人教版2022届一轮复习打地基练习 向量数乘
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人教版2022届一轮复习打地基练习 向量数乘
一.选择题(共12小题)
1.在△ABC中,AE→=310(AB→+AC→),D为BC边的中点,则( )
A.3AE→=7ED→ B.7AE→=3ED→ C.2AE→=3ED→ D.3AE→=2ED→
2.在△ABC中,点D为边AB的中点,则向量CD→=( )
A.12CA→+12CB→ B.−12CA→−12CB→ C.−12CA→+12CB→ D.12CA→−12CB→
3.已知单位向量a→,b→满足a→•b→=0,若向量c→=7a→+2b→,则sin<a→,c→>=( )
A.73 B.23 C.79 D.29
4.如图,正方形ABCD中,M、N分别是BC、CD的中点,若AC→=λAM→+μBN→,则λ+μ=( )
A.2 B.83 C.65 D.85
5.如图,设P为△ABC内一点,且AP→=14AB→+15AC→,BM→=34BA→,CN→=45CA→,则△PMB的面积与△ABC的面积之比等于( )
A.1:5 B.2:5 C.3:20 D.7:20
6.如图所示,四边形ABCD中,AB∥DC,AB=2DC,点E、F、G分别为AC、BC、ED的中点,则向量FG→可以表示为( )
A.58AD→+14AB→ B.14AD→+58AB→ C.58AD→−14AB→ D.14AD→−58AB→
7.点C在线段AB的反向延长线上,且AC→=−25AB→,AC→=λBC→,则λ为( )
A.−72 B.72 C.−27 D.27
8.在平行四边形ABCD中,E是对角线AC的中点,则DE→=( )
A.12AB→−12AD→ B.12AB→+12AD→ C.12AB→−AD→ D.12AB→−14AD→
9.已知△ABC,点D为边BC上一点,且满足BD→=2DC→,则向量AD→=( )
A.13AB→+13AC→ B.13AB→+23AC→ C.23AB→+13AC→ D.23AB→+23AC→
10.在△ABC所在平面内,D是BC延长线上一点且BD=4CD,E是AC的中点.设AB→=a→,BC→=b→,则ED→=( )
A.23a→+16b→ B.12a→+56b→ C.16a→+13b→ D.16a→+16b→
11.过△ABC的重心任作一直线分别交边AB,AC于点D、E.若AD→=xAB→,AE→=yAC→,xy≠0,则4x+y的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
12.若AP→=13PB→,AB→=λBP→,则实数λ的值是( )
A.34 B.−34 C.43 D.−43
二.多选题(共4小题)
13.有下列说法其中错误的说法为( )
A.若a→∥b→,b→∥c→,则a→∥c→
B.若2OA→+OB→+3OC→=0→,S△AOC,S△ABC分别表示△AOC,△ABC的面积,则S△AOC:S△ABC=1:6
C.两个非零向量a→,b→,若|a→−b→|=|a→|+|b→|,则a→与b→共线且反向
D.若a→∥b→,则存在唯一实数λ使得a→=λb→
14.如图,B是AC的中点,BE→=2OB→,P是平行四边形BCDE内(含边界)的一点,且OP→=xOA→+yOB→(x,y∈R).以下结论中正确的结论为( )
A.当x=0时,y∈[2,3]
B.当P是线段CE的中点时,x=−12,y=52
C.若x+y为定值1,则在平面直角坐标系中,点P的轨迹是一条线段
D.x﹣y的最大值为﹣1
15.已知实数m,n和向量a→,b→,下列说法中正确的是( )
A.m(a→+b→)=ma→+mb→ B.(m﹣n) a→=ma→−na→
C.若ma→=mb→,则a→=b→ D.若ma→=na→(a→≠0→),则m=n
16.已知向量m→,n→,p→,下列说法中正确的是( )
A.若m→=n→,则m→+p→=n→+p→ B.若m→=n→,则m→−p→=n→−p→
C.m→−n→=n→−m→ D.m→−n→−p→=m→−(n→+p→)
三.填空题(共12小题)
17.设向量a→,b→不平行,若向量λa→+b→与a→−2b→平行,则实数λ的值为 .
18.已知点P为△ABC所在平面内一点,满足mPC→=−3PA→+PB→(m>0),S△PBC=13S△ABC,则m= .
