[备考资料】2020届一轮复习(理)通用版 5.1平面向量的概念及线性运算 作业.doc

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2020版高考数学新增分大一轮新高考专用讲义:第五章 5.1 平面向量的概念及线性运算含解析

2020版高考数学新增分大一轮新高考专用讲义:第五章 5.1 平面向量的概念及线性运算含解析

§5.1 平面向量的概念及线性运算最新考纲 1.通过力和力的分析等实例,了解向量的实际背景,理解平面向量和向量相等的含义,理解向量的几何表示.2.通过实例,掌握向量加法、减法的运算,并理解其几何意义.3.通过实例,掌握向量数乘的运算,并理解其几何意义,以及两个向量共线的含义.4.了解向量线性运算的性质及其几何意义.1.向量的有关概念(1)向量:既有大小又有方向的量叫做向量,向量的大小叫做向量的模.(2)零向量:长度为0的向量,其方向是任意的.(3)单位向量:长度等于1个单位的向量.(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量,又叫共线向量,规定:0与任一向量平行.(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量.(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量.2.向量的线性运算向量运算定义法则(或几何意义)运算律加法求两个向量和的运算交换律:a +b =b +a ;结合律:(a +b )+c =a +(b +c )减法求a 与b 的相反向量-b 的和的运算a -b =a +(-b )数乘求实数λ与向量a 的积的运算|λ a |=|λ||a |,当λ>0时,λa与a 的方向相同;当λ<0时,λa 与a 的方向相反;当λ=0时,λa =0λ(μ a )=(λμ)a ;(λ+μ)a =λa +μa ;λ(a +b )=λa +λb3.向量共线定理向量b 与非零向量a 共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得b =λa .概念方法微思考1.若b 与a 共线,则存在实数λ使得b =λa ,对吗?提示 不对,因为当a =0,b ≠0时,不存在λ满足b =λa .2.如何理解数乘向量?提示 λa 的大小为|λa |=|λ||a |,方向要分类讨论:当λ>0时,λa 与a 同方向;当λ<0时,λa 与a 反方向;当λ=0或a 为零向量时,λa 为零向量,方向不确定.3.如何理解共线向量定理?提示 如果a =λb ,则a ∥b ;反之,如果a ∥b ,且b ≠0,则一定存在唯一一个实数λ,使得a =λb .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)向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小.( √ )(2)|a |与|b |是否相等与a ,b 的方向无关.( √ )(3)若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .( × )(4)若向量与向量是共线向量,则A ,B ,C ,D 四点在一条直线上.( × )AB → CD →(5)当两个非零向量a ,b 共线时,一定有b =λa ,反之成立.( √ )(6)若两个向量共线,则其方向必定相同或相反.( × )题组二 教材改编2.已知▱ABCD 的对角线AC 和BD 相交于点O ,且=a ,=b ,则=________,=OA → OB → DC → BC →________.(用a ,b 表示)答案 b -a -a -b解析 如图,==-=b -a ,DC → AB → OB → OA →=-=--=-a -b .BC → OC → OB → OA → OB →3.在平行四边形ABCD 中,若|+|=|-|,则四边形ABCD 的形状为________.AB → AD → AB → AD →答案 矩形解析 如图,因为+=,AB → AD → AC →-=,AB → AD → DB → 所以||=||.AC → DB →由对角线长相等的平行四边形是矩形可知,四边形ABCD 是矩形.题组三 易错自纠4.对于非零向量a ,b ,“a +b =0”是“a ∥b ”的( )A .充分不必要条件 B .必要不充分条件C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案 A解析 若a +b =0,则a =-b ,所以a ∥b .若a ∥b ,则a +b =0不一定成立,故前者是后者的充分不必要条件.5.设向量a ,b 不平行,向量λa +b 与a +2b 平行,则实数λ=____________.答案 12解析 ∵向量a ,b 不平行,∴a +2b ≠0,又向量λa +b 与a +2b 平行,则存在唯一的实数μ,使λa +b =μ(a +2b )成立,即λa +b =μa +2μb ,则Error!解得λ=μ=.126.设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =AB ,BE =BC .若=λ1+λ2(λ1,λ21223DE → AB → AC →为实数),则λ1+λ2的值为________.答案 12解析 =+=+DE → DB → BE → 12AB → 23BC→=+(+)=-+,12AB → 23BA → AC → 16AB → 23AC → ∴λ1=-,λ2=,即λ1+λ2=.162312题型一 平面向量的概念1.给出下列命题:①若两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同;②若a 与b 共线,b 与c 共线,则a 与c 也共线;③若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,且=,则ABCD 为平行四边形;AB → DC →④a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b ;⑤已知λ,μ为实数,若λa =μb ,则a 与b 共线.其中真命题的序号是________.答案 ③解析 ①错误,两个向量起点相同,终点相同,则两个向量相等;但两个向量相等,不一定有相同的起点和终点;②错误,若b =0,则a 与c 不一定共线;③正确,因为=,所以||=||且∥;又A ,B ,C ,D 是不共线的四点,所以AB → DC → AB → DC → AB → DC →四边形ABCD 为平行四边形;④错误,当a ∥b 且方向相反时,即使|a |=|b |,也不能得到a =b ,所以|a |=|b |且a ∥b 不是a =b 的充要条件,而是必要不充分条件;⑤错误,当λ=μ=0时,a 与b 可以为任意向量,满足λa =μb ,但a 与b 不一定共线.故填③.2.判断下列四个命题:①若a∥b,则a=b;②若|a|=|b|,则a=b;③若|a|=|b|,则a∥b;④若a=b,则|a|=|b|.其中正确的个数是( )A.1 B.2 C.3 D.4答案 A解析 只有④正确.思维升华向量有关概念的关键点(1)向量定义的关键是方向和长度.(2)非零共线向量的关键是方向相同或相反,长度没有限制.(3)相等向量的关键是方向相同且长度相等.(4)单位向量的关键是长度都是一个单位长度.(5)零向量的关键是长度是0,规定零向量与任何向量共线.题型二 平面向量的线性运算命题点1 向量加、减法的几何意义例1 (2017·全国Ⅱ)设非零向量a,b满足|a+b|=|a-b|,则( )A.a⊥b B.|a|=|b|C.a∥b D.|a|>|b|答案 A解析 方法一 ∵|a+b|=|a-b|,∴|a+b|2=|a-b|2.∴a 2+b 2+2a·b =a 2+b 2-2a·b .∴a·b =0.∴a ⊥b .故选A.方法二 利用向量加法的平行四边形法则.在▱ABCD 中,设=a ,=b ,AB → AD →由|a +b |=|a -b |知,||=||,AC → DB →从而四边形ABCD 为矩形,即AB ⊥AD ,故a ⊥b .故选A.命题点2 向量的线性运算例2 (1)在平行四边形ABCD 中,点E 为CD 的中点,BE 与AC 的交点为F ,设=a ,=b ,AB → AD →则向量等于( )BF →A.a +b B .-a -b13231323C .-a +bD.a -b 13231323答案 C解析 ==(+)BF → 23BE → 23BC → CE →==-a +b ,23(b -12a )1323故选C.(2)(2018·全国Ⅰ)在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则等于( )EB →A.-B.-34AB → 14AC → 14AB → 34AC →C.+D.+34AB → 14AC → 14AB → 34AC →答案 A解析 作出示意图如图所示.=+=+EB → ED → DB → 12AD → 12CB → =×(+)+(-)1212AB → AC → 12AB → AC → =-.34AB → 14AC →故选A.命题点3 根据向量线性运算求参数例3 在锐角△ABC 中,=3,=x +y ,则=________.CM → MB → AM → AB → AC →x y 答案 3解析 由题意得+=3(-),CA → AM → AB → AM →即4=3+,AM → AB → AC →亦即=+,AM → 34AB → 14AC → 则x =,y =.3414故=3.x y思维升华 平面向量线性运算问题的常见类型及解题策略(1)向量加法或减法的几何意义.向量加法和减法均适合三角形法则.(2)求已知向量的和.共起点的向量求和用平行四边形法则;求差用三角形法则;求首尾相连向量的和用三角形法则.(3)求参数问题可以通过研究向量间的关系,通过向量的运算将向量表示出来,进行比较,求参数的值.跟踪训练1 (1)在△ABC 中,点D ,E 分别在边BC ,AC 上,且=2,=3,若=a ,BD → DC → CE → EA → AB →=b ,则等于( )AC → DE →A.a +bB.a -b 13512131312C .-a -bD .-a +b135********答案 C解析 =+=+DE → DC → CE → 13BC → 34CA→=(-)-13AC → AB → 34AC→=--=-a -b ,故选C.13AB → 512AC → 13512(2)(2018·威海模拟)在平行四边形ABCD 中,E ,F 分别为边BC ,CD 的中点,若=x +yAB → AE → (x ,y ∈R ),则x -y =________.AF →答案 2解析 由题意得=+=+,AE → AB → BE → AB → 12AD →=+=+,AF → AD → DF → AD → 12AB → 因为=x +y ,AB → AE → AF →所以=+,AB → (x +y 2)AB → (x 2+y )AD → 所以Error!解得Error!所以x -y =2.题型三 共线定理的应用例4 设两个非零向量a 与b 不共线.(1)若=a +b ,=2a +8b ,=3(a -b ),AB → BC → CD →求证:A ,B ,D 三点共线;(2)试确定实数k ,使k a +b 和a +k b 共线.(1)证明 ∵=a +b ,=2a +8b ,=3(a -b ),AB → BC → CD →∴=+=2a +8b +3(a -b )BD → BC → CD →=2a +8b +3a -3b =5(a +b )=5,AB → ∴,共线.AB → BD →又∵它们有公共点B ,∴A ,B ,D 三点共线.(2)解 假设k a +b 与a +k b 共线,则存在实数λ,使k a +b =λ(a +k b ),即(k -λ)a =(λk -1)b .