考點(diǎn)一 平面向量的概念
1.有下列命題:①兩個(gè)相等向量,若它們的起點(diǎn)相同,則終點(diǎn)也相同;②若|a|=|b|,則a=b;③若|eq \(AB,\s\up6(→))|=|eq \(DC,\s\up6(→))|,則四邊形ABCD是平行四邊形;④若m=n,n=k,則m=k;⑤若a∥b,b∥c,則a∥c;⑥有向線段就是向量,向量就是有向線段.其中,假命題的個(gè)數(shù)是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
答案 C
解析 對(duì)于①,兩個(gè)相等向量,它們的起點(diǎn)相同,則終點(diǎn)也相同,①正確;
對(duì)于②,若eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(=))b)),方向不確定,則a,b不一定相等,②錯(cuò)誤;
對(duì)于③,若|eq \(AB,\s\up6(→))|=|eq \(DC,\s\up6(→))|,eq \(AB,\s\up6(→)),eq \(DC,\s\up6(→))不一定相等,
∴四邊形ABCD不一定是平行四邊形,③錯(cuò)誤;
對(duì)于④,若m=n,n=k,則m=k,④正確;
對(duì)于⑤,若a∥b,b∥c,當(dāng)b=0時(shí),a∥c不一定成立,⑤錯(cuò)誤;
對(duì)于⑥,有向線段不是向量,向量可以用有向線段表示,⑥錯(cuò)誤.綜上,②③⑤⑥是假命題,共4個(gè).
2.設(shè)a,b是非零向量,則“a=2b”是“eq \f(a,\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a)))=eq \f(b,\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(b)))” 成立的( )
A.充要條件
B.充分不必要條件
C.必要不充分條件
D.既不充分也不必要條件
答案 B
解析 依題意知a,b是非零向量,
eq \f(a,\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a)))表示與a同向的單位向量,eq \f(b,\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(b)))表示與b同向的單位向量,
當(dāng)a=2b時(shí),a,b的方向相同,所以eq \f(a,\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a)))=eq \f(b,\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(b)));
當(dāng)eq \f(a,\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a)))=eq \f(b,\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(b)))時(shí),a,b的方向相同,但不一定有a=2b,如a=3b也符合,
所以“a=2b”是“eq \f(a,\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a)))=eq \f(b,\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(b)))” 成立的充分不必要條件.
3.(2022·大連模擬)已知平面上的非零向量a,b,c,有下列說(shuō)法:
①若a∥b,b∥c,則a∥c;
②若eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a))=2eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(b)),則a=±2b;
③若xa+yb=2a+3b,則x=2,y=3;
④若a∥b,則一定存在唯一的實(shí)數(shù)λ,使得a=λb.
其中正確的是( )
A.①②③ B.②④
C.①④ D.①③④
答案 C
解析 對(duì)于①,由向量共線定理可知,a∥b,則存在唯一的實(shí)數(shù)λ1,使得a=λ1b,b∥c,則存在唯一的實(shí)數(shù)λ2,使得b=λ2c,由此得出存在唯一的實(shí)數(shù)λ1·λ2,使得a=λ1·λ2c,即a∥c,則①正確;
對(duì)于②,模長(zhǎng)關(guān)系只能說(shuō)明向量a,b的長(zhǎng)度關(guān)系,與方向無(wú)關(guān),則②錯(cuò)誤;
對(duì)于③,當(dāng)a=b時(shí),由題意可得eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+y))a=5a,則x+y=5,不能說(shuō)明x=2,y=3,則③錯(cuò)誤;
由向量共線定理可知,④正確.
考點(diǎn)二 平面向量的線性運(yùn)算
4.在△ABC中,D,E,F(xiàn)分別為AB,BC,CA的中點(diǎn),則eq \(AF,\s\up6(→))-eq \(DB,\s\up6(→))等于( )
A.eq \(FD,\s\up6(→)) B.eq \(FC,\s\up6(→)) C.eq \(FE,\s\up6(→)) D.eq \(BE,\s\up6(→))
答案 D
解析
如圖所示,在△ABC中,D,E,F(xiàn)分別為AB,BC,CA的中點(diǎn),
可得eq \(DB,\s\up6(→))=eq \(AD,\s\up6(→)),eq \(DF,\s\up6(→))=eq \(BE,\s\up6(→)),則eq \(AF,\s\up6(→))-eq \(DB,\s\up6(→))=eq \(AF,\s\up6(→))-eq \(AD,\s\up6(→))=eq \(DF,\s\up6(→))=eq \(BE,\s\up6(→)).