19.正五角星是一个与黄金分割有着密切联系的优美集合图形,在如图所示的正五角星中,A,B,C,D,E是正五边形的五个顶点,且MNAM=5−12,若QN→=a→,则CP→+NM→= (用a→表示).
20.已知△ABC,点D满足AB→=2BD→,若CD→=xCA→+yCB→,则x= ,y= .
21.△ABC中,点D、E、F分别在边AB、BC、CA上,且AD→=3DB→,3BE→=EC→,CF→=3FA→,若|BC→|=2,则||AE→+BF→+CD→|= .
22.已知正方形ABCD中,M是BC的中点,AC→=λAM→+μBD→,则λ+μ=
23.在△ABC中,已知点D满足BC→=3CD→,若AD→=mAB→+43AC→,则m= .
24.已知向量a→=(x,y),b→=(﹣1,2),若|a→|=5,a→=λb→(λ<0),则x﹣y=
25.已知O是△ABC内部一点,且3OA→+2OB→+OC→=0→,则△OBC的面积与△ABC的面积之比为 .
26.定义在区间[x1,x2]上的函数y=f(x)的图象为C,M是C上任意一点,O为坐标原点,设向量OA→=(x1,f(x1)),OB→=(x2,f(x2)),OM→=(x,y),且实数λ满足x=λx1+(1﹣λ)x2,此时向量ON→=λOA→+(1−λ)OB→.若|MN→|≤K恒成立,则称函数y=f(x)在区间[x1,x2]上可在标准K下线性近似,其中K是一个确定的实数.已知函数f(x)=x2﹣2x在区间[1,2]上可在标准K下线性近似,那么K的最小值是 .
27.在△ABC中,AB=4,AC=3,∠BAC=90°,D在边BC上,延长AD到P,使得AP=9,若PA→=mPB→+(32−m)PC→(m为常数,且m≠0),且PA→=tPD→,则实数t的值为 ;则CD的长度是 .
28.已知点R在线段PQ上,且PR→=35PQ→,设PQ→=λQR→,则实数λ= .
四.解答题(共4小题)
29.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,且AC=BC=3,点M满足BM→=2MA→,
(1)用CA→、CB→向量表示向量CM→.
(2)求|CM→|.
30.如图,平行四边形ABCD中,AB=4,AD=2,∠BAD=60°,点E、F分别为AD、DC边的中点,BE与AF相交于点O.记AB→=a→,AD→=b→.
(1)用a→、b→表示BE→,并求|BE→|;
(2)若AO→=λAF→,求实数λ的值.
31.已知△ABC中,AB=2,AC=1,∠BAC=120°,AD为角平分线.
(1)求AD的长度;
(2)过点D作直线交AB,AC于不同两点E、F,且满足AE→=xAB→,AF→=yAC→,求证:1x+2y=3.
32.如图,M、N、P分别是三角形ABC三边BC、CA、AB上的点,且满足APAB=BMBC=CNCA=14,设AB→=a→,AC→=b→.
(1)用a→,b→表示MN→;
(2)若点G是三角形MNP的重心,用a→,b→表示AG→.
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参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.在△ABC中,AE→=310(AB→+AC→),D为BC边的中点,则( )
A.3AE→=7ED→ B.7AE→=3ED→ C.2AE→=3ED→ D.3AE→=2ED→
【分析】由于D为BC边的中点,可得AB→+AC→=2AD→,结合已知即可求解向量AE→,AD→的关系式.
【解答】解:因为D为BC边的中点,
所以AB→+AC→=2AD→,
因为AE→=310(AB→+AC→),
所以AE→=35AD→,则2AE→=3ED→.
故选:C.
2.在△ABC中,点D为边AB的中点,则向量CD→=( )
A.12CA→+12CB→ B.−12CA→−12CB→ C.−12CA→+12CB→ D.12CA→−12CB→
【分析】根据向量加法的平行四边形法则即可得出2CD→=CA→+CB→,从而得出CD→=12CA→+12CB→.
【解答】解:如图,
∵点D为边AB的中点;
∴2CD→=CA→+CB→;
∴CD→=12CA→+12CB→.
故选:A.
3.已知单位向量a→,b→满足a→•b→=0,若向量c→=7a→+2b→,则sin<a→,c→>=( )
A.73 B.23 C.79 D.29
【分析】由已知结合向量数量积的定义及向量数量积性质可求cos<a→,c→>,然后结合同角平方关系即可求解.
