1、2.3.4 平面向量共线的坐标表示平面向量共线的坐标表示 基础过关 1已知向量 a(3,5),b(cos ,sin ),且 ab,则 tan 等于( ) A3 5 B5 3 C3 5 D5 3 解析 由 ab,得 5cos 3sin 0,即 tan 5 3 答案 B 2向量 a(1,2),|b|4|a|,ab,则 b 可能是( ) A(4,8) B(8,4) C(4,8) D(4,8) 解析 由 ab 可排除 A,B,C,故选 D 答案 D 3向量PA (k,12),PB(4,5),PC(10,k),若 A,B,C 三点共线,则 k 的值为( ) A2 B11 C2 或 11 D2 或 11
2、解析 AB PBPA(4k,7),BC PC PB (6,k5),由题知ABBC ,故(4 k)(k5)(7)60,解得 k11 或 k2 答案 C 4.已知向量 a(1,2),b(2,2),c(1,).若 c(2ab),则 _. 解析 2ab(4,2),因为 c(1,),且 c(2ab),所以 124,即 1 2. 答案 1 2 5已知 A(2,0),B(0,2),若AC 1 3AB ,则点 C 的坐标是_ 解析 设 C(x,y),则AC (x2,y),AB(2,2), 所以(x2,y)(2 3, 2 3),得 x 4 3,y 2 3,即 C( 4 3, 2 3) 答案 (4 3, 2 3)
3、 6已知两点 A(3,4),B(9,2)在直线 AB 上,求一点 P 使|AP |1 3|AB | 解 设点 P 的坐标为(x,y), 若点 P 在线段 AB 上,则AP 1 2PB , (x3,y4)1 2(9x,2y) 解得 x1,y2,P(1,2) 若点 P 在线段 BA 的延长线上,则AP 1 4PB , (x3,y4)1 4(9x,2y) 解得 x7,y6,P(7,6) 综上可得点 P 的坐标为(1,2)或(7,6) 7如图所示,在四边形 ABCD 中,已知 A(2,6),B(6,4),C(5,0),D(1,0),求直线 AC 与 BD 交点 P 的坐标 解 设 P(x,y),则DP
4、 (x1,y), DB (5,4),CA (3,6),DC (4,0) 由 B,P,D 三点共线可得DP DB (5,4) 又CP DP DC (54,4), 由于CP 与CA共线得,(54)6120 解之得 4 7,DP 4 7DB 20 7 ,16 7 , 又OP OD DP (1,0)(20 7 ,16 7 )(27 7 ,16 7 ), P 的坐标为 27 7 ,16 7 能力提升 8已知向量OA (1,3),OB (2,1),OC (k1,k2),若 A,B,C 三点不能 构成三角形,则实数 k 应满足的条件是( ) Ak2 Bk1 2 Ck1 Dk1 解析 因为 A,B,C 三点不
5、能构成三角形,则 A,B,C 三点共线,则AB AC,又AB OB OA (1,2),AC OC OA (k,k1),所以 2k(k1)0,即 k1 答案 C 9已知向量 a(x,3),b(3,x),则下列叙述中,正确的个数是( ) 存在实数 x,使 ab; 存在实数 x,使(ab)a; 存在实数 x,m,使(mab)a; 存在实数 x,m,使(mab)b A0 B1 C2 D3 解析 只有正确,可令 m0,则 mabb,无论 x 为何值,都有 bb 答案 B 10已知 a(1,1),b(x2,x)且 ab,则实数 的最小值是_ 解析 因为 ab,所以 x2x0,即 x2x(x1 2) 21
6、4 1 4 答案 1 4 11平面上有 A(2,1),B(1,4),D(4,3)三点,点 C 在直线 AB 上,且AC 1 2BC , 连接 DC 延长至 E,使|CE |1 4|ED |,则点 E 的坐标为_ 解析 AC 1 2BC , A 为 BC 的中点,AC BA, 设 C(xC,yC),则(xC2,yC1)(1,5), C 点的坐标为(3,6), 又|CE |1 4|ED |,且 E 在 DC 的延长线上, CE 1 4ED , 设 E(x,y), 则(x3,y6)1 4(4x,3y), 得 x31 44x, y61 43y. 解得 x8 3, y7. 故点 E 的坐标是(8 3,7
7、) 答案 (8 3,7) 12已知向量OA (3,4),OB (6,3),OC (5x,3y) (1)若点 A,B,C 不能构成三角形,求 x,y 应满足的条件; (2)若AC 2BC,求 x,y 的值 解 (1)因为点 A,B,C 不能构成三角形,则 A,B,C 三点共线 由题意得 AB (3,1),AC(2x,1y), 所以 3(1y)2x 所以 x,y 满足的条件为 x3y10 (2)BC (x1,y), 由AC 2BC得 (2x,1y)2(x1,y), 所以 2x2x2, 1y2y, 解得 x4, y1. 创新突破 13已知 ABCD 是正方形,BEAC,ACCE,EC 的延长线交 B
8、A 的延长线于点 F, 求证:AFAE 证明 建立如图所示的直角坐标系,为了研究方便 不妨设正方形 ABCD 的边长为 1,则 A(0,0),B(1,0),C(1,1),D(0,1),设 E(x,y),这里 y0, 于是AC (1,1),BE(x1,y) AC BE, 1y(x1)10yx1. ACOCCE, CE2OC2(x1)2(y1)22. 由 y0,联立解得 x3 3 2 , y1 3 2 , 即 E 3 3 2 ,1 3 2 AEOE 3 3 2 2 1 3 2 2 31 设 F(t,0),则FC (1t,1),CE 1 3 2 ,1 3 2 F,C,E 三点共线,FC CE (1t)1 3 2 1 3 2 10,解得 t1 3 AFOF1 3,AFAE