- 平面向量基本定理及坐标表示
- 共854题
已知三点A(2,1)、B(3,2)、D(-1,4).
(1)证明:AB⊥AD.
(2)若点C使得四边形ABCD为矩形,求点C的坐标,并求该矩形对角线所夹的锐角的余弦值.
正确答案
(1)证明:可得=(1,1),
=(-3,3),
•
=1×(-3)+1×3=0,
∴AB⊥AD;
(2)由(1)及四边形ABCD为矩形,得=
,设C(x,y),
则(1,1)=(x+1,y-4),∴,得
,即C(0,5);
∴=(-2,4),
=(-4,2),
得•
=8+8=16,|
|=2
,|
|=2
,
设与
夹角为θ,则cosθ=
=
>0,
∴该矩形对角线所夹的锐角的余弦值.
如图;在直角梯形ABCD中,AB⊥AD,AD=DC=2,AB=6,动点P在以点C为圆心且与直线BD相切的圆上运动,设=m
+n
(m,n∈R),则m+n的取值范围是______.
正确答案
以A为坐标原点,AB为x轴,DA为y轴建立平面直角坐标系,则A(0,0),D(0,2),C(2,2),B(6,0)
直线BD的方程为x+3y-6=0,C到BD的距离d==
∴以点C为圆心,且与直线BD相切的圆方程为(x-2)2+(y-2)2=,
设P(x,y)则 =(x,y),
=(0,2),
=(6,0)
∴(x,y)=(6n,2m)
∴x=6n,y=2m,
∵P在圆内或圆上
∴(6n-1)2+(2m-1)2≤,
解得1≤m+n≤.
故答案为:[1,].
已知向量=(-1,1),
=(1,2),且(2
+
)∥(
-λ
),则λ=______.
正确答案
因为向量=(-1,1),
=(1,2),
所以(2+
)=(-1,4),
-λ
=(-1-λ,1-2λ)
因为(2+
)∥(
-λ
)
所以2λ-1=4(-1-λ)
解得λ=-
故答案为-
出于应用方便和数学交流的需要,我们教材定义向量的坐标如下:取和
为直角坐标第xOy中与x轴和y轴正方向相同的单位向量,根据平面向量基本定理,对于该平面上的任意一个向量
,则存在唯一的一对实数λ,μ,使得
=λ
+μ
,我们就把实数对(λ,μ)称作向量
的坐标.并依据这样的定义研究了向量加法、减法、数乘向量及数量积的坐标运算公式.现在我们用
和
表示斜坐标系x‘Oy’中与x‘轴和y轴正方向相同的单位向量,其中<
,
>=
,
(1)请你模仿直角坐标系xOy中向量坐标的定义方式,用向量和
做基底向量定义斜坐标系x‘Oy’平面上的任意一个向量
的坐标;
(2)在(1)的基础上研究斜坐标系x‘Oy’中向量的加法、减法、数乘向量及数量积的坐标运算公式.
正确答案
(1)根据平面向量基本定理,用和
表示斜坐标系x‘Oy’中与x‘轴和y轴正方向相同的单位向量,
对于平面向量,存在唯一的实数对p,q,使得
=p
+q
,定义数对(p,q)为向量
在斜坐标系下的坐标.
(2)设,
在斜坐标系中的坐标分别为(a1,b1),(a2,b2),
那么+
=(a1+a2,b1+b2)
-
=(a1-a2,b1-b2)
λ=(λa1,λb1)
•
=a1a2+b1b2+
(a1b2+b1a2)
已知A、B、C三点共线,则对空间任一点O,存在三个不为零的实数λ、m、n使λ+m
+n
=
,那么λ+m+n的值等于______.
正确答案
∵A、B、C三点共线,∴存在实数k,使得=k
∵=
-
,
=
-
∴-
=k(
-
),化简整理得:
-(k+1)
+k
=
∵λ+m
+n
=
,
∴①当k=-1时,比较系数得:m=0且λ=-n,所以λ+m+n=0
②当k≠-1时,可得=
=
,得m=(-k-1)λ,n=kλ
由此可得:λ+m+n=λ+(-k-1)λ+kλ=0
综上所述,λ+m+n的值为0
故答案为:0
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