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新高考数学考前考点冲刺精练卷28《平面向量的概念及线性运算》(2份,原卷版+教师版)
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一、选择题
点G为△ABC的重心,设eq \(BG,\s\up6(→))=a,eq \(GC,\s\up6(→))=b,则eq \(AB,\s\up6(→))等于( )
A.b﹣2a B.eq \f(3,2)a﹣eq \f(1,2)b C.eq \f(3,2)a+eq \f(1,2)b D.2a+b
【答案解析】答案为:A
解析:如图所示,由题意可知eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(BG,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(GC,\s\up6(→)),故eq \(AB,\s\up6(→))=eq \(GC,\s\up6(→))﹣2eq \(BG,\s\up6(→))=b﹣2a.
若a,b为非零向量,则“eq \f(a,|a|)=eq \f(b,|b|)”是“a,b共线”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案解析】答案为:B
解析:eq \f(a,|a|),eq \f(b,|b|)分别表示与a,b同方向的单位向量,eq \f(a,|a|)=eq \f(b,|b|),则有a,b共线,而a,b共线,则eq \f(a,|a|),eq \f(b,|b|)是相等向量或相反向量,所以“eq \f(a,|a|)=eq \f(b,|b|)”是“a,b共线”的充分不必要条件.
设a=(eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(CD,\s\up6(→)))+(eq \(BC,\s\up6(→))+eq \(DA,\s\up6(→))),b是一个非零向量,则下列结论不正确的是( )
A.a∥b B.a+b=a C.a+b=b D.|a+b|=|a|+|b|
【答案解析】答案为:B
解析:由题意得,a=(eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(CD,\s\up6(→)))+(eq \(BC,\s\up6(→))+eq \(DA,\s\up6(→)))=eq \(AC,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→))=0,且b是一个非零向量,所以a∥b成立,所以A正确;由a+b=b,所以B不正确,C正确;由|a+b|=|b|,|a|+|b|=|b|,
所以|a+b|=|a|+|b|,所以D正确.
下列命题中正确的是( )
A.若a∥b,则存在唯一的实数λ使得a=λb
B.若a∥b,b∥c,则a∥c
C.若a·b=0,则a=0或b=0
D.|a|﹣|b|≤|a+b|≤|a|+|b|
【答案解析】答案为:D
解析:若a∥b,且b=0,则可有无数个实数λ使得a=λb,故A错误;
若a∥b,b∥c(b≠0),则a∥c,若b=0,则a,c不一定平行,故B错误;
若a·b=0,也可以为a⊥b,故C错误;根据向量加法的三角形法则和向量减法的几何意义知,|a|﹣|b|≤|a+b|≤|a|+|b|成立,故D正确.
在平行四边形ABCD中,eq \(AC,\s\up6(→))与eq \(BD,\s\up6(→))交于点O,E是线段OD的中点.若eq \(AC,\s\up6(→))=a,eq \(BD,\s\up6(→))=b,则eq \(AE,\s\up6(→))等于( )
A.eq \f(1,4)a+eq \f(1,2)b B.eq \f(2,3)a+eq \f(1,3)b C.eq \f(1,2)a+eq \f(1,4)b D.eq \f(1,3)a+eq \f(2,3)b
【答案解析】答案为:C
解析:如图所示,
∵eq \(AC,\s\up6(→))=a,eq \(BD,\s\up6(→))=b,∴eq \(AD,\s\up6(→))=eq \(AO,\s\up6(→))+eq \(OD,\s\up6(→))=eq \f(1,2)a+eq \f(1,2)b,∴eq \(AE,\s\up6(→))=eq \(AD,\s\up6(→))﹣eq \(ED,\s\up6(→))=eq \f(1,2)a+eq \f(1,2)b﹣eq \f(1,4)b=eq \f(1,2)a+eq \f(1,4)b.
