(新高考)高考数学一轮复习学案6.2《平面向量基本定理及坐标表示》(含详解)

第2讲平面向量基本定理及坐标表示一、知识梳理1．平面向量基本定理(1)定理：如果e1、e2是同一平面内的两个不共线向量，那么对于这一平面内的任意向量a，有且只有一对实数λ1，λ2，使a＝λ1e1＋λ2e2．(2)基底：不共线的向量e1、e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底．2．平面向量的坐标运算(1)向量加法、减法、数乘向量及向量的模设a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，则a＋b＝(x1＋x2，y1＋y2)，a－b＝(x1－x2，y1－y2)，λa＝(λx1，λy1)，|a|＝eq\r(xeq\o\al(2,1)＋yeq\o\al(2,1))．(2)向量坐标的求法①若向量的起点是坐标原点，则终点坐标即为向量的坐标；②设A(x1，y1)，B(x2，y2)，则eq\o(AB,\s\up6(→))＝(x2－x1，y2－y1)，|eq\o(AB,\s\up6(→))|＝eq\r(（x2－x1）2＋（y2－y1）2)．3．平面向量共线的坐标表示设a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，a∥b⇔x1y2－x2y1＝0．[提醒]当且仅当x2y2≠0时，a∥b与eq\f(x1,x2)＝eq\f(y1,y2)等价．即两个不平行于坐标轴的共线向量的对应坐标成比例．常用结论1．共线向量定理应关注的两点(1)若a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，则a∥b的充要条件不能表示成eq\f(x1,x2)＝eq\f(y1,y2)，因为x2，y2有可能等于0，应表示为x1y2－x2y1＝0.(2)判断三点是否共线，先求每两点对应的向量，然后按两向量共线进行判定．2．两个结论(1)已知P为线段AB的中点，若A(x1，y1)，B(x2，y2)，则P点坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x1＋x2,2)，\f(y1＋y2,2))).(2)已知△ABC的顶点A(x1，y1)，B(x2，y2)，C(x3，y3)，则△ABC的重心G的坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x1＋x2＋x3,3)，\f(y1＋y2＋y3,3))).二、教材衍化1．已知向量a＝(2，3)，b＝(－1，2)，若ma＋nb与a－2b共线，则eq\f(m,n)＝()A．－eq\f(1,2) B．eq\f(1,2)C．－2 D．2解析：选A．由向量a＝(2，3)，b＝(－1，2)，得ma＋nb＝(2m－n，3m＋2n)，a－2b＝(4，－1)．由ma＋nb与a－2b共线，得－(2m－n)＝4(3m＋2n)，所以eq\f(m,n)＝－eq\f(1,2).故选A．2．已知▱ABCD的顶点A(－1，－2)，B(3，－1)，C(5，6)，则顶点D的坐标为________．解析：设D(x，y)，则由eq\o(AB,\s\up6(→))＝eq\o(DC,\s\up6(→))，得(4，1)＝(5－x，6－y)，即eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(4＝5－x，,1＝6－y，))解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝1，,y＝5.))答案：(1，5)一、思考辨析判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)平面内的任何两个向量都可以作为一组基底．()(2)在△ABC中，向量eq\o(AB,\s\up6(→))，eq\o(BC,\s\up6(→))的夹角为∠ABC．()(3)同一向量在不同基底下的表示是相同的．()(4)若a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，则a∥b的充要条件可表示成eq\f(x1,x2)＝eq\f(y1,y2).()(5)若a，b不共线，且λ1a＋μ1b＝λ2a＋μ2b，则λ1＝λ2，μ1＝μ2.()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√二、易错纠偏常见误区eq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1())(1)利用平面向量基本定理的前提是基底不能共线；(2)由点的坐标求向量坐标忽视起点与终点致误．1．设O是平行四边形ABCD的两条对角线AC，BD的交点，则给出下列向量组：①eq\o(AD,\s\up6(→))与eq\o(AB,\s\up6(→))；②eq\o(DA,\s\up6(→))与eq\o(BC,\s\up6(→))；③eq\o(CA,\s\up6(→))与eq\o(DC,\s\up6(→))；④eq\o(OD,\s\up6(→))与eq\o(OB,\s\up6(→)).其中可作为这个平行四边形所在平面的一组基底的是()A．①② B．