【解答】解:a→⋅c→=a→•(7a→+2b→)=7a→2+2a→⋅b→=7,
|c→|=(7a→+2b→)2=7a→2+2b→2+214a→⋅b→=7+2=3,
所以cos<a→,c→>=a→⋅c→|a→||c→|=71×3=73,
所以sin<a→,c→>=23.
故选:B.
4.如图,正方形ABCD中,M、N分别是BC、CD的中点,若AC→=λAM→+μBN→,则λ+μ=( )
A.2 B.83 C.65 D.85
【分析】建立平面直角坐标系,使用坐标进行计算,列方程组解出λ,μ.
【解答】解:以AB,AD为坐标轴建立平面直角坐标系,如图:
设正方形边长为1,则AM→=(1,12),BN→=(−12,1),AC→=(1,1).
∵AC→=λAM→+μBN→,
∴λ−12μ=112λ+μ=1,解得λ=65μ=25.
∴λ+μ=85.
故选:D.
5.如图,设P为△ABC内一点,且AP→=14AB→+15AC→,BM→=34BA→,CN→=45CA→,则△PMB的面积与△ABC的面积之比等于( )
A.1:5 B.2:5 C.3:20 D.7:20
【分析】根据条件可得出AM→=14AB→,AN→=15AC→,然后即可得出AP→=AM→+AN→,从而得出NP∥AB,又根据题意BM=34AB,AN=15AC,然后即可得出△PMB的面积与△ABC的面积之比.
【解答】解:∵BM→=34BA→,CN→=45CA→,
∴AM→=14AB→,AN→=15AC→,
∴AP→=14AB→+15AC→=AM→+AN→,
∴四边形AMPN为平行四边形,
∴NP∥AB,
∴S△PMB=(34×15)S△ABC=320S△ABC,
∴△PMB的面积与△ABC的面积之比为:3:20.
故选:C.
6.如图所示,四边形ABCD中,AB∥DC,AB=2DC,点E、F、G分别为AC、BC、ED的中点,则向量FG→可以表示为( )
A.58AD→+14AB→ B.14AD→+58AB→ C.58AD→−14AB→ D.14AD→−58AB→
【分析】如图所示,建立直角坐标系.不妨设A(﹣2,0),B(2,0),C(1,t),D(﹣1,t),(t>0).根据中点坐标公式可得E,F,G坐标.设向量FG→=mAD→+nAB→.根据向量坐标运算性质、平面向量基本定理即可得出.
【解答】解:如图所示,建立直角坐标系.
不妨设A(﹣2,0),B(2,0),C(1,t),D(﹣1,t),(t>0).
∴AD→=(1,t),AB→=(4,0).
∵点E、F、G分别为AC、BC、ED的中点,
∴E(−12,t2),G(−34,34t),F(32,t2).
FG→=(−94,14t).
设向量FG→=mAD→+nAB→.
∴(−94,14t)=m(1,t)+n(4,0).
∴−94=m+4n,14t=mt.
解得m=14,n=−58.
∴向量FG→=14AD→−58AB→.
故选:D.
7.点C在线段AB的反向延长线上,且AC→=−25AB→,AC→=λBC→,则λ为( )
A.−72 B.72 C.−27 D.27
【分析】根据AC→=−25AB→即可得出AC→=27BC→,然后根据共线向量基本定理即可求出λ的值.
【解答】解:∵AC→=−25AB→,
∴AC→=−25(AC→−BC→),
∴AC→=27BC→,又AC→=λBC→,BC→≠0→,
∴λ=27.
故选:D.
8.在平行四边形ABCD中,E是对角线AC的中点,则DE→=( )
A.12AB→−12AD→ B.12AB→+12AD→ C.12AB→−AD→ D.12AB→−14AD→
【分析】将向量AB→、AD→看成基底,借助于减法的三角形法则表示出DB→,再利用DE→=12DB→表示出DE→即可.
【解答】解:由题意DB→=AB→−AD→,
∴DE→=12DB→=12AB→−12AD→.
故选:A.
9.已知△ABC,点D为边BC上一点,且满足BD→=2DC→,则向量AD→=( )
A.13AB→+13AC→ B.13AB→+23AC→ C.23AB→+13AC→ D.23AB→+23AC→
【分析】根据BD→=2DC→可得出AD→−AB→=2(AC→−AD→),然后进行向量的数乘运算求出AD→即可.
