


高考数学(文数)一轮复习考点测试26《平面向量基本定理及坐标表示》(教师版)
展开考纲研读
1.了解平面向量基本定理及其意义
2.掌握平面向量的正交分解及其坐标表示
3.会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算
4.理解用坐标表示的平面向量共线的条件
一、基础小题
1.已知向量a=(2,1),b=(-4,m),若a=-eq \f(1,2)b,则m=( )
A.-2 B.2 C.-eq \f(1,2) D.eq \f(1,2)
答案 A
解析 由向量的坐标运算可得1=-eq \f(1,2)m,解得m=-2.故选A.
2.设向量e1,e2为平面内所有向量的一组基底,且向量a=3e1-4e2与b=6e1+ke2不能作为一组基底,则实数k的值为( )
A.8 B.-8 C.4 D.-4
答案 B
解析 由a与b不能作为一组基底,则a与b必共线,故eq \f(3,6)=eq \f(-4,k),即k=-8.故选B.
3.已知点A(1,3),B(4,-1),则与向量eq \(AB,\s\up6(→))同方向的单位向量为( )
A.eq \f(3,5),-eq \f(4,5) B.eq \f(4,5),-eq \f(3,5) C.-eq \f(3,5),eq \f(4,5) D.-eq \f(4,5),eq \f(3,5)
答案 A
解析 因为eq \(AB,\s\up6(→))=(3,-4),所以与其同方向的单位向量e=eq \f(\(AB,\s\up6(→)),|\(AB,\s\up6(→))|)=eq \f(1,5)(3,-4)=eq \f(3,5),-eq \f(4,5).故选A.
4.若向量a=(2,1),b=(-1,2),c=0,eq \f(5,2),则c可用向量a,b表示为( )
A.eq \f(1,2)a+b B.-eq \f(1,2)a-b C.eq \f(3,2)a+eq \f(1,2)b D.eq \f(3,2)a-eq \f(1,2)b
答案 A
解析 设c=xa+yb,则0,eq \f(5,2)=(2x-y,x+2y),
所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2x-y=0,,x+2y=\f(5,2),))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=\f(1,2),,y=1,))则c=eq \f(1,2)a+b.故选A.
5.已知平行四边形ABCD中,eq \(AD,\s\up6(→))=(3,7),eq \(AB,\s\up6(→))=(-2,3),对角线AC与BD交于点O,则eq \(CO,\s\up6(→))的坐标为( )
A.-eq \f(1,2),5 B.eq \f(1,2),5 C.eq \f(1,2),-5 D.-eq \f(1,2),-5
答案 D
解析 eq \(AC,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AD,\s\up6(→))=(-2,3)+(3,7)=(1,10).
∴eq \(OC,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AC,\s\up6(→))=eq \f(1,2),5.∴eq \(CO,\s\up6(→))=-eq \f(1,2),-5.故选D.
6.设向量a=(1,-3),b=(-2,4),c=(-1,-2),若表示向量4a,4b-2c,2(a-c),d的有向线段首尾相连能构成四边形,则向量d=( )
A.(2,6) B.(-2,6) C.(2,-6) D.(-2,-6)
答案 D
解析 设d=(x,y),由题意知4a=(4,-12),4b-2c=(-6,20),2(a-c)=(4,-2),又4a+4b-2c+2(a-c)+d=0,所以(4,-12)+(-6,20)+(4,-2)+(x,y)=(0,0),解得x=-2,y=-6,所以d=(-2,-6).故选D.
7.已知点A(1,-2),若向量eq \(AB,\s\up6(→))与向量a=(2,3)同向,且|eq \(AB,\s\up6(→))|=eq \r(13),则点B的坐标为( )
A.(2,3) B.(-2,3) C.(3,1) D.(3,-1)
答案 C
解析 设eq \(AB,\s\up6(→))=(x,y),则eq \(AB,\s\up6(→))=ka(k>0),即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=2k,,y=3k,))由|eq \(AB,\s\up6(→))|=eq \r(13)得k=1,
故eq \(OB,\s\up6(→))=eq \(OA,\s\up6(→))+eq \(AB,\s\up6(→))=(1,-2)+(2,3)=(3,1).故选C.