下列说法正确的是( )
A.向量eq \(AB,\s\up6(→))与向量eq \(BA,\s\up6(→))的长度相等
B.两个有共同起点,且长度相等的向量,它们的终点相同
C.向量a与b平行,则a与b的方向相同或相反
D.向量的模是一个正实数
【答案解析】答案为:A
解析:A项,eq \(AB,\s\up6(→))与eq \(BA,\s\up6(→))的长度相等,方向相反,正确;
B项,两个有共同起点且长度相等的向量,若方向也相同,则它们的终点相同,故错误;
C项,向量a与b平行时,若a或b为零向量,不满足条件,故错误;
D项,向量的模是一个非负实数,故错误.
如图,在平行四边形ABCD中,E为BC的中点,F为DE的中点,若eq \(AF,\s\up6(→))=xeq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(3,4)eq \(AD,\s\up6(→)),则x等于( )
A.eq \f(3,4) B.eq \f(2,3) C.eq \f(1,2) D.eq \f(1,4)
【答案解析】答案为:C
解析:连接AE(图略),因为F为DE的中点,所以eq \(AF,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(eq \(AD,\s\up6(→))+eq \(AE,\s\up6(→))),而eq \(AE,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(BE,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \(BC,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \(AD,\s\up6(→)),所以eq \(AF,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(eq \(AD,\s\up6(→))+eq \(AE,\s\up6(→)))=eq \f(1,2)(eq \(AD,\s\up6(→))+eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \(AD,\s\up6(→)))=eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(3,4)eq \(AD,\s\up6(→)),又eq \(AF,\s\up6(→))=xeq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(3,4)eq \(AD,\s\up6(→)),所以x=eq \f(1,2).
若a,b是两个不共线的向量,已知eq \(MN,\s\up6(→))=a﹣2b,eq \(PN,\s\up6(→))=2a+kb,eq \(PQ,\s\up6(→))=3a﹣b,若M,N,Q三点共线,则k等于( )
A.﹣1 B.1 C.eq \f(3,2) D.2
【答案解析】答案为:B
解析:由题意知,eq \(NQ,\s\up6(→))=eq \(PQ,\s\up6(→))﹣eq \(PN,\s\up6(→))=a﹣(k+1)b,因为M,N,Q三点共线,故存在实数λ,使得eq \(MN,\s\up6(→))=λeq \(NQ,\s\up6(→)),即a﹣2b=λ[a﹣(k+1)b],解得λ=1,k=1.
已知P为△ABC所在平面内一点,eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(PB,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))=0,|eq \(AB,\s\up6(→))|=|eq \(PB,\s\up6(→))|=|eq \(PC,\s\up6(→))|=2,则△ABC的面积为( )
A.eq \r(3) B.2eq \r(3) C.3eq \r(3) D.4eq \r(3)
【答案解析】答案为:B
解析:设BC的中点为D,AC的中点为M,连接PD,MD,BM,如图所示,
则有eq \(PB,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))=2eq \(PD,\s\up6(→)).由eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(PB,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))=0,得eq \(AB,\s\up6(→))=﹣2eq \(PD,\s\up6(→)),又D为BC的中点,M为AC的中点,所以eq \(AB,\s\up6(→))=﹣2eq \(DM,\s\up6(→)),则eq \(PD,\s\up6(→))=eq \(DM,\s\up6(→)),则P,D,M三点共线且D为PM的中点,又D为BC的中点,所以四边形CPBM为平行四边形.又|eq \(AB,\s\up6(→))|=|eq \(PB,\s\up6(→))|=|eq \(PC,\s\up6(→))|=2,所以|eq \(MC,\s\up6(→))|=|eq \(BP,\s\up6(→))|=2,则|eq \(AC,\s\up6(→))|=4,且|eq \(BM,\s\up6(→))|=|eq \(PC,\s\up6(→))|=2,所以△AMB为等边三角形,∠BAC=60°,则S△ABC=eq \f(1,2)×2×4×eq \f(\r(3),2)=2eq \r(3).