【解答】解:∵BD→=2DC→,
∴AD→−AB→=2(AC→−AD→),
∴AD→=13AB→+23AC→.
故选:B.
10.在△ABC所在平面内,D是BC延长线上一点且BD=4CD,E是AC的中点.设AB→=a→,BC→=b→,则ED→=( )
A.23a→+16b→ B.12a→+56b→ C.16a→+13b→ D.16a→+16b→
【分析】由已知结合向量的线性表示即可直接求解.
【解答】解:因为BD=4CD,
所以BC=3CD,
则ED→=EC→+CD→=12AC→+13BC→=12(AB→+BC→)+13BC→=12a→+56b→.
故选:B.
11.过△ABC的重心任作一直线分别交边AB,AC于点D、E.若AD→=xAB→,AE→=yAC→,xy≠0,则4x+y的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【分析】本题主要考查向量的线性运算和基本不等式的运用.
【解答】解:设△ABC的重心为M,由题意可知D、E、M三点共线
∴存在λ使得AM→=λAD→+(1−λ)AE→
∵AD→=xAB→,AE→=yAC→且AM→=13AB→+13AC→
∴λx=13(1−λ)y=13,化简得:13x+13y=1
∴4x+y=(4x+y)(13x+13y)
=43+13+y3x+4x3y≥53+249=3
故选:B.
12.若AP→=13PB→,AB→=λBP→,则实数λ的值是( )
A.34 B.−34 C.43 D.−43
【分析】由题意得AP→=13PB→,结合图示可得所以AB→=−34BP→.
【解答】解:由题意得AP→=13PB→,结合图示可得
所以AB→=−43BP→.
故选:D.
二.多选题(共4小题)
13.有下列说法其中错误的说法为( )
A.若a→∥b→,b→∥c→,则a→∥c→
B.若2OA→+OB→+3OC→=0→,S△AOC,S△ABC分别表示△AOC,△ABC的面积,则S△AOC:S△ABC=1:6
C.两个非零向量a→,b→,若|a→−b→|=|a→|+|b→|,则a→与b→共线且反向
D.若a→∥b→,则存在唯一实数λ使得a→=λb→
【分析】由零与任何向量共线,即可判断A;由三角形的重心的向量表示和性质可判断B;由向量共线的性质可判断C;由向量共线定理可判断D.
【解答】解:若a→∥b→,b→∥c→,且b→=0→,则a→∥c→或a→,c→不共线,故A错误;
若2OA→+OB→+3OC→=0→,设OA′→=2OA→,OC′→=3OC→,可得O为△A'BC'的重心,
设S△AOB=x,S△BOC=y,S△AOC=z,
则S△A'OB=2x,S△BOC'=3y,S△A'OC'=6z,由2x=3y=6z,
可得S△AOC:S△ABC=z:(x+y+z)=1:6,故B正确;
两个非零向量a→,b→,若|a→−b→|=|a→|+|b→|,则a→与b→共线且反向,故C正确;
若a→∥b→,且b→=0→,则实数λ可有无数个使a→=λb→,故D错误.
故选:AD.
14.如图,B是AC的中点,BE→=2OB→,P是平行四边形BCDE内(含边界)的一点,且OP→=xOA→+yOB→(x,y∈R).以下结论中正确的结论为( )
A.当x=0时,y∈[2,3]
B.当P是线段CE的中点时,x=−12,y=52
C.若x+y为定值1,则在平面直角坐标系中,点P的轨迹是一条线段
D.x﹣y的最大值为﹣1
【分析】利用向量共线的充要条件判断出A错,C对;利用向量的运算法则求出OP→,求出x,y判断出B对,利用三点共线判断D.
【解答】解:当OP→=yOB→,据共线向量的充要条件得到P在线段BE上,故1≤y≤3,故A错;
当P是线段CE的中点时,OP→=OE→+EP→=3OB→+12(EB→+BC→)
=3OB→+12(−2OB→+AB→)=−12OA→+52OB→,故B对;
x+y为定值1时,A,B,P三点共线,又P是平行四边形BCDE内(含边界)的一点,故P的轨迹是线段,故C对,
对于D:OP→=xOA→+yOB→=xOA→−y(−OB→),令−OB→=OF→,则OP→=xOA→−yOF→,当P,A,F共线时,则x﹣y=1,
当AF平移到过点B时,x﹣y的最大值为﹣1,故D正确
故选:BCD.