8.已知向量eq \(OA,\s\up6(→))=(k,12),eq \(OB,\s\up6(→))=(4,5),eq \(OC,\s\up6(→))=(10,k),当A,B,C三点共线时,实数k的值为( )
A.3 B.11 C.-2 D.-2或11
答案 D
解析 因为eq \(AB,\s\up6(→))=eq \(OB,\s\up6(→))-eq \(OA,\s\up6(→))=(4-k,-7),eq \(BC,\s\up6(→))=eq \(OC,\s\up6(→))-eq \(OB,\s\up6(→))=(6,k-5),且eq \(AB,\s\up6(→))∥eq \(BC,\s\up6(→)),
所以(4-k)(k-5)-6×(-7)=0,解得k=-2或11.故选D.
9.已知向量eq \(AC,\s\up6(→)),eq \(AD,\s\up6(→))和eq \(AB,\s\up6(→))在正方形网格中的位置如图所示,若eq \(AC,\s\up6(→))=λeq \(AB,\s\up6(→))+μeq \(AD,\s\up6(→)),则λμ=( )
A.-3 B.3 C.-4 D.4
答案 A
解析 建立如图所示的平面直角坐标系xAy,则eq \(AC,\s\up6(→))=(2,-2),eq \(AB,\s\up6(→))=(1,2),eq \(AD,\s\up6(→))=(1,0),
由题意可知(2,-2)=λ(1,2)+μ(1,0),即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2=λ+μ,,-2=2λ,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(λ=-1,,μ=3,))
所以λμ=-3.故选A.
10.设D,E分别是△ABC的边AB,BC上的点,eq \(AD,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→)),eq \(BE,\s\up6(→))=eq \f(2,3)eq \(BC,\s\up6(→)),若eq \(DE,\s\up6(→))=λ1eq \(AB,\s\up6(→))+λ2eq \(AC,\s\up6(→))(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.
答案 eq \f(1,2)
解析 ∵eq \(DE,\s\up6(→))=eq \(DB,\s\up6(→))+eq \(BE,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(2,3)eq \(BC,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(2,3)(eq \(AC,\s\up6(→))-eq \(AB,\s\up6(→)))=-eq \f(1,6)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(2,3)eq \(AC,\s\up6(→)),
∴λ1=-eq \f(1,6),λ2=eq \f(2,3),∴λ1+λ2=eq \f(1,2).
11.如图,已知平面内有三个向量eq \(OA,\s\up6(→)),eq \(OB,\s\up6(→)),eq \(OC,\s\up6(→)),其中eq \(OA,\s\up6(→))与eq \(OB,\s\up6(→))的夹角为120°,eq \(OA,\s\up6(→))与eq \(OC,\s\up6(→))的夹角为30°,且|eq \(OA,\s\up6(→))|=|eq \(OB,\s\up6(→))|=1,|eq \(OC,\s\up6(→))|=2eq \r(3).若eq \(OC,\s\up6(→))=λeq \(OA,\s\up6(→))+μeq \(OB,\s\up6(→))(λ,μ∈R),则λ+μ的值为________.
答案 6
解析 以O为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,
则A(1,0),Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),\f(\r(3),2))),C(3,eq \r(3)).由eq \(OC,\s\up6(→))=λeq \(OA,\s\up6(→))+μeq \(OB,\s\up6(→)),
得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(3=λ-\f(1,2)μ,,\r(3)=\f(\r(3),2)μ,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(λ=4,,μ=2.))所以λ+μ=6.
二、高考小题
12.已知向量a=(1,m),b=(3,-2),且(a+b)⊥b,则m=( )
A.-8 B.-6 C.6 D.8
答案 D
解析 由题可得a+b=(4,m-2),又(a+b)⊥b,∴4×3-2×(m-2)=0,∴m=8.故选D.
