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1、
(江蘇專用)2013年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第四章第2課時 平面向量基本定理與坐標運算 課時闖關(guān)(含解析)
[A級 雙基鞏固]
一、填空題
1.(2012·徐州質(zhì)檢)在平行四邊形ABCD中,若=(1,3),=(2,5),則=________,=________.
解析:==-=(1,2),
=+=(-1,-3)+(1,2)=(0,-1).
答案:(1,2) (0,-1)
2.在平面直角坐標系xOy中,四邊形ABCD的邊AB∥DC,AD∥BC,已知點A(-2,0),B(6,8),C(8,6),則D點的坐標為________.
解析:平行四邊形ABCD中,+=+.
∴=+-
2、=(-2,0)+(8,6)-(6,8)=(0,-2),
即D點坐標為(0,-2).
答案:(0,-2)
3.已知向量a=(1,2),b=(0,1),設(shè)u=a+kb,v=2a-b,若u∥v,則實數(shù)k的值為________.
解析:∵u=(1,2)+k(0,1)=(1,2+k),v=(2,4)-(0,1)=(2,3),又u∥v,∴1×3=2(2+k),得k=-.
答案:-
4.已知兩點A(4,1),B(7,-3),則與同向的單位向量是________.
解析:∵A(4,1),B(7,-3),=(3,-4),∴與同向的單位向量為=(3,-4)=.
答案:
5.已知A(1,-2),B
3、(2,1),C(3,2),D(-2,3),以、為一組基底表示++為________.
解析:=(2-1,1+2)=(1,3),=(3-1,2+2)=(2,4),=(-3,5),=(-4,2),=(-5,1),
∴++=(-3-4-5,5+2+1)=(-12,8).
令(-12,8)=m+n,則有m(1,3)+n(2,4)=(-12,8),即(m+2n,3m+4n)=(-12,8).
比較兩向量的坐標,得解之得m=32,n=-22,
∴++=32-22.
答案:32-22
6.在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,且m=(b-c,cosC),n=(a,cosA),m∥
4、n,則cosA的值等于________.
解析:∵m∥n,∴(b-c)cosA=acosC,
∴(sinB-sinC)cosA=sinAcosC,即sinBcosA=sinAcosC+sinCcosA=sin(A+C)=sinB,易知sinB≠0,∴cosA=.
答案:
7.△ABC的三個內(nèi)角A,B,C所對的邊長分別為a,b,c,若p=(a+c,b)與q=(b-a,c-a)是共線向量,則角C=________.
解析:∵p∥q,
∴(a+c)(c-a)-b(b-a)=0,
∴a2+b2-c2=ab.
∴cosC==.
∴C=60°.
答案:60°
8.設(shè)兩個向量a=(λ+
5、2,λ2-cos2α)和b=(m,+sinα),其中λ,m,α為實數(shù),若a=2b,則的取值范圍是________.
解析:由題意知λ+2=2m,①
λ2-cos2α=m+2sinα,②
由①得=2-,
由①②得
4m2-9m=2sinα+cos2α-4=-sin2α+2sinα-3.
∴-6≤4m2-9m≤-2,
∴≤m≤2,
∴=2-∈[-6,1].
答案:[-6,1]
二、解答題
9.已知O(0,0),A(1,2),B(4,5)及=+t.試問:
(1)t為何值時,P在x軸上?在y軸上?P在第二象限?
(2)四邊形OABP能否成為平行四邊形?若能,求出相應(yīng)的t值;若
6、不能,請說明理由.
解:(1)∵O(0,0),A(1,2),B(4,5),∴=(1,2),=(3,3),=+t=(1+3t,2+3t).
若P在x軸上,則2+3t=0,解得t=-;
若P在y軸上,則1+3t=0,解得t=-;
若P在第二象限,則解得-<t<-.
(2)∵=(1,2),=+=(3-3t,3-3t),
若四邊形OABP為平行四邊形,則=,
而,無解,
∴四邊形OABP不能成為平行四邊形.
10.如圖所示,已知點A(4,0),B(4,4),C(2,6),求AC和OB交點P的坐標.
解:法一:設(shè)=t=t(4,4)=(4t,4t),則
=-=(4t,4t)-(4
7、,0)=(4t-4,4t),=(2,6)-(4,0)=(-2,6).
由,共線的充要條件知(4t-4)×6-4t×(-2)=0,解得t=.
∴=(4t,4t)=(3,3).∴P點坐標為(3,3).
