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[基础题组练]
1.(2019·石家庄质量检测(一))在△ABC中,点D在边AB上,且BD=DA,设CB=a,CA
=b,则CD=( )
A.a+b B.a+b
C.a+b D.a+b
解析:选B.因为BD=DA,所以BD=BA,所以CD=CB+BD=CB+BA=CB+(CA-CB)
=CB+CA=a+b,故选B.
2.在△ABC中,AB=2,BC=3,∠ABC=60°,AD为BC边上的高,O为AD的中点,若
AO=λAB+μBC,其中λ,μ∈R,则λ+μ等于( )
A.1 B.
C. D.
解析:选D.由题意易得AD=AB+BD=AB+BC,
所以2AO=AB+BC,即AO=AB+BC.
故λ+μ=+=.
3.已知向量a,b不共线,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.由题意可设c=λd,即ka+b=λ(a-b),(λ-k)a=(λ+1)b.因为a,b不共线,所
以所以k=λ=-1,所以c与d反向,故选D.
4.如图,在△ABC中,AD=AC,BP=BD,若AP=λAB+μAC,则的值为( )
A.-3 B.3
C.2 D.-2
解析:选B.因为AP=AB+BP,
BP=BD=(AD-AB)=AD-AB=×AC-AB=AC-AB,
所以AP=AB+=AB+AC;
又AP=λAB+μAC,所以λ=,μ=;
所以=×=3.故选B.
5.(2019·辽宁丹东五校协作体联考)P是△ABC所在平面上的一点,满足PA+PB+PC=
2AB,若S =6,则△PAB的面积为( )
△ABC
A.2 B.3C.4 D.8
解析:选A.因为PA+PB+PC=2AB=2(PB-PA),所以3PA=PB-PC=CB,所以
PA∥CB,且方向相同,所以===3,所以S ==2.
△PAB
6.若|AB|=|AC|=|AB-AC|=2,则|AB+AC|=________.
解析:因为|AB|=|AC|=|AB-AC|=2,所以△ABC是边长为2的正三角形,所以|AB+AC|
为△ABC的边BC上的高的2倍,所以|AB+AC|=2.
答案:2
7.已知O为△ABC内一点,且2AO=OB+OC,AD=tAC,若B,O,D三点共线,则t的值
为________.
解析:设线段BC的中点为M,则OB+OC=2OM.
因为2AO=OB+OC,所以AO=OM,
则AO=AM=(AB+AC)==AB+AD.
由B,O,D三点共线,得+=1,解得t=.
答案:
8.在△ABC中,∠A=60°,∠A的平分线交BC于点D,若AB=4,且AD=AC+
λAB(λ∈R),则AD的长为________.
解析:因为B,D,C三点共线,所以+λ=1,解得λ=,如图,过点D分别作AC,AB的平
行线交AB,AC于点M,N,则AN=AC,AM=AB,经计算得AN=AM=3,
AD=3.
答案:3
9.在△ABC中,D,E分别为BC,AC边上的中点,G为BE上一点,且
GB=2GE,设AB=a,AC=b,试用a,b表示AD,AG.
解:AD=(AB+AC)=a+b.
AG=AB+BG=AB+BE=AB+(BA+BC)=AB+(AC-AB)=AB+AC=a+b.
10.经过△OAB重心G的直线与OA,OB分别交于点P,Q,设OP=mOA,OQ=nOB,m,
n∈R,求+的值.
解:设OA=a,OB=b,则OG=(a+b),
PQ=OQ-OP=nb-ma,
PG=OG-OP=(a+b)-ma=a+b.
由P,G,Q共线得,存在实数λ使得PQ=λPG,
即nb-ma=λa+λb,
则消去λ,得+=3.
[综合题组练]
1.(应用型)已知向量a,b不共线,且c=λa+b,d=a+(2λ-1)b,若c与d反向共线,则实
数λ的值为( )
A.1 B.-C.1或- D.-1或-
解析:选B.由于c与d反向共线,则存在实数k使c=kd(k<0),于是λa+b=k[a+(2λ-
1)b].整理得λa+b=ka+(2λk-k)b.由于a,b不共线,所以有整理得2λ2-λ-1=0,解得λ=1
或λ=-.又因为k<0,所以λ<0,故λ=-.
2.(应用型)(2019·安徽安庆模拟)在△ABC中,点D是边BC上任意一点,M是线段AD的
中点,若存在实数λ和μ,使得BM=λAB+μAC,则λ+μ=( )
A. B.-
C.2 D.-2
解析:选B.如图,因为点D在边BC上,所以存在t∈R,使得BD=tBC
=t(AC-AB).因为M是线段AD的中点,所以BM=(BA+BD)=(-AB+
tAC-tAB)=-(t+1)·AB+tAC.
又BM=λAB+μAC,所以λ=-(t+1),μ=t,
所以λ+μ=-.故选B.
3.(创新型)(2019·陕西铜川质检)已知P为△ABC所在平面内一点,AB+PB+PC=0,|
AB|=|PB|=|PC|=2,则△ABC的面积等于( )
A. B.2
C.3 D.4
解析:选B.因为AB+PB+PC=0,所以AB=-(PB+PC).
由平行四边形法则可知,以PB,PC为边组成的平行四边形的一条对角线与AB反向,且
长度相等.因为|AB|=|PB|=|PC|=2,所以以PB,PC为边的平行四边形为菱形,且除BC外的
对角线长为2,所以BC=2,∠ABC=90°,所以S =AB·BC=×2×2=2,故选B.
△ABC
4.(应用型)已知O是三角形ABC所在平面内一定点,动点P满足OP=OA+λ(λ≥0),则
动点P的轨迹一定过三角形ABC的( )
A.内心 B.外心
C.垂心 D.重心
解析:选D.如图,AD⊥BC,由于|AB|·sin B=|AC|sin C=|AD|,所以
OP=OA+λ=OA+(AB+AC),所以OP-OA=AP=(AB+AC),因此点P
在三角形ABC的中线所在的直线上,故动点P的轨迹一定过三角形ABC
的重心.
5.(一题多解)(创新型)如图,在△ABC中,点D在线段BC上,且满足BD=DC,过点D的
直线分别交直线AB,AC于不同的两点M,N若AM=mAB,AN=nAC,则( )
A.m+n是定值,定值为2
B.2m+n是定值,定值为3
C.+是定值,定值为2
D.+是定值,定值为3解析:选D.法一:如图,过点C作CE平行于MN交AB于点E.由AN=nAC可得=,所以
==,由BD=DC可得=,所以==,
因为AM=mAB,所以m=,
整理可得+=3.
法二:因为M,D,N三点共线,所以AD=λAM+(1-λ)·AN.
又AM=mAB,AN=nAC,所以AD=λmAB+(1-λ)·nAC.又BD=DC,所以AD-AB=AC-
AD,所以AD=AC+AB.比较系数知λm=,(1-λ)n=,所以+=3,故选D.
6.(创新型)在如图所示的方格纸中,向量a,b,c的起点和终点均在格点(小正方形顶点)
上,若c与xa+yb(x,y为非零实数)共线,求的值.
解:设e,e 分别为水平方向(向右)与竖直方向(向上)的单位向量,则向量c=e-2e,a=
1 2 1 2
2e+e,b=-2e-2e,由c与xa+yb共线,得c=λ(xa+yb),所以e-2e=2λ(x-y)e+λ(x-
1 2 1 2 1 2 1
2y)e,所以所以则的值为.
2