5.在△ABC中,點(diǎn)G滿足eq \(GA,\s\up6(→))+eq \(GB,\s\up6(→))+eq \(GC,\s\up6(→))=0,若存在點(diǎn)O,使得eq \(OG,\s\up6(→))=eq \f(1,5)eq \(BC,\s\up6(→)),且eq \(OA,\s\up6(→))=xeq \(OB,\s\up6(→))+yeq \(OC,\s\up6(→)),則x+y等于( )
A.-2 B.2 C.1 D.-1
答案 A
解析 ∵eq \(GA,\s\up6(→))+eq \(GB,\s\up6(→))+eq \(GC,\s\up6(→))=0,
∴eq \(OA,\s\up6(→))-eq \(OG,\s\up6(→))+eq \(OB,\s\up6(→))-eq \(OG,\s\up6(→))+eq \(OC,\s\up6(→))-eq \(OG,\s\up6(→))=0,
∴eq \(OG,\s\up6(→))=eq \f(1,3)(eq \(OA,\s\up6(→))+eq \(OB,\s\up6(→))+eq \(OC,\s\up6(→)))=eq \f(1,5)eq \(BC,\s\up6(→))=eq \f(1,5)(eq \(OC,\s\up6(→))-eq \(OB,\s\up6(→))),
可得eq \(OA,\s\up6(→))=-eq \f(2,5)eq \(OC,\s\up6(→))-eq \f(8,5)eq \(OB,\s\up6(→)),
∵eq \(OA,\s\up6(→))=xeq \(OB,\s\up6(→))+yeq \(OC,\s\up6(→)),
∴x=-eq \f(8,5),y=-eq \f(2,5),則x+y=-2.
6.如圖所示,在正方形ABCD中,E為BC的中點(diǎn),F(xiàn)為AE的中點(diǎn),則eq \(DF,\s\up6(→))等于( )
A.-eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(3,4)eq \(AD,\s\up6(→)) B.eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(2,3)eq \(AD,\s\up6(→))
C.eq \f(1,3)eq \(AB,\s\up6(→))-eq \f(1,2)eq \(AD,\s\up6(→)) D.eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))-eq \f(3,4)eq \(AD,\s\up6(→))
答案 D
解析 利用向量的三角形法則,可得eq \(DF,\s\up6(→))=eq \(AF,\s\up6(→))-eq \(AD,\s\up6(→)),eq \(AE,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(BE,\s\up6(→)),
∵E為BC的中點(diǎn),F(xiàn)為AE的中點(diǎn),
∴eq \(AF,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AE,\s\up6(→)),eq \(BE,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(BC,\s\up6(→)),
∴eq \(DF,\s\up6(→))=eq \(AF,\s\up6(→))-eq \(AD,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AE,\s\up6(→))-eq \(AD,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(BE,\s\up6(→)))-eq \(AD,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,4)eq \(BC,\s\up6(→))-eq \(AD,\s\up6(→)),
又∵eq \(BC,\s\up6(→))=eq \(AD,\s\up6(→)),
∴eq \(DF,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))-eq \f(3,4)eq \(AD,\s\up6(→)).
考點(diǎn)三 共線定理的應(yīng)用
7.非零向量e1,e2不共線,使ke1+e2與e1+ke2共線的k的值是( )
A.1 B.-1 C.±1 D.2
答案 C
解析 ∵ke1+e2與e1+ke2共線,向量e1,e2為非零向量且不共線,
∴存在實(shí)數(shù)λ,使得ke1+e2=λ(e1+ke2),
∴k=λ,1=kλ,
解得 k=±1.
