2.3.1平面向量基本定理[学生用书P106(单独成册)])[A基础达标]1.若e1,e2是平面α内两个不共线的向量,则下列说法不正确的是()①λe1+μe2(λ,μ∈R)可以表示平面α内的所有向量;②对于平面α中的任一向量a,使a=λe1+μe2的实数λ,μ有无数多对;③若λ1,μ1,λ2,μ2均为实数,且向量λ1e1+μ1e2与λ2e1+μ2e2共线,则有且只有一个实数λ,使λ1e1+μ1e2=λ(λ2e1+μ2e2);④若存在实数λ,μ使λe1+μe2=0,则λ=μ=0.A.①②B.②③C.③④D.②解析:选B.由平面向量基本定理,可知①④说法正确,②说法不正确.对于③,当λ1=λ2=μ1=μ2=0时,这样的λ有无数个.故选B.2.e1,e2为基底向量,已知向量AB=e1-ke2,CB=2e1-e2,CD=3e1-3e2,若A,B,D三点共线,则k的值是()A.2B.-3C.-2D.3解析:选A.DB=CB-CD=-e1+2e2=-(e1-2e2).又A,B,D三点共线,则DB和AB是共线向量,所以k=2.3.已知△ABC的边BC上有一点D,满足BD=3DC,则AD可表示为()A.AD=AB+ACB.AD=AB+ACC.AD=-2AB+3ACD.AD=AB+AC解析:选B.由BD=3DC,得AD=AB+BD=AB+BC=AB+(AC-AB)=AB+AC.4.设非零向量a,b,c满足|a|=|b|=|c|,a+b=c,则向量a,b的夹角为()A.150°B.120°C.60°D.30°解析:选B.设向量a,b的夹角为θ,作BC=a,CA=b,则c=a+b=BA(图略),a,b的夹角为180°-∠C.因为|a|=|b|=|c|,所以∠C=60°,所以θ=120°.5.若D点在三角形ABC的边BC上,且CD=4DB=rAB+sAC,则3r+s的值为()A.B.C.D.解析:选C.因为CD=4DB=rAB+sAC,所以CD=CB=(AB-AC)=rAB+sAC,所以r=,s=-.所以3r+s=-=.6.在平行四边形ABCD中,E和F分别是边CD和BC的中点,若AC=λAE+μAF,其中λ,μ∈R,则λ+μ=________.解析:如图所示,设AB=a,AD=b,则AE=a+b,AF=a+b,又因为AC=a+b,所以AC=(AE+AF),即λ=μ=,所以λ+μ=.答案:7.在▱ABCD中,AB=a,AD=b,N是AC上一点且AN=3NC,M是BC的中点,若用a,b表示MN,则MN=________.解析:如图所示,连结BD交AC于O点,则O为AC,BD的中点,又因为AN=3NC,所以AN=3NC,即N为OC的中点,又M是BC的中点,所以MN\s\do3(═)BO,又BD=AD-AB=b-a,所以MN=BO=BD=(b-a).答案:(b-a)8.如图,在△ABC中,已知AB=2,BC=3,∠ABC=60°,AH⊥BC于H,M为AH的中点,若AM=λAB+μBC,则λ+μ=________.解析:因为AB=2,∠ABC=60°,AH⊥BC,所以BH=1,又M为AH的中点,BC=3,所以AM=AH=(AB+BH)=(AB+BC)=AB+BC,所以λ+μ=.答案:9.用向量法证明三角形的三条中线交于一点.证明:如图所示,设D、E、F分别是△ABC的三边BC,AC,AB的中点,令AC=a,BC=b为基底,则AB=a-b,AD=a-b,BE=-a+b.设AD与BE交于点G1,且AG1=λAD,BG1=μBE,则有AG1=λa-b,BG1=-a+μb.又有AG1=AB+BG1=a+(μ-1)b,所以解得λ=μ=.所以AG1=AD.再设AD与CF交于点G2,同理求得AG2=AD.所以点G1、G2重合,即AD、BE、CF交于一点.所以三角形的三条中线交于一点.10.如图,已知点G是△ABC的重心,若PQ过△ABC的重心G,且AB=a,AC=b,AP=ma,AQ=nb(m>0,n>0),试问m,n的倒数和是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,说明理由.解:因为AB=a,AC=b,AD=(a+b),所以AG=AD=(a+b),由于P、G、Q三点共线,则PG∥GQ⇔PG=λGQ(λ为正实数),因为PG=AG-AP=(a+b)-ma=a+b,GQ=AQ-AG=nb-(a+b)=-a+b,所以a+b=λ,可得a+b=0,由于a,b不共线,则必有-m+λ=-λn+λ=0,消去λ,整理得3mn=m+n,所以+=3为定值.[B能力提升]1.已知平行四边形ABCD中,E为CD的中点,AP=yAD,AQ=xAB,其中x,y∈R,且均不为0.若PQ∥BE,则=________.解析:因为PQ=AQ-AP=xAB-yAD,由PQ∥BE,可设PQ=λBE,即xAB-yAD=λ(CE-CB)=λ=-AB+λAD,所以则=.答案:2.如图,A,B,C是圆O上的三点,CO的延长线与线段BA的延长线交于圆O外一点D,若OC=mOA+nOB,则m+n的取值范围是________.解析:由点D是圆O外一点,可设BD=λBA(λ>...