又a ,b 是两个不共线的非零向量,∴k -λ=λk -1=0.消去λ,得k 2-1=0,∴k =±1.引申探究 1.若将本例(1)中“=2a +8b ”改为“=a +m b ”,则m 为何值时,A ,B ,D 三点共线?BC → BC →解 +=(a +m b )+3(a -b )=4a +(m -3)b ,BC → CD →即=4a +(m -3)b .BD →若A ,B ,D 三点共线,则存在实数λ,使=λ.BD → AB →即4a +(m -3)b =λ(a +b ).所以Error!解得m =7.故当m =7时,A ,B ,D 三点共线.2.若将本例(2)中的“共线”改为“反向共线”,则k 为何值?解 因为k a +b 与a +k b 反向共线,所以存在实数λ,使k a +b =λ(a +k b )(λ<0).所以Error!所以k =±1.又λ<0,k =λ,所以k =-1.故当k =-1时两向量反向共线.思维升华 (1)证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线.(2)向量a ,b 共线是指存在不全为零的实数λ1,λ2,使λ1a +λ2b =0成立;若λ1a +λ2b =0,当且仅当λ1=λ2=0时成立,则向量a ,b 不共线.跟踪训练2 已知O ,A ,B 是不共线的三点,且=m +n (m ,n ∈R ).OP → OA → OB →(1)若m +n =1,求证:A ,P ,B 三点共线;(2)若A ,P ,B 三点共线,求证:m +n =1.证明 (1)若m +n =1,则=m +(1-m )=+m (-),OP → OA → OB → OB → OA → OB →∴-=m (-),OP → OB → OA → OB →即=m ,∴与共线.BP → BA → BP → BA →又∵与有公共点B ,则A ,P ,B 三点共线.BP → BA →(2)若A ,P ,B 三点共线,则存在实数λ,使=λ,BP → BA →∴-=λ(-).OP → OB → OA → OB →又=m +n .OP → OA → OB →故有m +(n -1)=λ-λ,OA → OB → OA → OB →即(m -λ)+(n +λ-1)=0.OA → OB →∵O ,A ,B 不共线,∴,不共线,OA → OB →∴Error!∴m +n =1.1.对于非零向量a ,b ,“a +2b =0”是“a ∥b ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 A解析 若a +2b =0,则a =-2b ,所以a ∥b .若a ∥b ,则a +2b =0不一定成立,故前者是后者的充分不必要条件.2.已知向量=a +3b ,=5a +3b ,=-3a +3b ,则( )AB → BC → CD →A .A ,B ,C 三点共线B .A ,B ,D 三点共线C .A ,C ,D 三点共线D .B ,C ,D 三点共线答案 B解析 ∵=+=2a +6b =2,BD → BC → CD → AB →∴与共线,由于与有公共点B ,BD → AB → BD → AB →因此A ,B ,D 三点共线,故选B.3.如图,在正方形ABCD 中,点E 是DC 的中点,点F 是BC 上的一个靠近点B 的三等分点,那么等于( )EF →A.-B.+12AB → 13AD →14AB → 12AD → C.+ D.-13AB → 12DA →12AB → 23AD →答案 D解析 在△CEF 中,有=+.EF → EC → CF → 因为点E 为DC 的中点,所以=.EC → 12DC →因为点F 为BC 上的一个靠近点B 的三等分点,所以=.CF → 23CB →所以=+=+EF → 12DC → 23CB → 12AB → 23DA →=-,故选D.12AB → 23AD →4.(2018·唐山模拟)在△ABC 中,点G 满足++=0.若存在点O ,使得=,GA → GB → GC → OG → 16BC →且=m +n ,则m -n 等于( )OA → OB → OC →A .2B .-2C .1D .-1答案 D解析 ∵ ++=0,GA → GB → GC →∴-+-+-=0,OA → OG → OB → OG → OC → OG →∴===,OG → 13(OA → +OB → +OC → )16BC → 16(OC → -OB → )可得=--,OA → 12OC → 32OB →∴m =-,n =-,m -n =-1,故选D.32125.如图,已知AB 是圆O 的直径,点C ,D 是半圆弧的两个三等分点,=a ,=b ,则AB → AC → AD →等于( )A .a -b B.a -b 1212C .a +b D.a +b 1212答案 D 解析 连接OC ,OD ,CD ,由点C ,D 是半圆弧的三等分点,可得∠AOC =∠COD =∠BOD =60°,且△OAC 和△OCD 均为边长等于圆O 半径的等边三角形,所以四边形OACD 为菱形,所以=+=+=a +b ,故选D.AD → AO → AC → 12AB → AC → 126.如图,在△ABC 中,=,P 是BN 上的一点,若=m +,则实数m 的值为( )AN → 13AC → AP → AB → 211AC →A. B.911511C. D.311211答案 B解析 注意到N ,P ,B 三点共线,因此=m +=m +,AP → AB → 211AC → AB → 611AN →从而m +=1,所以m =.6115117.若||=||=|-|=2,则|+|=________.AB → AC → AB → AC → AB → AC →答案 23解析 因为||=||=|-|=2,AB → AC → AB → AC →所以△ABC 是边长为2的正三角形,所以|+|为△ABC 的边BC 上的高的2倍,AB → AC →所以|+|=2.AB → AC →38.若点O 是△ABC 所在平面内的一点,且满足|-|=|+-2|,则△ABC 的形OB → OC → OB → OC → OA →状为________.答案 直角三角形解析 因为+-2=-+-OB → OC → OA → OB → OA → OC → OA →=+,-==-,AB → AC → OB → OC → CB → AB → AC →所以|+|=|-|,AB → AC → AB → AC →即·=0,AB → AC →故⊥,△ABC 为直角三角形.AB → AC →9.若M 是△ABC 的边BC 上的一点,且=3,设=λ+μ,则λ的值为________.CM → MB → AM → AB → AC →答案 34解析 由题设知=3,过M 作MN ∥AC 交AB 于N ,CM MB则===,MN AC BN BA BM BC 14从而=,AN AB 34又=λ+μ=+=+,AM → AB → AC → AN → NM → 34AB → 14AC →所以λ=.3410.(2019·钦州质检)已知e 1,e 2为平面内两个不共线的向量,=2e 1-3e 2,=λe 1+6e 2,MN → NP →若M ,N ,P 三点共线,则λ=________.答案 -4解析 因为M ,N ,P 三点共线,所以存在实数k 使得=k ,MN → NP →所以2e 1-3e 2=k (λe 1+6e 2),又e 1,e 2为平面内两个不共线的向量,可得Error!解得λ=-4.11.如图所示,设O 是△ABC 内部一点,且+=-2,求△ABC 与△AOC 的面积之OA → OC → OB → 比.解 取AC 的中点D ,连接OD ,则+=2,OA → OC → OD →∴=-,OB → OD →∴O 是AC 边上的中线BD 的中点,∴S △ABC =2S △OAC ,∴△ABC 与△AOC 面积之比为2∶1.12.如图所示,在△ABC 中,D ,F 分别是AB ,AC 的中点,BF 与CD 交于点O ,设=a ,AB →=b ,试用a ,b 表示向量.AC → AO →解 方法一 由D ,O ,C 三点共线,可设=k 1=k 1(-)=k 1DO → DC → AC → AD → (b -12a )=-k 1a +k 1b (k 1为实数),12同理,可设=k 2=k 2(-)BO → BF → AF → AB →=k 2=-k 2a +k 2b (k 2为实数), ①(12b -a )12又=+=-a +BO → BD → DO → 12(-12k 1a +k 1b )=-(1+k 1)a +k 1b , ②12所以由①②,得-k 2a +k 2b =-(1+k 1)a +k 1b ,1212即(1+k 1-2k 2)a +b =0.12(12k 2-k 1)又a ,b 不共线,所以Error! 解得Error!所以=-a +b .BO → 2313所以=+AO → AB → BO →=a +=(a +b ).(-23a +13b )13方法二 延长AO 交BC 于点E ,O 为△ABC 的重心,则E 为BC 的中点,所以==×(+)=(a +b ).AO → 23AE → 2312AB → AC → 1313.如图所示,矩形ABCD 的对角线相交于点O ,E 为AO 的中点,若=λ+μ(λ,μDE → AB → AD →为实数),则λ2+μ2等于( )A. B. C .1 D.5814516答案 A解析 =+=+DE → 12DA → 12DO → 12DA → 14DB →=+(+)=-,12DA → 14DA → AB → 14AB → 34AD →所以λ=,μ=-,故λ2+μ2=,故选A.14345814.A ,B ,C 是圆O 上不同的三点,线段CO 与线段AB 交于点D (点O 与点D 不重合),若=λ+μ(λ,μ∈R ),则λ+μ的取值范围是( )OC → OA → OB →A .(0,1)B .(1,+∞)C .(1,]D .(-1,0)2答案 B解析 设=m ,则m >1,OC → OD →因为=λ+μ,OC → OA → OB →所以m =λ+μ,OD → OA → OB →即=+,OD → λm OA → μm OB →又知A ,B ,D 三点共线,所以+=1,即λ+μ=m ,λm μm所以λ+μ>1,故选B.15.已知A ,B ,C 是平面上不共线的三点,O 是△ABC 的重心,动点P 满足=OP → 13,则点P 一定为△ABC 的( )(2OA → +12OB → +12OC → )A .BC 边中线的中点B .BC 边中线的三等分点(非重心)C .重心D .BC 边的中点答案 B解析 设BC 的中点为M ,则+=,12OC → 12OB →OM → ∴=(+2)=+,OP → 13OM → OA → 13OM → 23OA →即3=+2,也就是=2,OP → OM → OA → MP → PA →∴P ,M ,A 三点共线,且P 是AM 上靠近A 点的一个三等分点.16.设W 是由一平面内的n (n ≥3)个向量组成的集合.若a ∈W ,且a 的模不小于W 中除a 外的所有向量和的模.则称a 是W 的极大向量.有下列命题:①若W 中每个向量的方向都相同,则W 中必存在一个极大向量;②给定平面内两个不共线向量a ,b ,在该平面内总存在唯一的平面向量c =-a -b ,使得W ={a ,b ,c }中的每个元素都是极大向量;③若W 1={a 1,a 2,a 3},W 2={b 1,b 2,b 3}中的每个元素都是极大向量,且W 1,W 2中无公共元素,则W 1∪W 2中的每一个元素也都是极大向量.其中真命题的序号是________.答案 ②③解析 ①若有几个方向相同,模相等的向量,则无极大向量,故不正确;②由题意得a ,b ,c 围成闭合三角形,则任意向量的模等于除它本身外所有向量和的模,故正确;③3个向量都是极大向量,等价于3个向量之和为0,故W 1={a 1,a 2,a 3},W 2={b 1,b 2,b 3}中的每个元素都是极大向量时,W 1∪W 2中的每一个元素也都是极大向量,故正确.。