15.已知实数m,n和向量a→,b→,下列说法中正确的是( )
A.m(a→+b→)=ma→+mb→ B.(m﹣n) a→=ma→−na→
C.若ma→=mb→,则a→=b→ D.若ma→=na→(a→≠0→),则m=n
【分析】根据向量的数乘运算的分配律以及向量的运算性质求解.
【解答】解:根据向量的数乘运算的分配律,恒有m(a→+b→)=ma→+mb→及(m−n)a→=ma→−na→,故选项AB正确,
当m=0时,ma→=mb→=0→,但a→与b→不一定相等,故选项C错误,
由ma→=na→得(m−n)a→=0→,又因为a→≠0→,所以m=n,故选项D正确,
故选:ABD.
16.已知向量m→,n→,p→,下列说法中正确的是( )
A.若m→=n→,则m→+p→=n→+p→ B.若m→=n→,则m→−p→=n→−p→
C.m→−n→=n→−m→ D.m→−n→−p→=m→−(n→+p→)
【分析】由已知结合向量的基本运算及相等条件分别检验各选项即可判断.
【解答】解:若m→=n→,则m→+p→=n→+p→成立,m→−p→=n→−p→成立,A,B正确;
m→−n→与n→−m→是互为相反向量,C错误;
m→−n→−p→=m→−(n→+p→),D正确.
故选:ABD.
三.填空题(共12小题)
17.设向量a→,b→不平行,若向量λa→+b→与a→−2b→平行,则实数λ的值为 −12 .
【分析】向量λa→+b→与a→−2b→平行,存在实数k使得λa→+b→=k(a→−2b→),再利用向量共面基本定理即可得出.
【解答】解:∵向量λa→+b→与a→−2b→平行,
∴存在实数k使得λa→+b→=k(a→−2b→),
化为(λ−k)a→+(1+2k)b→=0→,
∵向量a→,b→不平行,
∴λ−k=01+2k=0,
解得λ=−12.
故答案为:−12.
18.已知点P为△ABC所在平面内一点,满足mPC→=−3PA→+PB→(m>0),S△PBC=13S△ABC,则m= 7 .
【分析】以C为原点,CB为x轴,与CB垂直的直线为y轴,建立平面直角坐标系,设出P、A、B坐标,
根据mPC→=−3PA→+PB→(m>0),列方程组可解决此题.
【解答】解:如图所示:以C为原点,CB为x轴,与CB垂直的直线为y轴,建立平面直角坐标系,
设P(x,y),A(s,t),B(a,0),C(0,0),由S△PBC=13S△ABC,得y=±t3,
则PC→=(﹣x,﹣y),PA→=(s﹣x,t﹣y),PB→=(a﹣x,﹣y),
根据mPC→=−3PA→+PB→(m>0),−mx=−3s+3x+a−x−my=−3t+3y−y,解得:x=3s−am+2y=3tm+2,
∵y=±t3,∴可解得m=7或﹣11,∵m>0,∴可取m=7.
故答案为:7.
19.正五角星是一个与黄金分割有着密切联系的优美集合图形,在如图所示的正五角星中,A,B,C,D,E是正五边形的五个顶点,且MNAM=5−12,若QN→=a→,则CP→+NM→= 5+12a→ (用a→表示).
【分析】根据MNAM=5−12可得出ANQN=5+12,进而得出NA→=5+12a→,并且CP→=MA→,NM→=−MN→,从而可用a→表示出CP→+NM→.
【解答】解:∵QNAN=MNAM=5−12,
∴ANQN=25−1=5+12,
∴NA→=5+12QN→=5+12a→,
∴CP→+NM→=MA→−MN→=NA→=5+12a→.
故答案为:5+12a→.
20.已知△ABC,点D满足AB→=2BD→,若CD→=xCA→+yCB→,则x= −12 ,y= 32 .
【分析】根据AB→=2BD→,由向量减法的几何意义即可得出CB→−CA→=2(CD→−CB→),解出CD→=−12CA→+32CB→,这样根据平面向量基本定理即可求出x,y的值.
