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[A 基础达标]
1.已知平面向量a=(1,2),b=(-2,m),且a∥b,则2a+3b=( )
A.(-5,-10) B.(-4,-8)
C.(-3,-6) D.(-2,-4)
解析:选B.因为平面向量a=(1,2),b=(-2,m),且a∥b,所以1×m-(-2)×2=
0,解得m=-4,所以2a+3b=2(1,2)+3(-2,-4)=(-4,-8).
2.已知a=(sin α,1),b=(cos α,2),若b∥a,则tan α=( )
A. B.2
C.- D.-2
解析:选A.因为b∥a,所以2sin α=cos α,所以=,所以tan α=.
3.已知向量a=(1,2),b=(0,1),设u=a+kb,v=2a-b,若u∥v,则实数k的值
是( )
A.- B.-
C.- D.-
解析:选B.v=2(1,2)-(0,1)=(2,3),u=(1,2)+k(0,1)=(1,2+k).因为u∥v,
所以2(2+k)-1×3=0,解得k=-.
4.若AB=i+2j,DC=(3-x)i+(4-y)j(其中i,j的方向分别与x,y轴正方向相同且为
单位向量).AB与DC共线,则x,y的值可能分别为( )
A.1,2 B.2,2
C.3,2 D.2,4
解析:选B.由题意知,AB=(1,2),DC=(3-x,4-y).
因为AB∥DC,所以4-y-2(3-x)=0,
即2x-y-2=0.只有B选项,x=2,y=2代入满足.故选B.
5.已知A(1,-3),B,且A,B,C三点共线,则点C的坐标可以是( )
A.(-9,1) B.(9,-1)
C.(9,1) D.(-9,-1)
解析:选C.设点C的坐标是(x,y),
因为A,B,C三点共线,
所以AB∥AC.
因为AB=-(1,-3)=,
AC=(x,y)-(1,-3)=(x-1,y+3),
所以7(y+3)-(x-1)=0,
整理得x-2y=7,
经检验可知点(9,1)符合要求,故选C.6.已知向量a=(3x-1,4)与b=(1,2)共线,则实数x的值为________.
解析:因为向量a=(3x-1,4)与b=(1,2)共线,所以2(3x-1)-4×1=0,解得x=1.
答案:1
7.已知A(2,1),B(0,2),C(-2,1),O(0,0),给出下列结论:
①直线OC与直线BA平行;
②AB+BC=CA;
③OA+OC=OB;
④AC=OB-2OA.
其中,正确结论的序号为________.
解析:①因为OC=(-2,1),BA=(2,-1),所以OC=-BA,又直线OC,BA不重合,
所以直线OC∥BA,所以①正确;②因为AB+BC=AC≠CA,所以②错误;③因为OA+OC
=(0,2)=OB,所以③正确;④因为AC=(-4,0),OB-2OA=(0,2)-2(2,1)=(-4,
0),所以④正确.
答案:①③④
8.对于任意的两个向量m=(a,b),n=(c,d),规定运算“⊗”为m⊗n=(ac-bd,bc
+ad),运算“⊕”为m⊕n=(a+c,b+d).设m=(p,q),若(1,2)⊗m=(5,0),则(1,
2)⊕m等于________.
解析:由(1,2)⊗m=(5,0),可得解得所以(1,2)⊕m=(1,2)⊕(1,-2)=(2,0).
答案:(2,0)
9.已知a=(1,0),b=(2,1).
(1)当k为何值时,ka-b与a+2b共线?
(2)若AB=2a+3b,BC=a+mb且A,B,C三点共线,求m的值.
解:(1)ka-b=k(1,0)-(2,1)=(k-2,-1),
a+2b=(1,0)+2(2,1)=(5,2).
因为ka-b与a+2b共线,
所以2(k-2)-(-1)×5=0,得k=-.
所以当k=-时,ka-b与a+2b共线.
(2)因为A,B,C三点共线,
所以AB=λBC,λ∈R,
即2a+3b=λ(a+mb),
所以解得m=.
10.(1)已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),且CM=3CA,CN=2CB,求M,N
及MN的坐标;
(2)已知P(2,-1),P(-1,3),P在直线PP 上,且|P1P|=|PP2|.求点P的坐标.
