课时作业23平面向量的概念及其线性运算一、选择题1.(2015·衡水模拟)下列关于向量的叙述不正确的是()A.向量AB的相反向量是BAB.模长为1的向量是单位向量,其方向是任意的C.若A,B,C,D四点在同一条直线上,且AB=CD,则AB=CDD.若向量a与b满足关系a+b=0,则a与b共线解析:A,B显然正确;对于C,如图,A,B,C,D四点满足条件,但AB≠CD,所以C不正确;对于D,由a+b=0,得b=-a,由共线向量定理知,a与b共线,所以D正确.答案:C2.(2014·汕头二模)如图,正六边形ABCDEF中,BA+CD+EF=()A.0B.BEC.ADD.CF解析:由于BA=DE,故BA+CD+EF=CD+DE+EF=CF.答案:D3.(2014·南平模拟)如图,点M是△ABC的重心,则MA+MB-MC为()A.0B.4MEC.4MDD.4MF解析:点M是△ABC的重心,所以有F点是AB的中点,MF=CF=CM.因为MA+MB=2MF,所以MA+MB-MC=2MF+CM=4MF.答案:D4.(2015·皖西七校联考)若直线l上不同的三个点A,B,C与直线l外一点O,使得x2OA1+xOB=2BC成立,则满足条件的实数x的集合为()A.{-1,0}B.{,}C.{,}D.{-1}解析:因为x2OA+xOB=2BC,所以x2OA+xOB=2(OC-OB)⇒OA+OB=OC.又因为A,B,C三点共线,则+=1⇒+=0⇒x=0或x=-1;当x=0时三点重合,不符合题意,舍去.所以x=-1,选D.答案:D5.(2014·济南一模)已知A,B,C是平面上不共线的三点,O是△ABC的重心,动点P满足OP=,则点P一定为△ABC的()A.AB边中线的中点B.AB边中线的三等分点(非重心)C.重心D.AB边的中点解析:∵O是△ABC的重心,∴OA+OB+OC=0,∴OP==OC,∴点P是线段OC的中点,即是AB边中线的三等分点(非重心).故选B.答案:B6.(2015·兰州质检)若点M是△ABC所在平面内的一点,且满足5AM=AB+3AC,则△ABM与△ABC的面积比为()A.B.C.D.解析:设AB的中点为D,由5AM=AB+3AC,得3AM-3AC=2AD-2AM,即3CM=2MD.如图所示,故C,M,D三点共线,且MD=CD,也就是△ABM与△ABC对于边AB的两高之比为3∶5,则△ABM与△ABC的面积比为,选C.答案:C二、填空题7.(2014·四川资阳模拟)在Rt△ABC中,C=,B=,CA=1,则|2AC-AB|=__________.解析:作AC′=2AC,则2AC-AB=BC′,由题设可知△ABC′是正三角形,所以|2AC-AB|=|BC′|=2.答案:28.(2014·西安模拟)任意四边形ABCD中,E,F分别是AD,BC的中点,则EF=__________(用向量AB,DC表示).2解析:如图所示,因为E,F分别是AD与BC的中点,所以EA+ED=0,BF+CF=0.又因为AB+BF+FE+EA=0,所以EF=AB+BF+EA.①同理EF=ED+DC+CF.②由①+②得,2EF=AB+DC+(EA+ED)+(BF+CF)=AB+DC,所以EF=(AB+DC).答案:(AB+DC)9.(2014·南京盐城二模)已知|OA|=1,|OB|=2,∠AOB=,OC=OA+OB,则OA与OC的夹角大小为__________.解析:令OA=OA1,OB=OB1,因为|OA|=1,|OB|=2,所以|OA1|=|OB1|,由OC=OA+OB=OA1+OB1,可知四边形OA1CB1为菱形.因为菱形对角线平分所对角,又∠AOB=,∴∠AOC=.答案:三、解答题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?解析: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=λ(tb-a)=λtb-λa.又∵a与b为不共线的非零向量,∴有⇒∴当t=时,三向量终点在同一直线上.11.如图,在平行四边形OADB中,设OA=a,OB=b,BM=BC,CN=CD.试用a,b表示OM,ON及MN.3解析:由题意知,在平行四边形OADB中,BM=BC=BA=(OA-OB)=(a-b)=a-b,则OM=OB+BM=b+a-b=a+b.ON=OD=(OA+OB)=(a+b)=a+b,MN=ON-OM=(a+b)-a-b=a-b.12.如图,已知△OAB中,点C是以A为中心的B的对称点,D是将OB分成21的一个内分点,DC和OA交于E,OA=a,OB=b.(1)用a与b表示向量OC、DC;(2)若OE=λOA,求实数λ的值.解析:(1)依题意,A是BC中点,∵2OA=OB+OC,即OC=2OA-OB=2a-b.DC=OC-OD=OC-OB=2a-b-b=2a-b.(2)设OE=λOA,则CE=OE-OC=λa-(2a-b)=(λ-2)a+b,∵CE与DC共线,∴存在实数k,使CE=kDC,(λ-2)a+b=k,解得λ=.4