【解答】解:∵AB→=2BD→;
∴CB→−CA→=2(CD→−CB→);
∴CD→=−12CA→+32CB→;
又CD→=xCA→+yCB→,且CA→,CB→不共线;
∴由平面向量基本定理得:x=−12,y=32.
故答案为:−12,32.
21.△ABC中,点D、E、F分别在边AB、BC、CA上,且AD→=3DB→,3BE→=EC→,CF→=3FA→,若|BC→|=2,则||AE→+BF→+CD→|= 1 .
【分析】根据题意,由向量加法的三角形法则可得AE→=AB→+BE→=AB→+14BC→,BF→=AF→−AB→=14AC→−AB→,CD→=AD→−AC→=34AB→−AC→,进而可得AE→+BF→+CD→的表达式,结合|BC→|=2,分析可得答案.
【解答】解:根据题意,△ABC中,点D、E、F分别在边AB、BC、CA上,且AD→=3DB→,3BE→=EC→,CF→=3FA→,如图:
则AE→=AB→+BE→=AB→+14BC→,
BF→=AF→−AB→=14AC→−AB→,
CD→=AD→−AC→=34AB→−AC→,
则AE→+BF→+CD→=(AB→+14BC→)+(14AC→−AB→)+(34AB→−AC→)=14BC→+34(AB→−AC→)=−12BC→,
又由|BC→|=2,则|AE→+BF→+CD→|=1;
故答案为:1
22.已知正方形ABCD中,M是BC的中点,AC→=λAM→+μBD→,则λ+μ= 53
【分析】本题根据题意画出图形,然后将所有向量都用基底向量AB→,AD→表示出来,再根据等式AC→=λAM→+μBD→即可得到系数相等,从而解出λ和μ的值,得出结果.
【解答】解:根据题意画图如下:
由图,AC→=AB→+AD→,
∵AM→=AB→+BM→=AB→+12AD→,BD→=AD→−AB→,
∴λAM→+μBD→=λ(AB→+12AD→)+μ(AD→−AB→)
=(λ﹣μ)AB→+(12λ+μ)AD→,
∵AC→=λAM→+μBD→
∴λ−μ=112λ+μ=1,解得λ=43μ=13.
∴λ+μ=53.
故答案为:53.
23.在△ABC中,已知点D满足BC→=3CD→,若AD→=mAB→+43AC→,则m= −13 .
【分析】根据向量的线性运算求出m的值即可.
【解答】解:∵AD→=AC→+CD→=AC→+13BC→=AC→+13(AC→−AB→)=−13AB→+43AC→,
∴m=−13,
故答案为:−13.
24.已知向量a→=(x,y),b→=(﹣1,2),若|a→|=5,a→=λb→(λ<0),则x﹣y= 3
【分析】由向量共线可以得出x,y之间的关系,由|a→|=5可以求出x,y.
【解答】解:∵a→=λb→(λ<0),a→=(x,y),b→=(﹣1,2),
∴x=−λy=2λ,解之得y=﹣2x,(x>0),
∴a→=(x,﹣2x),
∵|a→|=5,
∴x2+(−2x)2=5,解之得x=1或x=﹣1(舍),
∴x=1,y=﹣2,x﹣y=3.
故答案为:3.
25.已知O是△ABC内部一点,且3OA→+2OB→+OC→=0→,则△OBC的面积与△ABC的面积之比为 1:2. .
【分析】根据题意,设E在边BC上,且BE=12EC,分析可得OE→=23OB→+13OC→,又由3OA→+2OB→+OC→=0→,变形可得−OA→=23OB→+13OC→,则有OE→=−OA→,则O是AE的中点,结合三角形面积公式计算可得答案.
【解答】解:根据题意,设E在边BC上,且BE=12EC,
则OE→=OB→+BE→=OB→+13BC→=OB→+13(OC→−OB→)=23OB→+13OC→,
又由3OA→+2OB→+OC→=0→,变形可得:−OA→=23OB→+13OC→,
则OE→=−OA→,则O是AE的中点,
故O到边BC的距离为A到边BC距离的12,
则△OBC的面积与△ABC的面积之比为1:2,
故答案为:1:2.
