§4 平面向量的坐标
课后篇巩固探究
A组 基础巩固
1.设向量a=(1,2),b=(-3,5),c=(4,x),若a+b=λc(λ∈R),则λ+x的值是( )
A.- B. C.- D.
答案C
2.已知向量a=(1,2),b=(2,3),c=(3,4),且c=λ1a+λ2b,则λ1,λ2的值分别为( )
A.-2,1 B.1,-2
C.2,-1 D.-1,2
解析∵c=λ1a+λ2b,
∴(3,4)=λ1(1,2)+λ2(2,3).
∴解得λ1=-1,λ2=2.
答案D
3.已知点A(1,3),B(4,-1),则与同方向的单位向量是( )
A. B.
C. D.
解析易得=(4-1,-1-3)=(3,-4),所以与同方向的单位向量为(3,-4)=,故选A.
答案A
4.在下列向量组中,可以把向量a=(3,2)表示出来的是 ( )
A.e1=(0,0),e2=(1,2)
B.e1=(-1,2),e2=(5,-2)
C.e1=(3,5),e2=(6,10)
D.e1=(2,-3),e2=(-2,3)
解析设a=k1e1+k2e2,
A选项,∵(3,2)=(k2,2k2),
∴无解.
B选项,∵(3,2)=(-k1+5k2,2k1-2k2),
∴解得
故B中的e1,e2可把a表示出来.
同理,C,D选项同A选项,无解.
答案B
5.设向量a=(1,-3),b=(-2,4),c=(-1,-2),若表示向量4a,4b-2c,2(a-c),d的有向线段首尾相连能构成四边形,则向量d=( )
A.(2,6) B.(-2,6)
- 6 -
C.(2,-6) D.(-2,-6)
解析设d=(x,y),由题意知4a=(4,-12),4b-2c=(-6,20),2(a-c)=(4,-2),易知4a+4b-2c+2(a-c)+d=0,解得x=-2,y=-6,
所以d=(-2,-6).
答案D
6.在▱ABCD中,若=(1,3),=(2,5),则= ,= .
解析=(1,2),
=(0,-1).
答案(1,2) (0,-1)
7.已知e1=(1,2),e2=(-2,3),a=(-1,2),以e1,e2为基底将a分解为a1e1+a2e2的形式为 .
解析设a=a1e1+a2e2(a1,a2∈R),
则(-1,2)=a1(1,2)+a2(-2,3)=(a1-2a2,2a1+3a2),
所以解得
所以a=e1+e2.
答案a=e1+e2
8.设=(1,-2),=(a,-1),=(-b,0),a>0,b>0,O为坐标原点,若A,B,C三点共线,则a+的值是 .
解析∵A,B,C三点共线,∴共线,∴存在实数λ,使(a-1,1)=λ(-b-1,2),∴解得λ=,a+.
答案
9.已知边长为2的等边三角形ABC,顶点A在坐标原点,AB边在x轴上,点C在第一象限,D为AC的中点,分别求向量的坐标.
解如图,等边三角形ABC的边长为2,
则顶点A(0,0),B(2,0),C(2cos 60°,2sin 60°),
∴C(1,),∴D,
- 6 -
∴=(2,0),=(1,),
∴=(1-2,-0)=(-1,),
.
10.设A(x,1),B(2x,2),C(1,2x),D(5,3x),当x为何值时,共线且方向相同?此时点A,B,C,D能否在同一直线上?
解设点O为坐标原点,则根据题意有=(2x,2)-(x,1)=(x,1),
=(1,2x)-(2x,2)=(1-2x,2x-2),=(5,3x)-(1,2x)=(4,x).
由共线,得x2-4=0,即x=±2.
又方向相同,∴x=2.
此时,=(2,1),=(-3,2),而2×2-1×(-3)=7≠0,∴不共线,
∴A,B,C三点不在同一直线上.
∴点A,B,C,D不在同一直线上.
11.已知点O是△ABC内一点,∠AOB=150°,∠BOC=90°,设=a,=b,=c且|a|=2,|b|=1,|c|=3,求向量的坐标.
解(1)设点A(x,y),B(x0,y0),
∵|a|=2,且∠AOx=45°,
∴x=2cos 45°=,且y=2sin 45°=.
又|b|=3,∠xOB=90°+30°=120°,
∴x0=3cos 120°=-,y0=3sin 120°=.
故a==(),b=.
(2)如图所示,以点O为原点,所在直线为x轴的非负半轴,建立平面直角坐标系.
∵||=1,∠AOB=150°,
- 6 -
∴B(-cos 30°,sin 30°),
∴B.
∵||=3,∴C(-3sin 30°,-3cos 30°),
即C.
又A(2,0),
∴-(2,0)=,
.
B组 能力提升
1.设m=(a,b),n=(c,d),规定两向量m,n之间的一个运算“”为mn=(ac-bd,ad+bc),若已知p=(1,2),pq=(-4,-3),则q等于( )
A.(-2,1) B.(2,1)
C.(2,-1) D.(-2,-1)
解析设q=(x,y),由题设中运算法则,得
pq=(x-2y,y+2x)=(-4,-3),
即解得
故q=(-2,1).
答案A
2.已知向量a=(1,3),b=(m,2m-3),平面上任意向量c都可以唯一地表示为c=λa+μb(λ,μ∈R),则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,0)∪(0,+∞)
B.(-∞,3)
C.(-∞,-3)∪(-3,+∞)
D.[-3,3)
解析因为平面上任意向量c都可以用a,b唯一表示,所以a,b是平面向量的一组基底,即a,b为不共线的非零向量,则3m≠2m-3,即m≠-3,故选C.
答案C
3.平面上有A(2,-1),B(1,4),D(4,-3)三点,点C在直线AB上,且,连接DC延长至点E,使||=|,则点E的坐标为 .
解析∵,∴A为BC中点,∴点C的坐标为(3,-6).又||=|,且E在DC的延长线上,
∴=-.
设E(x,y),则(x-3,y+6)=-(4-x,-3-y).
- 6 -
于是解得
故点E坐标是.
答案
4.已知点A(2,3),B(5,4),C(7,10),若+λ(λ∈R),试求当点P在第三象限时λ的取值范围.
解由题意得=(3+5λ,1+7λ).
设点P(x,y),则=(x-2,y-3).
于是(x-2,y-3)=(3+5λ,1+7λ),
所以
又点P在第三象限,
所以解得λ