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文档简介

§5.2平面向量基本定理及坐标表示1.平面向量基本定理如果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.其中,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(x\o\al(2,1)+y\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-x12+y2-y12).3.平面向量共线的坐标表示设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0.a,b共线⇔x1y2-x2y1=0.概念方法微思考1.若两个向量存在夹角,则向量的夹角与直线的夹角一样吗?为什么?提示不一样.因为向量有方向,而直线不考虑方向.当向量的夹角为直角或锐角时,与直线的夹角相同.当向量的夹角为钝角或平角时,与直线的夹角不一样.2.平面内的任一向量可以用任意两个非零向量表示吗?提示不一定.当两个向量共线时,这两个向量就不能表示,即两向量只有不共线时,才能作为一组基底表示平面内的任一向量.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)平面内的任意两个向量都可以作为一组基底.(×)(2)若a,b不共线,且λ1a+μ1b=λ2a+μ2b,则λ1=λ2,μ1=μ2.(√)(3)在等边三角形ABC中,向量eq\o(AB,\s\up6(→))与eq\o(BC,\s\up6(→))的夹角为60°.(×)(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)平面向量不论经过怎样的平移变换之后其坐标不变.(√)(6)当向量的起点在坐标原点时,向量的坐标就是向量终点的坐标.(√)题组二教材改编2.[P97例5]已知▱ABCD的顶点A(-1,-2),B(3,-1),C(5,6),则顶点D的坐标为________.答案(1,5)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\{\rc\(\a\vs4\al\co1(4=5-x,,1=6-y,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=1,,y=5.))3.[P119A组T9]已知向量a=(2,3),b=(-1,2),若ma+nb与a-2b共线,则eq\f(m,n)=________.答案-eq\f(1,2)解析由向量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eq\f(2m-n,4)=eq\f(3m+2n,-1),所以eq\f(m,n)=-eq\f(1,2).题组三易错自纠4.设e1,e2是平面内一组基底,若λ1e1+λ2e2=0,则λ1+λ2=________.答案05.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(→))=________.答案(-7,-4)解析根据题意得eq\o(AB,\s\up6(→))=(3,1),∴eq\o(BC,\s\up6(→))=eq\o(AC,\s\up6(→))-eq\o(AB,\s\up6(→))=(-4,-3)-(3,1)=(-7,-4).6.已知向量a=(m,4),b=(3,-2),且a∥b,则m=________.答案-6解析因为a∥b,所以(-2)×m-4×3=0,解得m=-6.题型一平面向量基本定理的应用例1如图,已知△OCB中,A是CB的中点,D是将eq\o(OB,\s\up6(→))分成2∶1的一个内分点,DC和OA交于点E,设eq\o(OA,\s\up6(→))=a,eq\o(OB,\s\up6(→))=b.(1)用a和b表示向量eq\o(OC,\s\up6(→)),eq\o(DC,\s\up6(→));(2)若eq\o(OE,\s\up6(→))=λeq\o(OA,\s\up6(→)),求实数λ的值.解(1)由题意知,A是BC的中点,且eq\o(OD,\s\up6(→))=eq\f(2,3)eq\o(OB,\s\up6(→)),由平行四边形法则,得eq\o(OB,\s\up6(→))+eq\o(OC,\s\up6(→))=2eq\o(OA,\s\up6(→)),所以eq\o(OC,\s\up6(→))=2eq\o(OA,\s\up6(→))-eq\o(OB,\s\up6(→))=2a-b,eq\o(DC,\s\up6(→))=eq\o(OC,\s\up6(→))-eq\o(OD,\s\up6(→))=(2a-b)-eq\f(2,3)b=2a-eq\f(5,3)b.(2)由题意知,eq\o(EC,\s\up6(→))∥eq\o(DC,\s\up6(→)),故设eq\o(EC,\s\up6(→))=xeq\o(DC,\s\up6(→)).因为eq\o(EC,\s\up6(→))=eq\o(OC,\s\up6(→))-eq\o(OE,\s\up6(→))=(2a-b)-λa=(2-λ)a-b,eq\o(DC,\s\up6(→))=2a-eq\f(5,3)b.所以(2-λ)a-b=xeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2a-\f(5,3)b)).