26.定义在区间[x1,x2]上的函数y=f(x)的图象为C,M是C上任意一点,O为坐标原点,设向量OA→=(x1,f(x1)),OB→=(x2,f(x2)),OM→=(x,y),且实数λ满足x=λx1+(1﹣λ)x2,此时向量ON→=λOA→+(1−λ)OB→.若|MN→|≤K恒成立,则称函数y=f(x)在区间[x1,x2]上可在标准K下线性近似,其中K是一个确定的实数.已知函数f(x)=x2﹣2x在区间[1,2]上可在标准K下线性近似,那么K的最小值是 14 .
【分析】yN﹣yM=λf(x1)+(1﹣λ)f(x2)−[λx1+(1−λ)x2]2+2[λx1+(1﹣λ)x2]=λ(1−λ)(x1−x2)2,由题意可得:|MN→|=|yN﹣yM|=|λ(1−λ)(x1−x2)2|≤|λ(1﹣λ)|,再利用基本不等式的性质即可得出.
【解答】解:yN﹣yM=λf(x1)+(1﹣λ)f(x2)−[λx1+(1−λ)x2]2+2[λx1+(1﹣λ)x2]
=λ(x12−2x1)+(1−λ)(x22−2x2)−[λx1+(1−λ)x2]2+2[λx1+(1﹣λ)x2]
=λ(1−λ)(x1−x2)2,
|x1﹣x2|≤|1﹣2|=1,
由题意可得:|MN→|=|yN﹣yM|=|λ(1−λ)(x1−x2)2|≤|λ(1﹣λ)|≤(λ+1−λ2)2=14,
由于|MN→|≤K恒成立,
∴K≥14,
∴K的最小值为14.
故答案为:14.
27.在△ABC中,AB=4,AC=3,∠BAC=90°,D在边BC上,延长AD到P,使得AP=9,若PA→=mPB→+(32−m)PC→(m为常数,且m≠0),且PA→=tPD→,则实数t的值为 32 ;则CD的长度是 185 .
【分析】以A为坐标原点,分别以AB,AC所在直线为x,y轴建立平面直角坐标系,求得B与C的坐标,再把PA→的坐标用m表示.由AP=9列式求得m值,由题意可求PA→,PD→的坐标,利用向量数乘可求t的值,求得D的坐标,则CD的长度可求.
【解答】解:如图,以A为坐标原点,分别以AB,AC所在直线为x,y轴建立平面直角坐标系,
则B(4,0),C(0,3),
由PA→=mPB→+(32−m)PC→,得PA→=m(PA→+PB→)+(32−m)(PA→+AC→),
整理得:PA→=−2mAB→+(2m﹣3)AC→=−2m(4,0)+(2m﹣3)(0,3)=(﹣8m,6m﹣9).
由AP=9,得64m2+(6m﹣9)2=81,解得m=2725,或m=0(舍去).
可得PA→=(−21625,−6325),
当m=2725时,直线PA的方程为y=9−6m8mx,
直线BC的方程为x4+y3=1,
联立两直线方程可得x=83m,y=3﹣2m.
即D(7225,2125),可得PD→=(−14425,−4225),
∵PA→=tPD→,可得(−21625,−6325)=t(−14425,−4225),可得t=32,
∴|CD|=(7225)2+(2125−3)2=185.
∴CD的长度是185.
故答案为:32,185.
28.已知点R在线段PQ上,且PR→=35PQ→,设PQ→=λQR→,则实数λ= −52 .
【分析】根据向量加法的几何意义,向量的数乘运算即可得出PQ→=5(λ+1)3QR→,然后即可求出λ的值.
【解答】解:∵PR→=35PQ→,PQ→=λQR→,
∴PQ→+QR→=λQR→+QR→=(λ+1)QR→=35PQ→,
∴PQ→=5(λ+1)3QR→,
∴5(λ+1)3=λ,解得λ=−52.
故答案为:−52.
四.解答题(共4小题)
29.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,且AC=BC=3,点M满足BM→=2MA→,
(1)用CA→、CB→向量表示向量CM→.
(2)求|CM→|.
【分析】(1)根据题意建立平面直角坐标系,求出M的坐标,然后根据平面向量的基本定理,设CM→=λ1CA→+λ2CB→,可求出λ1=23,λ2=13
(2)利用坐标求模长.
