第1讲平面向量的概念及线性运算1.如图,向量a-b等于()A.-4e1-2e2B.-2e1-4e2C.e1-3e2D.3e1-e2解析:选C.由题图可知a-b=e1-3e2.故选C.2.(2017·高考全国卷Ⅱ)设非零向量a,b满足|a+b|=|a-b|,则()A.a⊥bB.|a|=|b|C.a∥bD.|a|>|b|解析:选A.依题意得(a+b)2-(a-b)2=0,即4a·b=0,a⊥b,选A.3.已知向量a,b不共线,c=ka+b(k∈R),d=a-b,如果c∥d,那么()A.k=1且c与d同向B.k=1且c与d反向C.k=-1且c与d同向D.k=-1且c与d反向解析:选D.由题意可设c=λd,即ka+b=λ(a-b),(λ-k)a=(λ+1)b.因为a,b不共线,所以所以k=λ=-1,所以c与d反向,故选D.4.如图所示,已知向量AB=2BC,OA=a,OB=b,OC=c,则下列等式中成立的是()A.c=b-aB.c=2b-aC.c=2a-bD.c=a-b解析:选A.由AB=2BC得AO+OB=2(BO+OC),即2OC=-OA+3OB,所以OC=OB-OA,即c=b-a.故选A.5.如图,已知AB是圆O的直径,点C,D是半圆弧的两个三等分点,AB=a,AC=b,则AD=()A.a-bB.a-bC.a+bD.a+b解析:选D.连接CD,由点C,D是半圆弧的三等分点,得CD∥AB且CD=AB=a,所以AD=AC+CD=b+a.6.已知D,E,F分别为△ABC的边BC,CA,AB的中点,且BC=a,CA=b,给出下列命题:①AD=a-b;②BE=a+b;③CF=-a+b;④AD+BE+CF=0.其中正确命题的个数为________.解析:BC=a,CA=b,AD=CB+AC=-a-b,故①错;BE=BC+CA=a+b,故②正确;CF=(CB+CA)=(-a+b)=-a+b,故③正确;所以AD+BE+CF=-b-a+a+b+b-a=0.故④正确.所以正确命题为②③④.答案:37.若|AB|=|AC|=|AB-AC|=2,则|AB+AC|=________.解析:因为|AB|=|AC|=|AB-AC|=2,所以△ABC是边长为2的正三角形,所以|AB+AC|为△ABC的边BC上的高的2倍,所以|AB+AC|=2.答案:28.如图所示,设O是△ABC内部一点,且OA+OC=-2OB,则△ABC与△AOC的面积之比为________.解析:取AC的中点D,连接OD,则OA+OC=2OD,所以OB=-OD,所以O是AC边上的中线BD的中点,所以S△ABC=2S△OAC,所以△ABC与△AOC面积之比为2.答案:29.在△ABC中,D、E分别为BC、AC边上的中点,G为BE上一点,且GB=2GE,设AB=a,AC=b,试用a,b表示AD,AG.解:AD=(AB+AC)=a+b.AG=AB+BG=AB+BE=AB+(BA+BC)=AB+(AC-AB)=AB+AC=a+b.10.已知O,A,B是不共线的三点,且OP=mOA+nOB(m,n∈R).(1)若m+n=1,求证:A,P,B三点共线;(2)若A,P,B三点共线,求证:m+n=1.证明:(1)若m+n=1,则OP=mOA+(1-m)OB=OB+m(OA-OB),所以OP-OB=m(OA-OB),即BP=mBA,所以BP与BA共线.又因为BP与BA有公共点B,所以A,P,B三点共线.(2)若A,P,B三点共线,则存在实数λ,使BP=λBA,所以OP-OB=λ(OA-OB).又OP=mOA+nOB.故有mOA+(n-1)OB=λOA-λOB,即(m-λ)OA+(n+λ-1)OB=0.因为O,A,B不共线,所以OA,OB不共线,所以所以m+n=1.结论得证.1.在平行四边形ABCD中,AB=a,AC=b,DE=2EC,则BE=()A.b-aB.b-aC.b-aD.b+a解析:选C.因为BE=AE-AB=AD+DE-AB,所以BE=BC+AB-AB=AC-AB+AB-AB=AC-AB=b-a,故选C.2.如图,正方形ABCD中,M是BC的中点,若AC=λAM+μBD,则λ+μ等于()A.B.C.D.2解析:选B.因为AC=λAM+μBD=λ(AB+BM)+μ(BA+AD)=λ+μ(-AB+AD)=(λ-μ)AB+AD,所以解得λ+μ=.故选B.3.(2018·江西吉安模拟)设D,E,F分别是△ABC的三边BC,CA,AB上的点,且DC=2BD,CE=2EA,AF=2FB,则AD+BE+CF与BC()A.反向平行B.同向平行C.互相垂直D.既不平行也不垂直解析:选A.由题意得AD=AB+BD=AB+BC,BE=BA+AE=BA+AC,CF=CB+BF=CB+BA,因此AD+BE+CF=CB+(BC+AC+BA)=CB+BC=-BC,故AD+BE+CF与BC反向平行.4.已知点P、Q是△ABC所在平面上的两个定点,且满足PA+PC=0,2QA+QB+QC=BC,若|PQ|=λ|BC|,则正实数λ=________.解析:由条件PA+PC=0知PA=-PC=CP,所以点P是边AC的中点,又2QA+QB+QC=BC,所以2QA=BC-QB-QC=BC+CQ+BQ=2BQ,从而有QA=BQ,故点Q是边AB的中点,所以PQ是与边BC平行的中位线,所以|PQ|=|BC|,故λ=.答案:5.如图,在平行四边形ABCD中,O是对角线AC,BD的交点,N是线段OD的中点,AN的延长线与CD交于点E,若AE=mAB+AD,求实数m的值.解:由N是OD的中点得AN=AD+AO=AD+(AD+AB)=AD+AB,又因为A,N,E三点共线,故AE=λAN,即mAB+AD=λ,所以解得故实数m=.