因为a与b不共线,由平面向量基本定理,得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2-λ=2x,,-1=-\f(5,3)x,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\f(3,5),,λ=\f(4,5).))故λ=eq\f(4,5).思维升华应用平面向量基本定理的注意事项(1)选定基底后,通过向量的加、减、数乘以及向量平行的充要条件,把相关向量用这一组基底表示出来.(2)强调几何性质在向量运算中的作用,用基底表示未知向量,常借助图形的几何性质,如平行、相似等.(3)强化共线向量定理的应用.跟踪训练1在△ABC中,点P是AB上一点,且eq\o(CP,\s\up6(→))=eq\f(2,3)eq\o(CA,\s\up6(→))+eq\f(1,3)eq\o(CB,\s\up6(→)),Q是BC的中点,AQ与CP的交点为M,又eq\o(CM,\s\up6(→))=teq\o(CP,\s\up6(→)),则t的值为________.答案eq\f(3,4)解析∵eq\o(CP,\s\up6(→))=eq\f(2,3)eq\o(CA,\s\up6(→))+eq\f(1,3)eq\o(CB,\s\up6(→)),∴3eq\o(CP,\s\up6(→))=2eq\o(CA,\s\up6(→))+eq\o(CB,\s\up6(→)),即2eq\o(CP,\s\up6(→))-2eq\o(CA,\s\up6(→))=eq\o(CB,\s\up6(→))-eq\o(CP,\s\up6(→)),∴2eq\o(AP,\s\up6(→))=eq\o(PB,\s\up6(→)),即P为AB的一个三等分点,如图所示.∵A,M,Q三点共线,∴eq\o(CM,\s\up6(→))=xeq\o(CQ,\s\up6(→))+(1-x)eq\o(CA,\s\up6(→))=eq\f(x,2)eq\o(CB,\s\up6(→))+(x-1)eq\o(AC,\s\up6(→)),而eq\o(CB,\s\up6(→))=eq\o(AB,\s\up6(→))-eq\o(AC,\s\up6(→)),∴eq\o(CM,\s\up6(→))=eq\f(x,2)eq\o(AB,\s\up6(→))+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)-1))eq\o(AC,\s\up6(→)).又eq\o(CP,\s\up6(→))=eq\o(CA,\s\up6(→))-eq\o(PA,\s\up6(→))=-eq\o(AC,\s\up6(→))+eq\f(1,3)eq\o(AB,\s\up6(→)),由已知eq\o(CM,\s\up6(→))=teq\o(CP,\s\up6(→)),可得eq\f(x,2)eq\o(AB,\s\up6(→))+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)-1))eq\o(AC,\s\up6(→))=teq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\o(AC,\s\up6(→))+\f(1,3)\o(AB,\s\up6(→)))),又eq\o(AB,\s\up6(→)),eq\o(AC,\s\up6(→))不共线,∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)=\f(t,3),,\f(x,2)-1=-t,))解得t=eq\f(3,4).题型二平面向量的坐标运算例2(1)已知点M(5,-6)和向量a=(1,-2),若eq\o(MN,\s\up6(→))=-3a,则点N的坐标为()A.(2,0) B.(-3,6)C.(6,2) D.(-2,0)答案A解析设N(x,y),则(x-5,y+6)=(-3,6),∴x=2,y=0.(2)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,a=mb+nc(m,n∈R),则m+n=________.答案-2解析由已知得a=(5,-5),b=(-6,-3),c=(1,8).∵mb+nc=(-6m+n,-3m+8n),∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-6m+n=5,,-3m+8n=-5,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m=-1,,n=-1.))∴m+n=-2.思维升华平面向量坐标运算的技巧(1)利用向量加、减、数乘运算的法则来进行求解,若已知有向线段两端点的坐标,则应先求向量的坐标.(2)解题过程中,常利用“向量相等,则坐标相同”这一结论,由此可列方程(组)进行求解.跟踪训练2线段AB的端点为A(x,5),B(-2,y),直线AB上的点C(1,1),使|eq\o(AC,\s\up6(→))|=2|eq\o(BC,\s\up6(→))|,则x+y=________.答案-2或6解析由已知得eq\o(AC,\s\up6(→))=(1-x,-4),2eq\o(BC,\s\up6(→))=2(3,1-y).由|eq\o(AC,\s\up6(→))|=2|eq\o(BC,\s\up6(→))|,可得eq\o(AC,\s\up6(→))=±2eq\o(BC,\s\up6(→)),则当eq\o(AC,\s\up6(→))=2eq\o(BC,\s\up6(→))时,有eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1-x=6,,-4=2-2y,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=-5,,y=3,))此时x+y=-2;当eq\o(AC,\s\up6(→))=-2eq\o(BC,\s\up6(→))时,有eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1-x=-6,,-4=-2+2y,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=7,,y=-1,))此时x+y=6.