2.3.4平面向量共线的坐标表示A级:基础巩固练一、选择题1.下列各组向量中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是()A.a=(0,0),b=(1,-2)B.a=(-1,2),b=(5,7)C.a=(3,5),b=(6,10)D.a=(2,-3),b=(4,-6)答案B解析A中,a=(0,0)与b=(1,-2)共线,不能作为表示它们所在平面内所有向量的基底;C中a=(3,5)与b=(6,10)=2a共线,不能作为表示它们所在平面内所有向量的基底;D中a=(2,-3)与b=(4,-6)=2a共线,不能作为表示它们所在平面内所有向量的基底.故选B.2.已知两点A(2,-1),B(3,1),与AB平行且方向相反的向量a可能是()A.(1,-2)B.(9,3)C.(-1,2)D.(-4,-8)答案D解析AB=(3-2,1+1)=(1,2),∵(-4,-8)=-4(1,2),∴(-4,-8)满足条件.3.已知向量a=(1,2),(a+b)∥b,则b可以为()A.(1,2)B.(1,-2)C.(2,1)D.(2,-1)答案A解析设b=(x,y),则a+b=(x+1,y+2),因为(a+b)∥b,所以(x+1)y-x(y+2)=0,化简得y-2x=0,只有A满足.4.若a=,b=,且a∥b,则锐角α为()A.30°B.45°C.60°D.75°答案B解析由a∥b,得×-sinαsinα=0,∴sin2α=,∴sinα=±,又α为锐角,∴α=45°.故选B.5.若平行四边形的3个顶点分别是(4,2),(5,7),(-3,4),则第4个顶点的坐标不可能是()A.(12,5)B.(-2,9)C.(3,7)D.(-4,-1)答案C解析解法一(估算法):画草图可知符合条件且在第一象限的点只有一个,且位于点(5,7)的右侧,则该点的横坐标要大于5,所以只有C不可能.解法二(向量法):设第4个顶点坐标为D(m,n),记A(4,2),B(5,7),C(-3,4).∵四边形ABCD为平行四边形,∴AB=DC或AB=CD或AC=DB,∴(1,5)=(-3-m,4-n)或(1,5)=(3+m,n-4)或(-7,2)=(5-m,7-n),∴点D为(-4,-1)或(-2,9)或(12,5),故第4个点坐标不可能为(3,7).故选C.二、填空题6.已知向量OA=(3,-4),OB=(6,-3),OC=(5-m,-3-m).若点A,B,C能构成三角形,则实数m应满足的条件为________.答案m≠解析若点A,B,C能构成三角形,则这三点不共线,即AB与AC不共线.∵AB=OB-OA=(3,1),AC=OC-OA=(2-m,1-m),∴3(1-m)≠2-m,即m≠,∴实数m≠.7.向量a=(n,1)与b=(4,n)共线且方向相同,则n=______.答案2解析∵a∥b,∴n2-4=0,∴n=2或n=-2,又∵a与b方向相同,∴n=2.8.已知四边形的顶点A(3,-1),B(1,2),C(-1,1),D(3,-5),则四边形ABCD的形状为________.答案梯形解析∵AB=(-2,3),DC=(-4,6),而(-2)×6-3×(-4)=0,∴AB∥DC.又∵AD=(0,-4),BC=(-2,-1),而0×(-1)-(-4)×(-2)≠0,∴AD与BC不共线.∴四边形ABCD是一个梯形.三、解答题9.已知a=(1,0),b=(2,1).(1)当k为何值时,ka-b与a+2b共线?(2)若AB=2a+3b,BC=a+mb且A,B,C三点共线,求m的值.解(1)ka-b=k(1,0)-(2,1)=(k-2,-1),a+2b=(1,0)+2(2,1)=(5,2).因为ka-b与a+2b共线,所以2(k-2)-(-1)×5=0,解得k=-.(2)因为A,B,C三点共线,所以AB=λBC,λ∈R,即2a+3b=λ(a+mb),所以解得m=.10.如图所示,在四边形ABCD中,已知A(2,6),B(6,4),C(5,0),D(1,0),求直线AC与BD交点P的坐标.解设P(x,y),则DP=(x-1,y),DB=(5,4),CA=(-3,6),DC=(4,0).由B,P,D三点共线可得DP=λDB=(5λ,4λ).又∵CP=DP-DC=(5λ-4,4λ),由CP与CA共线,得(5λ-4)×6+12λ=0.解得λ=,∴DP=DB=,∴点P的坐标为.B级:能力提升练1.平面上有A(-2,1),B(1,4),D(4,-3)三点,点C在直线AB上,且AC=BC,连接DC,点E在CD上,且CE=ED,求E点的坐标.解因为AC=BC,所以2AC=BC,所以2AC+CA=BC+CA.所以AC=BA.设C点坐标为(x,y),则(x+2,y-1)=(-3,-3).所以x=-5,y=-2.所以C(-5,-2).因为CE=ED,所以4CE=ED.所以4CE+4ED=5ED.所以4CD=5ED.设E点坐标为(x′,y′),则4(9,-1)=5(4-x′,-3-y′).所以解得所以E点坐标为.2.已知直角梯形ABCD中,AD⊥AB,AB=2AD=2CD,过点C作CE⊥AB于E,M为CE的中点,用向量的方法证明:(1)DE∥BC;(2)D,M,B三点共线.证明如图,以E为原点,AB所在直线为x轴,EC所在直线为y轴建立平面直角坐标系,令|AD|=1,则|DC|=1,|AB|=2.∵CE⊥AB,而AD=DC,∴四边形AECD为正方形.∴可求得各点坐标分别为E(0,0),B(1,0),C(0,1),D(-1,1),A(-1,0).(1)∵ED=(-1,1)-(0,0)=(-1,1),BC=(0,1)-(1,0)=(-1,1),∴ED=BC,∴ED∥BC,即DE∥BC.(2)连接MB,MD.∵M为EC的中点,∴M,∴MD=(-1,1)-=,MB=(1,0)-=.∴MD=-MB,∴MD∥MB.又MD与MB有公共点M,∴D,M,B三点共线.