2024-2025学年人教A版数学必修第二册6.3.1 平面向量基本定理 同步练习(含答案)

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2024-2025学年人教A版数学必修第二册6.3.1 平面向量基本定理 同步练习(含答案)

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第六章 6.3 6.3.1平面向量基本定理
一、选择题
1.如图,向量a-b等于( )
A.-4e1-2e2 B.-2e1-4e2
C.e1-3e2 D.3e1-e2
2.在△ABC中,=c,=b.若点D满足=2,则=( )
A.b+c B.c-b
C.b-c D.b+c
3.设点D为△ABC中BC边上的中点,O为AD边上靠近点A的三等分点,则( )
A.=-+
B.=-
C.=-
D.=-+
4.如图,已知E,F分别是矩形ABCD的边BC,CD的中点,EF与AC交于点G,若=a,=b,用a,b表示=( )
A.a+b B.a+b
C.a-b D.a+b
5.如图,在平行四边形ABCD中,E是BC中点,G为AC与DE的交点,若=a,=b,则用a,b表示=( )
A.a-b B.b-a
C.a-b D.b-a
6.(多选题)如果e1、e2是平面α内所有向量的一组基底,那么下列命题中错误的是( )
A.已知实数λ1、λ2,则向量λ1e1+λ2e2不一定在平面α内
B.对平面α内任一向量a,使a=λ1e1+λ2e2的实数λ1,λ2可以不唯一
C.若有实数λ1、λ2使λ1e1=λ2e2,则λ1=λ2=0
D.对平面α内任一向量a,使a=λ1e1+λ2e2的实数λ1、λ2不一定存在
7.向量a,b,c在正方形网格中的位置如图所示,若c=λa+μb(λ,μ∈R),则=( )
A.2 B.4
C.5 D.7
8.在△ABC中,D为BC中点,M为AD中点,=m+n,则m+n=( )
A.- B.
C.1 D.-1
二、填空题
9.如图,平行四边形ABCD中,=a,=b,M是DC的中点,以a、b为基底表示向量=  .
10.设向量a,b不平行,向量λa+b与a+3b平行,则实数λ= .
11.设e1,e2是平面内一组基向量,且a=e1+2e2,b=-e1+e2,则向量e1+e2可以表示为以a,b为基向量的线性组合,即e1+e2= .
12.已知O为△ABC内一点,且+=2,且λ=,若B,O,D三点共线,则实数λ的值为___.
13.如图,经过△OAB的重心G的直线与OA,OB分别交于点P,Q,设=m,=n,m,n∈R,则+的值为___.
三、解答题
14.设e1,e2是平面内不平行的非零向量,a=e1+e2,b=e1-2e2.
(1)证明:a,b组成平面上向量的一组基底;
(2)请探究是否存在实数k,使得ke1+e2和3e1+ke2平行?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
15.如图所示,在 ABCD中,=a,=b,BM=BC,AN=AB.
(1)试用向量a,b来表示,;
(2)若=,求证:D,O,N三点共线.
16.设e1,e2是不共线的非零向量,且a=e1-2e2,b=e1+3e2.
(1)证明:a,b可以作为一组基底;
(2)以a,b为基底,求向量c=3e1-e2的分解式;
(3)若4e1-3e2=λa+μb,求λ,μ的值.
第六章 6.3 6.3.1平面向量基本定理
一、选择题
1.C
2.A
由-=2(-),
所以3=+2=c+2b,
所以=c+b.
3.D
∵D为BC的中点,∴=(+),
又O为靠近A的三等分点,
∴==(+),
∴=-=-+.
4.D
 由平面几何知识可得,=,又=a+b,所以=a+b.
5.B
 在平行四边形ABCD中,AD∥BC,
故△ADG∽△CEG,所以==2,
即=2, =,
故=-=-=(a+b)-a=-a+b ,故选B.
6.ABD
选项A中,由平面向量基本定理知λ1e1+λ2e2与e1、e2共面,所以A项不正确;选项B中,实数λ1、λ2有且仅有一对,所以B项不正确;选项D中,实数λ1、λ2一定存在,所以D项不正确;很明显C项正确.
7.B
以如图所示的两互相垂直的单位向量e1,e2为基底,
则a=-e1+e2,b=6e1+2e2,c=-e1-3e2,
因为c=λa+μb(λ,μ∈R),所以-e1-3e2=λ(-e1+e2)+μ(6e1+2e2)=(-λ+6μ)e1+(λ+2μ)e2,
所以解得所以=4.故选B.
8.A
因为D是BC的中点,所以=+,==×(-)=-.
又因为M是AD的中点,
所以,=+=-+(-)=-+,
又=m+n,所以m=-,n=,所以m+n=-.故选A.
二、填空题
9. b+a .
 =+=+=+=b+a.
10.  .
 依据平行向量基本定理列方程组求解.
∵λa+b与a+3b平行,
∴可设λa+b=t(a+3b),
即λa+b=ta+3tb,
∴解得
11. a-b .
 设e1+e2=ma+nb(m,n∈R),
∵a=e1+2e2,b=-e1+e2,
∴e1+e2=m(e1+2e2)+n(-e1+e2)=(m-n)e1+(2m+n)e2.
∵e1与e2不共线,∴
∴∴e1+e2=a-b.
12. _3__.
 设点E为边BC的中点,则(+)=,
由题意,得=,
所以==(+)=+,因此若B,O,D三点共线,则+=1,即λ=3.
13. _3__.
解法一:设=a,=b,由题意知=×(+)=(a+b),=-=nb-ma,=-=a+b,
由P,G,Q三点共线得,存在实数λ,使得=λ,即nb-ma=λa+λb,
从而消去λ,得+=3.
解法二:由题意知=×(+)=
=+,
又P,G,Q三点共线,由三点共线性质定理可知+=1,即+=3.
解法三:(特例)当PQ∥AB时,m=n=,∴+=3.
三、解答题
14.
(1)证明:假设a,b共线,设a=λb,
则e1+e2=λ(e1-2e2)=λe1-2λe2,
因为e1,e2是平面内不平行的非零向量,所以无解,
所以a,b不共线,所以a,b组成平面上向量的一组基底.
(2)假设存在实数k,使得ke1+e2和3e1+ke2平行,
设ke1+e2=μ(3e1+ke2),则ke1+e2=3μe1+μke2,
因为e1,e2是平面内不平行的非零向量,所以解得k=±,
所以存在实数k,使得ke1+e2和3e1+ke2平行,k=±.
15.
 (1)因为AN=AB,
所以==a,
所以=-=a-b.
因为BM=BC,
所以===b,
所以=+=a+b.
(2)证明:因为=,所以==(a+b)=a+b,
则=-=a+b-b=a-b,
=-=a-b,
所以=,即证D,O,N三点共线.
16.
 (1)证明:若a,b共线,则存在λ∈R,使a=λb,则e1-2e2=λ(e1+3e2).
由e1,e2不共线,

∴λ不存在,故a与b不共线,可以作为一组基底.
(2)设c=ma+nb(m,n∈R),
则3e1-e2=m(e1-2e2)+n(e1+3e2)=(m+n)e1+(-2m+3n)e2.
∴ ∴c=2a+b.
(3)由4e1-3e2=λa+μb,得4e1-3e2=λ(e1-2e2)+μ(e1+3e2)=(λ+μ)e1+(-2λ+3μ)e2.

故所求λ,μ的值分别为3和1.

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