1、第2讲 平面向量基本定理及坐标表示基础达标1.已知a(1,1),b(1,1),c(1,2),则c等于()AabBabCabDab解析:选B.设cab,则(1,2)(1,1)(1,1),所以所以所以cab.2.设向量a(x,1),b(4,x),且a,b方向相反,则x的值是()A2B2C2D0解析:选B.因为a与b方向相反,所以bma,m0,则有(4,x)m(x,1),所以解得m2.又m0,所以m2,xm2.3.已知A(1,4),B(3,2),向量(2,4),D为AC的中点,则()A(1,3)B(3,3)C(3,3)D(1,3)解析:选B.设C(x,y),则(x3,y2)(2,4),所以解得即C(
2、1,6).由D为AC的中点可得点D的坐标为(0,5),所以(03,52)(3,3).4.(2019温州瑞安七中高考模拟)向量a,b,c在正方形网格中的位置如图所示,若cab(,R),则()A8B4C4D2解析:选C.设正方形的边长为1,则易知c(1,3),a(1,1),b(6,2);因为cab,所以(1,3)(1,1)(6,2),解得2,故4.5.已知非零不共线向量、,若2xy,且(R),则点Q(x,y)的轨迹方程是()Axy20B2xy10Cx2y20D2xy20解析:选A.由,得(),即(1).又2xy,所以消去得xy20,故选A.6.(2019金华十校联考)已知ABC的三个顶点A,B,C
3、的坐标分别为(0,1),(,0),(0,2),O为坐标原点,动点P满足|1,则|的最小值是()A1B1C1D1解析:选A.设点P(x,y),动点P满足|1可得x2(y2)21.根据的坐标为(x,y1),可得|,表示点P(x,y)与点Q(,1)之间的距离.显然点Q在圆C:x2(y2)21的外部,求得QC,|的最小值为QC11,故选A.7.已知向量a(1sin ,1),b,若ab,则锐角_.解析:因为ab,所以(1sin )(1sin )10,得cos2,所以cos ,又因为为锐角,所以.答案:8.设向量(1,2),(a,1),(b,0),其中a0,b0,O为坐标原点,若A,B,C三点共线,则ab
4、的最大值为_.解析:易知(a1,1),(b1,2),由A,B,C三点共线知,故2(a1)(b1)0,所以2ab1.由基本不等式可得12ab2,当且仅当2ab时等号成立,所以ab,即ab的最大值为.答案:9.(2019台州质检)在ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,向量a(cos C,bc),向量b(cos A,a)且ab,则tan A_.解析:ab(bc)cos Aacos C0,即bcos Accos Aacos C,再由正弦定理得sin Bcos Asin Ccos Acos Csin Asin Bcos Asin(CA)sin B,即cos A,所以sin A,tan A.答案
5、:10.如图,两块全等的等腰直角三角板拼在一起形成一个平面图形,若直角边长为2,且,则_.解析:因为DEBABC45,所以ABDE,过D作AB,AC的垂线DM,DN,则ANDMBMBDsin 45,所以DNAMABBM2,所以,所以,所以1.答案:111.已知a,b,c,d,e,设tR,如果3ac,2bd,et(ab),那么t为何值时,C,D,E三点在一条直线上?解:由题设,知dc2b3a,ec(t3)atb.C,D,E三点在一条直线上的充要条件是存在实数k,使得k,即(t3)atb3ka2kb,整理得(t33k)a(2kt)b.若a,b共线,则t可为任意实数;若a,b不共线,则有解之得t.综
6、上,可知a,b共线时,t可为任意实数;a,b不共线时,t.12.(2019杭州市七校高三联考)在平行四边形ABCD中,M,N分别是线段AB,BC的中点,且|DM|1,|DN|2,MDN.(1)试用向量,表示向量,;(2)求|,|;(3)设O为ADM的重心(三角形三条中线的交点),若xy,求x,y的值.解:(1)如图所示,;.(2)由(1)知,所以|,|.(3)由重心性质知:0,所以有:0xyx()y()(xy1)(x)(y).所以(xy1)(x)(y)111xy.能力提升1.(2019宁波诺丁汉大学附中期中考试)在ABC中,BC7,AC6,cos C.若动点P满足(1)(R),则点P的轨迹与直
7、线BC,AC所围成的封闭区域的面积为()A5B10C2D4解析:选A.设,因为(1)(1),所以B,D,P三点共线.所以P点轨迹为直线BC.在ABC中,BC7,AC6,cos C,所以sin C,所以SABC7615,所以SBCDSABC5.2.设两个向量a(2,2cos2)和b,其中,m,为实数,若a2b,则的取值范围是()A6,1B4,8C(,1D1,6解析:选A.由a2b,得所以又cos22sin sin2 2sin 1(sin 1)22,所以2cos22sin 2,所以22m2,将2(2m2)2代入上式,得2(2m2)2m2,得m2,所以26,1.3.已知向量(3,4),(0,3),(
8、5m,3m),若点A,B,C能构成三角形,则实数m满足的条件是_.解析:由题意得(3,1),(2m,1m),若A,B,C能构成三角形,则,不共线,则3(1m)1(2m),解得m.答案:m4.(2019浙江名校新高考研究联盟联考) 如图,在等腰梯形ABCD中,DCAB,ADDCCBAB1,F为BC的中点,点P在以A为圆心,AD为半径的圆弧上变动,E为圆弧与AB的交点,若,其中,R,则2的取值范围是_.解析:建立平面直角坐标系如图所示,则A(0,0),E(1,0),D,B(2,0),C,F;设P(cos ,sin )(060),因为,所以(cos ,sin ).所以所以2sin cos 2sin(
9、30),因为060,所以12sin(30)1.答案:1,15.(2019嘉兴模拟)已知点O为坐标原点,A(0,2),B(4,6),t1t2.(1)求点M在第二或第三象限的充要条件;(2)求证:当t11时,不论t2为何实数,A、B、M三点都共线.解:(1)t1t2t1(0,2)t2(4,4)(4t2,2t14t2).当点M在第二或第三象限时,有故所求的充要条件为t20且t12t20.(2)证明:当t11时,由(1)知(4t2,4t22).因为(4,4),(4t2,4t2)t2(4,4)t2,且有公共点A,所以不论t2为何实数,A、B、M三点都共线.6.已知a(1,0),b(2,1).(1)当k为何值时,kab与a2b共线?(2)若2a3b,amb且A、B、C三点共线,求m的值.解:(1)kabk(1,0)(2,1)(k2,1),a2b(1,0)2(2,1)(5,2).因为kab与a2b共线,所以2(k2)(1)50,即2k450,得k.(2)法一:因为A、B、C三点共线,所以,即2a3b(amb),所以,解得m.法二:2a3b2(1,0)3(2,1)(8,3),amb(1,0)m(2,1)(2m1,m).因为A、B、C三点共线,所以.所以8m3(2m1)0,即2m30,所以m.7