设 $\overrightarrow a$ 是已知的平面向量且 $\overrightarrow a \ne\overrightarrow 0$.关于向量 $\overrightarrow a$ 的分解,有如下四个命题:
① 给定向量 $\overrightarrow b$,总存在向量 $\overrightarrow c$,使 $\overrightarrow a = \overrightarrow b + \overrightarrow c$;
② 给定向量 $\overrightarrow b$ 和 $\overrightarrow c$,总存在实数 $\lambda $ 和 $\mu $,使 $\overrightarrow a = \lambda \overrightarrow b + \mu \overrightarrow c$;
③ 给定单位向量 $\overrightarrow b$ 和正数 $\mu $,总存在单位向量 $\overrightarrow c$ 和实数 $\lambda $,使 $\overrightarrow a = \lambda \overrightarrow b + \mu \overrightarrow c$;
④ 给定正数 $\lambda $ 和 $\mu $,总存在单位向量 $\overrightarrow b$ 和单位向量 $\overrightarrow c$,使 $\overrightarrow a = \lambda \overrightarrow b + \mu \overrightarrow c$.
上述命题中的向量 $\overrightarrow b,\overrightarrow c$ 和 $\overrightarrow a$ 在同一平面内且两两不共线,则真命题的个数是 \((\qquad)\)
① 给定向量 $\overrightarrow b$,总存在向量 $\overrightarrow c$,使 $\overrightarrow a = \overrightarrow b + \overrightarrow c$;
② 给定向量 $\overrightarrow b$ 和 $\overrightarrow c$,总存在实数 $\lambda $ 和 $\mu $,使 $\overrightarrow a = \lambda \overrightarrow b + \mu \overrightarrow c$;
③ 给定单位向量 $\overrightarrow b$ 和正数 $\mu $,总存在单位向量 $\overrightarrow c$ 和实数 $\lambda $,使 $\overrightarrow a = \lambda \overrightarrow b + \mu \overrightarrow c$;
④ 给定正数 $\lambda $ 和 $\mu $,总存在单位向量 $\overrightarrow b$ 和单位向量 $\overrightarrow c$,使 $\overrightarrow a = \lambda \overrightarrow b + \mu \overrightarrow c$.
上述命题中的向量 $\overrightarrow b,\overrightarrow c$ 和 $\overrightarrow a$ 在同一平面内且两两不共线,则真命题的个数是 \((\qquad)\)
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
B
【解析】
本小题主要考查了平面向量基本定理以及向量加减法综合应用,命题 ①② 相对较容易判断,命题,命题 ③,$\overrightarrow b$ 给定,即 $\lambda\overrightarrow b$ 所在的直线确定,$\mu\overrightarrow c$ 模长固定,然后结合图形,即可解决;命题 ④,只需意识到向量 $\lambda\overrightarrow b$ 与 $\mu\overrightarrow a$ 的模长固定,即可判断命题 ④.利用平面向量基本定理进行判断.
①,取 $\overrightarrow{c}=\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}$,知 ① 正确;
②,因为 $\overrightarrow b$ 和 $\overrightarrow c$ 不共线,由平面向量基本定理知,② 正确;
对于 ③④:
作 $\overrightarrow{OA}=\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{OB}=\overrightarrow{b}$,$\overrightarrow{CA}=\overrightarrow{c}$,
当 $\overrightarrow{b}$ 确定时,若 $\overrightarrow{OB'}=\lambda \overrightarrow{b}$,则 $B'$ 在直线 $OB$ 上运动;当 $\lambda$ 确定时,$B'$ 在以 $O$ 为圆心,$|\lambda|$ 为半径的圆上运动;当 $\mu$ 确定时,若 $\overrightarrow{C'A}=\mu \overrightarrow{c}$,则 $C'$ 在以 $A$ 为圆心,$|\mu|$ 为半径的圆上运动.
当 $B'$ 与 $C'$ 重合时,有 $\overrightarrow{a}=\lambda \overrightarrow{b}+\mu\overrightarrow{c}$.
对于 ③,当直线 $OB$ 与以 $A$ 为圆心,$\mu$ 为半径的圆无公共点时,$B'$ 与 $C'$ 不可能重合,此时不存在单位向量 $\overrightarrow c$ 和实数 $\lambda $ 满足条件;
如图:
对于 ④,如果以 $O$ 为圆心 $\lambda$ 为半径的圆,与以 $A$ 为圆心,$\mu$ 为半径的圆无公共点,不存在满足条件的向量,故 ④ 错误.
①,取 $\overrightarrow{c}=\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}$,知 ① 正确;
②,因为 $\overrightarrow b$ 和 $\overrightarrow c$ 不共线,由平面向量基本定理知,② 正确;
对于 ③④:
作 $\overrightarrow{OA}=\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{OB}=\overrightarrow{b}$,$\overrightarrow{CA}=\overrightarrow{c}$,
当 $\overrightarrow{b}$ 确定时,若 $\overrightarrow{OB'}=\lambda \overrightarrow{b}$,则 $B'$ 在直线 $OB$ 上运动;当 $\lambda$ 确定时,$B'$ 在以 $O$ 为圆心,$|\lambda|$ 为半径的圆上运动;当 $\mu$ 确定时,若 $\overrightarrow{C'A}=\mu \overrightarrow{c}$,则 $C'$ 在以 $A$ 为圆心,$|\mu|$ 为半径的圆上运动.
当 $B'$ 与 $C'$ 重合时,有 $\overrightarrow{a}=\lambda \overrightarrow{b}+\mu\overrightarrow{c}$.
对于 ③,当直线 $OB$ 与以 $A$ 为圆心,$\mu$ 为半径的圆无公共点时,$B'$ 与 $C'$ 不可能重合,此时不存在单位向量 $\overrightarrow c$ 和实数 $\lambda $ 满足条件;
如图:

题目
答案
解析
备注