第五章平面向量平面向量的概念及初等运算时间:45分钟分值:100分一、选择题(每题5分,共30分)1.(2023·北京高考)向量a、b不共线,c=ka+b(k∈R),d=a-b.如果c∥d,那么()A.k=1且c与d同向B.k=1且c与d反向C.k=-1且c与d同向D.k=-1且c与d反向解析: c∥d且a,b不共线,∴存在唯一实数λ使c=λd.∴ka+b=λa-λb,∴∴应选D.答案:D2.(2023·山东高考)设P是△ABC所在平面内的一点,BC+BA=2BP,那么()A.PA+PB=0B.PC+PA=0C.PB+PC=0D.PA+PB+PC=0解析: BC+BA=2BP,∴PC-PB+PA-PB=-2PB,即PC+PA=0.答案:B3.(2023·广东高考)一质点受到平面上的三个力F1、F2、F3(单位:牛顿)的作用而处于平衡状态.F1、F2成60°角,且F1、F2的大小分别为2和4,那么F3的大小为()A.2B.2C.2D.6解析:如图1设OF1代表力F1、OF2代表力F2,那么此题实际上是求OF1与OF2的和向量OG的长度,那么余弦定理|OG|2=|OF1|2+|F1G|2-2|OF1|·|F1G|cos∠OF1G=4+16-2·2·4·=28.∴|OG|=2,应选A.图1答案:A4.向量a、b、c中任意两个都不共线,并且a+b与c共线,b+c与a共线,那么a+b+c等于()A.aB.bC.cD.0解析:由共线向量定理可设a+b=λ1c,b+c=λ2a,所以b=λ1c-a,b=λ2a-c.由向量的唯一性可知λ1=λ2=-1,所以a+b=-c.答案:D5.a,b是不共线的向量,假设AB=λ1a+b,AC=a+λ2b(λ1,λ2∈R),那么A,B,C三点共线的充要条件为()A.λ1λ2-1=0B.λ1=λ2=1C.λ1=λ2=-1D.λ1λ2+1=0解析:A、B、C三点共线⇔AB∥AC⇔λ1λ2=1.应选A.答案:A6.平面内有一点P及△ABC,假设PA+PB+PC=AB,那么()A.点P在△ABC外部B.点P在线段AB上C.点P在线段BC上D.点P在线段AC上解析:因为PA+PB+PC=AB⇔PA+PA+AB+PC=AB⇔2PA+PC=0,所以P在线段AC上,选择D.答案:D二、填空题(每题5分,共20分)7.设a和b是两个不共线的向量,假设AB=2a+kb,CB=a+b,CD=2a-b,且A、B、D三点共线,那么实数k的值等于__________.解析:A、B、D三点共线⇔向量AB与BD共线,AB=2a+kb,BD=BC+CD=-a-b+2a-b=a-2b,由此可解得k=-4.答案:-48.设I为△ABC的内心,当AB=AC=5,BC=6时,AI=xAB+yBC,那么实数x、y的值分别是__________.解析:如图2,设AI交BC边于D, △ABC为等腰三角形,故D为BC中点,BD=3,在△ABD中,由内角平分线定理可知==.设AI=AD,又AD=AB+BD=AB+BC,∴AI=(AB+BC)=AB+BC...