如图,已知A,B,C是圆O上不同的三点,线段CO与线段AB交于点D(点O与点D不重合),若eq \(OC,\s\up6(→))=λeq \(OA,\s\up6(→))+μeq \(OB,\s\up6(→))(λ,μ∈R),则λ+μ的取值范围是( )
A.(0,1) B.(1,+∞) C.(1,eq \r(2)] D.(﹣1,0)
【答案解析】答案为:B
解析:因为线段CO与线段AB交于点D,所以O,C,D三点共线,所以eq \(OC,\s\up6(→))与eq \(OD,\s\up6(→))共线,设eq \(OC,\s\up6(→))=meq \(OD,\s\up6(→)),则m>1,因为eq \(OC,\s\up6(→))=λeq \(OA,\s\up6(→))+μeq \(OB,\s\up6(→)),所以meq \(OD,\s\up6(→))=λeq \(OA,\s\up6(→))+μeq \(OB,\s\up6(→)),可得eq \(OD,\s\up6(→))=eq \f(λ,m)eq \(OA,\s\up6(→))+eq \f(μ,m)eq \(OB,\s\up6(→)),因为A,B,D三点共线,所以eq \f(λ,m)+eq \f(μ,m)=1,可得λ+μ=m>1,所以λ+μ的取值范围是(1,+∞).
二、多选题
(多选)给出下列命题,不正确的有( )
A.若两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同
B.若A,B,C,D是不共线的四点,且eq \(AB,\s\up6(→))=eq \(DC,\s\up6(→)),则四边形ABCD为平行四边形
C.a=b的充要条件是|a|=|b|且a∥b
D.已知λ,μ为实数,若λa=μb,则a与b共线
【答案解析】答案为:ACD
解析:A错误,两个向量起点相同,终点相同,则两个向量相等,但两个向量相等,不一定有相同的起点和终点;
B正确,因为eq \(AB,\s\up6(→))=eq \(DC,\s\up6(→)),所以|eq \(AB,\s\up6(→))|=|eq \(DC,\s\up6(→))|且eq \(AB,\s\up6(→))∥eq \(DC,\s\up6(→)),又A,B,C,D是不共线的四点,所以四边形ABCD为平行四边形;
C错误,当a∥b且方向相反时,即使|a|=|b|,也不能得到a=b,所以|a|=|b|且a∥b不是a=b的充要条件,而是必要不充分条件;
D错误,当λ=μ=0时,a与b可以为任意向量,满足λa=μb,但a与b不一定共线.
(多选)下列命题正确的是( )
A.零向量是唯一没有方向的向量
B.零向量的长度等于0
C.若a,b都为非零向量,则使eq \f(a,|a|)+eq \f(b,|b|)=0成立的条件是a与b反向共线
D.若a=b,b=c,则a=c
【答案解析】答案为:BCD
解析:A项,零向量是有方向的,其方向是任意的,故A错误;
B项,由零向量的定义知,零向量的长度为0,故B正确;
C项,因为eq \f(a,|a|)与eq \f(b,|b|)都是单位向量,所以只有当eq \f(a,|a|)与eq \f(b,|b|)是相反向量,即a与b是反向共线时才成立,故C正确;
D项,由向量相等的定义知D正确.
(多选)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AB⊥AD,AB=2AD=2CD,E是BC边上一点,且eq \(BC,\s\up6(→))=3eq \(EC,\s\up6(→)),F是AE的中点,则下列关系式正确的是( )
A.eq \(BC,\s\up6(→))=﹣eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AD,\s\up6(→)) B.eq \(AF,\s\up6(→))=eq \f(1,3)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,3)eq \(AD,\s\up6(→))
C.eq \(BF,\s\up6(→))=﹣eq \f(1,3)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(2,3)eq \(AD,\s\up6(→)) D.eq \(CF,\s\up6(→))=﹣eq \f(1,6)eq \(AB,\s\up6(→))﹣eq \f(2,3)eq \(AD,\s\up6(→))
【答案解析】答案为:ABD
解析:因为eq \(BC,\s\up6(→))=eq \(BA,\s\up6(→))+eq \(AD,\s\up6(→))+eq \(DC,\s\up6(→))=﹣eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AD,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))=﹣eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AD,\s\up6(→)),所以选项A正确;
因为eq \(AF,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AE,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(BE,\s\up6(→)))=eq \f(1,2)(eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(2,3)eq \(BC,\s\up6(→))),而eq \(BC,\s\up6(→))=﹣eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AD,\s\up6(→)),代入可得eq \(AF,\s\up6(→))=eq \f(1,3)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,3)eq \(AD,\s\up6(→)),
所以选项B正确;
因为eq \(BF,\s\up6(→))=eq \(AF,\s\up6(→))﹣eq \(AB,\s\up6(→)),而eq \(AF,\s\up6(→))=eq \f(1,3)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,3)eq \(AD,\s\up6(→)),代入得eq \(BF,\s\up6(→))=﹣eq \f(2,3)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,3)eq \(AD,\s\up6(→)),所以选项C不正确;
因为eq \(CF,\s\up6(→))=eq \(CD,\s\up6(→))+eq \(DA,\s\up6(→))+eq \(AF,\s\up6(→))=﹣eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))﹣eq \(AD,\s\up6(→))+eq \(AF,\s\up6(→)),而eq \(AF,\s\up6(→))=eq \f(1,3)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,3)eq \(AD,\s\up6(→)),代入得eq \(CF,\s\up6(→))=﹣eq \f(1,6)eq \(AB,\s\up6(→))﹣eq \f(2,3)eq \(AD,\s\up6(→)),
所以选项D正确.