①③C．①④ D．③④解析：选B．平面内任意两个不共线的向量都可以作为基底，如图：对于①，eq\o(AD,\s\up6(→))与eq\o(AB,\s\up6(→))不共线，可作为基底；对于②，eq\o(DA,\s\up6(→))与eq\o(BC,\s\up6(→))为共线向量，不可作为基底；对于③，eq\o(CA,\s\up6(→))与eq\o(DC,\s\up6(→))是两个不共线的向量，可作为基底；对于④，eq\o(OD,\s\up6(→))与eq\o(OB,\s\up6(→))在同一条直线上，是共线向量，不可作为基底．2．已知点A(0，1)，B(3，2)，向量eq\o(AC,\s\up6(→))＝(－4，－3)，则向量eq\o(BC,\s\up6(→))＝()A．(－7，－4) B．(7，4)C．(－1，4) D．(1，4)解析：选A．法一：设C(x，y)，则eq\o(AC,\s\up6(→))＝(x，y－1)＝(－4，－3)，所以eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝－4，,y＝－2，))从而eq\o(BC,\s\up6(→))＝(－4，－2)－(3，2)＝(－7，－4)．故选A．法二：eq\o(AB,\s\up6(→))＝(3，2)－(0，1)＝(3，1)，eq\o(BC,\s\up6(→))＝eq\o(AC,\s\up6(→))－eq\o(AB,\s\up6(→))＝(－4，－3)－(3，1)＝(－7，－4)．故选A．考点一平面向量基本定理的应用(基础型)eq\a\vs4\al(复习,指导)eq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1())了解平面向量的基本定理及其意义．核心素养：数学运算(1)在△ABC中，点D，E分别在边BC，AC上，且eq\o(BD,\s\up6(→))＝2eq\o(DC,\s\up6(→))，eq\o(CE,\s\up6(→))＝3eq\o(EA,\s\up6(→))，若eq\o(AB,\s\up6(→))＝a，eq\o(AC,\s\up6(→))＝b，则eq\o(DE,\s\up6(→))＝()A．eq\f(1,3)a＋eq\f(5,12)b B．eq\f(1,3)a－eq\f(13,12)bC．－eq\f(1,3)a－eq\f(5,12)b D．－eq\f(1,3)a＋eq\f(13,12)b(2)(2020·郑州市第一次质量预测)如图，在平行四边形ABCD中，E，F分别为边AB，BC的中点，连接CE，DF，交于点G.若eq\o(CG,\s\up6(→))＝λeq\o(CD,\s\up6(→))＋μeq\o(CB,\s\up6(→))(λ，μ∈R)，则eq\f(λ,μ)＝________．【解析】(1)eq\o(DE,\s\up6(→))＝eq\o(DC,\s\up6(→))＋eq\o(CE,\s\up6(→))＝eq\f(1,3)eq\o(BC,\s\up6(→))＋eq\f(3,4)eq\o(CA,\s\up6(→))＝eq\f(1,3)(eq\o(AC,\s\up6(→))－eq\o(AB,\s\up6(→)))－eq\f(3,4)eq\o(AC,\s\up6(→))＝－eq\f(1,3)eq\o(AB,\s\up6(→))－eq\f(5,12)eq\o(AC,\s\up6(→))＝－eq\f(1,3)a－eq\f(5,12)b.(2)由题图可设eq\o(CG,\s\up6(→))＝xeq\o(CE,\s\up6(→))(x＞0)，则eq\o(CG,\s\up6(→))＝x(eq\o(CB,\s\up6(→))＋eq\o(BE,\s\up6(→)))＝xeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\o(CB,\s\up6(→))＋\f(1,2)\o(CD,\s\up6(→))))＝eq\f(x,2)eq\o(CD,\s\up6(→))＋xeq\o(CB,\s\up6(→)).因为eq\o(CG,\s\up6(→))＝λeq\o(CD,\s\up6(→))＋μeq\o(CB,\s\up6(→))，eq\o(CD,\s\up6(→))与eq\o(CB,\s\up6(→))不共线，所以λ＝eq\f(x,2)，μ＝x，所以eq\f(λ,μ)＝eq\f(1,2).【答案】(1)C(2)eq\f(1,2)eq\a\vs4\al()运算遵法则基底定分解(1)应用平面向量基本定理表示向量的实质是利用平行四边形法则或三角形法则进行向量的加、减或数乘运算．一般将向量“放入”相关的三角形中，利用三角形法则列出向量间的关系．(2)用向量基本定理解决问题的一般思路是：先选择一组基底，并运用该组基底将条件和结论表示成向量的形式，再通过向量的运算来解决．注意同一个向量在不同基底下的分解是不同的，但在每组基底下的分解都是唯一的．1．在△ABC中，P，Q分别是AB，BC的三等分点，且AP＝eq\f(1,3)AB，BQ＝eq\f(1,3)BC，若eq\o(AB,\s\up6(→))＝a，eq\o(AC,\s\up6(→))＝b，则eq\o(PQ,\s\up6(→))＝()A．eq\f(1,3)a＋eq\f(1,3)b B．－eq\f(1,3)a＋eq\f(1,3)bC．