2020版高考数学北师大版(理)一轮复习课件:5.1 平面向量的概念及线性运算 .pdf

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考点一
考点二
考点三
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A
考点一
考点二
考点三
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考点一
考点二
考点三
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1.平面向量的重要结论:
(1)若存在非零实数λ,使得
,则A,B,C
三点共线.
(2)相等向量具有传递性,非零向量的平行具有传递性.
(3)向量可以平移,平移后的向量与原向量是相等向量.
2.a与b共线⇔b=λa(a≠0,λ为实数).
C.a+b-c-d=0 D.a+b+c+d=0
知识梳理 考点自诊
A
-10-
知识梳理 考点自诊
-11-
5.设向量a,b不平行,向量λa+b与a+2b平行,则实数λ= .
考点一
考点二
考点三
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平面向量的有关概念
例1(1)对于非零向量a,b,“a+b=0”是“a∥b”的 ( A )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
其中假命题的序号为 ① ②③④ ⑤ ⑥ .
考点一
考点二
考点三
-16-
解析:①不正确.|a|=|b|.但a,b的方向不确定,故a,b不一定是相等
或相反向量;
②不正确.因为
,A,B,C,D可能在同一直线上,所以ABCD
不一定是四边形.
③不正确.两向量不能比较大小.
④不正确.当λ=μ=0时,a与b可以为任意向量,满足λa=μb,但a与b
③不正确.相等向量的起点和终点可以都不同; ④不正确.当a∥b且方向相反时,即使|a|=|b|,也不能得到a=b. 综上所述,真命题的序号是②.
考点一
考点二

