向量a=(1,2),b=(-2,1),k,t为正实数,x=a+(t2+1)b,y=-a+b,问是否存在k、t,使x∥y,若存在,求出k的取值范围;若不存在,请说明理由.
解析:x=a+(t2+1)b=(1,2)+(t2+1)(-2,1)
=(-2t2-1,t2+3),
y=-a+b
=-(1,2)+ (-2,1)
=.
假设存在正实数k,t,使x∥y,则
(-2t2-1)-(t2+3)=0.
化简,得+=0,即t3+t+k=0.
∵k,t是正实数,故满足上式的k,t不存在,
∴不存在这样的正实数k,t,使x∥y.
12.已知O为坐标原点,A(0,2),B(4,6),=t1+t2.
(1)求点M在第二或第三象限的充要条件;
(2)求证:当t1=1时,不论t2为何实数,A、B、M三点都共线;
(3)若t1=a2,求当⊥且△ABM的面积为12时a的值.
解析:(1)=t1+t2=t1(0,2)+t2(4,4)=(4t2,2t1+4t2).
当点M在第二或第三象限时,有4t2<0,2t1+4t2≠0,故所求的充要条件为t2<0且t1+2t2≠0.
(2)证明:当t1=1时,由(1)知=(4t2,4t2+2).
∵=-=(4,4),
=-=(4t2,4t2)=t2(4,4)=t2,
∴不论t2为何实数,A、B、M三点共线.
(3)当t1=a2时,=(4t2,4t2+2a2).
又∵=(4,4),⊥,
∴4t2×4+(4t2+2a2)×4=0,∴t2=-a2.
∴=(-a2,a2).
又∵||=4,点M到直线AB:x-y+2=0的距离
d==|a2-1|.
∵S△ABM=12,
∴||·d=×4×|a2-1|=12,
解得a=±2,故所求a的值为±2.
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