eq\f(1,3)a－eq\f(1,3)b D．－eq\f(1,3)a－eq\f(1,3)b解析：选A．由题意知eq\o(PQ,\s\up6(→))＝eq\o(PB,\s\up6(→))＋eq\o(BQ,\s\up6(→))＝eq\f(2,3)eq\o(AB,\s\up6(→))＋eq\f(1,3)eq\o(BC,\s\up6(→))＝eq\f(2,3)eq\o(AB,\s\up6(→))＋eq\f(1,3)(eq\o(AC,\s\up6(→))－eq\o(AB,\s\up6(→)))＝eq\f(1,3)eq\o(AB,\s\up6(→))＋eq\f(1,3)eq\o(AC,\s\up6(→))＝eq\f(1,3)a＋eq\f(1,3)b，故选A．2．已知点A，B为单位圆O上的两点，点P为单位圆O所在平面内的一点，且eq\o(OA,\s\up6(→))与eq\o(OB,\s\up6(→))不共线．(1)在△OAB中，点P在AB上，且eq\o(AP,\s\up6(→))＝2eq\o(PB,\s\up6(→))，若eq\o(AP,\s\up6(→))＝req\o(OB,\s\up6(→))＋seq\o(OA,\s\up6(→))，求r＋s的值；(2)已知点P满足eq\o(OP,\s\up6(→))＝meq\o(OA,\s\up6(→))＋eq\o(OB,\s\up6(→))(m为常数)，若四边形OABP为平行四边形，求m的值．解：(1)因为eq\o(AP,\s\up6(→))＝2eq\o(PB,\s\up6(→))，所以eq\o(AP,\s\up6(→))＝eq\f(2,3)eq\o(AB,\s\up6(→))，所以eq\o(AP,\s\up6(→))＝eq\f(2,3)(eq\o(OB,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→)))＝eq\f(2,3)eq\o(OB,\s\up6(→))－eq\f(2,3)eq\o(OA,\s\up6(→))，又因为eq\o(AP,\s\up6(→))＝req\o(OB,\s\up6(→))＋seq\o(OA,\s\up6(→))，所以r＝eq\f(2,3)，s＝－eq\f(2,3)，所以r＋s＝0.(2)因为四边形OABP为平行四边形，所以eq\o(OB,\s\up6(→))＝eq\o(OP,\s\up6(→))＋eq\o(OA,\s\up6(→))，又因为eq\o(OP,\s\up6(→))＝meq\o(OA,\s\up6(→))＋eq\o(OB,\s\up6(→))，所以eq\o(OB,\s\up6(→))＝eq\o(OB,\s\up6(→))＋(m＋1)eq\o(OA,\s\up6(→))，依题意eq\o(OA,\s\up6(→))，eq\o(OB,\s\up6(→))是非零向量且不共线，所以m＋1＝0，解得m＝－1.考点二平面向量的坐标运算(基础型)eq\a\vs4\al(复习,指导)eq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1())1.掌握平面向量的正交分解及其坐标表示．2．会用坐标表示平面向量的加、减与数乘运算．核心素养：数学运算已知A(－2，4)，B(3，－1)，C(－3，－4)．设eq\o(AB,\s\up6(→))＝a，eq\o(BC,\s\up6(→))＝b，eq\o(CA,\s\up6(→))＝c，且eq\o(CM,\s\up6(→))＝3c，eq\o(CN,\s\up6(→))＝－2b.(1)求3a＋b－3c；(2)求满足a＝mb＋nc的实数m，n的值；(3)求M，N的坐标及向量eq\o(MN,\s\up6(→))的坐标．【解】由已知得a＝(5，－5)，b＝(－6，－3)，c＝(1，8)．(1)3a＋b－3c＝3(5，－5)＋(－6，－3)－3(1，8)＝(15－6－3，－15－3－24)＝(6，－42)．(2)因为mb＋nc＝(－6m＋n，－3m＋8n)，所以eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(－6m＋n＝5，,－3m＋8n＝－5，))解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m＝－1，,n＝－1.))(3)设O为坐标原点，因为eq\o(CM,\s\up6(→))＝eq\o(OM,\s\up6(→))－eq\o(OC,\s\up6(→))＝3c，所以eq\o(OM,\s\up6(→))＝3c＋eq\o(OC,\s\up6(→))＝(3，24)＋(－3，－4)＝(0，20)．所以M(0，20)．又因为eq\o(CN,\s\up6(→))＝eq\o(ON,\s\up6(→))－eq\o(OC,\s\up6(→))＝－2b，所以eq\o(ON,\s\up6(→))＝－2b＋eq\o(OC,\s\up6(→))＝(12，6)＋(－3，－4)＝(9，2)，所以N(9，2)．所以eq\o(MN,\s\up6(→))＝(9，－18)．eq\a\vs4\al()向量坐标运算问题的一般思路(1)向量问题坐标化：向量的坐标运算，使得向量的线性运算都可以用坐标来进行，实现了向量运算完全代数化，将数与形紧密结合起来，通过建立平面直角坐标系，使几何问题转化为数量运算．