1、三十三平面向量基本定理及坐标表示(建议用时:45分钟)A组全考点巩固练1(2021巴中模拟)若向量(2,3),(4,7),则等于()A(2,4)B(2,4)C(6,10)D(6,10)B解析:(2,4)2已知平面向量a(k,2),b(1,1),kR,则k2是a与b同向的()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C解析:若a与b同向,则amb(m0),即(k,2)m(1,1),则得m2,k2,即k2是a与b同向的充要条件3线段AB的端点为A(x,5),B(2,y),直线AB上的点C(1,1),使|2|,则xy()A2B2C2或6D2或6C解析:由已知得(1x,4),22
2、(3,1y)由|2|,可得2,则当2时,有解得此时xy2;当2时,有解得此时xy6.综上可知,xy2或6.4(2020南昌调研)已知向量a(1,2),b(x,3y5),且ab.若x,y均为正数,则xy的最大值是()A2 B C DC解析:因为ab,所以(3y5)12x0,即2x3y5.因为x0,y0,所以52x3y2,所以xy,当且仅当3y2x,即x,y时取等号5(多选题)已知向量a(2,0),ab(3,1),则下列结论错误的是()Ab(1,1)BabC|a|b|D|ab|b|ABC解析:因为a(2,0),ab(3,1),所以b(1,1),所以ab2,|a|2,|b|,所以选项A,B,C都不正
3、确而ab(1,1),则|ab|b|,所以D正确故选ABC.6(2020开封月考)已知向量m(1,1),n(2,2)若(2mn)(m2n),则_.0解析:因为2mn(34,4),m2n(3,3),且(2mn)(m2n),所以(3)(34)4(3)0,解得0.7已知在ABC中,点O满足0,点P是OC上异于端点的任意一点,且mn,则mn的取值范围是_(2,0)解析:设(01),由0,知(),所以.由平面向量基本定理知,mn2,所以mn(2,0)8(2020中原名校联考)如图,在ABC中,点M是BC的中点,N在边AC上,且AN2NC,AM与BN相交于点P,则_.4解析:(方法一)如图,过点M作MDAC
4、交BN于点D,易知PMDPAN.依题设知DMNCAN,即4.(方法二)设a,b,因为A,P,M三点共线,所以存在唯一实数,使得.又知M为BC的中点,所以(ab)因为B,P,N三点共线,所以存在唯一实数,使得,又()(1)ab,所以(ab)(1)ab,所以解得,.所以,.所以|41,即4.9已知a(1,0),b(2,1)(1)当k为何值时,kab与a2b共线?(2)若2a3b,amb且A,B,C三点共线,求m的值解:(1)kabk(1,0)(2,1)(k2,1),a2b(1,0)2(2,1)(5,2)因为kab与a2b共线,所以2(k2)(1)50,即2k450,得k.(2)(方法一)因为A,B
5、,C三点共线,所以,即2a3b(amb),所以解得m.(方法二)2a3b2(1,0)3(2,1)(8,3),amb(1,0)m(2,1)(2m1,m)因为A,B,C三点共线,所以,所以8m3(2m1)0,即2m30,所以m.10已知点O是ABC内的一点,AOB150,BOC90.设a,b,c,且|a|2,|b|1,|c|3,试用a和b表示c.解:以O为原点,OC,OB所在直线分别为x轴和y轴建立如图所示的平面直角坐标系由题意知,OA2,AOC120,所以A(2cos 120,2sin 120),即A(1,),易知B(0,1),C(3,0)设12,即(1,)1(0,1)2(3,0),所以解得所以
6、abc,即c3a3b.B组新高考培优练11(多选题)已知向量m(1,0),n,则(ACD)A|m|n| B(mn)nC(mn)n Dm与n的夹角为12已知ABC和点M满足0,若存在实数m使得m成立,则m_.3解析:由已知条件得,M为ABC的重心,所以(),即3,则m3.13在直角梯形ABCD中,ABAD,ADBC,ABBC2AD2,E,F分别为BC,CD的中点,以A为圆心,AD为半径的半圆分别交BA及其延长线于点M,N,点P在半圆弧MN上运动(如图)若,其中,R,则25的最小值为_,最大值为_22解析:由于ABAD,故以A为原点,以AB,AD所在直线分别为x轴、y轴建立如图所示的平面直角坐标系
7、因为ABBC2AD2,E,F分别为BC,CD的中点,所以A(0,0),B(2,0),C(2,2),D(0,1),E(2,1),F.因为点P在半圆弧MN上运动,圆的半径为1,所以设P(cos ,sin )(0),所以(cos ,sin ),(2,1),.因为,所以(cos ,sin )(2,1),所以解得所以252cos 2sin 2sin.因为0,所以,所以22sin2.即25的最小值为2,最大值为2.14如图,G是OAB的重心,P,Q分别是边OA,OB上的动点,且P,G,Q三点共线(1)设,将用,表示;(2)设x,y,证明:是定值(1)解:()(1).(2)证明:由(1),得(1)(1)xy.又因为G是OAB的重心,所以().而,不共线,所以由,得解得所以3(定值)15给定两个长度为1的平面向量和,它们的夹角为90,如图所示,点C在以O为圆心的圆弧上运动若xy,其中x,yR,求xy的最大值解:(方法一)设AOC,则.过点C作CDOA于点D,CEOB于点E(图略),则四边形ODCE是平行四边形,所以.又xy,所以xcos ,ysin ,所以xycos sin sin.又因为,则,所以1xy,即xy的最大值是.(方法二)因为点C在以O为圆心的圆弧上,所以|2|xy|2x2y22xyx2y2,所以x2y21,则2xyx2y21.又(xy)2x2y22xy2,所以xy的最大值为.