综上可知,x+y=-2或6.题型三向量共线的坐标表示命题点1利用向量共线求向量或点的坐标例3已知O为坐标原点,点A(4,0),B(4,4),C(2,6),则AC与OB的交点P的坐标为________.答案(3,3)解析方法一由O,P,B三点共线,可设eq\o(OP,\s\up6(→))=λeq\o(OB,\s\up6(→))=(4λ,4λ),则eq\o(AP,\s\up6(→))=eq\o(OP,\s\up6(→))-eq\o(OA,\s\up6(→))=(4λ-4,4λ).又eq\o(AC,\s\up6(→))=eq\o(OC,\s\up6(→))-eq\o(OA,\s\up6(→))=(-2,6),由eq\o(AP,\s\up6(→))与eq\o(AC,\s\up6(→))共线,得(4λ-4)×6-4λ×(-2)=0,解得λ=eq\f(3,4),所以eq\o(OP,\s\up6(→))=eq\f(3,4)eq\o(OB,\s\up6(→))=(3,3),所以点P的坐标为(3,3).方法二设点P(x,y),则eq\o(OP,\s\up6(→))=(x,y),因为eq\o(OB,\s\up6(→))=(4,4),且eq\o(OP,\s\up6(→))与eq\o(OB,\s\up6(→))共线,所以eq\f(x,4)=eq\f(y,4),即x=y.又eq\o(AP,\s\up6(→))=(x-4,y),eq\o(AC,\s\up6(→))=(-2,6),且eq\o(AP,\s\up6(→))与eq\o(AC,\s\up6(→))共线,所以(x-4)×6-y×(-2)=0,解得x=y=3,所以点P的坐标为(3,3).命题点2利用向量共线求参数例4(2018·洛阳模拟)已知平面向量a=(2,-1),b=(1,1),c=(-5,1),若(a+kb)∥c,则实数k的值为()A.-eq\f(11,4)B.eq\f(1,2)C.2D.eq\f(11,4)答案B解析因为a=(2,-1),b=(1,1),所以a+kb=(2+k,-1+k),又c=(-5,1),由(a+kb)∥c得(2+k)×1=-5×(k-1),解得k=eq\f(1,2),故选B.思维升华平面向量共线的坐标表示问题的解题策略(1)如果已知两向量共线,求某些参数的取值时,利用“若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件是x1y2=x2y1”.(2)在求与一个已知向量a共线的向量时,可设所求向量为λa(λ∈R).跟踪训练3(1)已知a=(2,m),b=(1,-2),若a∥(a+2b),则m的值是()A.-4B.1C.0D.-2答案A解析a+2b=(4,m-4),由a∥(a+2b),得2(m-4)=4m,m=-4,故选A.(2)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,则实数k的值是________.答案-eq\f(2,3)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).∵A,B,C三点共线,∴eq\o(AB,\s\up6(→)),eq\o(AC,\s\up6(→))共线,∴-2×(4-k)=-7×(-2k),解得k=-eq\f(2,3).1.已知M(3,-2),N(-5,-1),且eq\o(MP,\s\up6(→))=eq\f(1,2)eq\o(MN,\s\up6(→)),则P点的坐标为()A.(-8,1) B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,-\f(3,2)))C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(3,2))) D.(8,-1)答案B解析设P(x,y),则eq\o(MP,\s\up6(→))=(x-3,y+2).而eq\f(1,2)eq\o(MN,\s\up6(→))=eq\f(1,2)(-8,1)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-4,\f(1,2))),∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x-3=-4,,y+2=\f(1,2),))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=-1,,y=-\f(3,2),))∴Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,-\f(3,2))).故选B.2.(2019·山西榆社中学诊断)若向量eq\o(AB,\s\up6(→))=eq\o(DC,\s\up6(→))=(2,0),eq\o(AD,\s\up6(→))=(1,1),则eq\o(AC,\s\up6(→))+eq\o(BC,\s\up6(→))等于()A.(3,1)B.(4,2)C.(5,3)D.