2020年高考文科数学一轮总复习:平面向量的概念及线性运算

2020年高考文科数学一轮总复习:平面向量的概念及线性运算

2020年高考文科数学一轮总复习:平面向量的概念及线性运算第1讲平面向量的概念及线性运算1.向量的有关概念(1)向量:既有大小又有方向的量叫做向量,向量的大小叫做向量的模.(2)零向量:长度为0的向量,其方向是任意的.(3)单位向量:长度等于1个单位的向量.(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量,又叫共线向量,规定:0与任一向量共线.(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量.(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量.[注意](1)向量不同于数量,向量不仅有大小,而且还有方向.(2)任意向量a的模都是非负实数,即|a|≥0.2.向量的线性运算交换律:结合律:的相反向量|λ a|=|λ||a|,当λ>0时,向量b与非零向量a共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得b=λa.常用知识拓展1.若P 为线段AB 的中点,O 为平面内任一点,则OP →=12(OA →+OB →).2.OA →=λOB →+μOC →(λ,μ为实数),若点A ,B ,C 共线,则λ+μ=1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)向量与有向线段是一样的,因此可以用有向线段来表示向量.( ) (2)AB →+BC →+CD →=AD →.( )(3)若两个向量共线,则其方向必定相同或相反.( )(4)若向量AB →与向量CD →是共线向量,则A ,B ,C ,D 四点在一条直线上.( ) (5)若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .( )(6)当两个非零向量a ,b 共线时,一定有b =λa ,反之成立.( ) 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ 如图,设P ,Q 两点把线段AB 三等分,则下列向量表达式错误的是( )A.AP →=13AB →B.AQ →=23AB →C.BP →=-23AB →D.AQ →=BP →解析:选D.由数乘向量的定义可以得到A ,B ,C 都是正确的,只有D 错误. (教材习题改编)如图,▱ABCD 的对角线交于点M ,若AB →=a ,AD →=b ,用a ,b 表示MD →为( )A .12a +12bB .12a -12bC .-12a -12bD .-12a +12b解析:选D.MD →=12BD →=12(b -a )=-12a +12b ,故选D.(教材习题改编)化简:(1)(AB →+MB →)+BO →+OM →=________. (2)NQ →+QP →+MN →-MP →=________.解析:(1)(AB →+MB →)+BO →+OM →=(AB →+BO →)+(OM →+MB →)=AO →+OB →=AB →.(2)NQ →+QP →+MN →-MP →=NP →+PN →=0. 答案:(1)AB →(2)0已知平面内四点A ,B ,C ,D ,若AD →=2DB →,CD →=13CA →+λCB →,则λ的值为________.解析:依题意知点A ,B ,D 三点共线,于是有13+λ=1,λ=23.答案:23平面向量的有关概念(师生共研)给出下列命题:①若两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同; ②若|a |=|b |,则a =b 或a =-b ;③若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,且AB →=DC →,则四边形ABCD 为平行四边形; ④a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b . 其中真命题的序号是________.【解析】 ①是错误的,两个向量起点相同,终点相同,则两个向量相等;但两个向量相等,不一定有相同的起点和终点.②是错误的,|a |=|b |,但a ,b 方向不确定,所以a ,b 的方向不一定相等或相反. ③是正确的,因为AB →=DC →,所以|AB →|=|DC →|且AB →∥DC →;又A ,B ,C ,D 是不共线的四点,所以四边形ABCD 为平行四边形.④是错误的,当a ∥b 且方向相反时,即使|a |=|b |,也不能得到a =b ,所以|a |=|b |且a ∥b 不是a =b 的充要条件,而是必要不充分条件.【答案】 ③平面向量有关概念的四个关注点(1)相等向量具有传递性,非零向量的平行也具有传递性. (2)共线向量即为平行向量,它们均与起点无关.(3)向量可以平移,平移后的向量与原向量是相等向量,解题时,不要把它与函数图象的移动混淆.(4)非零向量a 与a |a |的关系:a|a |是与a 同方向的单位向量.给出下列命题:①向量AB →的长度与向量BA →的长度相等;②向量a 与b 平行,则a 与b 的方向相同或相反; ③|a |+|b |=|a +b |⇔a 与b 方向相同;④若非零向量a 与非零向量b 的方向相同或相反,则a +b 与a ,b 之一的方向相同. 其中叙述错误的命题的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选C.对于②:当a =0时,不成立;对于③:当a ,b 之一为零向量时,不成立;对于④:当a +b =0时,a +b 的方向是任意的,它可以与a ,b 的方向都不相同.故选C.平面向量的线性运算(师生共研)(1)(2018·高考全国卷Ⅰ)在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB →=( )A.34AB →-14AC →B.14AB →-34AC →C.34AB →+14AC → D.14AB →+34AC → (2)(一题多解)如图,在直角梯形ABCD 中,DC →=14AB →,BE →=2EC →,且AE →=rAB →+sAD →,则2r +3s =( )A .1B .2C .3D .4【解析】 (1)法一:如图所示,EB →=ED →+DB →=12AD →+12CB →=12×12(AB→+AC →)+12(AB →-AC →)=34AB →-14AC →,故选A.法二:EB →=AB →-AE →=AB →-12AD →=AB →-12×12(AB →+AC →)=34AB →-14AC →,故选A.(2)法一:根据图形,由题意可得AE →=AB →+BE →=AB →+23BC →=AB →+23(BA →+AD →+DC →)=13AB→+23(AD →+DC →)=13AB →+23(AD →+14AB →)=12AB →+23AD →.因为AE →=rAB →+sAD →,所以r =12,s =23,则2r +3s =1+2=3.法二:因为BE →=2EC →,所以AE →-AB →=2(AC →-AE →),整理,得AE →=13AB →+23AC →=13AB →+23(AD →+DC →)=12AB →+23AD →,以下同法一.法三:如图,延长AD ,BC 交于点P ,则由DC →=14AB →得DC ∥AB ,且AB =4DC ,又BE →=2EC →,所以E 为PB 的中点,且AP →=43AD →.于是AE →=12(AB →+AP →)=12(AB →+43AD →)=12AB →+23AD →.以下同法一. 【答案】 (1)A (2)C向量线性运算的解题策略(1)向量的加减常用的法则是平行四边形法则和三角形法则,一般共起点的向量求和用平行四边形法则,求差用三角形法则,求首尾相连的向量的和用三角形法则.(2)找出图形中的相等向量、共线向量,将所求向量与已知向量转化到同一个平行四边形或三角形中求解.1.已知O ,A ,B 是平面上的三个点,直线AB 上有一点C ,满足2AC →+CB →=0,则OC →=( )A .2OA →-OB → B .-OA →+2OB →C .23OA →-13OB →D .-13OA →+23OB →解析:选A.因为2AC →+CB →=0,所以A 为BC 的中点,所以2OA →=OC →+OB →,所以OC →=2OA →-OB →.2.已知D 为三角形ABC 的边BC 的中点,点P 满足P A →+BP →+CP →=0,AP →=λPD →,则实数λ的值为________.解析:因为D 为边BC 的中点,所以PB →+PC →=2PD →, 又P A →+BP →+CP →=0, 所以P A →=PB →+PC →=2PD →, 所以AP →=-2PD →, 所以λ=-2. 答案:-2平面向量共线定理的应用(典例迁移)设两个非零向量a 与b 不共线.(1)若AB →=a +b ,BC →=2a +8b ,CD →=3(a -b ),求证:A ,B ,D 三点共线; (2)试确定实数k ,使k a +b 和a +k b 共线.【解】 (1)证明:因为AB →=a +b ,BC →=2a +8b ,CD →=3(a -b ), 所以BD →=BC →+CD →=2a +8b +3(a -b )=5(a +b )=5AB →, 所以AB →,BD →共线,又它们有公共点B , 所以A ,B ,D 三点共线. (2)因为k a +b 与a +k b 共线, 所以存在实数λ,使k a +b =λ(a +k b ), 即(k -λ)a =(λk -1)b .又a ,b 是两个不共线的非零向量, 所以k -λ=λk -1=0,所以k 2-1=0, 所以k =±1.[迁移探究] (变条件)若将本例(2)中的“共线”改为“反向共线”,则k 为何值? 解:因为k a +b 与a +k b 反向共线, 所以存在实数λ,使k a +b =λ(a +k b )(λ<0),所以⎩⎪⎨⎪⎧k =λ,k λ=1,所以k =±1.又λ<0,k =λ,所以k =-1. 故当k =-1时,两向量反向共线.[提醒] 证明三点共线时,需说明共线的两向量有公共点.1.设e 1,e 2是两个不共线的向量,则向量a =2e 1-e 2与向量b =e 1+λe 2(λ∈R )共线的充要条件是( )A .λ=0B .λ=-1C .λ=-2D .λ=-12解析:选D.因为a =2e 1-e 2,b =e 1+λe 2,e 1,e 2不共线, 由a ,b 共线⇔b =12a ⇔b =e 1-12e 2⇔λ=-12.2.如图,一直线EF 与平行四边形ABCD 的两边AB ,AD 分别交于E ,F 两点,且交对角线AC 于点K ,其中AE →=25AB →,AF →=12AD →,AK→=λAC →,则λ的值为( )A.29B.27 C.25D.23解析:选A.因为AE →=25AB →,AF →=12AD →,所以AB →=52AE →,AD →=2AF →.由向量加法的平行四边形法则可知, AC →=AB →+AD →,所以AK →=λAC →=λ(AB →+AD →) =λ⎝⎛⎭⎫52AE →+2AF → =52λAE →+2λAF →, 由E ,F ,K 三点共线,可得52λ+2λ=1,所以λ=29,故选A.[基础题组练]1.向量e 1,e 2,a ,b 在正方形网格中的位置如图所示,则a -b =( )A .-4e 1-2e 2B .-2e 1-4e 2C .e 1-3e 2D .3e 1-e 2解析:选C.结合图形易得,a =-e 1-4e 2,b =-2e 1-e 2,故a -b =e 1-3e 2. 2.在下列选项中,“a ∥b ”的充分不必要条件是( ) A .a ,b 都是单位向量 B .|a |=|b | C .|a +b |=|a |-|b |D .存在不全为零的实数λ,μ,使λa +μb =0解析:选C .a ,b 都是单位向量,但方向可能既不相同,又不相反,故A 错误;|a |=|b |但方向不定,故B 错误;|a +b |=|a |-|b |,若a ,b 都是非零向量,则a ,b 反向共线,且|a |≥|b |;若a ,b 中恰有一个零向量,则a ≠0,b =0;若a =b =0,则a ,b 也符合|a +b |=|a |-|b |,所以“|a +b |=|a |-|b |”⇒“a ∥b ”,而“a ∥b ” ⇒/ “|a +b |=|a |-|b |”,故C 正确;D 选项中“存在不全为零的实数λ,μ,使λa +μb =0”⇔“a ∥b ”.3.已知平面内一点P 及△ABC ,若P A →+PB →+PC →=AB →,则点P 与△ABC 的位置关系是( )A .点P 在线段AB 上 B .点P 在线段BC 上 C .点P 在线段AC 上D .点P 在△ABC 外部解析:选C.由P A →+PB →+PC →=AB →得P A →+PB →+PC →=PB →-P A →,即PC →=-2P A →,故点P 在线段AC 上.4.(2019·山东临沂模拟)已知a ,b 是不共线的向量,AB →=λa +b ,AC →=a +μb ,λ,μ∈R ,则A ,B ,C 三点共线的充要条件为( )A .λ+μ=2B .λ-μ=1C .λμ=-1D .λμ=1解析:选D.因为A ,B ,C 三点共线,所以AB →∥AC →.设AB →=mAC →(m ≠0),所以⎩⎪⎨⎪⎧λ=m ,1=mμ,所以λμ=1,故选D.5.若|AB →|=8,|AC →|=5,则|BC →|的取值范围是________.解析:BC →=AC →-AB →,当AB →,AC →同向时,|BC →|=8-5=3;当AB →,AC →反向时,|BC →|=8+5=13;当AB →,AC →不共线时,3<|BC →|<13.综上可知3≤|BC →|≤13.答案:[3,13]6.已知▱ABCD 的对角线AC 和BD 相交于O ,且OA →=a ,OB →=b ,则DC →=________,BC →=________(用a ,b 表示).解析:如图,DC →=AB →=OB →-OA →=b -a ,BC →=OC →-OB →=-OA →-OB →=-a -b .答案:b -a -a -b7.已知D ,E ,F 分别为△ABC 的边BC ,CA ,AB 的中点,且BC →=a ,CA →=b ,给出下列命题:①AD →=12a -b ;②BE →=a +12b ;③CF →=-12a +12b ;④AD →+BE →+CF →=0.其中正确命题的个数为________.解析:BC →=a ,CA →=b ,AD →=12CB →+AC →=-12a -b ,故①错;BE →=BC →+12CA →=a +12b ,故②正确;CF →=12(CB →+CA →)=12(-a +b )=-12a +12b ,故③正确;所以AD →+BE →+CF →=-b -12a +a +12b +12b -12a =0.故④正确.所以正确命题的序号为②③④. 答案:38.如图,EF 是等腰梯形ABCD 的中位线,M ,N 是EF 上的两个三等分点,若AB →=a ,BC →=b ,AB →=2DC →.(1)用a ,b 表示AM →; (2)证明A ,M ,C 三点共线.解:(1)AD →=AB →+BC →+CD →=a +b +⎝⎛⎭⎫-12a =12a +b , 又E 为AD 中点, 所以AE →=12AD →=14a +12b ,因为EF 是梯形的中位线,且AB →=2DC →, 所以EF →=12(AB →+DC →)=12⎝⎛⎭⎫a +12a =34a , 又M ,N 是EF 的三等分点,所以EM →=13EF →=14a ,所以AM →=AE →+EM →=14a +12b +14a=12a +12b . (2)证明:由(1)知MF →=23EF →=12a ,所以MC →=MF →+FC →=12a +12b =AM →,又MC →与AM →有公共点M ,所以A ,M ,C 三点共线.[综合题组练]1.(2019·广州市综合测试(一))设P 是△ABC 所在平面内的一点,且CP →=2P A →,则△P AB 与△PBC 的面积的比值是( )A.13B.12C.23D.34解析:选B.因为CP →=2P A →,所以|CP →||P A →|=21,又△P AB 在边P A 上的高与△PBC 在边PC 上的高相等,所以S △P AB S △PBC =|P A →||CP →|=12.2.如图,A ,B 分别是射线OM ,ON 上的点,给出下列向量:①OA →+2OB →;②12OA →+13OB →;③34OA →+13OB →;④34OA →+15OB →;⑤34OA →-15OB →.若这些向量均以O 为起点,则终点落在阴影区域内(包括边界)的有( )A .①②B .②④C .①③D .③⑤解析:选B.在ON 上取点C ,使得OC =2OB ,以OA ,OC 为邻边作平行四边形OCDA ,则OD →=OA →+2OB →,其终点不在阴影区域内,排除A ,C ;取OA 上一点E ,作AE =14OA ,作EF ∥OB ,交AB 于点F ,则EF =14OB ,由于EF <13OB ,所以34OA →+13OB →的终点不在阴影区域内,排除选项D ,故选B.2020年高考文科数学一轮总复习 第 11 页 共 11 页 3.在直角梯形ABCD 中,∠A =90°,∠B =30°,AB =23,BC =2,点E 在线段CD 上,若AE →=AD →+μAB →,则μ的取值范围是________.解析:由题意可求得AD =1,CD =3,所以AB →=2DC →.因为点E 在线段CD 上,所以DE →=λDC →(0≤λ≤1).因为AE →=AD →+DE →,又AE →=AD →+μAB →=AD →+2μDC →=AD →+2μλDE →, 所以2μλ=1,即μ=λ2.因为0≤λ≤1,所以0≤μ≤12. 答案:⎣⎡⎦⎤0,12 4.已知A 1,A 2,A 3为平面上三个不共线的定点,平面上点M 满足A 1M →=λ(A 1A 2→+A 1A 3→)(λ是实数),且MA 1→+MA 2→+MA 3→是单位向量,则这样的点M 有________个.解析:由题意得,MA 1→=-λ(A 1A 2→+A 1A 3→),MA 2→=MA 1→+A 1A 2→,MA 3→=MA 1→+A 1A 3→,所以MA 1→+MA 2→+MA 3→=(1-3λ)·(A 1A 2→+A 1A 3→),设D 为A 2A 3的中点,则(1-3λ)·(A 1A 2→+A 1A 3→)与A 1D →为共起点且共线的一个向量,显然直线A 1D 与以A 1为圆心的单位圆有两个交点,故这样的点M 有2个,即符合题意的点M 有2个.答案:2。