13.已知点A,B,C在圆x2+y2=1上运动,且AB⊥BC.若点P的坐标为(2,0),则|eq \(PA,\s\up6(→))+eq \(PB,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))|的最大值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
答案 B
解析 解法一:由圆周角定理及AB⊥BC,知AC为圆的直径,
故eq \(PA,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))=2eq \(PO,\s\up6(→))=(-4,0)(O为坐标原点).设B(csα,sinα),∴eq \(PB,\s\up6(→))=(csα-2,sinα),
∴eq \(PA,\s\up6(→))+eq \(PB,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))=(csα-6,sinα),
|eq \(PA,\s\up6(→))+eq \(PB,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))|=eq \r(csα-62+sin2α)=eq \r(37-12csα)≤eq \r(37+12)=7,
当且仅当csα=-1时取等号,此时B(-1,0),故|eq \(PA,\s\up6(→))+eq \(PB,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))|的最大值为7.故选B.
解法二:同解法一得eq \(PA,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))=2eq \(PO,\s\up6(→))(O为坐标原点),
又eq \(PB,\s\up6(→))=eq \(PO,\s\up6(→))+eq \(OB,\s\up6(→)),∴|eq \(PA,\s\up6(→))+eq \(PB,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))|=|3eq \(PO,\s\up6(→))+eq \(OB,\s\up6(→))|≤3|eq \(PO,\s\up6(→))|+|eq \(OB,\s\up6(→))|=3×2+1=7,
当且仅当eq \(PO,\s\up6(→))与eq \(OB,\s\up6(→))同向时取等号,此时B点坐标为(-1,0),故|eq \(PA,\s\up6(→))+eq \(PB,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))|max=7.故选B.
14.已知向量a=(1,2),b=(2,-2),c=(1,λ).若c∥(2a+b),则λ=________.
答案 eq \f(1,2)
解析 由题可得2a+b=(4,2),∵c∥(2a+b),c=(1,λ),∴4λ-2=0,即λ=eq \f(1,2).
15.设向量a,b不平行,向量λa+b与a+2b平行,则实数λ=________.
答案 eq \f(1,2)
解析 由于a,b不平行,所以可以以a,b作为一组基底,
于是λa+b与a+2b平行等价于eq \f(λ,1)=eq \f(1,2),即λ=eq \f(1,2).
16.已知向量a=(2,1),b=(1,-2),若ma+nb=(9,-8)(m,n∈R),则m-n的值为________.
答案 -3
解析 由a=(2,1),b=(1,-2),可得ma+nb=(2m,m)+(n,-2n)=(2m+n,m-2n),由已知可得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2m+n=9,,m-2n=-8,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m=2,,n=5,))故m-n=-3.
17.如图,在同一个平面内,向量eq \(OA,\s\up6(→)),eq \(OB,\s\up6(→)),eq \(OC,\s\up6(→))的模分别为1,1,eq \r(2),eq \(OA,\s\up6(→))与eq \(OC,\s\up6(→))的夹角为α,且tanα=7,eq \(OB,\s\up6(→))与eq \(OC,\s\up6(→))的夹角为45°.若eq \(OC,\s\up6(→))=meq \(OA,\s\up6(→))+neq \(OB,\s\up6(→))(m,n∈R),则m+n=________.
答案 3
解析 解法一:∵tanα=7,α∈[0,π],∴csα=eq \f(\r(2),10),sinα=eq \f(7\r(2),10).
∵eq \(OA,\s\up6(→))与eq \(OC,\s\up6(→))的夹角为α,∴eq \f(\r(2),10)=eq \f(\(OA,\s\up6(→))·\(OC,\s\up6(→)),|\(OA,\s\up6(→))||\(OC,\s\up6(→))|).
∵eq \(OC,\s\up6(→))=meq \(OA,\s\up6(→))+neq \(OB,\s\up6(→)),|eq \(OA,\s\up6(→))|=|eq \(OB,\s\up6(→))|=1,|eq \(OC,\s\up6(→))|=eq \r(2),∴eq \f(\r(2),10)=eq \f(m+n\(OA,\s\up6(→))·\(OB,\s\up6(→)),\r(2)). ①
又∵eq \(OB,\s\up6(→))与eq \(OC,\s\up6(→))的夹角为45°,∴eq \f(\r(2),2)=eq \f(\(OB,\s\up6(→))·\(OC,\s\up6(→)),|\(OB,\s\up6(→))||\(OC,\s\up6(→))|)=eq \f(m\(OA,\s\up6(→))·\(OB,\s\up6(→))+n,\r(2)). ②
又cs∠AOB=cs(45°+α)=csαcs45°-sinαsin45°
=eq \f(\r(2),10)×eq \f(\r(2),2)-eq \f(7\r(2),10)×eq \f(\r(2),2)=-eq \f(3,5),∴eq \(OA,\s\up6(→))·eq \(OB,\s\up6(→))=|eq \(OA,\s\up6(→))||eq \(OB,\s\up6(→))|cs∠AOB=-eq \f(3,5),
将其代入①②得m-eq \f(3,5)n=eq \f(1,5),-eq \f(3,5)m+n=1,两式相加得eq \f(2,5)m+eq \f(2,5)n=eq \f(6,5),所以m+n=3.