(4,3)答案B解析eq\o(AC,\s\up6(→))=eq\o(AD,\s\up6(→))+eq\o(DC,\s\up6(→))=(3,1),又eq\o(BD,\s\up6(→))=eq\o(AD,\s\up6(→))-eq\o(AB,\s\up6(→))=(-1,1),则eq\o(BC,\s\up6(→))=eq\o(BD,\s\up6(→))+eq\o(DC,\s\up6(→))=(1,1),所以eq\o(AC,\s\up6(→))+eq\o(BC,\s\up6(→))=(4,2).故选B.3.(2018·三明质检)已知向量a=(1,2),b=(-2,t),且a∥b,则|a+b|等于()A.eq\r(2)B.eq\r(5)C.eq\r(10)D.5答案B解析根据题意可得1×t=2×(-2),可得t=-4,所以a+b=(-1,-2),从而可求得|a+b|=eq\r(1+4)=eq\r(5),故选B.4.已知平面直角坐标系内的两个向量a=(1,2),b=(m,3m-2),且平面内的任一向量c都可以唯一的表示成c=λa+μb(λ,μ为实数),则实数m的取值范围是()A.(-∞,2) B.(2,+∞)C.(-∞,+∞) D.(-∞,2)∪(2,+∞)答案D解析由题意知向量a,b不共线,故2m≠3m-2,即m≠2.5.在平面直角坐标系xOy中,已知A(1,0),B(0,1),C为坐标平面内第一象限内一点,∠AOC=eq\f(π,4),且|OC|=2,若eq\o(OC,\s\up6(→))=λeq\o(OA,\s\up6(→))+μeq\o(OB,\s\up6(→)),则λ+μ等于()A.2eq\r(2)B.eq\r(2)C.2D.4eq\r(2)答案A解析因为|OC|=2,∠AOC=eq\f(π,4),所以C(eq\r(2),eq\r(2)),又eq\o(OC,\s\up6(→))=λeq\o(OA,\s\up6(→))+μeq\o(OB,\s\up6(→)),所以(eq\r(2),eq\r(2))=λ(1,0)+μ(0,1)=(λ,μ),所以λ=μ=eq\r(2),λ+μ=2eq\r(2).6.向量a,b满足a+b=(-1,5),a-b=(5,-3),则b=________.答案(-3,4)解析由a+b=(-1,5),a-b=(5,-3),得2b=(-1,5)-(5,-3)=(-6,8),∴b=eq\f(1,2)(-6,8)=(-3,4).7.若三点A(1,-5),B(a,-2),C(-2,-1)共线,则实数a的值为________.答案-eq\f(5,4)解析eq\o(AB,\s\up6(→))=(a-1,3),eq\o(AC,\s\up6(→))=(-3,4),根据题意知eq\o(AB,\s\up6(→))∥eq\o(AC,\s\up6(→)),∴4(a-1)=3×(-3),即4a=-5,∴a=-eq\f(5,4).8.设向量a,b满足|a|=2eq\r(5),b=(2,1),且a与b的方向相反,则a的坐标为________.答案(-4,-2)解析∵b=(2,1),且a与b的方向相反,∴设a=(2λ,λ)(λ<0).∵|a|=2eq\r(5),∴4λ2+λ2=20,λ2=4,λ=-2.∴a=(-4,-2).9.(2018·全国Ⅲ)已知向量a=(1,2),b=(2,-2),c=(1,λ).若c∥(2a+b),则λ=________.答案eq\f(1,2)解析由题意得2a+b=(4,2),因为c∥(2a+b),所以4λ=2,得λ=eq\f(1,2).10.已知向量eq\o(OA,\s\up6(→))=(1,-3),eq\o(OB,\s\up6(→))=(2,-1),eq\o(OC,\s\up6(→))=(k+1,k-2),若A,B,C三点能构成三角形,则实数k应满足的条件是________.答案k≠1解析若点A,B,C能构成三角形,则向量eq\o(AB,\s\up6(→)),eq\o(AC,\s\up6(→))不共线.∵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(→))=(k+1,k-2)-(1,-3)=(k,k+1),∴1×(k+1)-2k≠0,解得k≠1.11.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).∵ka-b与a+2b共线,∴2(k-2)-(-1)×5=0,即2k-4+5=0,得k=-eq\f(1,2).(2)方法一∵A,B,C三点共线,∴eq\o(AB,\s\up6(→))=λeq\o(BC,\s\up6(→)),即2a+3b=λ(a+mb),∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2=λ,,3=mλ,))解得m=eq\f(3,2).方法二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),∵A,B,C三点共线,∴eq\o(AB,\s\up6(→))∥eq\o(BC,\s\up6(→)),∴8m-3(2m+1)=0,即2m-3=0,∴m=eq\f(3,2).12.如图,已知平面内有三个向量eq\o(OA,\s\up6(→)),eq\o(OB,\s\up6(→)),eq\o(OC,\s\up6(→)),其中eq\o(OA,\s\up6(→))与eq\o(OB,\s\up6(→))的夹角为120°,eq\o(OA,\s\up6(→))与eq\o(OC,\s\up6(→))的夹角为30°,且|eq\o(OA,\s\up6(→))|=|eq\o(OB,\s\up6(→))|=1,|eq\o(OC,\s\up6(→))|=2eq\r(3).若eq\o(OC,\s\up6(→))=λeq\o(OA,\s\up6(→))+μeq\o(OB,\s\up6(→))(λ,μ∈R),求λ+μ的值.