2020年高考数学一轮复习专题5.1平面向量的概念及线性运算练习(含解析) 联系客服

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(2)MN=MC+CN=AC+CB=AC+(AB-AC)=AB-AC=xAB+yAC,∴x=,y=-. 32322626→→

(3)设CO=yBC,

→→→→→→→→→→∵AO=AC+CO=AC+yBC=AC+y(AC-AB)=-yAB+(1+y)AC. →→?1?∵BC=3CD,点O 在线段CD上(与点C,D不重合),∴y∈?0,?,

?3?→→→?1?∵AO=xAB+(1-x)AC,∴x=-y,∴x∈?-,0?.

?3?

【套路总结】 平面向量的线性运算 1.进行向量运算时,要尽可能地将它们转化到三角形或平行四边形中,充分利用相等向量、相反向量,三角形的中位线及相似三角形对应边成比例等性质,把未知向量用已知向量表示出来. 2.向量的线性运算类似于代数多项式的运算,实数运算中的去括号、移项、合并同类项、提取公因式等变形手段在线性运算中同样适用. 3.用几个基本向量表示某个向量问题的基本技巧:①观察各向量的位置;②寻找相应的三角形或多边形; 【举一反三】

→→→

1.如图,在△ABC中,点D在BC边上,且CD=2DB,点E在AD边上,且AD=3AE,则用向量AB,AC表示CE为( )

2→8→A.AB+AC 992→7→C.AB+AC 99【答案】 B

→→→1→→1→1→→【解析】 由平面向量的三角形法则及向量共线的性质可得CE=AE-AC=AD-AC=(AB+BC)-AC

3331?→1→→?→2→8→

=?AB+?AC-AB??-AC=AB-AC.

33?99?

5

2→8→

B.AB-AC 992→7→D.AB-AC 99

→→→

2.如图,在平行四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,E为线段AO的中点.若BE=λBA+μBD(λ,μ∈R),则λ+μ=________.

3

【答案】 4

【解析】 ∵E为线段AO的中点,

113→1→1→1→1?1→?1→1→→→

∴BE=BA+BO=BA+?BD?=BA+BD=λBA+μBD,∴λ+μ=+=. 2222?2?24244

→→→

3.在直角梯形ABCD中,∠A=90°,∠B=30°,AB=23,BC=2,点E在线段CD上,若AE=AD+μAB,则μ的取值范围是________.

?1?【答案】 ?0,?

2

?

?

→→

【解析】 由题意可求得AD=1,CD=3,∴AB=2DC. →→

∵点E在线段CD上,∴DE=λDC(0≤λ≤1).

λ→→→→→→→→→→

∵AE=AD+DE=AD+λDC,又AE=AD+μAB=AD+2μDC,∴2μ=λ,即μ=.

2

1

∵0≤λ≤1,∴0≤μ≤.

2

→→→

4.在平行四边形ABCD中,E,F分别为边BC,CD的中点,若AB=xAE+yAF(x,y∈R),则x-y=________. 【答案】 2

→→→→1→→→→→1→

【解析】 由题意得AE=AB+BE=AB+AD,AF=AD+DF=AD+AB,

22→→→→?y?→?x?→

因为AB=xAE+yAF,所以AB=?x+?AB+?+y?AD,

?2??2?

6

yx+=1,??2所以?x??2+y=0,

4

x=,??3解得?2

y=-??3,

所以x-y=2.

考向三 共线定理及其运用

(1)若m+n=1,求证:A,P,B三点共线; (2)若A,P,B三点共线,求证:m+n=1. 【答案】见解析

→→

→→

→→

→→

【解析】(1)若m+n=1,则OP=mOA+(1-m)OB=OB+m(OA-OB),∴OP-OB=m(OA-OB),

【例3-1】 已知O,A,B是不共线的三点,且OP=mOA+nOB(m,n∈R).

→→即BP=mBA,∴BP与BA共线.又∵BP与BA有公共点B,∴A,P,B三点共线.

→→

→→

→→

→→

(2)若A,P,B三点共线,存在实数λ,使BP=λBA,∴OP-OB=λ(OA-OB). 又OP=mOA+nOB.故有mOA+(n-1)OB=λOA-λOB,即(m-λ)OA+(n+λ-1)OB=0. ∵O,A,B不共线,∴OA,OB不共线,∴?

?m-λ=0,?

??n+λ-1=0,

∴m+n=1.

→→→

【例3-2】 (1)已知D为△ABC的边AB的中点.点M在DC上且满足5AM=AB+3AC,则△ABM与△ABC的面积比为________.

(2)已知?ABC的重心为O,过O任做一直线分别交边AB,AC于P,Q两点,设AP?mAB,AQ?nAC,则4m?9n的最小值是________.

uuuvuuuvuuuvuuuvuuuvuuuvuuuvuuuvuuuv(3)已知数列?an?为等差数列,且满足OA?a1OB?a2107OC,若AB??AC(??R),点O为直线BC外一点,则a1009?( )

【答案】(1) 3∶5 (2)

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3 (3)2→→→→→→→→→→→→→→

【解析】(1)由5AM=AB+3AC,得2AM=2AD+3AC-3AM,即2(AM-AD)=3(AC-AM),即2DM=3MC,故DM=3→DC, 5

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故△ABM与△ABC同底且高的比为3∶5,故S△ABM∶S△ABC=3∶5.

4?3251111134?3133??,当且仅当??时等号成立,4m?9n?4(??)?9(?)???≥?233?33333?33?2即m?5525,n?时4m?9n取得最小值.

369uuuvuuuvuuuv(3)∵数列{an}为等差数列,满足OA?a1OB?a2107OC,其中A,B,C在一条直线上,O为直线AB外一

点,∴a1+a2017=1,∵数列{an}是等差数列,

∴{an}的2a1009?a1?a2107=1, a1009?1 2【套路总结】 共线向量定理的主要应用: (1)证明向量共线:对于非零向量a,b,若存在实数λ,使a=λb,则a与b共线. uuuruuur(2)证明三点共线:若存在实数λ,使AB??AC,则A,B,C三点共线. 【注】证明三点共线时,需说明共线的两向量有公共点. (3)求参数的值:利用共线向量定理及向量相等的条件列方程(组)求参数的值. 【举一反三】

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1.如图,△ABC中,在AC上取一点N,使AN=AC;在AB上取一点M,使AM=AB;在BN的延长线上取点

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P,使得NP=BN;在CM的延长线上取点Q,使得MQ=λCM时,AP=QA,试确定λ的值.

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2

→→→→

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