(多选)点P是△ABC所在平面内一点,且满足|eq \(PB,\s\up6(→))﹣eq \(PC,\s\up6(→))|﹣|eq \(PB,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))﹣2eq \(PA,\s\up6(→))|=0,则△ABC不可能是( )
A.钝角三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.等边三角形
【答案解析】答案为:AD
解析:因为点P是△ABC所在平面内一点,且|eq \(PB,\s\up6(→))﹣eq \(PC,\s\up6(→))|﹣|eq \(PB,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))﹣2eq \(PA,\s\up6(→))|=0,所以|eq \(CB,\s\up6(→))|﹣|(eq \(PB,\s\up6(→))﹣eq \(PA,\s\up6(→)))+(eq \(PC,\s\up6(→))﹣eq \(PA,\s\up6(→)))|=0,即|eq \(CB,\s\up6(→))|=|eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AC,\s\up6(→))|,所以|eq \(AB,\s\up6(→))﹣eq \(AC,\s\up6(→))|=|eq \(AC,\s\up6(→))+eq \(AB,\s\up6(→))|,等式两边平方并化简得eq \(AC,\s\up6(→))·eq \(AB,\s\up6(→))=0,所以eq \(AC,\s\up6(→))⊥eq \(AB,\s\up6(→)),∠BAC=90°,则△ABC一定是直角三角形,也有可能是等腰直角三角形,不可能是钝角三角形和等边三角形.
三、填空题
已知不共线向量a,b,eq \(AB,\s\up6(→))=ta﹣b(t∈R),eq \(AC,\s\up6(→))=2a+3b,若A,B,C三点共线,则实数t=__________.
【答案解析】答案为:﹣eq \f(2,3).
解析:因为A,B,C三点共线,所以存在实数k,使得eq \(AB,\s\up6(→))=keq \(AC,\s\up6(→)),所以ta﹣b=k(2a+3b)=2ka+3kb,即(t﹣2k)a=(3k+1)b.因为a,b不共线,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(t-2k=0,,3k+1=0,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(k=-\f(1,3),,t=-\f(2,3).))
若正六边形ABCDEF的边长为2,中心为O,则|eq \(EB,\s\up6(→))+eq \(OD,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→))|=________.
【答案解析】答案为:2eq \r(3).
解析:正六边形ABCDEF中,eq \(EB,\s\up6(→))+eq \(OD,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→))=eq \(EO,\s\up6(→))+eq \(DC,\s\up6(→))+eq \(OD,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→))=eq \(ED,\s\up6(→))+eq \(DA,\s\up6(→))=eq \(EA,\s\up6(→)),在△AEF中,∠AFE=120°,AF=EF=2,∴|eq \(EA,\s\up6(→))|=eq \r(22+22-2×2×2×cs 120°)=2eq \r(3),即|eq \(EB,\s\up6(→))+eq \(OD,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→))|=2eq \r(3).
在平行四边形ABCD中,点M为BC边的中点,eq \(AC,\s\up6(→))=λeq \(AM,\s\up6(→))+μeq \(BD,\s\up6(→)),则λ+μ=________.