解方法一如图,作平行四边形OB1CA1,则eq\o(OC,\s\up6(→))=eq\o(OB1,\s\up6(→))+eq\o(OA1,\s\up6(→)),因为eq\o(OA,\s\up6(→))与eq\o(OB,\s\up6(→))的夹角为120°,eq\o(OA,\s\up6(→))与eq\o(OC,\s\up6(→))的夹角为30°,所以∠B1OC=90°.在Rt△OB1C中,∠OCB1=30°,|eq\o(OC,\s\up6(→))|=2eq\r(3),所以|eq\o(OB1,\s\up6(→))|=2,|eq\o(B1C,\s\up6(→))|=4,所以|eq\o(OA1,\s\up6(→))|=|eq\o(B1C,\s\up6(→))|=4,所以eq\o(OC,\s\up6(→))=4eq\o(OA,\s\up6(→))+2eq\o(OB,\s\up6(→)),所以λ=4,μ=2,所以λ+μ=6.方法二以O为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,则A(1,0),Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),\f(\r(3),2))),C(3,eq\r(3)).由eq\o(OC,\s\up6(→))=λeq\o(OA,\s\up6(→))+μeq\o(OB,\s\up6(→)),得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(3=λ-\f(1,2)μ,,\r(3)=\f(\r(3),2)μ,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(λ=4,,μ=2.))所以λ+μ=6.13.如图,四边形ABCD是正方形,延长CD至E,使得DE=CD,若点P为CD的中点,且eq\o(AP,\s\up6(→))=λeq\o(AB,\s\up6(→))+μeq\o(AE,\s\up6(→)),则λ+μ等于()A.3B.eq\f(5,2)C.2D.1答案B解析由题意,设正方形的边长为1,建立平面直角坐标系如图,则B(1,0),E(-1,1),∴eq\o(AB,\s\up6(→))=(1,0),eq\o(AE,\s\up6(→))=(-1,1),∵eq\o(AP,\s\up6(→))=λeq\o(AB,\s\up6(→))+μeq\o(AE,\s\up6(→))=(λ-μ,μ),又∵P为CD的中点,∴eq\o(AP,\s\up6(→))=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1)),∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(λ-μ=\f(1,2),,μ=1,))∴λ=eq\f(3,2),μ=1,∴λ+μ=eq\f(5,2).14.(2017·全国Ⅲ)在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若eq\o(AP,\s\up6(→))=λeq\o(AB,\s\up6(→))+μeq\o(AD,\s\up6(→)),则λ+μ的最大值为()A.3B.2eq\r(2)C.eq\r(5)D.2答案A解析建立如图所示的平面直角坐标系,则C点坐标为(2,1).设BD与圆C切于点E,连接CE,则CE⊥BD.∵CD=1,BC=2,∴BD=eq\r(12+22)=eq\r(5),EC=eq\f(BC·CD,BD)=eq\f(2,\r(5))=eq\f(2\r(5),5),即圆C的半径为eq\f(2\r(5),5),∴P点的轨迹方程为(x-2)2+(y-1)2=eq\f(4,5).设P(x0,y0),则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x0=2+\f(2\r(5),5)cosθ,,y0=1+\f(2\r(5),5)sinθ))(θ为参数),而eq\o(AP,\s\up6(→))=(x0,y0),eq\o(AB,\s\up6(→))=(0,1),eq\o(AD,\s\up6(→))=(2,0).∵eq\o(AP,\s\up6(→))=λeq\o(AB,\s\up6(→))+μeq\o(AD,\s\up6(→))=λ(0,1)+μ(2,0)=(2μ,λ),∴μ=eq\f(1,2)x0=1+eq\f(\r(5),5)cosθ,λ=y0=1+eq\f(2\r(5),5)sinθ.两式相加,得λ+μ=1+eq\f(2\r(5),5)sinθ+1+eq\f(\r(5),5)cosθ=2+sin(θ+φ)≤3eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(其中sinφ=\f(\r(5),5),cosφ=\f(2\r(5),5))),当且仅当θ=eq\f(π,2)+2kπ-φ,k∈Z时,λ+μ取得最大值3.故选A.15.在直角梯形ABCD中,AB⊥AD,DC∥AB,AD=DC=2,AB=4,E,F分别为AB,BC的中点,以A为圆心,AD为半径的圆弧DE的中点为P(如图所示),若eq\o(AP,\s\up6(→))=λeq\o(ED,\s\up6(→))+μeq\o(AF,\s\up6(→)),则2λ-μ的值是________.答案0解析建立如图所示的平面直角坐标系,则A(0,0),B(4,0),C(2,2),

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