8.在四邊形ABCD中,對(duì)角線AC與BD交于點(diǎn)O,若2eq \(OA,\s\up6(→))+3eq \(OC,\s\up6(→))=2eq \(OD,\s\up6(→))+3eq \(OB,\s\up6(→)),則四邊形ABCD一定是( )
A.矩形 B.梯形
C.平行四邊形 D.菱形
答案 B
解析 ∵2eq \(OA,\s\up6(→))+3eq \(OC,\s\up6(→))=2eq \(OD,\s\up6(→))+3eq \(OB,\s\up6(→)),
∴2(eq \(OA,\s\up6(→))-eq \(OD,\s\up6(→)))=3(eq \(OB,\s\up6(→))-eq \(OC,\s\up6(→))),
∴2eq \(DA,\s\up6(→))=3eq \(CB,\s\up6(→)),
∴ 四邊形ABCD一定是梯形.
9.(2022·廈門模擬)若O是平面上的定點(diǎn),A,B,C是平面上不共線的三點(diǎn),且滿足eq \(OP,\s\up6(→))=eq \(OC,\s\up6(→))+λ(eq \(CB,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→)))(λ∈R),則P點(diǎn)的軌跡一定過(guò)△ABC的( )
A.外心 B.內(nèi)心
C.重心 D.垂心
答案 C
解析 因?yàn)閑q \(OP,\s\up6(→))=eq \(OC,\s\up6(→))+λ(eq \(CB,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→)))(λ∈R),
所以eq \(CP,\s\up6(→))=λ(eq \(CB,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→))),
所以eq \(CB,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→))在△ABC的邊AB的中線所在直線上,
則λ(eq \(CB,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→)))在△ABC的中線所在直線上,
所以P點(diǎn)的軌跡一定過(guò)△ABC的重心.
10.在△ABC中,eq \(AN,\s\up6(→))=eq \f(1,4)eq \(NC,\s\up6(→)),若P是直線BN上的一點(diǎn),且滿足eq \(AP,\s\up6(→))=meq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(2,5)eq \(AC,\s\up6(→)),則實(shí)數(shù)m的值為( )
A.-4 B.-1 C.1 D.4
答案 B
解析 因?yàn)閑q \(AN,\s\up6(→))=eq \f(1,4)eq \(NC,\s\up6(→)),所以eq \(AC,\s\up6(→))=5eq \(AN,\s\up6(→)),
即eq \(AP,\s\up6(→))=meq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(2,5)eq \(AC,\s\up6(→))=meq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(2,5)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5\(AN,\s\up6(→))))=meq \(AB,\s\up6(→))+2eq \(AN,\s\up6(→)).
因?yàn)辄c(diǎn)B,P,N三點(diǎn)共線,所以m+2=1,解得m=-1.
11.設(shè)a,b是非零向量,則“存在實(shí)數(shù)λ,使得a=λb”是“eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a+b))=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a))+eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(b))”的( )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充要條件
D.既不充分也不必要條件
答案 B
解析 存在實(shí)數(shù)λ,使得a=λb,
說(shuō)明向量a,b共線,當(dāng)a,b同向時(shí),eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a+b))=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a))+eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(b))成立,
當(dāng)a,b反向時(shí),eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a+b))=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a))+eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(b))不成立,所以充分性不成立.
當(dāng)eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a+b))=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a))+eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(b))成立時(shí),a,b同向,存在實(shí)數(shù)λ,使得a=λb成立,必要性成立,
即“存在實(shí)數(shù)λ,使得a=λb”是“eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a+b))=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a))+eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(b))”的必要不充分條件.
