2021学年第六章 平面向量及其应用6.3 平面向量基本定理及坐标表示当堂检测题
展开一、选择题(每小题5分,共20分)
1.已知向量a=(1,2),a+b=(3,2),则b=( )
A.(1,-2) B.(1,2) C.(5,6) D.(2,0)
【解析】选D.b=(3,2)-a=(3,2)-(1,2)
=(2,0).
2.已知 eq \(AB,\s\up6(→)) =(-2,4),则下面说法正确的是( )
A.A点的坐标是(-2,4)
B.B点的坐标是(-2,4)
C.当B是原点时,A点的坐标是(-2,4)
D.当A是原点时,B点的坐标是(-2,4)
【解析】选D.由任一向量的坐标的定义可知.当A点是原点时,B点的坐标是(-2,4).故D项说法正确.
3.(2021·淮安高一检测)已知点A(1,0),B(3,2),向量 eq \(AC,\s\up6(→)) =(2,1),则向量 eq \(BC,\s\up6(→)) =( )
A.(0,-1) B.(1,-1)
C.(1,0) D.(-1,0)
【解析】选A. eq \(AB,\s\up6(→)) =(2,2), eq \(AC,\s\up6(→)) =(2,1);
所以 eq \(BC,\s\up6(→)) = eq \(AC,\s\up6(→)) - eq \(AB,\s\up6(→)) =(0,-1).
【加固训练】
在平行四边形ABCD中,AC为一条对角线, eq \(AB,\s\up6(→)) =(2,4), eq \(AC,\s\up6(→)) =(1,3),则 eq \(DA,\s\up6(→)) =( )
A.(2,4) B.(3,5)
C.(1,1) D.(-1,-1)
【解析】选C. eq \(DA,\s\up6(→)) =- eq \(AD,\s\up6(→)) =- eq \(BC,\s\up6(→))
=-( eq \(AC,\s\up6(→)) - eq \(AB,\s\up6(→)) )=(1,1).
4.(2021·开封高一检测)已知M(3,-2),N(5,-1),若 eq \(NP,\s\up6(→)) = eq \(MN,\s\up6(→)) ,则P点的坐标为( )
A.(3,2) B.(3,-1) C.(7,0) D.(1,0)
【解析】选C.设点P的坐标为(x,y),则 eq \(NP,\s\up6(→)) =(x-5,y+1), eq \(MN,\s\up6(→)) =(5-3,-1+2)=(2,1),
由 eq \(NP,\s\up6(→)) = eq \(MN,\s\up6(→)) ,所以(x-5,y+1)=(2,1),解得x=7,y=0;所以点P(7,0).
二、填空题(每小题5分,共10分)
5.(2021·长沙高一检测)如图所示,在平面直角坐标系中, eq \(CD,\s\up6(→)) =(2,-3),则点D的坐标为________.
【解析】设点D的坐标为(x,y),
则 eq \(CD,\s\up6(→)) = eq \(OD,\s\up6(→)) - eq \(OC,\s\up6(→)) =(x-2,y-4)=(2,-3),
即 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x-2=2,y-4=-3)) ,解得x=4,y=1;
所以点D的坐标为(4,1).
答案:(4,1)
6.已知向量a=(x+3,x2-3x-4)与 eq \(AB,\s\up6(→)) 相等,其中A(1,2),B(3,2),则x=________.
【解析】易得 eq \(AB,\s\up6(→)) =(2,0),
由a=(x+3,x2-3x-4)与 eq \(AB,\s\up6(→)) 相等得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+3=2,,x2-3x-4=0,)) 解得x=-1.
答案:-1
三、解答题(每小题10分,共20分)
7.已知边长为2的正三角形ABC,顶点A在坐标原点,AB边在x轴上,C在第一象限,D为AC的中点,分别求向量 eq \(AB,\s\up6(→)) , eq \(AC,\s\up6(→)) , eq \(BC,\s\up6(→)) , eq \(BD,\s\up6(→)) 的坐标.
【解析】正三角形ABC的边长为2,
则顶点A(0,0),B(2,0),C(2cs 60°,2sin 60°),
所以C(1, eq \r(3) ),D eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\f(\r(3),2))) ,
所以 eq \(AB,\s\up6(→)) =(2,0), eq \(AC,\s\up6(→)) =(1, eq \r(3) ),
eq \(BC,\s\up6(→)) =(1-2, eq \r(3) -0)=(-1, eq \r(3) ),
eq \(BD,\s\up6(→)) = eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)-2,\f(\r(3),2)-0)) = eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2),\f(\r(3),2))) .
8.已知点A(λ,3),B(5,2λ)(λ∈R),C(4,5).若 eq \(AP,\s\up6(→)) = eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(AC,\s\up6(→)) ,试求λ为何值时:
(1)点P在一、三象限角平分线上;
(2)点P在第一象限内.
【解析】设点P的坐标为(x,y),
则 eq \(AP,\s\up6(→)) =(x,y)-(λ,3)=(x-λ,y-3),
又因为 eq \(AB,\s\up6(→)) =(5,2λ)-(λ,3)=(5-λ,2λ-3), eq \(AC,\s\up6(→)) =(4,5)-(λ,3)=(4-λ,2),
所以 eq \(AP,\s\up6(→)) = eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(AC,\s\up6(→)) =(5-λ,2λ-3)+(4-λ,2)=(9-2λ,2λ-1),
所以 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x-λ=9-2λ,,y-3=2λ-1.)) 则 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=9-λ,,y=2λ+2.))
