第1讲平面向量的概念及线性运算[基础题组练]1.下列各式中不能化简为PQ的是()A.AB+(PA+BQ)B.(AB+PC)+(BA-QC)C.QC-QP+CQD.PA+AB-BQ解析:选D.AB+(PA+BQ)=AB+BQ+PA=PA+AQ=PQ;(AB+PC)+(BA-QC)=(AB+BA)+(PC-QC)=PC+CQ=PQ;QC-QP+CQ=PC+CQ=PQ;PA+AB-BQ=PB-BQ,显然由PB-BQ得不出PQ,所以不能化简为PQ的式子是D.2.设a是非零向量,λ是非零实数,下列结论中正确的是()A.a与λa的方向相反B.a与λ2a的方向相同C.|-λa|≥|a|D.|-λa|≥|λ|a解析:选B.对于A,当λ>0时,a与λa的方向相同,当λ<0时,a与λa的方向相反;B正确;对于C,|-λa|=|-λ||a|,由于|-λ|的大小不确定,故|-λa|与|a|的大小关系不确定;对于D,|λ|a是向量,而|-λa|表示长度,两者不能比较大小.3.(2020·浙江省新高考学科基础测试)设点M是线段AB的中点,点C在直线AB外,|AB|=6,|CA+CB|=|CA-CB|,则|CM|=()A.12B.6C.3D.解析:选C.因为|CA+CB|=2|CM|,|CA-CB|=|BA|,所以2|CM|=|BA|=6,所以|CM|=3,故选C.4.已知a,b是任意的两个向量,则下列关系式中不恒成立的是()A.|a|+|b|≥|a-b|B.|a·b|≤|a|·|b|C.(a-b)2=a2-2a·b+b2D.(a-b)3=a3-3a2·b+3a·b2-b3解析:选D.由三角形的三边关系和向量的几何意义,得|a|+|b|≥|a-b|,所以A正确;因为|a·b|=|a||b||cosa,b|,又|cosa,b|≤1,所以|a·b|≤|a||b|恒成立,B正确;由向量数量积的运算,得(a-b)2=a2-2a·b+b2,C正确;根据排除法,故选D.5.已知a,b是非零向量,命题p:a=b,命题q:|a+b|=|a|+|b|,则p是q的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A.若a=b,则|a+b|=|2a|=2|a|,|a|+|b|=|a|+|a|=2|a|,即p⇒q,若|a+b|=|a|+|b|,由加法的运算知a与b同向共线,即a=λb,且λ>0,故q⇒p.所以p是q的充分不必要条件,故选A.6.(2020·温州市普通高中模考)已知A,B,C是圆O上不同的三点,线段CO与线段AB交于点D,若OC=λOA+μOB(λ>0,μ>0),则λ+μ的取值范围是()A.(0,1)B.(1,+∞)1C.(1,]D.(0,)解析:选B.由题意可得OD=kOC=kλOA+kμOB(0<k<1),又A,D,B三点共线,所以kλ+kμ=1,则λ+μ=>1,即λ+μ的取值范围是(1,+∞),选项B正确.7.已知▱ABCD的对角线AC和BD相交于O,且OA=a,OB=b,则DC=________,BC=________(用a,b表示).解析:如图,DC=AB=OB-OA=b-a,BC=OC-OB=-OA-OB=-a-b.答案:b-a-a-b8.(2020·温州质检)如图所示,在△ABC中,BO为边AC上的中线,BG=2GO,设CD∥AG,若AD=AB+λAC(λ∈R),则λ的值为________.解析:因为BG=2GO,所以AG=AB+AO=AB+AC,又CD∥AG,可设CD=mAG,从而AD=AC+CD=AC+AB+AC=AC+AB.因为AD=AB+λAC,所以=,λ=1+=.答案:9.若|AB|=8,|AC|=5,则|BC|的取值范围是________.解析:BC=AC-AB,当AB,AC同向时,|BC|=8-5=3;当AB,AC反向时,|BC|=8+5=13;当AB,AC不共线时,3<|BC|<13.综上可知3≤|BC|≤13.答案:[3,13]10.(2020·杭州中学高三月考)已知P为△ABC内一点,且5AP-2AB-AC=0,则△PAC的面积与△ABC的面积之比等于________.解析:因为5AP-2AB-AC=0,所以AP=AB+AC,延长AP交BC于D,则AP=AB+AC=AD,从而可以得到D是BC边的三等分点,且CD=CB,设点B到边AC的距离为d,则点P到边AC的距离为×d=d,所以△PAC的面积与△ABC的面积之比为.答案:11.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.12.经过△OAB重心G的直线与OA,OB分别交于点P,Q,设OP=mOA,OQ=nOB,m,n∈R,求+的值.解:设OA=a,OB=b,则OG=(a+b),PQ=OQ-OP=nb-ma,PG=OG-OP=(a+b)-ma=a+b.由P,G,Q共线得,存在实数λ使得PQ=λPG,即nb-ma=λa+λb,从而消去λ,得+=3.2[综合题组练]1.设P是△ABC所在平面内的一点...