【答案解析】答案为:eq \f(5,3).
解析:eq \(AC,\s\up6(→))=λ(eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \(AD,\s\up6(→)))+μ(eq \(AD,\s\up6(→))﹣eq \(AB,\s\up6(→)))=(λ﹣μ)eq \(AB,\s\up6(→))+(eq \f(1,2)λ+μ)eq \(AD,\s\up6(→)),又因为eq \(AC,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AD,\s\up6(→)),所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(λ-μ=1,,\f(λ,2)+μ=1,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(λ=\f(4,3),,μ=\f(1,3),))所以λ+μ=eq \f(5,3).
在△ABC中,∠A=60°,∠A的平分线交BC于点D,若AB=4,且eq \(AD,\s\up6(→))=eq \f(1,4)eq \(AC,\s\up6(→))+λeq \(AB,\s\up6(→))(λ∈R),则λ=________,AD的长为________.
【答案解析】答案为:eq \f(3,4),3eq \r(3).
解析:∵B,D,C三点共线,∴eq \f(1,4)+λ=1,解得λ=eq \f(3,4).如图,过D分别作AC,AB的平行线交AB,AC于点M,N,则eq \(AN,\s\up6(→))=eq \f(1,4)eq \(AC,\s\up6(→)),eq \(AM,\s\up6(→))=eq \f(3,4)eq \(AB,\s\up6(→)),
∵在△ABC中,∠A=60°,∠A的平分线交BC于D,∴四边形AMDN是菱形,∵AB=4,∴AN=AM=3,∴AD=3eq \r(3).
四、解答题
如图所示,在△ABC中,D,F分别是AB,AC的中点,BF与CD交于点O,设eq \(AB,\s\up6(→))=a,eq \(AC,\s\up6(→))=b,试用a,b表示向量eq \(AO,\s\up6(→)).
【答案解析】解:由D,O,C三点共线,可设
eq \(DO,\s\up6(→))=k1eq \(DC,\s\up6(→))=k1(eq \(AC,\s\up6(→))-eq \(AD,\s\up6(→)))=k1eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(b-\f(1,2)a))=-eq \f(1,2)k1a+k1b(k1为实数),
同理,可设eq \(BO,\s\up6(→))=k2eq \(BF,\s\up6(→))=k2(eq \(AF,\s\up6(→))-eq \(AB,\s\up6(→)))=k2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)b-a))=-k2a+eq \f(1,2)k2b(k2为实数),①
又eq \(BO,\s\up6(→))=eq \(BD,\s\up6(→))+eq \(DO,\s\up6(→))=-eq \f(1,2)a+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)k1a+k1b))=-eq \f(1,2)(1+k1)a+k1b,②
所以由①②,得-k2a+eq \f(1,2)k2b=-eq \f(1,2)(1+k1)a+k1b,
即eq \f(1,2)(1+k1-2k2)a+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)k2-k1))b=0.
又a,b不共线,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(1,2)1+k1-2k2=0,,\f(1,2)k2-k1=0,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(k1=\f(1,3),,k2=\f(2,3).))
所以eq \(BO,\s\up6(→))=-eq \f(2,3)a+eq \f(1,3)B.所以eq \(AO,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(BO,\s\up6(→))=a+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2,3)a+\f(1,3)b))=eq \f(1,3)(a+b).
如图所示,在△ABC中,D,F分别是BC,AC的中点,eq \(AE,\s\up15(→))=eq \f(2,3)eq \(AD,\s\up15(→)),eq \(AB,\s\up15(→))=a,eq \(AC,\s\up15(→))=b.
(1)用a,b表示向量eq \(AD,\s\up15(→)),eq \(AE,\s\up15(→)),eq \(AF,\s\up15(→)),eq \(BE,\s\up15(→)),eq \(BF,\s\up15(→));
(2)求证:B,E,F三点共线.