(2)巧借方程思想求坐标：向量的坐标运算主要是利用加法、减法、数乘运算法则进行，若已知有向线段两端点的坐标，则应先求出向量的坐标，求解过程中要注意方程思想的运用．1．已知向量a＝(5，2)，b＝(－4，－3)，c＝(x，y)，若3a－2b＋c＝0，则c＝()A．(－23，－12) B．(23，12)C．(7，0) D．(－7，0)解析：选A．3a－2b＋c＝(23＋x，12＋y)＝0，故x＝－23，y＝－12，故选A．2．已知O为坐标原点，点C是线段AB上一点，且A(1，1)，C(2，3)，|eq\o(BC,\s\up6(→))|＝2|eq\o(AC,\s\up6(→))|，则向量eq\o(OB,\s\up6(→))的坐标是________．解析：由点C是线段AB上一点，|eq\o(BC,\s\up6(→))|＝2|eq\o(AC,\s\up6(→))|，得eq\o(BC,\s\up6(→))＝－2eq\o(AC,\s\up6(→)).设点B为(x，y)，则(2－x，3－y)＝－2(1，2)，即eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2－x＝－2，,3－y＝－4，))解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝4，,y＝7.))所以向量eq\o(OB,\s\up6(→))的坐标是(4，7)．答案：(4，7)3．如图所示，以e1，e2为基底，则a＝________．解析：以e1的起点为原点建立平面直角坐标系，则e1＝(1，0)，e2＝(－1，1)，a＝(－3，1)，令a＝xe1＋ye2，即(－3，1)＝x(1，0)＋y(－1，1)，则eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x－y＝－3，,y＝1，))所以eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝－2，,y＝1，))即a＝－2e1＋e2.答案：－2e1＋e2考点三平面向量共线的坐标表示(基础型)eq\a\vs4\al(复习,指导)eq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1())理解用坐标表示的平面向量共线的条件．核心素养：数学运算角度一利用向量共线求向量或点的坐标已知梯形ABCD，其中AB∥CD，且DC＝2AB，三个顶点A(1，2)，B(2，1)，C(4，2)，则点D的坐标为________．【解析】因为在梯形ABCD中，AB∥CD，DC＝2AB，所以eq\o(DC,\s\up6(→))＝2eq\o(AB,\s\up6(→)).设点D的坐标为(x，y)，则eq\o(DC,\s\up6(→))＝(4，2)－(x，y)＝(4－x，2－y)，eq\o(AB,\s\up6(→))＝(2，1)－(1，2)＝(1，－1)，所以(4－x，2－y)＝2(1，－1)，即(4－x，2－y)＝(2，－2)，所以eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(4－x＝2，,2－y＝－2，))解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝2，,y＝4，))故点D的坐标为(2，4)．【答案】(2，4)角度二利用两向量共线求参数已知向量eq\o(OA,\s\up6(→))＝(k，12)，eq\o(OB,\s\up6(→))＝(4，5)，eq\o(OC,\s\up6(→))＝(－k，10)，且A，B，C三点共线，则k的值是()A．－eq\f(2,3) B．eq\f(4,3)C．eq\f(1,2) D．eq\f(1,3)【解析】eq\o(AB,\s\up6(→))＝eq\o(OB,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→))＝(4－k，－7)，eq\o(AC,\s\up6(→))＝eq\o(OC,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→))＝(－2k，－2)．因为A，B，C三点共线，所以eq\o(AB,\s\up6(→))，eq\o(AC,\s\up6(→))共线，所以－2×(4－k)＝－7×(－2k)，解得k＝－eq\f(2,3).【答案】Aeq\a\vs4\al()(1)向量共线的两种表示形式设a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，①a∥b⇒a＝λb(b≠0)；②a∥b⇔x1y2－x2y1＝0，至于使用哪种形式，应视题目的具体条件而定，一般情况涉及坐标的应用②.(2)两向量共线的充要条件的作用判断两向量是否共线(平行)，可解决三点共线的问题；另外，利用两向量共线的充要条件可以列出方程(组)，求出未知数的值．1．已知向量a＝(2，－1)，b＝(－1，m)，c＝(－1，2)，若(a＋b)∥c，则m＝________．解析：因为a＝(2，－1)，b＝(－1，m)，所以a＋b＝(1，m－1)．因为(a＋b)∥c，c＝(－1，2)，所以2－(－1)·(m－1)＝0.所以m＝－1.答案：－12．已知a＝(1，0)，b＝(2，1)．