解法二:过C作CM∥OB,CN∥OA,分别交线段OA,OB的延长线于点M,N,
则eq \(OM,\s\up6(→))=meq \(OA,\s\up6(→)),eq \(ON,\s\up6(→))=neq \(OB,\s\up6(→)),由正弦定理得eq \f(|\(OM,\s\up6(→))|,sin45°)=eq \f(|\(OC,\s\up6(→))|,sin135°-α)=eq \f(|\(ON,\s\up6(→))|,sinα),∵|eq \(OC,\s\up6(→))|=eq \r(2),
由解法一,知sinα=eq \f(7\r(2),10),csα=eq \f(\r(2),10),∴|eq \(OM,\s\up6(→))|=eq \f(\r(2)sin45°,sin135°-α)=eq \f(1,sin45°+α)=eq \f(5,4),
|eq \(ON,\s\up6(→))|=eq \f(\r(2)sinα,sin135°-α)=eq \f(\r(2)×\f(7\r(2),10),sin45°+α)=eq \f(7,4).又eq \(OC,\s\up6(→))=meq \(OA,\s\up6(→))+neq \(OB,\s\up6(→))=eq \(OM,\s\up6(→))+eq \(ON,\s\up6(→)),|eq \(OA,\s\up6(→))|=|Oeq \(B,\s\up6(→))|=1,
∴m=eq \f(5,4),n=eq \f(7,4),∴m+n=3.
解法三:如图,设Oeq \(D,\s\up6(→))=meq \(OA,\s\up6(→)),Deq \(C,\s\up6(→))=neq \(OB,\s\up6(→)),则在△ODC中有OD=m,DC=n,OC=eq \r(2),
∠OCD=45°,由tanα=7,得csα=eq \f(\r(2),10),又由余弦定理知
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1( m2=n2+\r(2)2-2\r(2)ncs45°,,n2=m2+\r(2)2-2\r(2)mcsα,))即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m2-n2=2-2n,①,n2-m2=2-\f(2,5)m,②))
①+②得4-2n-eq \f(2,5)m=0,即m=10-5n,代入①得12n2-49n+49=0,
解得n=eq \f(7,4)或n=eq \f(7,3),当n=eq \f(7,3)时,m=10-5×eq \f(7,3)=-eq \f(5,3)<0(不符合题意,舍去),
当n=eq \f(7,4)时,m=10-5×eq \f(7,4)=eq \f(5,4),故m+n=eq \f(5,4)+eq \f(7,4)=3.
三、模拟小题
18.(2018·长春质检二)已知平面向量a=(1,-3),b=(-2,0),则|a+2b|=( )
A.3eq \r(2) B.3 C.2eq \r(2) D.5
答案 A
解析 a+2b=(1,-3)+2·(-2,0)=(-3,-3),所以|a+2b|=eq \r(-32+-32)=3eq \r(2),故选A.
19.(2018·吉林白城模拟)已知向量a=(2,3),b=(-1,2),若ma+nb与a-2b共线,则eq \f(m,n)=( )
A.eq \f(1,2) B.2 C.-eq \f(1,2) D.-2
答案 C
解析 由向量a=(2,3),b=(-1,2),得ma+nb=(2m-n,3m+2n),a-2b=(4,-1).由ma+nb与a-2b共线,得eq \f(2m-n,4)=eq \f(3m+2n,-1),所以eq \f(m,n)=-eq \f(1,2),故选C.