2025高考数学一轮复习-5.1-平面向量的概念及线性运算【课件】

2025高考数学一轮复习-5.1-平面向量的概念及线性运算【课件】

2.设 M 为平行四边形 ABCD 对角线的交点,O 为平行四边形 ABCD 所在平面内任意
一点,则O→A+O→B+O→C +O →D 等于( D ) A.O→M B.2O→M C.3O→M D.4O→M
【解析】 ∵M 为平行四边形 ABCD 对角线的交点,O 为平行四边形 ABCD 所在平 面内任意一点,
有两个,即向量|aa|和-|aa|.
2.向量的线性运算
向量运算
法则(或几何意义)
加法
运算律
①交换律: a+b= b+a ②结合律:
(a+b)+c= a+(b+c)
减法
a-b=a+(-b)
数乘
①|λa|= |λ||a|
λ(μa)=
λμa ;
②当 λ>0 时,λa 的方向与 a 的方 向 相同 ;当 λ<0 时,λa 的方向与 a 的方向 相反 ;当 λ=0 时,λa=
易错易混 5.给出下列说法:①A→B+B→A=2A→B;②已知向量 a∥b,且|a|>|b|>0,则向量 a+b 的 方向与向量 a 方向相同;③设 a0 为单位向量,则平面内向量 a=|a|·a0.其中正确说法的序 号是____②____.
【解析】 A→B+B→A=0,①错,②正确,③错,可能有 a=-|a|a0.
∴O→A +O→C =2O→M,O→B +O→D =2O→M, ∴O→A +O→B +O→C +O→D =4O→M,故选 D.
3.已知▱ABCD 的对角线 AC 和 BD 相交于点 O,且O→A=a,O→B=b,则D→C=___b_-__a__, B→C=_-__a_-__b__.(用 a,b 表示)
【解析】 D→C=A→B=O→B-O→A=b-a,B→C=O→C-O→B=-O→A-O→B=-a-b.

2020版高考数学一轮复习教案 第4章_第1节_平面向量的概念及线性运算(含答案解析)

2020版高考数学一轮复习教案 第4章_第1节_平面向量的概念及线性运算(含答案解析)

第4章平面向量、数系的扩充与复数的引入第一节平面向量的概念及线性运算[考纲传真] 1.了解向量的实际背景,理解平面向量的概念和两个向量相等的含义,理解向量的几何表示.2.掌握向量加法、减法的运算,理解其几何意义.3.掌握向量数乘的运算及其几何意义,理解两个向量共线的含义.4.了解向量线性运算的性质及其几何意义.1.向量的有关概念(1)向量:既有大小又有方向的量叫做向量,向量的大小叫做向量的长度(或模).(2)零向量:长度为0的向量,其方向是任意的.(3)单位向量:长度等于1个单位的向量.(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量.平行向量又叫共线向量.规定:0与任一向量平行.(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量.(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量.2.向量的线性运算向量a (a ≠0)与b 共线的充要条件是存在唯一一个实数λ,使得b =λa . [常用结论]1.一般地,首尾顺次相接的多个向量的和等于从第一个向量起点指向最后一个向量终点的向量,即A 1A 2→+A 2A 3→+A 3A 4→+…+A n -1A n =A 1A n →,特别地,一个封闭图形,首尾连接而成的向量和为零向量.2.若P 为线段AB 的中点,O 为平面内任一点,则OP →=12(OA →+OB →). 3.OA →=xOB →+yOC →(x ,y 为实数),若点A ,B ,C 共线,则x +y =1. 4.△ABC 中,P A →+PB →+PC →=0⇔点P 为△ABC 的重心.[基础自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)向量与有向线段是一样的,因此可以用有向线段来表示向量.( ) (2)若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .( )(3)a ∥b 是a =λb (λ∈R )的充要条件.( )(4)△ABC 中,D 是BC 的中点,则AD →=12(AC →+AB →). ( ) [答案] (1)× (2)× (3)× (4)√2.(教材改编)如图,D ,E ,F 分别是△ABC 各边的中点,则下列结论错误的是( )A.EF →=CD →B.AB →与DE →共线C.BD →与CD →是相反向量D.AE →=12|AC →|D [选项D 中,AE →=12AC →,故D 错误.]3.对于非零向量a ,b ,“a +b =0”是“a ∥b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件A [由a +b =0得a =-b ,根据向量共线定理知a ∥b ,但a ∥b D ⇒/a +b =0,故选A.] 4.(教材改编)如图,▱ABCD 的对角线交于M ,若AB →=a ,AD →=b ,用a ,b 表示MD →为( )A.12a +12bB.12a -12b C .-12a -12bD .-12a +12bD [MD →=12BD →=12⎝⎛⎭⎫AD →-AB →=12()b -a =-12a +12b ,故选D.]5.(教材改编)化简:(1)(AB →+MB →)+BO →+OM →=________. (2)NQ →+QP →+MN →-MP →=________.(1)AB → (2)0 [(1)原式=AB →+BO →+OM →+MB →=AB →. (2)原式=NP →+PN →=0.]1.给出下列命题:①若两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同;②若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,且AB →=DC →,则ABCD 为平行四边形; ③a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b ;④已知λ,μ为实数,若λa =μb ,则a 与b 共线. 其中正确命题的个数是( )A .1B .2C .3D .4A [①是错误的,两个向量起点相同,终点相同,则两个向量相等;但两个向量相等,不一定有相同的起点和终点.②是正确的,因为AB →=DC →,所以|AB →|=|DC →|且AB →∥DC →;又A ,B ,C ,D 是不共线的四点,所以四边形ABCD 为平行四边形.③是错误的,当a ∥b 且方向相反时,即使|a |=|b |,也不能得到a =b ,所以|a |=|b |且a ∥b 不是a =b 的充要条件,而是必要不充分条件.④是错误的,当λ=μ=0时,a 与b 可以为任意向量,满足λa =μb ,但a 与b 不一定共线.] 2.设a 0为单位向量,①若a 为平面内的某个向量,则a =|a|a 0;②若a 与a 0平行,则a =|a |a 0;③若a 与a 0平行且|a |=1,则a =a 0.上述命题中,假命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3D [向量是既有大小又有方向的量,a 与|a|a 0的模相同,但方向不一定相同,故①是假命题;若a 与a 0平行,则a 与a 0的方向有两种情况:一是同向,二是反向,反向时a =-|a|a 0,故②③也是假命题.综上所述,假命题的个数是3.]【例1】 (1)在四边形ABCD 中,BC →=AD →,AC 与BD 交于点O ,E 是线段OD 的中点,AE 的延长线与CD 交于点F ,则( )A.AF →=13AC →+23BD →B.AF →=23AC →+13BD →C.AF →=14AC →+23BD →D.AF →=23AC →+14BD →(2)设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC .若DE →=λ1AB →+λ2AC →(λ1、λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.(1)B (2)12 [(1)在四边形ABCD 中,如图所示,因为BC →=AD →,所以四边形ABCD 为平行四边形.由已知得DE →=13EB →,由题意知△DEF ∽△BEA ,则DF →=13AB →,所以CF →=23CD →=23⎝⎛⎭⎫OD →-OC →=23×BD →-AC →2=BD →-AC →3,所以AF →=AC →+CF →=AC →+BD →-AC →3=23AC →+13BD →,故选B.(2)DE →=DB →+BE →=12AB →+23BC →=12AB →+23(BA →+AC →)=-16AB →+23AC →,所以λ1=-16,λ2=23,即λ1+λ2=12.](1)设D 为△ABC 所在平面内一点,BC =3CD ,则( )A.AD →=-13AB →+43AC →B.AD →=13AB →-43AC →C.AD →=43AB →+13AC →D.AD →=43AB →-13AC →(2)在△ABC 中,点M ,N 满足AM →=2MC →,BN →=NC →.若MN →=xAB →+yAC →,则x =________;y =________.(1)A (2)12 -16 [(1)因为BC →=3CD →,所以CD →=13BC →,所以AD →=AC →+CD →=AC →+13BC →=AC →+13(AC →-AB →)=-13AB →+43AC →.故选A.(2)由题中条件得,MN →=MC →+CN →=13AC →+12CB →=13AC →+12(AB →-AC →)=12AB →-16AC →=xAB →+yAC →,所以x =12,y =-16.]【例2】 设两个非零向量a 与b 不共线,(1)若AB →=a +b ,BC →=2a +8b ,CD →=3(a -b ),求证:A ,B ,D 三点共线; (2)试确定实数k ,使k a +b 和a +k b 共线.[解] (1)证明:∵AB →=a +b ,BC →=2a +8b ,CD →=3(a -b ), ∴BD →=BC →+CD →=2a +8b +3(a -b ) =2a +8b +3a -3b =5(a +b )=5AB →. ∴AB →,BD →共线,又∵它们有公共点B , ∴A ,B ,D 三点共线. (2)∵k a +b 和a +k b 共线,∴存在实数λ,使k a +b =λ(a +k b ), 即k a +b =λa +λk b ,∴(k -λ)a =(λk -1)b . ∵a ,b 是两个不共线的非零向量,∴k -λ=λk -1=0,∴k 2-1=0,∴k =±1.(1)已知向量AB =a +3b ,BC =5a +3b ,CD =-3a +3b ,则( )A .A ,B ,C 三点共线 B .A ,B ,D 三点共线 C .A ,C ,D 三点共线D .B ,C ,D 三点共线(2)(2019·黄山模拟)已知向量a ,b 是两个不共线的向量,若向量m =4a +b 与n =a -λb 共线,则实数λ的值为( )A .-4B .-14C.14D .4(1)B (2)B [(1)∵BD →=BC →+CD →=2a +6b =2(a +3b )=2AB →,∴BD →,AB →共线,又有公共点B ,∴A ,B ,D 三点共线.故选B.(2)由题意知m =k n ,即4a +b =k (a -λb ). ∴⎩⎪⎨⎪⎧k =4,-kλ=1,解得⎩⎨⎧k =4,λ=-14,故选B.]1.(2018·全国卷Ⅰ)在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB →=( )A.34AB →-14AC →B.14AB →-34AC →C.34AB →+14AC →D.14AB →+34AC →A [由题可得EB →=EA →+AB →=-14(AB →+AC →)+AB →=34AB →-14AC →,故选A.]2.(2014·全国卷Ⅰ)设D ,E ,F 分别为△ABC 的三边BC ,CA ,AB 的中点,则EB →+FC →=( )A.BC →B.12AD →C.AD →D.12BC →C [如图,EB →+FC →=EC →+CB →+FB →+BC →=EC →+FB →=12(AC →+AB →) =12·2AD →=AD →.]3.(2015·全国卷Ⅱ)设向量a ,b 不平行,向量λa +b 与a +2b 平行,则实数λ=________. 12[∵λa +b 与a +2b 平行,∴λa +b =t (a +2b ), 即λa +b =t a +2t b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧λ=t ,1=2t ,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=12,t =12.]。