【答案解析】解:(1)延长AD到G,使eq \(AD,\s\up15(→))=eq \f(1,2)eq \(AG,\s\up15(→)),
连接BG,CG,得到▱ABGC,如图,
所以eq \(AG,\s\up15(→))=eq \(AB,\s\up15(→))+eq \(AC,\s\up15(→))=a+b,
eq \(AD,\s\up15(→))=eq \f(1,2)eq \(AG,\s\up15(→))=eq \f(1,2)(a+b),eq \(AE,\s\up15(→))=eq \f(2,3)eq \(AD,\s\up15(→))=eq \f(1,3)(a+b),eq \(AF,\s\up15(→))=eq \f(1,2)eq \(AC,\s\up15(→))=eq \f(1,2)b,
eq \(BE,\s\up15(→))=eq \(AE,\s\up15(→))-eq \(AB,\s\up15(→))=eq \f(1,3)(a+b)-a=eq \f(1,3)(b-2a),
eq \(BF,\s\up15(→))=eq \(AF,\s\up15(→))-eq \(AB,\s\up15(→))=eq \f(1,2)b-a=eq \f(1,2)(b-2a).
(2)证明:由(1)可知eq \(BE,\s\up15(→))=eq \f(2,3)eq \(BF,\s\up15(→)),
又因为eq \(BE,\s\up15(→)),eq \(BF,\s\up15(→))有公共点B,所以B,E,F三点共线.
设两个非零向量e1和e2不共线.
(1)如果eq \(AB,\s\up6(→))=e1-e2,eq \(BC,\s\up6(→))=3e1+2e2,eq \(CD,\s\up6(→))=-8e1-2e2,
求证:A,C,D三点共线;
(2)如果eq \(AB,\s\up6(→))=e1+e2,eq \(BC,\s\up6(→))=2e1-3e2,eq \(CD,\s\up6(→))=2e1-ke2,且A,C,D三点共线,求k的值.
【答案解析】 (1)证明:∵eq \(AB,\s\up6(→))=e1-e2,eq \(BC,\s\up6(→))=3e1+2e2,eq \(CD,\s\up6(→))=-8e1-2e2,
∴eq \(AC,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(BC,\s\up6(→))=4e1+e2=-eq \f(1,2)(-8e1-2e2)=-eq \f(1,2)eq \(CD,\s\up6(→)),
∴eq \(AC,\s\up6(→))与eq \(CD,\s\up6(→))共线.
又∵eq \(AC,\s\up6(→))与eq \(CD,\s\up6(→))有公共点C,∴A,C,D三点共线.
(2)eq \(AC,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(BC,\s\up6(→))=(e1+e2)+(2e1-3e2)=3e1-2e2.
∵A,C,D三点共线,
∴eq \(AC,\s\up6(→))与eq \(CD,\s\up6(→))共线,从而存在实数λ使得eq \(AC,\s\up6(→))=λeq \(CD,\s\up6(→)),
即3e1-2e2=λ(2e1-ke2),
得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(3=2λ,,-2=-λk,))解得λ=eq \f(3,2),k=eq \f(4,3).
设两向量a与b不共线.
(1)若eq \(AB,\s\up6(→))=a+b,eq \(BC,\s\up6(→))=2a+8b,eq \(CD,\s\up6(→))=3(a﹣b).求证:A,B,D三点共线;
(2)试确定实数k,使ka+b和a+kb共线.
【答案解析】 (1)证明:∵eq \(AB,\s\up6(→))=a+b,eq \(BC,\s\up6(→))=2a+8b,eq \(CD,\s\up6(→))=3(a﹣b).
∴eq \(BD,\s\up6(→))=eq \(BC,\s\up6(→))+eq \(CD,\s\up6(→))=2a+8b+3(a﹣b)=2a+8b+3a﹣3b=5(a+b)=5eq \(AB,\s\up6(→)).
∴eq \(AB,\s\up6(→)),eq \(BD,\s\up6(→))共线,
又它们有公共点B,∴A,B,D三点共线.
(2)解:∵ka+b与a+kb共线,
∴存在实数λ,
使ka+b=λ(a+kb),即ka+b=λa+λkb,
∴(k﹣λ)a=(λk﹣1)b.
∵a,b是不共线的两个向量,
∴k﹣λ=λk﹣1=0,
∴k2﹣1=0,
∴k=±1.
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