12.如圖,在梯形ABCD中,已知AB∥CD,AB=2DC,點(diǎn)P在線段BC上,且BP=2PC,則( )
A.eq \(AP,\s\up6(→))=eq \f(2,3)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \(AD,\s\up6(→))
B.eq \(AP,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(2,3)eq \(AD,\s\up6(→))
C.eq \(AD,\s\up6(→))=eq \f(3,2)eq \(AP,\s\up6(→))-eq \(AB,\s\up6(→))
D.eq \(AD,\s\up6(→))=eq \f(2,3)eq \(AP,\s\up6(→))-eq \(AB,\s\up6(→))
答案 C
解析 因?yàn)閑q \(BC,\s\up6(→))=-eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AD,\s\up6(→))+eq \(DC,\s\up6(→))=-eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AD,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))=eq \(AD,\s\up6(→))-eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→)),
eq \(BP,\s\up6(→))=eq \f(2,3)eq \(BC,\s\up6(→))=eq \f(2,3)eq \(AD,\s\up6(→))-eq \f(1,3)eq \(AB,\s\up6(→)),
所以eq \(AP,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(BP,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(2,3)eq \(AD,\s\up6(→))-eq \f(1,3)eq \(AB,\s\up6(→))
=eq \f(2,3)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(2,3)eq \(AD,\s\up6(→)),
所以eq \(AD,\s\up6(→))=eq \f(3,2)eq \(AP,\s\up6(→))-eq \(AB,\s\up6(→)).
13.已知△ABC的面積為1,點(diǎn)P滿足3eq \(AB,\s\up6(→))+2eq \(BC,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→))=4eq \(AP,\s\up6(→)),則△PBC的面積等于______.
答案 eq \f(1,2)
解析
如圖,取BC的中點(diǎn)D,
∴eq \(AD,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(eq \(AC,\s\up6(→))+eq \(AB,\s\up6(→))).
∵4eq \(AP,\s\up6(→))=3eq \(AB,\s\up6(→))+2eq \(BC,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→))
=(eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(BC,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→)))+(eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(BC,\s\up6(→)))+eq \(AB,\s\up6(→))=eq \(AC,\s\up6(→))+eq \(AB,\s\up6(→)),
∴eq \(AP,\s\up6(→))=eq \f(1,4)(eq \(AC,\s\up6(→))+eq \(AB,\s\up6(→))),
∴eq \(AP,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AD,\s\up6(→)),即A,P,D共線,
∴S△PBC=eq \f(1,2)S△ABC=eq \f(1,2).
14.如圖,在△ABC中,D,E,F(xiàn)分別為BC,CA,AB上的點(diǎn),且CD=eq \f(3,5)BC,EC=eq \f(1,2)AC,AF=eq \f(1,3)AB.設(shè)P為四邊形AEDF內(nèi)一點(diǎn)(P點(diǎn)不在邊界上),若eq \(DP,\s\up6(→))=-eq \f(1,3)eq \(DC,\s\up6(→))+λeq \(DE,\s\up6(→)),則實(shí)數(shù)λ的取值范圍為_(kāi)_______.
答案 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\f(4,3)))
解析 取BD的中點(diǎn)M,過(guò)M作MH∥DE分別交DF,AC于G,H,如圖.
則由eq \(DP,\s\up6(→))=-eq \f(1,3)eq \(DC,\s\up6(→))+λeq \(DE,\s\up6(→))=eq \(DM,\s\up6(→))+λeq \(DE,\s\up6(→))可知,P點(diǎn)在線段GH上運(yùn)動(dòng)(不包括端點(diǎn)).
當(dāng)P與G重合時(shí),根據(jù)eq \(DP,\s\up6(→))=teq \(DF,\s\up6(→))=t(eq \(DC,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→))+eq \(AF,\s\up6(→)))
=teq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\(DC,\s\up6(→))+\f(2,3)\(CA,\s\up6(→))+\f(1,3)\(CB,\s\up6(→))))
=teq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\(DC,\s\up6(→))+\f(2,3)·2\(CE,\s\up6(→))+\f(1,3)·\f(5,3)\(CD,\s\up6(→))))
=teq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(4,9)\(DC,\s\up6(→))+\f(4,3)?\(CD,\s\up6(→))+\(DE,\s\up6(→))?))
=teq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(8,9)\(DC,\s\up6(→))+\f(4,3)\(DE,\s\up6(→))))=-eq \f(8,9)teq \(DC,\s\up6(→))+eq \f(4,3)teq \(DE,\s\up6(→))=-eq \f(1,3)eq \(DC,\s\up6(→))+λeq \(DE,\s\up6(→)),可知λ=eq \f(1,2),當(dāng)P與H重合時(shí),由P,C,E共線可知-eq \f(1,3)+λ=1,即λ=eq \f(4,3),結(jié)合圖形可知λ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\f(4,3))).

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