2020版高考数学历史专用讲义:第五章 5.1 平面向量的概念及线性运算

2020版高考数学历史专用讲义:第五章 5.1 平面向量的概念及线性运算

§5.1平面向量的概念及线性运算最新考纲 1.通过力和力的分析等实例,了解向量的实际背景,理解平面向量和向量相等的含义,理解向量的几何表示.2.通过实例,掌握向量加法、减法的运算,并理解其几何意义.3.通过实例,掌握向量数乘的运算,并理解其几何意义,以及两个向量共线的含义.4.了解向量线性运算的性质及其几何意义.1.向量的有关概念(1)向量:既有大小又有方向的量叫做向量,向量的大小叫做向量的模.(2)零向量:长度为0的向量,其方向是任意的.(3)单位向量:长度等于1个单位的向量.(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量,又叫共线向量,规定:0与任一向量平行.(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量.(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量.2.向量的线性运算3.向量共线定理向量b 与非零向量a 共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得b =λa . 概念方法微思考1.若b 与a 共线,则存在实数λ使得b =λa ,对吗? 提示 不对,因为当a =0,b ≠0时,不存在λ满足b =λa . 2.如何理解数乘向量?提示 λa 的大小为|λa |=|λ||a |,方向要分类讨论:当λ>0时,λa 与a 同方向;当λ<0时,λa 与a 反方向;当λ=0或a 为零向量时,λa 为零向量,方向不确定. 3.如何理解共线向量定理?提示 如果a =λb ,则a ∥b ;反之,如果a ∥b ,且b ≠0,则一定存在唯一一个实数λ,使得a =λb .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)向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小.( √ ) (2)|a |与|b |是否相等与a ,b 的方向无关.( √ ) (3)若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .( × )(4)若向量AB →与向量CD →是共线向量,则A ,B ,C ,D 四点在一条直线上.( × ) (5)当两个非零向量a ,b 共线时,一定有b =λa ,反之成立.( √ ) (6)若两个向量共线,则其方向必定相同或相反.( × ) 题组二 教材改编2.已知▱ABCD 的对角线AC 和BD 相交于点O ,且OA →=a ,OB →=b ,则DC →=________,BC →=________.(用a ,b 表示) 答案 b -a -a -b解析 如图,DC →=AB →=OB →-OA →=b -a ,BC →=OC →-OB →=-OA →-OB →=-a -b .3.在平行四边形ABCD 中,若|AB →+AD →|=|AB →-AD →|,则四边形ABCD 的形状为________. 答案 矩形解析 如图,因为AB →+AD →=AC →,AB →-AD →=DB →, 所以|AC →|=|DB →|.由对角线长相等的平行四边形是矩形可知,四边形ABCD 是矩形. 题组三 易错自纠4.对于非零向量a ,b ,“a +b =0”是“a ∥b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案 A解析 若a +b =0,则a =-b ,所以a ∥b .若a ∥b ,则a +b =0不一定成立,故前者是后者的充分不必要条件. 5.设向量a ,b 不平行,向量λa +b 与a +2b 平行,则实数λ=____________. 答案 12解析 ∵向量a ,b 不平行,∴a +2b ≠0,又向量λa +b 与a +2b 平行,则存在唯一的实数μ,使λa +b =μ(a +2b )成立,即λa +b =μa +2μb ,则⎩⎪⎨⎪⎧λ=μ,1=2μ,解得λ=μ=12.6.设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC .若DE →=λ1AB →+λ2AC →(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________. 答案 12解析 DE →=DB →+BE →=12AB →+23BC →=12AB →+23(BA →+AC →)=-16AB →+23AC →, ∴λ1=-16,λ2=23,即λ1+λ2=12.题型一 平面向量的概念1.给出下列命题:①若两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同; ②若a 与b 共线,b 与c 共线,则a 与c 也共线;③若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,且AB →=DC →,则ABCD 为平行四边形; ④a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b ;⑤已知λ,μ为实数,若λa =μb ,则a 与b 共线. 其中真命题的序号是________. 答案 ③解析 ①错误,两个向量起点相同,终点相同,则两个向量相等;但两个向量相等,不一定有相同的起点和终点;②错误,若b =0,则a 与c 不一定共线;③正确,因为AB →=DC →,所以|AB →|=|DC →|且AB →∥DC →;又A ,B ,C ,D 是不共线的四点,所以四边形ABCD 为平行四边形;④错误,当a ∥b 且方向相反时,即使|a |=|b |,也不能得到a =b ,所以|a |=|b |且a ∥b 不是a =b 的充要条件,而是必要不充分条件;⑤错误,当λ=μ=0时,a 与b 可以为任意向量,满足λa =μb ,但a 与b 不一定共线. 故填③.2.判断下列四个命题:①若a ∥b ,则a =b ;②若|a |=|b |,则a =b ;③若|a |=|b |,则a ∥b ;④若a =b ,则|a |=|b |.其中正确的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 A解析 只有④正确.思维升华 向量有关概念的关键点 (1)向量定义的关键是方向和长度.(2)非零共线向量的关键是方向相同或相反,长度没有限制. (3)相等向量的关键是方向相同且长度相等. (4)单位向量的关键是长度都是一个单位长度.(5)零向量的关键是长度是0,规定零向量与任何向量共线.题型二 平面向量的线性运算命题点1 向量加、减法的几何意义例1 (2017·全国Ⅱ)设非零向量a ,b 满足|a +b |=|a -b |,则( ) A .a ⊥b B .|a |=|b | C .a ∥b D .|a |>|b |答案 A解析 方法一 ∵|a +b |=|a -b |, ∴|a +b |2=|a -b |2.∴a 2+b 2+2a·b =a 2+b 2-2a·b . ∴a·b =0.∴a ⊥b . 故选A.方法二 利用向量加法的平行四边形法则. 在▱ABCD 中,设AB →=a ,AD →=b , 由|a +b |=|a -b |知,|AC →|=|DB →|,从而四边形ABCD 为矩形,即AB ⊥AD ,故a ⊥b . 故选A.命题点2 向量的线性运算例2 (1)在平行四边形ABCD 中,点E 为CD 的中点,BE 与AC 的交点为F ,设AB →=a ,AD →=b ,则向量BF →等于( )A.13a +23b B .-13a -23bC .-13a +23bD.13a -23b 答案 C解析 BF →=23BE →=23(BC →+CE →)=23⎝⎛⎭⎫b -12a =-13a +23b , 故选C.(2)(2018·全国Ⅰ)在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB →等于( ) A.34AB →-14AC → B.14AB →-34AC →C.34AB →+14AC →D.14AB →+34AC → 答案 A解析 作出示意图如图所示.EB →=ED →+DB →=12AD →+12CB →=12×12(AB →+AC →)+12(AB →-AC →) =34AB →-14AC →. 故选A.命题点3 根据向量线性运算求参数例3 在锐角△ABC 中,CM →=3MB →,AM →=xAB →+yAC →,则x y =________.答案 3解析 由题意得CA →+AM →=3(AB →-AM →), 即4AM →=3AB →+AC →, 亦即AM →=34AB →+14AC →,则x =34,y =14.故x y=3. 思维升华 平面向量线性运算问题的常见类型及解题策略(1)向量加法或减法的几何意义.向量加法和减法均适合三角形法则.(2)求已知向量的和.共起点的向量求和用平行四边形法则;求差用三角形法则;求首尾相连向量的和用三角形法则.(3)求参数问题可以通过研究向量间的关系,通过向量的运算将向量表示出来,进行比较,求参数的值.跟踪训练1 (1)在△ABC 中,点D ,E 分别在边BC ,AC 上,且BD →=2DC →,CE →=3EA →,若AB →=a ,AC →=b ,则DE →等于( ) A.13a +512b B.13a -1312b C .-13a -512bD .-13a +1312b答案 C解析 DE →=DC →+CE →=13BC →+34CA →=13(AC →-AB →)-34AC → =-13AB →-512AC →=-13a -512b ,故选C.(2)(2018·威海模拟)在平行四边形ABCD 中,E ,F 分别为边BC ,CD 的中点,若AB →=xAE →+yAF →(x ,y ∈R ),则x -y =________. 答案 2解析 由题意得AE →=AB →+BE →=AB →+12AD →,AF →=AD →+DF →=AD →+12AB →,因为AB →=xAE →+yAF →,所以AB →=⎝⎛⎭⎫x +y 2AB →+⎝⎛⎭⎫x 2+y AD →,所以⎩⎨⎧x +y2=1,x2+y =0,解得⎩⎨⎧x =43,y =-23,所以x -y =2.题型三 共线定理的应用例4 设两个非零向量a 与b 不共线.(1)若AB →=a +b ,BC →=2a +8b ,CD →=3(a -b ), 求证:A ,B ,D 三点共线;(2)试确定实数k ,使k a +b 和a +k b 共线.(1)证明 ∵AB →=a +b ,BC →=2a +8b ,CD →=3(a -b ), ∴BD →=BC →+CD →=2a +8b +3(a -b ) =2a +8b +3a -3b =5(a +b )=5AB →, ∴AB →,BD →共线.又∵它们有公共点B ,∴A ,B ,D 三点共线. (2)解 假设k a +b 与a +k b 共线, 则存在实数λ,使k a +b =λ(a +k b ), 即(k -λ)a =(λk -1)b .又a ,b 是两个不共线的非零向量, ∴k -λ=λk -1=0.消去λ,得k 2-1=0,∴k =±1. 引申探究1.若将本例(1)中“BC →=2a +8b ”改为“BC →=a +m b ”,则m 为何值时,A ,B ,D 三点共线? 解 BC →+CD →=(a +m b )+3(a -b )=4a +(m -3)b , 即BD →=4a +(m -3)b .若A ,B ,D 三点共线,则存在实数λ,使BD →=λAB →. 即4a +(m -3)b =λ(a +b ).所以⎩⎪⎨⎪⎧4=λ,m -3=λ,解得m =7.故当m =7时,A ,B ,D 三点共线.2.若将本例(2)中的“共线”改为“反向共线”,则k 为何值? 解 因为k a +b 与a +k b 反向共线,所以存在实数λ,使k a +b =λ(a +k b )(λ<0).所以⎩⎪⎨⎪⎧k =λ,kλ=1,所以k =±1.又λ<0,k =λ,所以k =-1. 故当k =-1时两向量反向共线.思维升华 (1)证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线.(2)向量a ,b 共线是指存在不全为零的实数λ1,λ2,使λ1a +λ2b =0成立;若λ1a +λ2b =0,当且仅当λ1=λ2=0时成立,则向量a ,b 不共线.跟踪训练2 已知O ,A ,B 是不共线的三点,且OP →=mOA →+nOB →(m ,n ∈R ). (1)若m +n =1,求证:A ,P ,B 三点共线; (2)若A ,P ,B 三点共线,求证:m +n =1. 证明 (1)若m +n =1,则OP →=mOA →+(1-m )OB →=OB →+m (OA →-OB →), ∴OP →-OB →=m (OA →-OB →), 即BP →=mBA →,∴BP →与BA →共线.又∵BP →与BA →有公共点B ,则A ,P ,B 三点共线. (2)若A ,P ,B 三点共线,则存在实数λ,使BP →=λBA →, ∴OP →-OB →=λ(OA →-OB →). 又OP →=mOA →+nOB →.故有mOA →+(n -1)OB →=λOA →-λOB →, 即(m -λ)OA →+(n +λ-1)OB →=0.∵O ,A ,B 不共线,∴OA →,OB →不共线,∴⎩⎪⎨⎪⎧m -λ=0,n +λ-1=0,∴m +n =1.1.对于非零向量a ,b ,“a +2b =0”是“a ∥b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案 A解析 若a +2b =0,则a =-2b ,所以a ∥b . 若a ∥b ,则a +2b =0不一定成立, 故前者是后者的充分不必要条件.2.已知向量AB →=a +3b ,BC →=5a +3b ,CD →=-3a +3b ,则( ) A .A ,B ,C 三点共线 B .A ,B ,D 三点共线 C .A ,C ,D 三点共线 D .B ,C ,D 三点共线 答案 B解析 ∵BD →=BC →+CD →=2a +6b =2AB →, ∴BD →与AB →共线,由于BD →与AB →有公共点B , 因此A ,B ,D 三点共线,故选B.3.如图,在正方形ABCD 中,点E 是DC 的中点,点F 是BC 上的一个靠近点B 的三等分点,那么EF →等于( )A.12AB →-13AD →B.14AB →+12AD →C.13AB →+12DA →D.12AB →-23AD → 答案 D解析 在△CEF 中,有EF →=EC →+CF →. 因为点E 为DC 的中点,所以EC →=12DC →.因为点F 为BC 上的一个靠近点B 的三等分点, 所以CF →=23CB →.所以EF →=12DC →+23CB →=12AB →+23DA →=12AB →-23AD →,故选D. 4.(2018·唐山模拟)在△ABC 中,点G 满足GA →+GB →+GC →=0.若存在点O ,使得OG →=16BC →,且OA →=mOB →+nOC →,则m -n 等于( ) A .2 B .-2 C .1 D .-1 答案 D解析 ∵ GA →+GB →+GC →=0, ∴OA →-OG →+OB →-OG →+OC →-OG →=0,∴OG →=13()OA →+OB →+OC →=16BC →=16()OC →-OB →, 可得OA →=-12OC →-32OB →,∴m =-32,n =-12,m -n =-1,故选D.5.如图,已知AB 是圆O 的直径,点C ,D 是半圆弧的两个三等分点,AB →=a ,AC →=b ,则AD →等于( )A .a -12bB.12a -b C .a +12bD.12a +b 答案 D解析 连接OC ,OD ,CD ,由点C ,D 是半圆弧的三等分点,可得∠AOC =∠COD =∠BOD =60°,且△OAC 和△OCD 均为边长等于圆O 半径的等边三角形,所以四边形OACD 为菱形,所以AD →=AO →+AC →=12AB →+AC →=12a +b ,故选D.6.如图,在△ABC 中,AN →=13AC →,P 是BN 上的一点,若AP →=mAB →+211AC →,则实数m 的值为( )A.911B.511C.311D.211答案 B解析 注意到N ,P ,B 三点共线, 因此AP →=mAB →+211AC →=mAB →+611AN →,从而m +611=1,所以m =511.7.若|AB →|=|AC →|=|AB →-AC →|=2,则|AB →+AC →|=________. 答案 2 3解析 因为|AB →|=|AC →|=|AB →-AC →|=2, 所以△ABC 是边长为2的正三角形,所以|AB →+AC →|为△ABC 的边BC 上的高的2倍, 所以|AB →+AC →|=2 3.8.若点O 是△ABC 所在平面内的一点,且满足|OB →-OC →|=|OB →+OC →-2OA →|,则△ABC 的形状为________. 答案 直角三角形解析 因为OB →+OC →-2OA →=OB →-OA →+OC →-OA →=AB →+AC →,OB →-OC →=CB →=AB →-AC →, 所以|AB →+AC →|=|AB →-AC →|, 即AB →·AC →=0,故AB →⊥AC →,△ABC 为直角三角形.9.若M 是△ABC 的边BC 上的一点,且CM →=3MB →,设AM →=λAB →+μAC →,则λ的值为________. 答案 34解析 由题设知CMMB=3,过M 作MN ∥AC 交AB 于N ,则MN AC =BN BA =BM BC =14, 从而AN AB =34,又AM →=λAB →+μAC →=AN →+NM →=34AB →+14AC →,所以λ=34.10.(2019·钦州质检)已知e 1,e 2为平面内两个不共线的向量,MN →=2e 1-3e 2,NP →=λe 1+6e 2,若M ,N ,P 三点共线,则λ=________. 答案 -4解析 因为M ,N ,P 三点共线, 所以存在实数k 使得MN →=kNP →, 所以2e 1-3e 2=k (λe 1+6e 2),又e 1,e 2为平面内两个不共线的向量,可得⎩⎪⎨⎪⎧2=kλ,-3=6k ,解得λ=-4.11.如图所示,设O 是△ABC 内部一点,且OA →+OC →=-2OB →,求△ABC 与△AOC 的面积之比.解 取AC 的中点D ,连接OD ,则OA →+OC →=2OD →, ∴OB →=-OD →,∴O 是AC 边上的中线BD 的中点,∴S △ABC =2S △OAC ,∴△ABC 与△AOC 面积之比为2∶1.12.如图所示,在△ABC 中,D ,F 分别是AB ,AC 的中点,BF 与CD 交于点O ,设AB →=a ,AC →=b ,试用a ,b 表示向量AO →.解 方法一 由D ,O ,C 三点共线, 可设DO →=k 1DC →=k 1(AC →-AD →)=k 1⎝⎛⎭⎫b -12a =-12k 1a +k 1b (k 1为实数),同理,可设BO →=k 2BF →=k 2(AF →-AB →)=k 2⎝⎛⎭⎫12b -a =-k 2a +12k 2b (k 2为实数), ① 又BO →=BD →+DO →=-12a +⎝⎛⎭⎫-12k 1a +k 1b =-12(1+k 1)a +k 1b , ②所以由①②,得-k 2a +12k 2b =-12(1+k 1)a +k 1b ,即12(1+k 1-2k 2)a +⎝⎛⎭⎫12k 2-k 1b =0. 又a ,b 不共线,所以⎩⎨⎧12(1+k 1-2k 2)=0,12k 2-k 1=0,解得⎩⎨⎧k 1=13,k 2=23.所以BO →=-23a +13b .所以AO →=AB →+BO →=a +⎝⎛⎭⎫-23a +13b =13(a +b ). 方法二 延长AO 交BC 于点E ,O 为△ABC 的重心,则E 为BC 的中点, 所以AO →=23AE →=23×12(AB →+AC →)=13(a +b ).13.如图所示,矩形ABCD 的对角线相交于点O ,E 为AO 的中点,若DE →=λAB →+μAD →(λ,μ为实数),则λ2+μ2等于( )A.58B.14 C .1 D.516 答案 A解析 DE →=12DA →+12DO →=12DA →+14DB →=12DA →+14(DA →+AB →)=14AB →-34AD →, 所以λ=14,μ=-34,故λ2+μ2=58,故选A.14.A ,B ,C 是圆O 上不同的三点,线段CO 与线段AB 交于点D (点O 与点D 不重合),若OC →=λOA →+μOB →(λ,μ∈R ),则λ+μ的取值范围是( ) A .(0,1) B .(1,+∞) C .(1,2] D .(-1,0)答案 B解析 设OC →=mOD →,则m >1, 因为OC →=λOA →+μOB →, 所以mOD →=λOA →+μOB →, 即OD →=λm OA →+μm OB →,又知A ,B ,D 三点共线, 所以λm +μm =1,即λ+μ=m ,所以λ+μ>1,故选B.15.已知A ,B ,C 是平面上不共线的三点,O 是△ABC 的重心,动点P 满足OP →=13⎝⎛⎭⎫2OA →+12OB →+12OC →,则点P 一定为△ABC 的( )A .BC 边中线的中点B .BC 边中线的三等分点(非重心)C .重心D .BC 边的中点 答案 B解析 设BC 的中点为M , 则12OC →+12OB →=OM →, ∴OP →=13(OM →+2OA →)=13OM →+23OA →,即3OP →=OM →+2OA →,也就是MP →=2P A →, ∴P ,M ,A 三点共线,且P 是AM 上靠近A 点的一个三等分点.16.设W 是由一平面内的n (n ≥3)个向量组成的集合.若a ∈W ,且a 的模不小于W 中除a 外的所有向量和的模.则称a 是W 的极大向量.有下列命题: ①若W 中每个向量的方向都相同,则W 中必存在一个极大向量;②给定平面内两个不共线向量a ,b ,在该平面内总存在唯一的平面向量c =-a -b ,使得W ={a ,b ,c }中的每个元素都是极大向量;③若W 1={a 1,a 2,a 3},W 2={b 1,b 2,b 3}中的每个元素都是极大向量,且W 1,W 2中无公共元素,则W 1∪W 2中的每一个元素也都是极大向量. 其中真命题的序号是________. 答案 ②③解析 ①若有几个方向相同,模相等的向量,则无极大向量,故不正确;②由题意得a ,b ,c 围成闭合三角形,则任意向量的模等于除它本身外所有向量和的模,故正确;③3个向量都是极大向量,等价于3个向量之和为0,故W 1={a 1,a 2,a 3},W 2={b 1,b 2,b 3}中的每个元素都是极大向量时,W 1∪W 2中的每一个元素也都是极大向量,故正确.。

