平面向量的概念及线性运算练习题 下载本文

§5.1 平面向量的概念及线性运算

一、选择题

1. 已知两个非零向量a,b满足|a+b|=|ab|,则下面结论正确的是( ) A.a∥bB.a⊥b

C.{0,1,3} D.a+b=ab

答案 B

2.对于非零向量a,b,“a+b=0”是“a∥b”的( ). A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 解析 若a+b=0,则a=-b. ∴a∥b;

若a∥b,则a=λb,a+b=0不一定成立. 答案 A

3.设P是△ABC所在平面内的一点,→BC+→BA=2→BP,则( ). A.→PA+→PB=0 B.→PC+→PA=0 C.→PB+→PC=0 D.→PA+→PB+→PC=0

解析 如图,根据向量加法的几何意义,→BC+→BA=2→BP?P是AC的中点,

∴→PA+→PC=0.答案 B

4.已知向量a=(x,2),b=(3,-1),若(a+b)∥(a-2b),则实数x的值为( ) A.-3 B.2 C.4 D.-6

解析因为(a+b)∥(a-2b),a+b=(x+3,1),a-2b=(x-6,4), ∴4(x+3)-(x-6)=0,x=-6. 答案 D

→→→

5.在四边形ABCD中,AB=a+2b,BC=-4a-b,CD=-5a-3b,则四边形ABCD的形状是( ). A.矩形 B.平行四边形 C.梯形 D.以上都不对

解析 由已知→AD=→AB+→BC+→CD=-8a-2b=2(-4a-b)=2→BC. ∴→AD∥→BC,又→AB与→CD不平行, ∴四边形ABCD是梯形. 答案 C

→成立,6.已知△ABC和点M满足→MA+→MB+→MC=0,若存在实数m,使得→AB+→AC=mAM则m=( ). A.2 B.3 C.4 D.5

解析 ∵→MA+→MB+→MC=0,∴点M是△ABC的重心, ∴→AB+→AC=3→AM,∴m=3. 答案 B

7.已知点O为△ABC外接圆的圆心,且OA+OB+CO=0,则△ABC的内角A等于( ) A.30° B.60° C.90° D.120°

解析:由OA+OB+CO=0得OA+OB=OC,由O为△ABC外接圆的圆心,结合向量加法的几何意义知四边形OACB为菱形,且∠CAO=60°. 答案:A 二、填空题

|AB|8.已知平面上不共线的四点O,A,B,C,若OA-3OB+2OC=0,则=

|BC|________.

解析:由OA-3OB+2OC=0,得OA-OB=2(OB-OC), 即BA=2CB,于是

|AB|

=2. |BC|

答案:2

9.给出下列命题:

①向量→AB的长度与向量→BA的长度相等;

②向量a与b平行,则a与b的方向相同或相反; ③两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同; ④两个有公共终点的向量,一定是共线向量;

⑤向量→AB与向量→CD是共线向量,则点A、B、C、D必在同一条直线上. 其中不正确的个数为________. 解析 ①中,∵向量→AB与→BA为相反向量, ∴它们的长度相等,此命题正确.

②中若a或b为零向量,则满足a与b平行,但a与b的方向不一定相同或相反,∴此命题错误.

③由相等向量的定义知,若两向量为相等向量,且起点相同,则其终点也必定相同,∴该命题正确.

④由共线向量知,若两个向量仅有相同的终点,则不一定共线,∴该命题错误. ⑤∵共线向量是方向相同或相反的向量,∴若→AB与→CD是共线向量,则A,B,C,

D四点不一定在一条直线上,∴该命题错误. 答案 3

10.已知向量a,b夹角为,且a?1,2a?b?10;则b?_____. 解析

答案 32

31

11.若M为△ABC内一点,且满足→AM=→AB+→AC,则△ABM与△ABC的面积之比

44

为________.

解析由题知B、M、C三点共线,设→BM=λ→BC,则:→AM-→AB=λ(→AC-→AB), ∴→AM=(1-λ)→AB+λ→AC,

1∴λ=,

4S△ABM1∴=. S△ABC4

1答案

4

12.若点O是△ABC所在平面内的一点,且满足|→OB-→OC|=|→OB+→OC-2→OA|,则△ABC的形状为________.

解析 (等价转化法)→OB+→OC-2→OA=→OB-→OA+→OC-→OA=→AB+→AC, →OB-→OC=→CB=→AB-→AC, ∴|→AB+→AC|=|→AB-→AC|.

故A,B,C为矩形的三个顶点,△ABC为直角三角形. 答案 直角三角形

【点评】 本题采用的是等价转化法,将△ABC的三个顶点转化到相应矩形中,从而判断三角形形状.本题也可用两边平方展开得出结论. 三、解答题

213.如图所示,△ABC中,→AD=→AB,DE∥BC交AC于E,AM是BC边上的中线,

3交DE于N.设→AB=a,→AC=b,用a,b分别表示向量→AE,→BC,→DE,→DN,→AM,

→AN.

221

解析→AE=b,→BC=b-a,→DE=(b-a),→DN=(b-a),

33311→

AM=(a+b),→AN=(a+b).

23

14.设a,b是两个不共线的非零向量,若a与b起点相同,t∈R,t为何值时,1

a,tb,(a+b)三向量的终点在一条直线上?

31?

解析 设a-tb=λ?a-

3?

a+b?(λ∈R),

?

?

1??2??

化简整理得?λ-1?a+?t-λ?b=0,

3??3??∵a与b不共线,∴由平面向量基本定理有