(1)当k为何值时，ka－b与a＋2b共线？(2)若eq\o(AB,\s\up6(→))＝2a＋3b，eq\o(BC,\s\up6(→))＝a＋mb且A，B，C三点共线，求m的值．解：(1)ka－b＝k(1，0)－(2，1)＝(k－2，－1)，a＋2b＝(1，0)＋2(2，1)＝(5，2)．因为ka－b与a＋2b共线，所以2(k－2)－(－1)×5＝0，即2k－4＋5＝0，得k＝－eq\f(1,2).(2)法一：因为A，B，C三点共线，所以eq\o(AB,\s\up6(→))＝λeq\o(BC,\s\up6(→))，即2a＋3b＝λ(a＋mb)，所以eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2＝λ,3＝mλ))，解得m＝eq\f(3,2).法二：eq\o(AB,\s\up6(→))＝2a＋3b＝2(1，0)＋3(2，1)＝(8，3)，eq\o(BC,\s\up6(→))＝a＋mb＝(1，0)＋m(2，1)＝(2m＋1，m)．因为A、B、C三点共线，所以eq\o(AB,\s\up6(→))∥eq\o(BC,\s\up6(→)).所以8m－3(2m＋1)＝0，即2m－3＝0，所以m＝eq\f(3,2).[基础题组练]1．在平面直角坐标系中，已知向量a＝(1，2)，a－eq\f(1,2)b＝(3，1)，c＝(x，3)，若(2a＋b)∥c，则x＝()A．－2 B．－4C．－3 D．－1解析：选D．因为a－eq\f(1,2)b＝(3，1)，所以a－(3，1)＝eq\f(1,2)b，则b＝(－4，2)．所以2a＋b＝(－2，6)．又(2a＋b)∥c，所以－6＝6x，x＝－1.故选D．2．(2020·河南新乡三模)设向量e1，e2是平面内的一组基底，若向量a＝－3e1－e2与b＝e1－λe2共线，则λ＝()A．eq\f(1,3) B．－eq\f(1,3)C．－3 D．3解析：选B．法一：因为a与b共线，所以存在μ∈R，使得a＝μb，即－3e1－e2＝μ(e1－λe2)．故μ＝－3，－λμ＝－1，解得λ＝－eq\f(1,3).故选B．法二：因为向量e1，e2是平面内的一组基底，故由a与b共线可得，eq\f(1,－3)＝eq\f(－λ,－1)，解得λ＝－eq\f(1,3).故选B．3．已知OB是平行四边形OABC的一条对角线，O为坐标原点，eq\o(OA,\s\up6(→))＝(2，4)，eq\o(OB,\s\up6(→))＝(1，3)，若点E满足eq\o(OC,\s\up6(→))＝3eq\o(EC,\s\up6(→))，则点E的坐标为()A．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(2,3)，－\f(2,3)))B．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,3)，－\f(1,3)))C．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)，\f(1,3)))D．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)，\f(2,3)))解析：选A．易知eq\o(OC,\s\up6(→))＝eq\o(OB,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→))＝(－1，－1)，则C(－1，－1)，设E(x，y)，则3eq\o(EC,\s\up6(→))＝3(－1－x，－1－y)＝(－3－3x，－3－3y)，由eq\o(OC,\s\up6(→))＝3eq\o(EC,\s\up6(→))知eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(－3－3x＝－1，,－3－3y＝－1，))所以eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝－\f(2,3)，,y＝－\f(2,3)，))所以Eeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(2,3)，－\f(2,3))).4．(2020·河北豫水中学质检)已知在Rt△ABC中，∠BAC＝90°，AB＝1，AC＝2，D是△ABC内一点，且∠DAB＝60°，设eq\o(AD,\s\up6(→))＝λeq\o(AB,\s\up6(→))＋μeq\o(AC,\s\up6(→))(λ，μ∈R)，则eq\f(λ,μ)＝()A．eq\f(2\r(3),3) B．eq\f(\r(3),3)C．3 D．2eq\r(3)解析：选A．如图，以A为原点，AB所在直线为x轴，AC所在直线为y轴建立平面直角坐标系，则B点的坐标为(1，0)，C点的坐标为(0，2)，因为∠DAB＝60°，所以设D点的坐标为(m，eq\r(3)m)(m≠0)．eq\o(AD,\s\up6(→))＝(m，eq\r(3)m)＝λeq\o(AB,\s\up6(→))＋μeq\o(AC,\s\up6(→))＝λ(1，0)＋μ(0，2)＝(λ，2μ)，则λ＝m，且μ＝eq\f(\r(3),2)m，所以eq\f(λ,μ)＝eq\f(2\r(3),3).5．