→→→→→
1
因为BN=NC,所以AN=(AB+AC).
2
→→→→→→→→→→→
121111
因为MN=AN-AM=(AB+AC)-AC=AB-AC,又MN=xAB+yAC,所以x=,y=-.
23262611
答案: -
26
15.若两个向量a与b的夹角为θ,则称向量“a×b”为“向量积”,其长度|a×b|=|a||b|·sin θ,若已知|a|=1,|b|=5,a·b=-4,则|a×b|=________.
4解析:由|a|=1,|b|=5,a·b=-4得cos θ=-,
53
又θ∈[0,π],所以sin θ=. 53
由此可得|a×b|=1×5×=3.
5答案:3
→→→→→→
16.(2014·湖北卷)若向量OA=(1,-3),|OA|=|OB|,OA·OB=0,则|AB|=________. →→→解析:因为OA=(1,-3),又|OA|=10=|OB|, →→
又OA·OB=0,所以∠AOB=90°.
→→
所以△AOB是等腰直角三角形,且|AB|=2|OA|=25. 答案:25
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)不共线向量a,b的夹角为小于120°的角,且|a|=1,|b|=2,已知向量c=a+2b,求|c|的取值范围.
解:|c|=|a+2b|=|a|+4a·b+4|b|=17+8cos θ(其中θ为a与b的夹角). 因为0°<θ<120°. 1
所以- 2所以13<|c|<5. 所以|c|的取值范围为(13,5). →→ 18.(本小题满分12分)如图所示,在△AOB中,点P在直线AB上,且满足OP=2tPA+ 2 2 2 2 → → |PA| tOB(t∈R),求的值. →|PB| →→→→→→→解:PA=OA-OP,所以OP=2t(OA-OP)+tOB, →→→ 即(1+2t)OP=2tOA+tOB, →→ 2tt→ 得OP= OA+ OB. 1+2t1+2t→→而P,A,B三点共线,所以存在实数λ使得AP=λAB, →→→即OP=(1-λ)OA+λOB, 由平面向量基本定理, 2tt所以+=(1-λ)+λ=1,解得t=1, 1+2t1+2t→→→所以OP=2PA+OB, → →→ |PA|1 则BP=2PA,故=. →2|PB| →→→ 19.(本小题满分12分)设e1,e2是正交单位向量,如果OA=2e1+me2,OB=ne1-e2,OC=5e1-e2,若A,B,C三点在一条直线上,且m=2n,求m,n的值. 解:以O为原点,e1,e2的方向分别为x,y轴的正方向,建立平面直角坐标系xOy, →→→ 则OA=(2,m),OB=(n,-1),OC=(5,-1), →→ 所以AC=(3,-1-m),BC=(5-n,0). →→ 又因为A,B,C三点在一条直线上,所以AC∥BC, 所以3×0-(-1-m)·(5-n)=0,与m=2n??mn-5m+n-5=0, 构成方程组?解得 ?m=2n,? m=-1,????m=10, ?1或? ?n=5.n=-??2? 20.(本小题满分12分)已知向量a=(-3,2),b=(2,1),c=(3,-1),t∈R. (1)求|a+tb|的最小值及相应的t值; (2)若a-tb与c共线,求实数t. 解:(1)因为a=(-3,2),b=(2,1),c=(3,-1), 所以a+tb=(-3,2)+t(2,1)=(-3+2t,2+t). 所以|a+tb|= (-3+2t)+(2+t)= 5t-8t+13= 4975=, 55 4 当且仅当t=时取等号, 5 754 即|a+t b|的最小值为,此时t=. 55 (2)因为a-tb=(-3,2)-t(2,1)=(-3-2t,2-t), 又a-tb与c共线,c=(3,-1), 所以(-3-2t)·(-1)-(2-t)·3=0. 3 解之可得t=. 5 →→→→→→→→→ 21.(本小题满分12分)已知向量OA,OB,OC满足条件OA+OB+OC=0,|OA|=|OB|=|OC|=1.求证:△ABC为正三角形. →→→ 证明:因为OA+OB+OC=0, →→→所以OA+OB=-OC. →→→ 22 所以(OA+OB)=(-OC). 2 2 2 ?4?495?t-?+≥ 5?5? 2 →→→→→222 所以|OA|+|OB|+2OA·OB=|OC|. →→ 1 所以OA·OB=-. 2 →→OA·OB1 所以cos∠AOB==-. →→2|OA||OB|所以∠AOB=120°. 同理∠AOC=120°,∠COB=120°. →→→ 即OA,OB,OC中任意两个夹角为120°. 故△ABC为正三角形. →→→ 22.(本小题满分12分)在四边形ABCD中,AB=(6,1),BC=(x,y),CD=(-2,-3),→→BC∥DA. (1)求x与y的关系式; →→ (2)若AC⊥BD,求x,y的值以及四边形ABCD的面积. 解:在四边形ABCD中,如图所示. →→→→ (1)因为AD=AB+BC+CD=(x+4,y-2), →→ 所以DA=-AD=(-x-4,2-y). →→→ 又因为BC∥DA,BC=(x,y),
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