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思维升华 (1)证明三点共线问题,可用向量共线解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系.当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线.
(2)向量a,b共线是指存在不全为零的实数λ1,λ2,使λ1a+λ2b=0成立,若λ1a+λ2b=0,当且仅当λ1=λ2=0时成立,则向量a,b不共线.
→→→
跟踪训练 (1)(2017·资阳模拟)已知向量AB=a+3b,BC=5a+3b,CD=-3a+3b,则( ) A.A,B,C三点共线 C.A,C,D三点共线 答案 B
→→→→解析 ∵BD=BC+CD=2a+6b=2(a+3b)=2AB, →→
∴BD,AB共线,又有公共点B, ∴A,B,D三点共线.故选B.
→→→
(2)已知A,B,C是直线l上不同的三个点,点O不在直线l上,则使等式x2OA+xOB+BC=0成立的实数x的取值集合为( ) A.{0} C.{-1} 答案 C
→→→→→→→
解析 ∵BC=OC-OB,∴x2OA+xOB+OC-OB=0, →→→
即OC=-x2OA-(x-1)OB,∵A,B,C三点共线, ∴-x2-(x-1)=1,即x2+x=0,解得x=0或x=-1.
→→→
当x=0时,x2OA+xOB+BC=0,此时B1,C两点重合,不合题意,舍去.故x=-1.故选C.
容易忽视的零向量
典例 下列叙述错误的是________.(填序号)
①若非零向量a与b方向相同或相反,则a+b与a,b之一的方向相同; ②|a|+|b|=|a+b|?a与b方向相同;
③向量b与向量a共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得b=λa; →→
④AB+BA=0; ⑤若λa=λb,则a=b. 错解展示:
→→
④中两个向量的和仍是一个向量,所以AB+BA=0. 错误答案 ④
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B.A,B,D三点共线 D.B,C,D三点共线
B.? D.{0,-1}
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现场纠错
解析 对于①,当a+b=0时,其方向任意,它与a,b的方向都不相同. 对于②,当a,b之一为零向量时结论不成立.
对于③,当a=0且b=0时,λ有无数个值;当a=0但b≠0或a≠0但b=0时,λ不存在. 对于④,由于两个向量之和仍是一个向量, →→
所以AB+BA=0.
对于⑤,当λ=0时,不管a与b的大小与方向如何,都有λa=λb,此时不一定有a=b. 故①②③④⑤均错. 答案 ①②③④⑤
纠错心得 在考虑向量共线问题时,要注意考虑零向量.
1.给出下列命题:
①两个具有公共终点的向量,一定是共线向量; ②两个向量不能比较大小,但它们的模能比较大小; ③λa=0(λ为实数),则λ必为零;
④λ,μ为实数,若λa=μb,则a与b共线. 其中正确的命题的个数为( ) A.1 C.3 答案 A
解析 因为两个向量终点相同,起点若不在一条直线上,则也不共线,命题①错误;由于两个向量不能比较大小,但它们的模能比较大小,因此②是正确的;若λa=0(λ为实数),则a也可以为零向量,因此命题③是错误的;若λ,μ为0,尽管有λa=μb,则a与b也不一定共线,即命题④是错误的,故选A.
ab
2.(2018·安徽淮北第一中学最后一卷)设a,b都是非零向量,下列四个条件,使=成立
|a||b|的充要条件是( ) A.a=b C.a∥b且|a|=|b| 答案 D 解析
aab
表示a方向的单位向量,因此=的充要条件是a与b同向即可,故选D. |a||a||b|
B.a=2b
D.a∥b且方向相同 B.2 D.4
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3.(2018·四川乐山调研)如图,已知AB是圆O的直径,点C,D是半圆弧的两个三等分点,→→→
AB=a,AC=b,则AD等于( )
1
A.a-b
21
C.a+b
2答案 D
解析 连接OC,OD,CD,由点C,D是半圆弧的三等分点,可得∠AOC=∠COD=∠BOD=60°,且△OAC和△OCD均为边长等于圆O半径的等边三角形,所以四边形OACD为菱形, →→→1→→1
所以AD=AO+AC=AB+AC=a+b,故选D.
22
1
B.a-b
21
D.a+b
2
→→→
4.已知AB=a+2b,BC=-5a+6b,CD=7a-2b,则下列一定共线的三点是( ) A.A,B,C C.B,C,D 答案 B
→→→→→→→
解析 因为AD=AB+BC+CD=3a+6b=3(a+2b)=3AB,又AB,AD有公共点A,所以A,B,D三点共线.
5.(2018·济宁模拟)如图所示,在△ABC中,点O是BC的中点,过点O的直线分别交直线→→→→
AB,AC于不同的两点M,N,若AB=mAM,AC=nAN,则m+n的值为( )
B.A,B,D D.A,C,D
A.1 C.3 答案 B
B.2 D.4
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解析 ∵O为BC的中点, →1→→∴AO=(AB+AC)
2
1→→m→n→=(mAM+nAN)=AM+AN, 222
mn
∵M,O,N三点共线,∴+=1,∴m+n=2.
22
→→
6.(2018届南宁二中、柳州高中联考)已知a,b是不共线的向量,AB=λa+2b,AC=a+(λ-1)b,且A,B,C三点共线,则λ等于( ) A.-1 C.-2或1 答案 D
→→
解析 由于A,B,C三点共线,故AB=μAC, 即λ·(λ-1)-2×1=0,解得λ=-1或2.故选D.
7.已知两个非零向量a,b满足|a+b|=|a-b|,则下列结论正确的是________.(填序号) ①a∥b;②a⊥b;③|a|=|b|;④a+b=a-b. 答案 ②
解析 根据向量加法、减法的几何意义可知,|a+b|与|a-b|分别为以向量a,b为邻边的平行四边形的两条对角线的长,因为|a+b|=|a-b|,所以该平行四边形为矩形,所以a⊥b. →→8.(2018·青岛质检)已知D,E,F分别为△ABC的边BC,CA,AB的中点,且BC=a,CA=b,给出下列命题:
111→1→→
①AD=a-b;②BE=a+b;③CF=-a+b;
2222→→→
④AD+BE+CF=0.
其中正确命题的序号为________. 答案 ②③④
→→
解析 BC=a,CA=b, 1→1→→
AD=CB+AC=-a-b,
221→→1→
BE=BC+CA=a+b,
22→1→→1
CF=(CB+CA)=(-a+b)
2211=-a+b,
22
B.-2 D.-1或2
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