(多选)(2021·预测)已知等边三角形ABC内接于⊙O，D为线段OA的中点，则eq\o(BD,\s\up6(→))＝()A．eq\f(2,3)eq\o(BA,\s\up6(→))＋eq\f(1,6)eq\o(BC,\s\up6(→)) B．eq\f(4,3)eq\o(BA,\s\up6(→))－eq\f(1,6)eq\o(BC,\s\up6(→))C．eq\o(BA,\s\up6(→))＋eq\f(1,3)eq\o(AE,\s\up6(→)) D．eq\f(2,3)eq\o(BA,\s\up6(→))＋eq\f(1,3)eq\o(AE,\s\up6(→))解析：选AC．如图所示，设BC的中点为E，则eq\o(BD,\s\up6(→))＝eq\o(BA,\s\up6(→))＋eq\o(AD,\s\up6(→))＝eq\o(BA,\s\up6(→))＋eq\f(1,3)eq\o(AE,\s\up6(→))＝eq\o(BA,\s\up6(→))＋eq\f(1,3)(eq\o(AB,\s\up6(→))＋eq\o(BE,\s\up6(→)))＝eq\o(BA,\s\up6(→))－eq\f(1,3)eq\o(BA,\s\up6(→))＋eq\f(1,3)×eq\f(1,2)eq\o(BC,\s\up6(→))＝eq\f(2,3)eq\o(BA,\s\up6(→))＋eq\f(1,6)eq\o(BC,\s\up6(→)).故选AC．6．(2020·湖北荆门阶段检测)在△AOB中，eq\o(AC,\s\up6(→))＝eq\f(1,5)eq\o(AB,\s\up6(→))，D为OB的中点，若eq\o(DC,\s\up6(→))＝λeq\o(OA,\s\up6(→))＋μeq\o(OB,\s\up6(→))，则λμ的值为________．解析：因为eq\o(AC,\s\up6(→))＝eq\f(1,5)eq\o(AB,\s\up6(→))，所以eq\o(AC,\s\up6(→))＝eq\f(1,5)(eq\o(OB,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→)))，因为D为OB的中点，所以eq\o(OD,\s\up6(→))＝eq\f(1,2)eq\o(OB,\s\up6(→))，所以eq\o(DC,\s\up6(→))＝eq\o(DO,\s\up6(→))＋eq\o(OC,\s\up6(→))＝－eq\f(1,2)eq\o(OB,\s\up6(→))＋(eq\o(OA,\s\up6(→))＋eq\o(AC,\s\up6(→)))＝－eq\f(1,2)eq\o(OB,\s\up6(→))＋eq\o(OA,\s\up6(→))＋eq\f(1,5)(eq\o(OB,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→)))＝eq\f(4,5)eq\o(OA,\s\up6(→))－eq\f(3,10)eq\o(OB,\s\up6(→))，所以λ＝eq\f(4,5)，μ＝－eq\f(3,10)，则λμ的值为－eq\f(6,25).答案：－eq\f(6,25)7．已知O为坐标原点，向量eq\o(OA,\s\up6(→))＝(1，2)，eq\o(OB,\s\up6(→))＝(－2，－1)，若2eq\o(AP,\s\up6(→))＝eq\o(AB,\s\up6(→))，则|eq\o(OP,\s\up6(→))|＝________.解析：设P点坐标为(x，y)，eq\o(AB,\s\up6(→))＝eq\o(OB,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→))＝(－2，－1)－(1，2)＝(－3，－3)，eq\o(AP,\s\up6(→))＝(x－1，y－2)，由2eq\o(AP,\s\up6(→))＝eq\o(AB,\s\up6(→))得，2(x－1，y－2)＝(－3，－3)，所以eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x－2＝－3，,2y－4＝－3，))解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝－\f(1,2)，,y＝\f(1,2).))故|eq\o(OP,\s\up6(→))|＝eq\r(\f(1,4)＋\f(1,4))＝eq\f(\r(2),2).答案：eq\f(\r(2),2)8．已知A(－3，0)，B(0，eq\r(3))，O为坐标原点，C在第二象限，且∠AOC＝30°，eq\o(OC,\s\up6(→))＝λeq\o(OA,\s\up6(→))＋eq\o(OB,\s\up6(→))，则实数λ的值为________．解析：由题意知eq\o(OA,\s\up6(→))＝(－3，0)，eq\o(OB,\s\up6(→))＝(0，eq\r(3))，则eq\o(OC,\s\up6(→))＝(－3λ，eq\r(3))，由∠AOC＝30°知，以x轴的非负半轴为始边，OC为终边的一个角为150°，所以tan150°＝eq\f(\r(3),－3λ)，即－eq\f(\r(3),3)＝－eq\f(\r(3),3λ)，所以λ＝1.答案：19．已知点O为坐标原点，A(0，2)，B(4，6)，eq\o(OM,\s\up6(→))＝t1eq\o(OA,\s\up6(→))＋t2eq\o(AB,\s\up6(→)).