高三数学一轮复习 5.1 平面向量的概念及线性运算

高三数学一轮复习 5.1 平面向量的概念及线性运算
(4)若向量 ������������与向量������������ 是共线向量,则A,B,C,D四点在一条直线
上. ( × ) (5)若a∥b,b∥c,则a∥c. ( ×)
-11-
知识梳理 双基自测 自测点评
1234
2.如图,在△ABC 中,BE 是边 AC 的中线,O 是 BE 边的中点.若
������������=a,������������=b,则������������=( )
(4)(������������ + ������������)·������������=(������������ + ������������)·������������=(������������ + ������������)·������������=0⇔|������������|
=|������������|=|������������|⇔������������2 = ������������2 = ������������2⇔O 为△ABC 的外心.
名称 相等 向量 相反 向量
定义
备注
同向且等长
的有向线段表示同一向
量,或相等的向量
如������������ =a
与向量 a 反向 反向量
且等长的向量,叫做 a 的相 记作-a
-6-
知识梳理 双基自测 自测点评
1234
2.向量的线性运算 向量运算 定 义
法则(或几何意义) 运 算 律
(1)交换律:a+b
A.12a+12b C.14a+12b
B.12a+14b D.14a+14b
在△ABC
中,BE
是边
AC

2020届一轮复习(理)通用版5.1平面向量的概念及线性运算学案

2020届一轮复习(理)通用版5.1平面向量的概念及线性运算学案

第五章 平面向量第一节 平面向量的概念及线性运算[考纲要求]1.了解向量的实际背景.2.理解平面向量的概念,理解两个向量相等的含义. 3.理解向量的几何表示.4.掌握向量加法、减法的运算,并理解其几何意义.5.掌握向量数乘的运算及其几何意义,理解两个向量共线的含义.了解向量线性运算的性质及其几何意义.突破点一 平面向量的有关概念[基本知识] 名称 定义备注向量 既有大小又有方向的量叫做向量;向量的大小叫做向量的长度(或称模) 平面向量是自由向量,平面向量可自由平移 零向量 长度为0的向量;其方向是任意的记作0单位向量长度等于1个单位的向量 非零向量a 的单位向量为±a|a|平行向量方向相同或相反的非零向量,又叫做共线向量0与任一向量平行或共线 相等向量 长度相等且方向相同的向量 两向量只有相等或不等,不能比较大小 相反向量长度相等且方向相反的向量0的相反向量为0一、判断题(对的打“√”,错的打“×”)(1)向量与有向线段是一样的,因此可以用有向线段来表示向量.( ) (2)若a 与b 不相等,则a 与b 一定不可能都是零向量.( ) 答案:(1)× (2)√ 二、填空题1.如果对于任意的向量a ,均有a ∥b ,则b 为________. 答案:零向量2.若e 是a 的单位向量,则a 与e 的方向________. 解析:∵e =a|a |,∴e 与a 的方向相同.答案:相同3.△ABC 中,点D ,E ,F 分别为BC ,CA ,AB 的中点,在以A ,B ,C ,D ,E ,F 为端点的有向线段所表示的向量中,与EF ―→共线的向量有________个.答案:7个[典例感悟]1.(2018·海淀期末)下列说法正确的是( ) A .方向相同的向量叫做相等向量 B .共线向量是在同一条直线上的向量 C .零向量的长度等于0D .AB ―→∥CD ―→就是AB ―→所在的直线平行于CD ―→所在的直线解析:选C 长度相等且方向相同的向量叫做相等向量,故A 不正确;方向相同或相反的非零向量叫做共线向量,但共线向量不一定在同一条直线上,故B 不正确;显然C 正确;当AB ―→∥CD ―→时,AB ―→所在的直线与CD ―→所在的直线可能重合,故D 不正确.2.(2019·辽宁实验中学月考)有下列命题: ①若|a |=|b |,则a =b ;②若|AB ―→|=|DC ―→|,则四边形ABCD 是平行四边形; ③若m =n ,n =k ,则m =k ; ④若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c . 其中,假命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选C 对于①,|a |=|b |,a ,b 的方向不确定,则a ,b 不一定相等,所以①错误;对于②,若|AB ―→|=|DC ―→|,则AB ―→,DC ―→的方向不一定相同,所以四边形ABCD 不一定是平行四边形,②错误;对于③,若m =n ,n =k ,则m =k ,③正确;对于④,若a ∥b ,b ∥c ,则b =0时,a ∥c 不一定成立,所以④错误.综上,假命题的是①②④,共3个,故选C.3.(2019·赣州崇义中学模拟)向量AB ―→与CD ―→共线是A ,B ,C ,D 四点共线的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B 由A ,B ,C ,D 四点共线,得向量AB ―→与CD ―→共线,反之不成立,可能AB ∥CD ,所以向量AB ―→与CD ―→共线是A ,B ,C ,D 四点共线的必要不充分条件,故选B.[方法技巧]关于平面向量的3个易错提醒(1)两个向量不能比较大小,只可以判断它们是否相等,但它们的模可以比较大小; (2)大小与方向是向量的两个要素,分别是向量的代数特征与几何特征; (3)向量可以自由平移,任意一组平行向量都可以移到同一直线上.突破点二 平面向量的线性运算[基本知识]1.向量的线性运算 向量运算定义法则(或几何意义)运算律 加法求两个向量和的运算交换律:a +b =b +a ; 结合律: (a +b )+c =a +(b +c )减法求a 与b 的相反向量-b 的和的运算a -b =a +(-b )数乘求实数λ与向量a 的积的运算|λa |=|λ||a |,当λ>0时,λa与a 的方向相同;当λ<0时,λa 与a 的方向相反;当λ=0时,λa =0λ(μ a )=(λ μ)a ;(λ+μ)a =λa +μa ; λ(a +b )=λa +λb 向量b 与a (a ≠0)共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得b =λa . 3.向量的中线公式及三角形的重心 (1)向量的中线公式:若P 为线段AB 的中点,O 为平面内一点,则OP ―→=12(OA ―→+OB ―→).(2)三角形的重心:已知平面内不共线的三点A ,B ,C ,PG ―→=13(PA ―→+PB ―→+PC ―→)⇔G 是△ABC 的重心.特别地,PA ―→+PB ―→+PC ―→=0⇔P 为△ABC 的重心.[基本能力]一、判断题(对的打“√”,错的打“×”) (1)a ∥b 是a =λb (λ∈R)的充要条件.( )(2)△ABC 中,D 是BC 的中点,则AD ―→=12(AC ―→+AB ―→).( )答案:(1)× (2)√ 二、填空题1.在如图所示的方格纸中有定点O ,P ,Q ,E ,F ,G ,H ,则OP ―→+OQ ―→=________.答案:FO ―→2.化简:(AB ―→-CD ―→)-(AC ―→-BD ―→)=________.解析:(AB ―→-CD ―→)-(AC ―→-BD ―→)=AB ―→-CD ―→-AC ―→+BD ―→=(AB ―→-AC ―→)+(DC ―→-DB ―→)=CB ―→+BC ―→=0.答案:03.已知向量a ,b 不共线,且c =λa +b ,d =a +(2λ-1)b ,若c 与d 共线反向,则实数λ的值为________.答案:-12[全析考法]考法一 平面向量的线性运算应用平面向量的加法、减法和数乘运算的法则即可.(1)加法的三角形法则要求“首尾相接”,加法的平行四边形法则要求“起点相同”; (2)减法的三角形法则要求“起点相同”且差向量指向“被减向量”; (3)数乘运算的结果仍是一个向量,运算过程可类比实数运算. [例1] (1)(2019·湖北咸宁联考)如图,在△ABC 中,点M 为AC 的中点,点N 在AB 上,AN ―→=3NB ―→,点P 在MN 上,MP ―→=2PN ―→,那么AP ―→=( )A.23AB ―→-16AC ―→B.13AB ―→-12AC ―→C.13AB ―→-16AC ―→ D.12AB ―→+16AC ―→(2)如图,在直角梯形ABCD 中,DC ―→=14AB ―→,BE ―→=2EC ―→,且AE―→=r AB ―→+s AD ―→,则2r +3s =( )A .1B .2C .3D .4[解析] (1)AP ―→=AM ―→+MP ―→=AM ―→+23MN ―→=AM ―→+23(AN ―→-AM ―→)=13AM ―→+23AN ―→=16AC―→+12AB ―→.故选D. (2)根据图形,由题意可得AE ―→=AB ―→+BE ―→=AB ―→+23BC ―→=AB ―→+23(BA ―→+AD ―→+DC ―→)=13AB ―→+23(AD ―→+DC ―→)=13AB ―→+23⎝⎛⎭⎫AD ―→+14AB ―→=12AB ―→+23AD ―→.因为AE ―→=r AB ―→+s AD ―→,所以r =12,s =23,则2r +3s =1+2=3.[答案] (1)D (2)C [方法技巧]1.平面向量的线性运算技巧(1)不含图形的情况:可直接运用相应运算法则求解.(2)含图形的情况:将它们转化到三角形或平行四边形中,充分利用相等向量、相反向量、三角形的中位线等性质,把未知向量用已知向量表示出来求解.2.利用平面向量的线性运算求参数的一般思路 (1)没有图形的准确作出图形,确定每一个点的位置.(2)利用平行四边形法则或三角形法则进行转化,转化为要求的向量形式. (3)比较、观察可知所求.考法二 平面向量共线定理的应用求解向量共线问题的注意事项(1)向量共线的充要条件中,当两向量共线时,通常只有非零向量才能表示与之共线的其他向量,注意待定系数法和方程思想的运用.(2)证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得到三点共线.(3)直线的向量式参数方程:A ,P ,B 三点共线⇔OP ―→=(1-t )·OA ―→+t OB ―→(O 为平面内任一点,t ∈R).[例2] (1)(2019·南昌莲塘一中质检)已知a ,b 是不共线的向量,AB ―→=λa +b ,AC ―→=a+μb (λ,μ∈R),若A ,B ,C 三点共线,则λ,μ的关系一定成立的是( )A .λμ=1B .λμ=-1C .λ-μ=-1D .