(1)若P在一、三象限角平分线上,
则9-λ=2λ+2,所以λ= eq \f(7,3) .
(2)若P在第一象限内,则 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(9-λ>0,,2λ+2>0.))
所以-1<λ<9.
所以λ= eq \f(7,3) 时,点P在一、三象限角平分线上;-1<λ<9时,点P在第一象限内.
【综合突破练】 (20分钟 40分)
一、选择题(每小题5分,共10分)
1.已知i,j分别是方向与x轴正方向、y轴正方向相同的单位向量,O为原点,设 eq \(OA,\s\up6(→)) =(x2+x+1)i-(x2-x+1)j(其中x∈R),则点A位于( )
A.第一、二象限 B.第二、三象限
C.第三象限 D.第四象限
【解析】选D.因为x2+x+1= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,2))) eq \s\up12(2) + eq \f(3,4) >0,-(x2-x+1)=- eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2))) eq \s\up12(2) - eq \f(3,4) <0,所以点A位于第四象限.
2.(多选题)已知向量i=(1,0),j=(0,1),对坐标平面内的任意一向量a,下列结论中正确的是( )
A.存在唯一的一对实数x,y,使得a=(x,y)
B.若x1,x2,y1,y2∈R,a=(x1,y1)≠(x2,y2),则x1≠x2,且y1≠y2
C.若x,y∈R,a=(x,y),且a≠0,则a的起点是原点O
D.若x,y∈R,a的起点坐标是(1,1),且a的终点坐标是(x,y),则a=(x-1,y-1)
【解析】选AD.由平面向量基本定理知A正确;若a=(1,0)≠(1,3),但1=1,故B错误;因为向量可以平移,所以a=(x,y)与a的起点是不是原点无关,故C错误;根据向量坐标的计算方法可知D正确.
二、填空题(每小题5分,共10分)
3.已知点A(3,-4)与B(-1,2),点P在直线AB上,且| eq \(AP,\s\up6(→)) |=| eq \(PB,\s\up6(→)) |,则点P的坐标为________.
【解析】设P点坐标为(x,y),因为P在直线AB上,且| eq \(AP,\s\up6(→)) |=| eq \(PB,\s\up6(→)) |.
所以P是线段AB的中点, eq \(AP,\s\up6(→)) = eq \(PB,\s\up6(→)) .
所以(x-3,y+4)=(-1-x,2-y),
所以 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x-3=-1-x,,y+4=2-y,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=1,y=-1)) .
所以P点坐标为(1,-1).
答案:(1,-1)
4.已知在非平行四边形ABCD中,AB∥DC,且A,B,D三点的坐标分别为(0,0),(2,0),(1,1),则顶点C的横坐标的取值范围是________.
【解析】当ABCD为平行四边形时,则 eq \(AC,\s\up6(→)) = eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(AD,\s\up6(→)) =(2,0)+(1,1)=(3,1),故满足题意的顶点C的横坐标的取值范围是(1,3)∪(3,+∞).
答案:(1,3)∪(3,+∞)
三、解答题(每小题10分,共20分)
5.如图,在平面直角坐标系xOy中,OA=4,AB=3,∠AOx=45°,∠OAB=105°, eq \(OA,\s\up6(→)) =a, eq \(AB,\s\up6(→)) =b.四边形OABC为平行四边形.
(1)求向量a,b的坐标;
(2)求向量 eq \(BA,\s\up6(→)) 的坐标;
(3)求点B的坐标.
【解析】 (1)作AM⊥x轴于点M,则OM=OA cs 45°=4× eq \f(\r(2),2) =2 eq \r(2) ,
AM=OA sin 45°=4× eq \f(\r(2),2)
=2 eq \r(2) .
所以A(2 eq \r(2) ,2 eq \r(2) ),故a=(2 eq \r(2) ,2 eq \r(2) ).
因为∠AOC=180°-105°=75°,
所以∠COx=120°.
又OC=AB=3,所以C eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2),\f(3\r(3),2))) ,
所以 eq \(AB,\s\up6(→)) = eq \(OC,\s\up6(→)) = eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2),\f(3\r(3),2))) ,
即b= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2),\f(3\r(3),2))) .
(2) eq \(BA,\s\up6(→)) =- eq \(AB,\s\up6(→)) = eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),-\f(3\r(3),2))) .
(3) eq \(OB,\s\up6(→)) = eq \(OA,\s\up6(→)) + eq \(AB,\s\up6(→)) =(2 eq \r(2) ,2 eq \r(2) )+ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2),\f(3\r(3),2)))
= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2\r(2)-\f(3,2),2\r(2)+\f(3\r(3),2))) ,
故点B的坐标为 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2\r(2)-\f(3,2),2\r(2)+\f(3\r(3),2))) .
6.已知向量u=(x,y)和向量v=(y,2y-x)的对应关系可以用v=f(u)表示.
(1)若a=(1,1),b=(1,0),试求向量f(a)及f(b)的坐标;
(2)求使f(c)=(4,5)的向量c的坐标.
【解析】(1)由v=f(u)可得,
当u=(x,y)时,有v=(y,2y-x)=f(u),
从而f(a)=(1,2×1-1)=(1,1),
f(b)=(0,2×0-1)=(0,-1).
(2)设c=(x,y),则f(c)=(y,2y-x)=(4,5),
所以 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=4,,2y-x=5,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=3,,y=4,)) 即c=(3,4).
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