20.(2018·山东潍坊一模)若M是△ABC内一点,且满足eq \(BA,\s\up6(→))+eq \(BC,\s\up6(→))=4eq \(BM,\s\up6(→)),则△ABM与△ACM的面积之比为( )
A.eq \f(1,2) B.eq \f(1,3) C.eq \f(1,4) D.2
答案 A
解析 设AC的中点为D,则eq \(BA,\s\up6(→))+eq \(BC,\s\up6(→))=2eq \(BD,\s\up6(→)),于是2eq \(BD,\s\up6(→))=4eq \(BM,\s\up6(→)),从而eq \(BD,\s\up6(→))=2eq \(BM,\s\up6(→)),即M为BD的中点,于是eq \f(S△ABM,S△ACM)=eq \f(S△ABM,2S△AMD)=eq \f(BM,2MD)=eq \f(1,2).
21.(2018·河北衡水中学2月调研)一直线l与平行四边形ABCD中的两边AB,AD分别交于点E,F,且交其对角线AC于点M,若eq \(AB,\s\up6(→))=2eq \(AE,\s\up6(→)),eq \(AD,\s\up6(→))=3eq \(AF,\s\up6(→)),eq \(AM,\s\up6(→))=λeq \(AB,\s\up6(→))-μeq \(AC,\s\up6(→))(λ,μ∈R),则eq \f(5,2)μ-λ=( )
A.-eq \f(1,2) B.1 C.eq \f(3,2) D.-3
答案 A
解析 eq \(AM,\s\up6(→))=λeq \(AB,\s\up6(→))-μeq \(AC,\s\up6(→))=λeq \(AB,\s\up6(→))-μ(eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AD,\s\up6(→)))=(λ-μ)eq \(AB,\s\up6(→))-μeq \(AD,\s\up6(→))=2(λ-μ)eq \(AE,\s\up6(→))-3μeq \(AF,\s\up6(→)),因为E,M,F三点共线,所以2(λ-μ)+(-3μ)=1,即2λ-5μ=1,
∴eq \f(5,2)μ-λ=-eq \f(1,2),故选A.
22.(2018·湖南四大名校联考)在平行四边形ABCD中,AC与BD相交于点O,E是线段OD的中点,AE的延长线与CD交于点F.若eq \(AC,\s\up6(→))=a,eq \(BD,\s\up6(→))=b,则eq \(AF,\s\up6(→))=( )
A.eq \f(1,4)a+eq \f(1,2)b B.eq \f(1,2)a+eq \f(1,4)b
C.eq \f(2,3)a+eq \f(1,3)b D.eq \f(1,2)a+eq \f(2,3)b
答案 C
解析 解法一:如题图,根据题意,得eq \(AB,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AC,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \(DB,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(a-b),eq \(AD,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AC,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \(BD,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(a+b).
∵E是线段OD的中点,DF∥AB,∴eq \f(DF,AB)=eq \f(DE,EB)=eq \f(1,3),∴Deq \(F,\s\up6(→))=eq \f(1,3)Aeq \(B,\s\up6(→))=eq \f(1,6)(a-b),∴Aeq \(F,\s\up6(→))=Aeq \(D,\s\up6(→))+Deq \(F,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(a+b)+eq \f(1,6)(a-b)=eq \f(2,3)a+eq \f(1,3)b.故选C.
解法二:如题图,根据题意,得eq \(AB,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AC,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \(DB,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(a-b),eq \(AD,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AC,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \(BD,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(a+b).令eq \(AF,\s\up6(→))=teq \(AE,\s\up6(→)),则eq \(AF,\s\up6(→))=t(eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(BE,\s\up6(→)))=teq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(3,4)eq \(BD,\s\up6(→))=eq \f(t,2)a+eq \f(t,4)b.由eq \(AF,\s\up6(→))=eq \(AD,\s\up6(→))+eq \(DF,\s\up6(→)),令eq \(DF,\s\up6(→))=seq \(DC,\s\up6(→)),又eq \(AD,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(a+b),eq \(DF,\s\up6(→))=eq \f(s,2)a-eq \f(s,2)b,所以eq \(AF,\s\up6(→))=eq \f(s+1,2)a+eq \f(1-s,2)b,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(t,2)=\f(s+1,2),,\f(t,4)=\f(1-s,2),))解方程组得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(s=\f(1,3),,t=\f(4,3),))把s代入即可得到eq \(AF,\s\up6(→))=eq \f(2,3)a+eq \f(1,3)b.故选C.
