2.3从速度的倍数到数乘向量2.3.1数乘向量5分钟训练(预习类训练,可用于课前)1.下列等式中不正确的是()A.++=0B.-=C.0·=0D.λ(μa)=λμa解析:选项A说明首尾相连的向量之和为0,还可推广到n个向量首尾相连.对零向量的运算有明确规定,另外运算律也要熟练掌握.0·≠0.答案:C2.化简:(1)5(3a-2b)+4(2b-3a);(2)6(a-3b+c)-4(-a+b-c);(3)(x-y)(a+b)-(x-y)(a-b);(4)(a+2b)+(3a-2b)-(a-b).解:(1)5(3a-2b)+4(2b-3a)=15a-10b+8b-12a=3a-2b;(2)6(a-3b+c)-4(-a+b-c)=6a-18b+6c+4a-4b+4c=10a-22b+10c;(3)(x-y)(a+b)-(x-y)(a-b)=xa+xb-ya-yb-xa+xb+ya-yb=2(x-y)b;(4)(a+2b)+(3a-2b)-(a-b)=()a+()b=a+b.3.已知两个非零向量a、b,试作=a+b,=a+2b,=a+3b.你能判断A、B、C三点之间的位置关系吗?为什么?解:分别作向量、、,过点A、C作直线AC,观察发现,不论向量a、b怎样变化,点B始终在直线AC上,猜想A、B、C三点共线.事实上,因为=-=a+3b-(a+2b)=b,而=-=a+3b-(a+b)=2b,于是=2,所以,A、B、C三点共线.10分钟训练(强化类训练,可用于课中)1.已知菱形的两邻边=a,=b,其对角线交点为D,则等于()A.a+bB.a+bC.(a+b)D.a+b解析:由平行四边形法则及平行四边形的性质可得出答案.答案:C2.已知四边形ABCD是菱形,点P在对角线AC上(不包括A、C点),则等于()A.λ(+),λ∈(0,1)B.λ(+),λ∈(0,)C.λ(-),λ∈(0,1)D.λ(-),λ∈(0,)解析:由题意,知=+,又点P在AC上,故存在实数λ∈(0,1)使=λ.答案:A3.若3m+2n=a,m-3n=b,其中a、b是已知向量,求m、n.解:3m+2n=a,①m-3n=b,②3×②,得3m-9n=3b.③①-③,得11n=a-3b.∴n=.④将④代入②得m=b+3n=.4.在平行四边形ABCD中,=a,=b,求、.解法一:利用平行四边形的性质得==a,==b.∵=+=-,∴=a-b.又∵=+,=,∴=a+b.解法二:将、视为未知量,由向量的加法、减法得:+=,-=.两式相加得2=+,∴=+=a+b.两式相减得2=-,∴=-=a-b.5.用向量方法证明:三角形两边中点连线平行于第三边,且其长度等于第三边长度的一半.证明:如图,已知△ABC中,D、E分别是边AB、AC的中点.求证:DE∥BC,且DE=.∵D、E分别是边AB、AC的中点,∴=,=.∴=-=(-)=.又D不在BC上,∴DE∥BC,且DE=.30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)1.已知正方形ABCD的边长为1,=a,=b,=c,则a+b+c的模等于()A.0B.3C.D.解析:由四边形ABCD为正方形,可知+=,即a+b=c,所以a+b+c=2c.又||=,故a+b+c的模为.答案:C2.已知||=||=1且向量与不共线,则与∠BAC的平分线共线的向量是()A.B.+C.-D.解析:由||=||=1且与不共线,可知以AB、AC为边的平行四边形为菱形,由菱形的性质和向量加法的平行四边形法则可解此题.分析知选B.答案:B3.已知△ABC中,点D在BC边上,且=2,=r+s,则r+s的值是()A.B.C.-3D.0解析:∵=2,∴==r+s.又++=0,∴--=0,即-r-s-=0.∴(1-r)-(s+1)=0,即答案:D4.已知△ABC的三个顶点A、B、C及平面内一点P,若++=,则点P与△ABC的关系为()A.P在△ABC的内部B.P在△ABC的外部C.P在AB边或其延长线上D.P在AC边上且是AC的一个三等分点解析:由++=,得++=-,即2=-.∴=2.由向量的数乘的几何意义知选D.答案:D5.如图2-3-1,在△ABC中,BD=DC,AE=3ED,若=a,=b,则等于()图2-3-1A.b+aB.b-aC.b+aD.b-a解析:=-=-=(+)-=+××=+(-)=-=b-a.答案:B6.已知a与b是不共线向量,实数x、y满足3xa+(10-y)b=2xb+(4y+7)a,则x+y=_____________.解析:∵a、b不共线且3xa+(10-y)b=2xb+(4y+7)a,∴3x=4y+7,10-y=2x.解得x=.故x+y=.答案:7.在平行四边形ABCD中,设对角线=a,=b,试用a、b表示、.解法一:设AC、BD交于点O,则===a,同理,=b.∴=+=-=a-b.同理,=a+b.解法二:设=x,=y,那么+=,-=,即a=x+y,b=y-x.∴x=(a-b),y=(a+b),即=a-b,=a+b.8.若O、A、B三点不共线,已知=m+n,m、n∈R,且m+n=1,那么点P的位置如何?请说明理由.解:由已知=m+n=m+(1-m)=+m(-),∴-=m(-),即=m.∴与共线,即点P在直线上.说明:由此题可猜想,P、A、B三点共线的充要条件是:存在实数λ、μ使=λ+μ,且λ+μ=1.9.如图2-3-2,D、E、F分别为△ABC的边BC、CA、AB的中点,且=a,=b.求证:(1)=a-b;(2)=a+b;(3)=;(4)++=0.图2-3-2证明:(1)=+=-b-a.(2)=+=a+b.(3)=+=+=b+(+)=b+(-b-a)=a+b.(4)++=a-ba+b+a+b=0.