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第 02 讲 平面向量基本定理及坐标表示
(精练)
一、单选题
1.在平行四边形ABCD中,AC、BD相交于点O,E是线段OD的中点,AE的延长线与CD交于点F,则
等于( )
A. B.
C. D.
【答案】A
解:依题意 ,所以 ,即 ,
所以 ;
故选:A
2.在梯形ABCD中, 且 ,点P在边BC上,若 ,则实数 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
解:延长 、 交于点 ,则 、 、 三点共线,于是可得 ,
因为 且 ,所以 ,
所以 ,故 ;故选:A
3.如图所示, 中,点D是线段BC的中点,E是线段AD的靠近A的三等分点,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
因为点D是线段BC的中点,E是线段AD的靠近A的三等分点,
所以
,
故选:A
4.已知向量 ,若 ,则实数 的值为( )
A.1 B.0 C. D.
【答案】A
因为 ,
所以 , .
因为 ,
所以 ,解得: .故选:A
5.如图,在 ABC中,点O是BC的中点,过点O的直线分别交直线AB,AC于不同的两点M,N,若
=m ,△ =n ,则m+n等于( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
如图,连接AO,由O为BC的中点可得,
∵M,O,N三点共线,则 即
故选: C
6.直角三角形 中, 是斜边 上一点,且满足 ,点 、 在过点 的直线上,若
, , ,则下列结论错误的是( )
A. 为常数 B. 的最小值为
C. 的最小值为 D. 、 的值可以为 ,
【答案】B
如下图所示:由 ,可得 ,
,
若 , , ,
则 , ,
,
、 、 三点共线,
, ,
故A正确;
所以 , 时,也满足 ,则D选项正确;
,当且仅当 时,等号成立,C选项成
立;
,当且仅当 时,即 ,
时等号成立,故B选项错误.
故选:B
二、多选题
7.如图,在 中, 分别是边 上的中线,它们交于点G,则下列各等式中正
确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【详解】解:由三角形重心性质得 ,
所以 ,A正确;
因为 ,B正确;
由重心性质得, ,C错误;
因为 ,
所以 ,
即 ,D正确.
故选:ABD.
8.如图,在四边形 中, , 为线段 的中点,
为线段 上一动点(包括端点),且 ,则下列说法正确的是( )
A. B.若 为线段 的中点,则
C. 的最小值为 D. 的最大值比最小值大
【答案】ABD
【详解】
解:如图1,补全图形,则在直角 中, ,则 , ,
,又 ,所以 ,A正确;
故以点 为坐标原点, 方向为 轴建立平面直角坐标系,如图2.
所以, ,
所以,当 为线段 的中点时, ,此时 ,故由得 ,解得 ,故 ,B正确;
,所以当 时, 取得最小值
,故C错误;
,故由 得 ,
故当 时, 取得最小值 , 时, 取得最大值 ,故 ,D正确.
故选:ABD
三、填空题
9.若 ,则与 同方向的单位向量是______.
【答案】
由已知 , ,
所以与 同方向的单位向量是 .
故答案为:10.若 是直线 外一点, 为线段 的中点, , ,则 ______.
【答案】
因为 为线段 的中点,所以 ,
所以 ,
又因为 ,所以 ,所以 .
故答案为: .
11.如图,平行四边形ABCD的两条对角线相交于点O,7 =5 , =4 ,EF交AC于点K,
,则实数λ的值为________.
【答案】-
因为 ,所以 . 又E,F,K三
点共线,所以 ,解得:λ=- .
故答案为:-
12.已知向量 , , ,若 ,则 的最小值___________.
【答案】
, ,
∴ ,
当且仅当 时取等号.
故答案为: .
四、解答题13.如图所示,已知矩形ABCD中, ,AC与MN相交于点E.
(1)若 ,求 和 的值;
(2)用向量 表示 .
【答案】(1) , (2)
(1)以A点为原点,AB所在直线为x轴,AD所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,则
,
所以
所以 ,
所以
解得
(2)设 ,
因为 ,
所以 .解得 ,
即 ,所以 ,
又因为M,E,N三点共线,所以 ,
所以 ﹒14.如图所示,在△ABO中, , ,AD与BC交于点M.设 , .
(1)试用向量 , 表示 ;
(2)在线段AC上取点E,在线段BD上取点F,使EF过点M,设 , ,其中 , .
证明: 为定值,并求出该定值.
【答案】(1) ;(2)证明见解析,定值为5.
(1)设 ,
由A,M,D三点共线,可知存在 ( ,且 ),使得 ,
则 ,
因为 ,所以 ,
由平面向量基本定理得 ,即 ,①
同理,由B,M,C三点共线,可知存在 ( ,且 ),使得 ,
则 ,
又 ,所以 ,由平面向量基本定理得 即 ,②
由①②得 , ,
故 ;
(2)由于E,M,F三点共线,则存在实数 ( ,且 )使得 ,即
,
于是 ,
又 , ,
所以 ,
由平面向量基本定理得 ,消去 ,
得 ,
故 为定值,该定值为5.