23.(2018·湖北黄石质检)已知点G是△ABC的重心,过G作一条直线与AB,AC两边分别交于M,N两点,且eq \(AM,\s\up6(→))=xeq \(AB,\s\up6(→)),eq \(AN,\s\up6(→))=yeq \(AC,\s\up6(→)),则eq \f(xy,x+y)的值为( )
A.eq \f(1,2) B.eq \f(1,3) C.2 D.3
答案 B
解析 由已知得M,G,N三点共线,∴eq \(AG,\s\up6(→))=λeq \(AM,\s\up6(→))+(1-λ)eq \(AN,\s\up6(→))=λxeq \(AB,\s\up6(→))+(1-λ)yeq \(AC,\s\up6(→)).∵点G是△ABC的重心,∴eq \(AG,\s\up6(→))=eq \f(2,3)×eq \f(1,2)(eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AC,\s\up6(→)))=eq \f(1,3)(eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AC,\s\up6(→))),
∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(λx=\f(1,3),,1-λy=\f(1,3),))即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(λ=\f(1,3x),,1-λ=\f(1,3y),))得eq \f(1,3x)+eq \f(1,3y)=1,即eq \f(1,x)+eq \f(1,y)=3,通分变形得,eq \f(x+y,xy)=3,∴eq \f(xy,x+y)=eq \f(1,3).故选B.
24.(2018·合肥质检三)已知向量eq \(OA,\s\up6(→))=(2,0),eq \(OB,\s\up6(→))=(0,2),eq \(AC,\s\up6(→))=teq \(AB,\s\up6(→)),t∈R,则当|eq \(OC,\s\up6(→))|最小时,t=________.
答案 eq \f(1,2)
解析 由eq \(AC,\s\up6(→))=teq \(AB,\s\up6(→))知A,B,C三点共线,即动点C在直线AB上.从而当OC⊥AB时,|eq \(OC,\s\up6(→))|最小,易得|Oeq \(A,\s\up6(→))|=|Oeq \(B,\s\up6(→))|,此时|Aeq \(C,\s\up6(→))|=eq \f(1,2)|Aeq \(B,\s\up6(→))|,则t=eq \f(1,2).
25.(2018·太原3月模拟)在正方形ABCD中,已知M,N分别是BC,CD的中点,若eq \(AC,\s\up6(→))=λeq \(AM,\s\up6(→))+μeq \(AN,\s\up6(→)),则实数λ+μ=________.
答案 eq \f(4,3)
解析 解法一:如图,因为M,N分别是BC,CD的中点,所以eq \(AM,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \(AC,\s\up6(→)),eq \(AN,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AD,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \(AC,\s\up6(→)),所以eq \(AM,\s\up6(→))+eq \(AN,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AD,\s\up6(→)))+eq \(AC,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AC,\s\up6(→))+eq \(AC,\s\up6(→))=eq \f(3,2)eq \(AC,\s\up6(→)),所以eq \(AC,\s\up6(→))=eq \f(2,3)eq \(AM,\s\up6(→))+eq \f(2,3)eq \(AN,\s\up6(→)),而eq \(AC,\s\up6(→))=λeq \(AM,\s\up6(→))+μeq \(AN,\s\up6(→)),所以λ=eq \f(2,3),μ=eq \f(2,3),λ+μ=eq \f(4,3).
解法二:如图,以A为原点,分别以AB,AD所在直线为x,y轴建立平面直角坐标系.设正方形ABCD边长为1,则A(0,0),C(1,1),M1,eq \f(1,2),Neq \f(1,2),1.所以eq \(AC,\s\up6(→))=(1,1),AM=1,eq \f(1,2),eq \(AN,\s\up6(→))=eq \f(1,2),1,所以λeq \(AM,\s\up6(→))+μeq \(AN,\s\up6(→))=λ+eq \f(1,2)μ,eq \f(1,2)λ+μ=eq \(AC,\s\up6(→)),所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(λ+\f(1,2)μ=1,,\f(1,2)λ+μ=1,))所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(λ=\f(2,3),,μ=\f(2,3),))λ+μ=eq \f(4,3).