1 2 1 2
解:(1)法一:由A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),可得CA=(-2,4)-(-3,-4)
=(1,8),CB=(3,-1)-(-3,-4)=(6,3),所以CM=3CA=3(1,8)=(3,24),CN=2CB=2(6,3)=(12,6).
设M(x,y),N(x,y).
1 1 2 2
则CM=(x+3,y+4)=(3,24),CN=(x+3,y+4)=(12,6),
1 1 2 2
所以x=0,y=20,x=9,y=2,即M(0,20),N(9,2),
1 1 2 2
所以MN=(9,2)-(0,20)=(9,-18).
法二:设点O为坐标原点,
则由CM=3CA,CN=2CB,可得OM-OC=3(OA-OC),ON-OC=2(OB-OC),
从而OM=3OA-2OC,ON=2OB-OC,
所以OM=3(-2,4)-2(-3,-4)=(0,20),
ON=2(3,-1)-(-3,-4)=(9,2),
即点M(0,20),N(9,2),故MN=(9,2)-(0,20)=(9,-18).
(2)①当点P在线段PP 上时,如图a:
1 2
则有P1P=PP2,设点P的坐标为(x,y),
所以(x-2,y+1)=(-1-x,3-y),
所以解得故点P的坐标为.
②当点P在线段PP 的延长线上时,如图b:
2 1
则有P1P=-PP2,设点P的坐标为(x,y),
所以(x-2,y+1)=-(-1-x,3-y),
所以解得
故点P的坐标为(8,-9).
综上可得点P的坐标为或(8,-9).
[B 能力提升]
11.已知向量a=(1,0),b=(0,1),c=ka+b(k∈R),d=a-b,如果c∥d,那么(
)
A.k=1且c与d同向
B.k=1且c与d反向
C.k=-1且c与d同向
D.k=-1且c与d反向
解析:选D.因为a=(1,0),b=(0,1),若k=1,则c=a+b=(1,1),d=a-b=(1,
-1),显然,c与d不平行,排除A、B.若k=-1,则c=-a+b=(-1,1),d=a-b=-
(-1,1),即c∥d且c与d反向.
12.已知向量a=(-2,3),b∥a,向量b的起点为A(1,2),终点B在坐标轴上,则点
B的坐标为________.解析:由b∥a,可设b=λa=(-2λ,3λ).设B(x,y),则AB=(x-1,y-2)=b.
由⇒
又B点在坐标轴上,
则1-2λ=0或3λ+2=0,
所以B或.
答案:或
13.如图所示,在四边形ABCD中,已知A(2,6),B(6,4),C(5,
0),D(1,0),则直线AC与BD交点P的坐标为______.
解析:设P(x,y),则DP=(x-1,y),DB=(5,4),CA=(-3,6),
DC=(4,0).
由B,P,D三点共线可得DP=λDB=(5λ,4λ).
又因为CP=DP-DC=(5λ-4,4λ),
由CP与CA共线得,(5λ-4)×6+12λ=0.
解得λ=,
所以DP=DB=,
所以P的坐标为.
答案:
14.(2019·江苏扬州中学第一学期阶段性测试)设OA=(2,-1),OB=(3,0),OC=
(m,3).
(1)当m=8时,将OC用OA和OB表示;
(2)若A,B,C三点能构成三角形,求实数m应满足的条件.
解:(1)当m=8时,OC=(8,3),
设OC=xOA+yOB,则x(2,-1)+y(3,0)=(2x+3y,-x)=(8,3),
所以所以
所以OC=-3OA+OB.
(2)因为A,B,C三点能构成三角形,所以AB,AC不共线,又AB=(1,1),AC=(m-
2,4),所以1×4-1×(m-2)≠0,所以m≠6.
[C 拓展探究]
15.已知平面上有A(-2,1),B(1,4),D(4,-3)三点,点C在直线AB上,且AC=
BC,连接DC,点E在CD上,且CE=ED,求E点的坐标.
解:因为AC=BC,所以2AC=BC,
所以2AC+CA=BC+CA,
所以AC=BA.设C点坐标为(x,y),
则(x+2,y-1)=(-3,-3),所以x=-5,y=-2,
所以C(-5,-2).因为CE=ED,
所以4CE=ED,所以4CE+4ED=5ED,所以4CD=5ED.
设E点坐标为(x′,y′),
则4(9,-1)=5(4-x′,-3-y′).
所以
解得
所以E点的坐标为.