第四知识块平面向量第1课时向量的概念及表示、向量的线性运算一、填空题1.在四边形ABCD中,若AB=-CD,则四边形是________.解析:由AB=-CD,可知AB∥CD,但|AB|≠|CD|,故ABCD为梯形.答案:梯形2.(·广东高明一中模拟)设a,b是两个不共线向量,若8a-kb与-ka+b共线,则实数k的值为________.解析:∵8a-kb与-ka+b共线,∴8a-kb=λ(-ka+b).∴∴k=±2.答案:±23.化简[2(2a+8b)-4(4a-2b)]=________.解析:[2(2a+8b)-4(4a-2b)]=(4a+16b-16a+8b)=(24b-12a)=2b-a.答案:2b-a4.已知|a|=3,|b|=5,且a=λb,则实数λ的值是________.解析:∵a=λb,∴a与b共线,|a|=|λ||b|.又∵|a|=3,|b|=5,∴3=5|λ|,λ=±.答案:±5.化简以下各式:(1)AB+BC+CA;(2)AB-AC+BD-CD;(3)OA-OD+AD;(4)NQ+QP+MN-MP.结果为零向量的个数是________.解析:(1)AB+BC+CA=AC+CA=0.(2)AB-AC+BD-CD=AB+BD-(AC+CD)=AD-AD=0.(3)OA-OD+AD=OA+AD-OD=OD-OD=0.(4)NQ+QP+MN-MP=MN+NQ+QP-MP=MP-MP=0.∴结果为零向量的个数是4.答案:46.(南京模拟)设e1,e2是两个不共线的向量,则向量a=2e1-e2,与b=e1+λe2(λ∈R)共线的充要条件是λ=________.解析:设a=μb,∴2e1-e2=μ(e1+λe2).∵e1与e2不共线,∴∴λ=-.答案:-7.已知|a|=6,|b|=8,且|a+b|=|a-b|,则|a-b|=________.解析:设AB=a,AD=b,以AB,AD为邻边作平行四边形ABCD,如图,则AC=a+b,DB=a-b,∵|a+b|=|a-b|,∴|AC|=|DB|.又∵四边形ABCD为平行四边形,∴四边形ABCD为矩形,故AD⊥AB.在Rt△DAB中,|AB|=6,|AD|=8,由勾股定理,得|DB|==10,∴|a+b|=|a-b|=10.答案:10二、解答题8.如图,ABCD为一个四边形,E,F,G,H分别为BD,AB,AC和CD的中点,求证:四边形EFGH为平行四边形.证明:∵F,G分别为AB,AC的中点,∴FG=BC,同理,EH=BC,∴FG=EH,同理,EF=HG.∴四边形EFGH为平行四边形.9.已知:任意四边形ABCD中,E、F分别是AD、BC的中点,求证:EF=(AB+DC).证明:证法一:如图,∵E、F分别是AD、BC的中点,∴EA+ED=0,FB+FC=0,又∵AB+BF+FE+EA=0,∴EF=AB+BF+EA①同理EF=ED+EA+CF②由①+②得,2EF=AB+DC+(EA+ED)+(BF+CF)=AB+DC.∴EF=(AB+DC).证法二:连结EB,EC,则EC=ED+DC,EB=EA+AB,∴EF=(EC+EB)=(ED+DC+EA+AB)=(AB+DC).10.若a,b是两个不共线的非零向量,a与b起点相同,则当t为何值时,a,tb,(a+b)三向量的终点在同一条直线上?解:设OA=a,OB=tb,OC=(a+b),∴AC=OC-OA=-a+b,AB=OB-OA=tb-a.要使A、B、C三点共线,只需AC=λAB,即-a+b=λtb-λa,∴有⇒∴当t=时,三向量终点在同一直线上.1.在△ABC中,已知D是边AB上一点,若AD=2DB,CD=CA+λCB,则λ=________.解析:如图所示,可知,CD=CA+AD=CA+AB=CA+(CB-CA)=CA+CB,∴λ=.答案:2.△ABC所在平面有一点P,满足PA+PB+PC=AB.试确定P点的位置.解:∵PA+PB+PC=AB,∴PA+PC=AB-PB,即PA+PC=AB+BP=AP.∴PC=-2PA.∴PC∥PA.又PC、PA共点于P,∴A、P、C三点共线.∴P点为边AC中靠近A点的三等分点.