【解答】解:如图建立平面直角坐标系.由题意知:A(3,0),B(0,3),…(1分)
设M(x,y),由BM→=2MA→得:(x,y﹣3)=2(3﹣x,﹣y),
∴x=2(3−x)y−3=−2y,∴x=2y=1,∴M(2,1)…(4分)
(1)设CM→=λ1CA→+λ2CB→,可求出λ1=23,λ2=13,∴CM→=23CA→+13CB→⋯(8分)
(2)∵CM→=(2,1),∴|CM→|=22+12=5.…(12分)
30.如图,平行四边形ABCD中,AB=4,AD=2,∠BAD=60°,点E、F分别为AD、DC边的中点,BE与AF相交于点O.记AB→=a→,AD→=b→.
(1)用a→、b→表示BE→,并求|BE→|;
(2)若AO→=λAF→,求实数λ的值.
【分析】(1)由向量的线性运算得:BE→=AE→−AB→=12AD→−AB→=12b→−a→,|BE→|=14b→2−a→⋅b→+a→2=1−4×2×12+16=13;
(2)设AO→=λAF→,BO→=μBE→,由向量的线性运算得:在△ABO中有AO→=AB→+BO→,所以λAF→=AB→+μBE→,所以λ(b→+12a→)=a→+μ(12b→−a→),又a→,b→不共线,则λ=μ2λ2=1−μ,解得:λ=25μ=45得解
【解答】解:(1)BE→=AE→−AB→=12AD→−AB→=12b→−a→,
|BE→|=14b→2−a→⋅b→+a→2=1−4×2×12+16=13;
(2)设AO→=λAF→,BO→=μBE→,
在△ABO中有AO→=AB→+BO→,
所以λAF→=AB→+μBE→,
所以λ(b→+12a→)=a→+μ(12b→−a→),
又a→,b→不共线,则λ=μ2λ2=1−μ,
解得:λ=25μ=45
故实数λ的值为25.
31.已知△ABC中,AB=2,AC=1,∠BAC=120°,AD为角平分线.
(1)求AD的长度;
(2)过点D作直线交AB,AC于不同两点E、F,且满足AE→=xAB→,AF→=yAC→,求证:1x+2y=3.
【分析】(1)根据角平分线定理便有BDDC=21,从而BDBC=23,从而便可得到AD→=13AB→+23AC→,两边平方后进行数量积的运算,便可求出AD;
(2)由AE→=xAB→,AF→=yAC→便可得出AD→=13xAE→+23yAF→,而根据E,D,F三点共线便可得出13x+23y=1,从而得出1x+2y=3.
【解答】解:(1)根据角平分线定理:BDDC=ABAC=21;
∴BDBC=23;
∴AD→=AB→+BD→=AB→+23BC→=AB→+23(AC→−AB→)=13AB→+23AC→;
∴AD→2=19AB→2+49AB→⋅AC→+49AC→2=49−49+49=49;
∴|AD→|=23;
即AD=23;
(2)证明:AD→=13AB→+23AC→=13xAE→+23yAF→;
∵E,D,F三点共线;
∴13x+23y=1;
∴1x+2y=3.
32.如图,M、N、P分别是三角形ABC三边BC、CA、AB上的点,且满足APAB=BMBC=CNCA=14,设AB→=a→,AC→=b→.
(1)用a→,b→表示MN→;
(2)若点G是三角形MNP的重心,用a→,b→表示AG→.
【分析】(1)根据向量加法、减法及数乘的几何意义便可由条件及图形便可用a→,b→表示出MN→=−34a→+12b→;
(2)先得出MP→=MN→+NA→+AP→=−12a→−14b→,然后画出图形,并连接AG,MG,根据G为三角形MNP的重心便可得到MG→=−512a→+112b→,从而根据AG→=AP→+PM→+MG→便可用a→,b→表示出AG→.
【解答】解:(1)根据条件,MN→=MC→+CN→
=34BC→+14CA→
=34(AC→−AB→)−14AC→
=−34AB→+12AC→
=−34a→+12b→;
(2)MP→=MN→+NA→+AP→=−34a→+12b→−34b→+14a→=−12a→−14b→,如图,连接AG,MG;
G为三角形MNP的重心,则:MG→=13(MN→+MP→)=13(−34a→+12b→−12a→−14b→)=−512a→+112b→;
∴AG→=AP→+PM→+MG→
=14a→+12a→+14b→−512a→+112b→
=13a→+13b→.
相关试卷
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