(1)求点M在第二或第三象限的充要条件；(2)求证：当t1＝1时，不论t2为何实数，A，B，M三点共线．解：(1)eq\o(OM,\s\up6(→))＝t1eq\o(OA,\s\up6(→))＋t2eq\o(AB,\s\up6(→))＝t1(0，2)＋t2(4，4)＝(4t2，2t1＋4t2)．点M在第二或第三象限⇔eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(4t2＜0，,2t1＋4t2≠0，))解得t2＜0且t1＋2t2≠0.故所求的充要条件为t2＜0且t1＋2t2≠0.(2)证明：当t1＝1时，由(1)知eq\o(OM,\s\up6(→))＝(4t2，4t2＋2)．因为eq\o(AB,\s\up6(→))＝eq\o(OB,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→))＝(4，4)，eq\o(AM,\s\up6(→))＝eq\o(OM,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→))＝(4t2，4t2)＝t2(4，4)＝t2eq\o(AB,\s\up6(→))，所以A，B，M三点共线．10．如图，在△OBC中，点A是线段BC的中点，点D是线段OB上一个靠近点B的三等分点，设eq\o(AB,\s\up6(→))＝a，eq\o(AO,\s\up6(→))＝b.(1)用向量a与b表示向量eq\o(OC,\s\up6(→))，eq\o(CD,\s\up6(→))；(2)若eq\o(OE,\s\up6(→))＝eq\f(3,5)eq\o(OA,\s\up6(→))，判断C，D，E三点是否共线，并说明理由．解：(1)因为点A是线段BC的中点，点D是线段OB上一个靠近点B的三等分点，所以eq\o(AC,\s\up6(→))＝－eq\o(AB,\s\up6(→))，eq\o(CB,\s\up6(→))＝2eq\o(AB,\s\up6(→))，eq\o(BD,\s\up6(→))＝eq\f(1,3)eq\o(BO,\s\up6(→)).因为eq\o(AB,\s\up6(→))＝a，eq\o(AO,\s\up6(→))＝b，所以eq\o(OC,\s\up6(→))＝eq\o(OA,\s\up6(→))＋eq\o(AC,\s\up6(→))＝－eq\o(AO,\s\up6(→))－eq\o(AB,\s\up6(→))＝－a－b，eq\o(CD,\s\up6(→))＝eq\o(CB,\s\up6(→))＋eq\o(BD,\s\up6(→))＝2eq\o(AB,\s\up6(→))＋eq\f(1,3)eq\o(BO,\s\up6(→))＝2eq\o(AB,\s\up6(→))＋eq\f(1,3)(eq\o(BA,\s\up6(→))＋eq\o(AO,\s\up6(→)))＝eq\f(5,3)eq\o(AB,\s\up6(→))＋eq\f(1,3)eq\o(AO,\s\up6(→))＝eq\f(5,3)a＋eq\f(1,3)b.(2)C，D，E三点不共线．因为eq\o(OE,\s\up6(→))＝eq\f(3,5)eq\o(OA,\s\up6(→))，所以eq\o(CE,\s\up6(→))＝eq\o(CO,\s\up6(→))＋eq\o(OE,\s\up6(→))＝eq\o(CO,\s\up6(→))＋eq\f(3,5)eq\o(OA,\s\up6(→))＝－eq\o(OC,\s\up6(→))－eq\f(3,5)eq\o(AO,\s\up6(→))＝a＋b－eq\f(3,5)b＝a＋eq\f(2,5)b，由(1)知eq\o(CD,\s\up6(→))＝eq\f(5,3)a＋eq\f(1,3)b，所以不存在实数λ，使得eq\o(CE,\s\up6(→))＝λeq\o(CD,\s\up6(→)).所以C，D，E三点不共线．[综合题组练]1．(多选)已知向量eq\o(OA,\s\up6(→))＝(1，－3)，eq\o(OB,\s\up6(→))＝(2，－1)，eq\o(OC,\s\up6(→))＝(m＋1，m－2)，若点A，B，C能构成三角形，则实数m可以是()A．－2 B．eq\f(1,2)C．1 D．－1解析：选ABD．各选项代入验证，若A，B，C三点不共线即可构成三角形．因为eq\o(AB,\s\up6(→))＝eq\o(OB,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→))＝(2，－1)－(1，－3)＝(1，2)，eq\o(AC,\s\up6(→))＝eq\o(OC,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→))＝(m＋1，m－2)－(1，－3)＝(m，m＋1)．假设A，B，C三点共线，则1×(m＋1)－2m＝0，即m＝1.所以只要m≠1，则A，B，C三点即可构成三角形，故选ABD．2.给定两个长度为1的平面向量eq\o(OA,\s\up6(→))和eq\o(OB,\s\up6(→))，它们的夹角为90°，如图所示，点C在以O为圆心的圆弧eq\o(AB,\s\up8(︵))上运动，若eq\o(OC,\s\up6(→))＝xeq\o(OA,\s\up6(→))＋yeq\o(OB,\s\up6(→))，其中x，y∈R，则x＋y的最大值是()A．