1、6.2.3 向量的数乘运算向量的数乘运算 A 组 素养自测 一、选择题 1点 C 在直线 AB 上,且AC3AB,则BC等于( ) A2AB B13AB C13AB D2AB 2(多选)下列说法中错误的是( ) Aa 与 a 的方向不是相同就是相反 B若 a,b 共线,则 ba C若|b|2|a|,则 b 2a D若 b 2a,则|b|2|a| 3已知四边形 ABCD 是菱形,点 P 在对角线 AC 上(不包括端点 A、C),则AP( ) A(ABBC) (0,1) B(ABBC) (0,22) C(ABBC) (0,1) D(ABBC) (0,22) 4如图,在正方形 ABCD 中,点 E
2、是 DC 的中点,点 F 是 BC 的一个三等分点,那么EF( ) A12AB13AD B14AB12AD C13AB12AD D12AB23AD 5在ABC 中,已知 D 是 AB 边上一点,若AD2DB,CD13CACB,则 等于( ) A23 B13 C13 D23 二、填空题 6已知向量 a,b 不共线,实数 x,y 满足 5xa(8y)b4xb3(y9)a,则 x_;y_. 7 已知 e1, e2是两个不共线的向量, 而 ak2e1152k e2与 b2e13e2是两个共线向量,则实数 k_. 8 设 D、 E 分别是ABC 的边 AB、 BC 上的点, AD12AB, BE23BC
3、.若DE1AB2AC(1,2为实数),则 12的值为_. 三、解答题 9 已知两个非零向量 e1、 e2不共线, 若AB2e13e2, BC6e123e2, CD4e18e2求证:A、B、D 三点共线. 10计算:(1)12(3a2b)(a12b)2(12a38b); (2)2(5a4bc)3(a3bc)7a. B 组 素养提升 一、选择题 1设 a 是非零向量, 是非零实数,下列结论正确的是( ) Aa 与a 的方向相反 B|a|a| Ca 与 2a 的方向相同 D|a|a 2在ABCD 中,AC 与 BD 交于点 O,E 是线段 OD 的中点,AE 的延长线交 CD 于点 F,若ACa,B
4、Db,则AF( ) A14a12b B13a23b C12a14b D23a13b 3如图所示,向量OA、OB、OC的终点 A、B、C 在一条直线上,且AC3CB.设OAp,OBq,OCr,则以下等式中成立的是( ) Ar12p32q Brp2q Cr32p12q Drq2p 4 O 为平面上的一定点, A、 B、 C 是平面上不共线的三个动点, 动点 P 满足OPOA(AB|AB|AC|AC|),0,),则 P 的轨迹一定通过ABC 的( ) A外心 B内心 C重心 D垂心 二、填空题 5已知在ABC 所在的平面内有一点 P,满足PAPBPCAB,则PBC 与ABC 的面积之比是_. 6设点
5、 O 在ABC 的内部,点 D,E 分别为边 AC,BC 的中点,且|OD2OE|1,则|OA2OB3OC|_. 三、解答题 7如图,已知 E、F、G、H 分别是四边形 ABCD 的边 AB、BC、CD、DA 的中点,用向量法证明:四边形 EFGH 是平行四边形. 8在ABC 中,点 P 是 AB 上一点,且CP23CA13CB,Q 是 BC 的中点,AQ 与 CP 的交点为 M,且CMtCP,求 t 的值. 参考答案 A 组 素养自测 一、选择题 1 【答案】D 【解析】BCACAB3ABAB2AB. 2 【答案】ABC 【解析】对于 A,0 时,结论不成立; 对于 B,a0 时,结论成立;
6、 对于 C,|b|2|a|时,b 与 a 不一定共线; 对于 D,利用平面向量共线定理可知正确. 3 【答案】A 【解析】 设 P 是对角线 AC 上的一点(不含 A、 C), 过 P 分别作 BC、 AB 的平行线, 设APAC,则 (0,1),于是AP(ABBC),(0,1). 4 【答案】D 【解析】EFECCF12AB23CB12AB23AD. 5 【答案】A 【解析】(方法一):由AD2DB, 可得CDCA2(CBCD)CD13CA23CB, 所以 23.故选 A (方法二):CDCAADCA23ABCA23(CBCA)13CA23CB,所以 23,故选 A 二、填空题 6 【答案】
7、3 4 【解析】因为 a 与 b 不共线,根据向量相等得 5x3y27,8y4x,解得 x3,y4. 7 【答案】2 或13 【解析】由题设知k22152k3, 所以 3k25k20,解得 k2 或13. 8 【答案】12 【解析】由已知DEBEBD23BC12BA 23(ACAB)12AB16AB23AC, 116,223,从而 1212. 三、解答题 9证明:ADABBCCD 2e13e26e123e24e18e2 12e118e26(2e13e2)6AB, ADAB. 又AD 和 AB 有公共点 A,A、B、D 三点共线. 10解:(1)原式12(2a32b)a34b a34ba34b0
8、 (2)原式10a8b2c3a9b3c7a(1037)a(89)b(23)cbc. B 组 素养提升 一、选择题 1 【答案】C 【解析】A 错误,因为 取负数时,a 与a 的方向是相同的;B 错误,因为当|1 时,该式不成立;D 错误,等号左边的结果是一个数,而右边的结果是一个向量,不可能相等;C正确,因为 2(0)一定是正数,故 a 与 2a 的方向相同.故选 C 2 【答案】D 【解析】解法 1:AFACCFa23CDa23(ODOC)a23(12BD12AC) a13(ba)23a13b. 解法 2:AE12a14b3423a13b ,又AE34AF,选 D 3 【答案】A 【解析】O
9、COBBC,AC3CB3BC, BC13AC. OCOB13ACOB13(OCOA). rq13(rp). r12p32q. 4 【答案】B 【解析】由OPOA(AB|AB|AC|AC|),则OPOA(AB|AB|AC|AC|),则AP(AB|AB|AC|AC|). 而AB|AB|是与AB同向的单位向量,AC|AC|是与AC同向的单位向量,以这两个单位向量为邻边作平行四边形AB1P1C1, 易得平行四边形AB1P1C1是菱形, 对角线AP1平分B1AC1, 且AB1AB|AB|,AC1AC|AC|,所以AB|AB|AC|AC|AB1AC1AP1,则APAP1. 由 0,),可知点 P 在BAC
10、 的平分线上,即动点 P 的轨迹经过ABC 的内心. 二、填空题 5 【答案】23 【解析】因为PAPBPCAB,所以PCABPBPAABBPAP2AP,所以点 P在边 CA 上,且是靠近点 A 一侧的三等分点,所以PBC 和ABC 的面积之比为 23 6 【答案】2 【解析】如题图所示,易知|OA2OB3OC|OAOC2(OBOC)|2OD4OE|2|OD2OE|2 三、解答题 7证明:在BCD 中, G,F 分别是 CD,CB 的中点, CG12CD,CF12CB. GFCFCG12CB12CD12DB. 同理HE12DB. GFHE,即GF与HE共线. 又G、F、H、E 四点不在同一条直线上, GFHE,且 GFHE. 四边形 EFGH 是平行四边形. 8解:CP23CA13CB, 3CP2CACB, 即 2CP2CACBCP. 2APPB, 即 P 为 AB 的一个三等分点(靠近点 A),如图所示. A,M,Q 三点共线, 设CMxCQ(1x)CAx2CB(x1)AC, 又CBABAC, CMx2AB(x21)AC. 又CPAPAC13ABAC,且CMtCP, x2AB(x21)ACt(13ABAC). x2t3,x21t,解得 t34.