法二:設(shè)P(x,y),則=(x,y),=(4,4).
∵,共線,
∴4x-4y=0.①
又=(x-2,y-6),=(2,-6),且向量、共線.
∴-6(x-2)+2(6-y)=0.②
解①②組成的方程組,得x=3,y=3,
∴點P的坐標為(3,3).
[B級 能力提升]
一、填空題
1.設(shè)=(1,-2),=(a,-1),=(-b,0),a>0,b>0,O為坐標原點,若A、B、
8、C三點共線,則+的最小值是________.
解析:kAB=,kAC=,
∵A、B、C三點共線,∴kAB=kAC,即=.
∴2a+b=1.
∴+=+=4++≥4+2=8.
∴+的最小值是8.
答案:8
2.若對n個向量a1,a2,…,an存在n個不全為0的實數(shù)k1,k2,…,kn,使得k1a1+k2a2+…+knan=0成立,則稱向量a1,a2,…,an為“線性相關(guān)”,依此規(guī)定,能說明a1=(1,0),a2=(1,-1),a3=(2,2)“線性相關(guān)”的實數(shù)k1,k2,k3依次可取________(寫出一組數(shù)值即可,不必考慮所有情況).
解析:由k1a1+k2a2+k3a3=0,
9、
得
∴k1∶k2∶k3=-4∶2∶1.
只寫一組即可,則可取值為-4,2,1(或4,-2,-1).
答案:-4,2,1(或4,-2,-1)
3.已知向量集合M={a|a=(1,2)+λ1(3,4),λ1∈R},N={a|a=(-2,-2)+λ2(4,5),λ2∈R},則M∩N等于________.
解析:M={a|a=(1,2)+λ1(3,4)}={(1+3λ1,2+4λ1)}
N={a|a=(-2,-2)+λ2(4,5)}={(-2+4λ2,-2+5λ2)}
由題意得:
,
解之得:,
∴公共元素為(1+3×(-1),2+4×(-1)),
即(-2,-2)
∴M∩
10、N={(-2,-2)}.
答案:{(-2,-2)}
4.(2012·南通質(zhì)檢)
如圖,正六邊形ABCDEF中,P是△CDE內(nèi)(包括邊界)的動點.設(shè)=α+β(α,β∈R),則α+β的取值范圍是________.
解析:當(dāng)P與C重合時,=2+,此時α+β=3;
當(dāng)P在直線EC上時,因E,P,C共線,
所以α+β=3;
當(dāng)P與D重合時,=2+2,α+β=4.
故α+β的范圍是[3,4].
答案:[3,4]
二、解答題
5.如圖所示,直線x=2與雙曲線F:-y2=1的漸近線交于E1、E2兩點.記1=e1,2=e2,任取雙曲線F上的點P,若=ae1+be2(a,b∈R),求a2
11、+b2的最小值.
解:由已知得,E1(2,1),E2(2,-1),
e1=(2,1),e2=(2,-1),
∴=ae1+be2=(2a+2b,a-b).
∵P在雙曲線上,
∴-(a-b)2=1,2ab-(-2ab)=1,ab=.
∴a2+b2≥2ab=,
當(dāng)且僅當(dāng)a=b時等號成立.
∴a2+b2最小值為.
6.已知向量u=(x,y)與向量v=(y,2y-x)的對應(yīng)關(guān)系記作v=f(u).
(1)求證:對于任意向量a,b及常數(shù)m,n,恒有f(ma+nb)=mf(a)+nf(b);
(2)若a=(1,1),b=(1,0),用坐標表示f(a)和f(b);
(3)求使f(
12、c)=(p,q)(p,q為常數(shù))的向量c的坐標.
解:(1)證明:設(shè)a=(x1,y1),b=(x2,y2),
則ma+nb=(mx1+nx2,my1+ny2),
∴f(ma+nb)=(my1+ny2,2(my1+ny2)-(mx1+nx2)).
而mf(a)+nf(b)=m(y1,2y1-x1)+n(y2,2y2-x2)=(my1,2my1-mx1)+(ny2,2ny2-nx2)=(my1+ny2,(2my1-mx1)+(2ny2-nx2))=(my1+ny2,2(my1+ny2)-(mx1+nx2)).
∴f(ma+nb)=mf(a)+nf(b).
(2)f(a)=(1,2-1)=(1,1),f(b)=(0,0-1)=(0,-1).
(3)設(shè)c=(x,y),則f(c)=(y,2y-x),
令 解得
∴c=(2p-q,p).