1 B．eq\r(2)C．eq\r(3) D．2解析：选B．因为点C在以O为圆心的圆弧eq\o(AB,\s\up8(︵))上，所以|eq\o(OC,\s\up6(→))|2＝|xeq\o(OA,\s\up6(→))＋yeq\o(OB,\s\up6(→))|2＝x2＋y2＋2xyeq\o(OA,\s\up6(→))·eq\o(OB,\s\up6(→))＝x2＋y2，所以x2＋y2＝1，则2xy≤x2＋y2＝1.又(x＋y)2＝x2＋y2＋2xy≤2，故x＋y的最大值为eq\r(2).3．(创新型)若α，β是一组基底，向量γ＝xα＋yβ(x，y∈R)，则称(x，y)为向量γ在基底α，β下的坐标，现已知向量a在基底p＝(1，－1)，q＝(2，1)下的坐标为(－2，2)，则a在另一组基底m＝(－1，1)，n＝(1，2)下的坐标为________．解析：因为a在基底p，q下的坐标为(－2，2)，即a＝－2p＋2q＝(2，4)，令a＝xm＋yn＝(－x＋y，x＋2y)，所以eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(－x＋y＝2，,x＋2y＝4，))即eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝0，,y＝2.))所以a在基底m，n下的坐标为(0，2)．答案：(0，2)4．已知非零不共线向量eq\o(OA,\s\up6(→))，eq\o(OB,\s\up6(→))，若2eq\o(OP,\s\up6(→))＝xeq\o(OA,\s\up6(→))＋yeq\o(OB,\s\up6(→))，且eq\o(PA,\s\up6(→))＝λeq\o(AB,\s\up6(→))(λ∈R)，则点P(x，y)的轨迹方程是________．解析：由eq\o(PA,\s\up6(→))＝λeq\o(AB,\s\up6(→))，得eq\o(OA,\s\up6(→))－eq\o(OP,\s\up6(→))＝λ(eq\o(OB,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→)))，即eq\o(OP,\s\up6(→))＝(1＋λ)eq\o(OA,\s\up6(→))－λeq\o(OB,\s\up6(→)).又2eq\o(OP,\s\up6(→))＝xeq\o(OA,\s\up6(→))＋yeq\o(OB,\s\up6(→))，所以eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝2＋2λ，,y＝－2λ，))消去λ得x＋y－2＝0.答案：x＋y－2＝05．(一题多解)如图，在同一个平面内，向量eq\o(OA,\s\up6(→))，eq\o(OB,\s\up6(→))，eq\o(OC,\s\up6(→))的模分别为1，1，eq\r(2)，eq\o(OA,\s\up6(→))与eq\o(OC,\s\up6(→))的夹角为α，且tanα＝7，eq\o(OB,\s\up6(→))与eq\o(OC,\s\up6(→))的夹角为45°.若eq\o(OC,\s\up6(→))＝meq\o(OA,\s\up6(→))＋neq\o(OB,\s\up6(→))(m，n∈R)，求m＋n的值．解：法一：以O为坐标原点，OA所在直线为x轴建立平面直角坐标系，则A(1，0)，由tanα＝7，α∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(π,2)))，得sinα＝eq\f(7,5\r(2))，cosα＝eq\f(1,5\r(2))，设C(xC，yC)，B(xB，yB)，则xC＝|eq\o(OC,\s\up6(→))|cosα＝eq\r(2)×eq\f(1,5\r(2))＝eq\f(1,5)，yC＝|eq\o(OC,\s\up6(→))|sinα＝eq\r(2)×eq\f(7,5\r(2))＝eq\f(7,5)，即Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5)，\f(7,5))).又cos(α＋45°)＝eq\f(1,5\r(2))×eq\f(1,\r(2))－eq\f(7,5\r(2))×eq\f(1,\r(2))＝－eq\f(3,5)，sin(α＋45°)＝eq\f(7,5\r(2))×eq\f(1,\r(2))＋eq\f(1,5\r(2))×eq\f(1,\r(2))＝eq\f(4,5)，则xB＝|eq\o(OB,\s\up6(→))|cos(α＋45°)＝－eq\f(3,5)，yB＝|eq\o(OB,\s\up6(→))|sin(α＋45°)＝eq\f(4,5)，即Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(3,5)，\f(4,5)))，由eq\o(OC,\s\up6(→))＝meq\o(OA,\s\up6(→))＋neq\o(OB,\s\up6(→))，可得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(1,5)＝m－\f(3,5)n，,\f(7,5)