一、高考大题
本考点在近三年高考中未涉及此题型.
二、模拟大题
1.(2018·皖南八校模拟)如图,∠AOB=eq \f(π,3),动点A1,A2与B1,B2分别在射线OA,OB上,且线段A1A2的长为1,线段B1B2的长为2,点M,N分别是线段A1B1,A2B2的中点.
(1)用向量eq \(A1A2,\s\up6(→))与eq \(B1B2,\s\up6(→))表示向量eq \(MN,\s\up6(→));
(2)求向量eq \(MN,\s\up6(→))的模.
解 (1)eq \(MN,\s\up6(→))=eq \(MA1,\s\up6(→))+eq \(A1A2,\s\up6(→))+eq \(A2N,\s\up6(→)),eq \(MN,\s\up6(→))=eq \(MB1,\s\up6(→))+eq \(B1B2,\s\up6(→))+eq \(B2N,\s\up6(→)),两式相加,并注意到点M,N分别是线段A1B1,A2B2的中点,得eq \(MN,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(eq \(A1A2,\s\up6(→))+eq \(B1B2,\s\up6(→))).
(2)由已知可得向量eq \(A1A2,\s\up6(→))与eq \(B1B2,\s\up6(→))的模分别为1与2,夹角为eq \f(π,3),所以eq \(A1A2,\s\up6(→))·eq \(B1B2,\s\up6(→))=1,
由eq \(MN,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(eq \(A1A2,\s\up6(→))+eq \(B1B2,\s\up6(→)))
得|eq \(MN,\s\up6(→))|=eq \r(\f(1,4)\(A1A2,\s\up6(→))+\(B1B2,\s\up6(→))2)=
eq \f(1,2)eq \r(\a\vs4\al(\(A1A2,\s\up6(→))2+\(B1B2,\s\up6(→))2+2\(A1A2,\s\up6(→))·\(B1B2,\s\up6(→))))=eq \f(\r(7),2).
2.(2018·湖北荆门调研)在如图所示的平面直角坐标系中,已知点A(1,0)和点B(-1,0),|eq \(OC,\s\up6(→))|=1,且∠AOC=x,其中O为坐标原点.
(1)若x=eq \f(3π,4),设点D为线段OA上的动点,求|eq \(OC,\s\up6(→))+eq \(OD,\s\up6(→))|的最小值;
(2)若x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),向量m=eq \(BC,\s\up6(→)),n=(1-csx,sinx-2csx),求m·n的最小值及对应的x值.
解 (1)设D(t,0)(0≤t≤1),由题易知Ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(2),2),\f(\r(2),2))),
所以eq \(OC,\s\up6(→))+eq \(OD,\s\up6(→))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(2),2)+t,\f(\r(2),2))),
所以|eq \(OC,\s\up6(→))+eq \(OD,\s\up6(→))|2=eq \f(1,2)-eq \r(2)t+t2+eq \f(1,2)=t2-eq \r(2)t+1=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(t-\f(\r(2),2)))2+eq \f(1,2)(0≤t≤1),
所以当t=eq \f(\r(2),2)时,|eq \(OC,\s\up6(→))+eq \(OD,\s\up6(→))|2的最小值为eq \f(1,2),
则|eq \(OC,\s\up6(→))+eq \(OD,\s\up6(→))|的最小值为eq \f(\r(2),2).
(2)由题意得C(csx,sinx),m=eq \(BC,\s\up6(→))=(csx+1,sinx),
则m·n=1-cs2x+sin2x-2sinxcsx
=1-cs2x-sin2x=1-eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4))).
因为x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),所以eq \f(π,4)≤2x+eq \f(π,4)≤eq \f(5π,4),
所以当2x+eq \f(π,4)=eq \f(π,2),即x=eq \f(π,8)时,
sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4)))取得最大值1,
所以m·n的最小值为1-eq \r(2),此时x=eq \f(π,8).
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