λ+μ=2(2)(2019·郑州模拟)设e 1与e 2是两个不共线向量,AB ―→=3e 1+2e 2,CB ―→=k e 1+e 2,CD ―→=3e 1-2k e 2,若A ,B ,D 三点共线,则k 的值为________.[解析] (1)∵AB ―→与AC ―→有公共点A ,∴若A ,B ,C 三点共线,则存在一个实数t 使AB―→=t AC ―→,即λa +b =t a +μt b ,则⎩⎪⎨⎪⎧λ=t ,μt =1,消去参数t 得λμ=1;反之,当λμ=1时,AB ―→=1μa +b ,此时存在实数1μ使AB ―→=1μAC ―→,故AB ―→和AC ―→共线.∵AB ―→与AC ―→有公共点A ,∴A ,B ,C 三点共线.故选A.(2)由题意,A ,B ,D 三点共线,故必存在一个实数λ,使得AB ―→=λBD ―→. 又AB ―→=3e 1+2e 2,CB ―→=k e 1+e 2,CD ―→=3e 1-2ke 2, 所以BD ―→=CD ―→-CB ―→=3e 1-2ke 2-(ke 1+e 2) =(3-k )e 1-(2k +1)e 2,所以3e 1+2e 2=λ(3-k )e 1-λ(2k +1)e 2, 又e 1与e 2不共线,所以⎩⎪⎨⎪⎧3=λ(3-k ),2=-λ(2k +1),解得k =-94.[答案] (1)A (2)-94[方法技巧] 平面向量共线定理的3个应用1.[考法一]在等腰梯形ABCD 中,AB ―→=-2CD ―→,M 为BC 的中点,则AM ―→=( ) A.12AB ―→+12AD ―→ B.34AB ―→+12AD ―→C.34AB ―→+14AD ―→D.12AB ―→+34AD ―→解析:选B 因为AB ―→=-2CD ―→,所以AB ―→=2DC ―→.又M 是BC 的中点,所以AM ―→=12(AB―→+AC ―→)=12(AB ―→+AD ―→+DC ―→)=12⎝⎛⎭⎫AB ―→+AD ―→+12 AB ―→ =34AB ―→+12AD ―→,故选B. 2.[考法一]在△ABC 中,AB =2,BC =3,∠ABC =60°,AD 为BC 边上的高,O 为AD 的中点,若AO ―→=λAB ―→+μBC ―→,其中λ,μ∈R ,则λ+μ等于( )A .1 B.12 C.13D.23解析:选D 由题意易得AD ―→=AB ―→+BD ―→=AB ―→+13BC ―→,则2AO ―→=AB ―→+13BC ―→,即AO ―→=12AB ―→+16BC ―→.故λ+μ=12+16=23.3.[考法二]设两个非零向量a 与b 不共线.(1)若AB ―→=a +b ,BC ―→=2a +8b ,CD ―→=3(a -b ),求证:A ,B ,D 三点共线; (2)试确定实数k ,使ka +b 和a +kb 共线.解:(1)证明:∵AB ―→=a +b ,BC ―→=2a +8b ,CD ―→=3(a -b ), ∴BD ―→=BC ―→+CD ―→=2a +8b +3(a -b )=5(a +b )=5AB ―→, ∴AB ―→,BD ―→共线,又它们有公共点B , ∴A ,B ,D 三点共线. (2)∵ka +b 与a +kb 共线,∴存在实数λ,使ka +b =λ(a +kb ),即(k -λ)a =(λk -1)b . 又a ,b 是两个不共线的非零向量,∴⎩⎪⎨⎪⎧k -λ=0,λk -1=0.∴k 2-1=0.∴k =±1. [课时跟踪检测] 1.(2019·山东省实验中学高三摸底测试)已知a ,b 是两个非零向量,且|a +b |=|a |+|b |,则下列说法正确的是( )A .a +b =0B .a =bC .a 与b 反向共线D .存在正实数λ,使得a =λb解析:选D 由已知得,向量a 与b 为同向向量,即存在正实数λ,使得a =λb ,故选D.2.设a 0为单位向量,下述命题中:①若a 为平面内的某个向量,则a =|a |a 0;②若a 与a 0平行,则a =|a |a 0;③若a 与a 0平行且|a |=1,则a =a 0.假命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3解析:选D 向量是既有大小又有方向的量,a 与|a |a 0的模相同,但方向不一定相同,故①是假命题;若a 与a 0平行,则a 与a 0的方向有两种情况:一是同向,二是反向,反向时a =-|a |a 0,故②③也是假命题.综上所述,假命题的个数是3.3.(2019·广东仲元中学期中)在平行四边形ABCD 中,下列结论错误的是( ) A .|AB ―→|=|AD ―→|一定成立 B .AC ―→=AB ―→+AD ―→一定成立 C .AD ―→=BC ―→一定成立D .BD ―→=AD ―→-AB ―→一定成立解析:选A 在平行四边形ABCD 中,AC ―→=AB ―→+AD ―→一定成立,AD ―→=BC ―→一定成立,BD ―→=AD ―→-AB ―→一定成立,但|AB ―→|=|AD ―→|不一定成立.故选A.4.(2019·石家庄高三一检)在△ABC 中,点D 在边AB 上,且BD ―→=12DA ―→,设CB ―→=a ,CA ―→=b ,则CD ―→=( )A.13a +23bB.23a +13b C.35a +45b D.45a +35b 解析:选B ∵BD ―→=12DA ―→,∴BD ―→=13BA ―→,∴CD ―→=CB ―→+BD ―→=CB ―→+13BA ―→=CB ―→+13(CA ―→-CB ―→)=23CB ―→+13CA ―→=23a +13b ,故选B. 5.(2019·长春模拟)如图所示,下列结论正确的是( )①PQ ―→=32a +32b ;②PT ―→=32a -b ;③PS ―→=32a -12b ;④PR ―→=32a +b .A .①②B .③④C .①③D .②④解析:选C ①根据向量的加法法则,得PQ ―→=32a +32b ,故①正确;②根据向量的减法法则,得PT ―→=32a -32b ,故②错误;③PS ―→=PQ ―→+QS ―→=32a +32b -2b =32a -12b ,故③正确;④PR ―→=PQ ―→+QR ―→=32a +32b -b =32a +12b ,故④错误,故选C.6.(2019·嘉兴调研)已知点O 为△ABC 外接圆的圆心,且OA ―→+OB ―→+CO ―→=0,则△ABC 的内角A 等于( )A .30°B .45°C .60°D .90°解析:选A 由OA ―→+OB ―→+CO ―→=0得,OA ―→+OB ―→=OC ―→,由O 为△ABC 外接圆的圆心,结合向量加法的几何意义知,四边形OACB 为菱形,且∠CAO =60°,故A =30°.7.(2019·江西新余第一中学模拟)如图,已知△OAB ,若点C 满足AC ―→=2CB ―→,OC ―→=λOA ―→+μOB ―→(λ,μ∈R),则1λ+1μ=( )A.13B.23C.29D.92解析:选D ∵OC ―→=OA ―→+AC ―→=OA ―→+23AB ―→=OA ―→+23(OB ―→-OA ―→)=13OA ―→+23OB ―→,∴λ=13,μ=23,∴1λ+1μ=3+32=92.故选D.8.(2019·张家口月考)在四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,若2OA ―→+OC ―→=2OD ―→+OB ―→,则四边形ABCD 一定是( )A .矩形B .梯形C .平行四边形D .菱形解析:选B ∵2OA ―→+OC ―→=2OD ―→+OB ―→,∴2(OA ―→-OD ―→)=OB ―→-OC ―→,即2DA ―→=CB ―→,∴DA ∥CB ,且2|DA ―→ |=|CB ―→|,∴四边形ABCD 一定是梯形.故选B.9.(2019·甘肃诊断)设D 为△ABC 所在平面内一点,BC ―→=-4CD ―→,则AD ―→=( )A.14AB ―→-34AC ―→B.14AB ―→+34AC ―→C.34AB ―→-14AC ―→ D.34AB ―→+14AC ―→ 解析:选B 法一:设AD ―→=x AB ―→+y AC ―→,由BC ―→=-4CD ―→可得,BA ―→+AC ―→=-4CA―→-4AD ―→,即-AB ―→-3AC ―→=-4x AB ―→-4y AC ―→,则⎩⎪⎨⎪⎧-4x =-1,-4y =-3,解得⎩⎨⎧x =14,y =34,即AD ―→=14AB ―→+34AC ―→,故选B. 法二:在△ABC 中,BC ―→=-4CD ―→,即-14BC ―→=CD ―→,则AD ―→=AC ―→+CD ―→=AC ―→-14BC―→=AC ―→-14(BA ―→+AC ―→)=14AB ―→+34AC ―→,故选B.10.(2019·曲阜模拟)如图,在△ABC 中,AN ―→=13NC ―→,P 是BN 上的一点,若AP ―→=m AB ―→+29AC ―→,则实数m 的值为( )A.13B.19 C .1D .3解析:选B 因为AN ―→=13NC ―→,所以AC ―→=4AN ―→.所以AP ―→=m AB ―→+29AC ―→=m AB ―→+89AN ―→,因为B ,P ,N 共线,所以m +89=1,m =19.11.(2019·河南三市联考)若AP ―→=12PB ―→,AB ―→=(λ+1)BP ―→,则λ=________.解析:由AP ―→=12PB ―→可知,点P 是线段AB 上靠近点A 的三等分点,则AB ―→=-32BP ―→,所以λ+1=-32,解得λ=-52.答案:-5212.(2019·石家庄高三摸底考试)平行四边形ABCD 中,M 为BC 的中点,若AB ―→=λAM ―→+μDB ―→,则λμ=________.解析:∵DB ―→=AB ―→-AD ―→=AB ―→-BC ―→=AB ―→-2BM ―→=3AB ―→-2AM ―→,∴AB ―→=λAM ―→+3μAB ―→-2μAM ―→,∴(1-3μ)AB ―→=(λ-2μ)AM ―→,∵AB ―→和AM ―→是不共线向量,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-3μ=0,λ-2μ=0,解得⎩⎨⎧μ=13,λ=23,∴λμ=29. 答案:29 13.(2019·盐城一模)在△ABC 中,∠A =60°,∠A 的平分线交BC 于点D ,若AB =4,且AD ―→=14AC ―→+λAB ―→ (λ∈R),则AD 的长为________. 解析:因为B ,D ,C 三点共线,所以14+λ=1,解得λ=34,如图,过点D 分别作AC ,AB 的平行线交AB ,AC 于点M ,N ,则AN ―→=14AC ―→,AM ―→=34AB ―→,经计算得AN =AM =3,AD =3 3. 答案:3 314.在直角梯形ABCD 中,∠A =90°,∠B =30°,AB =23,BC =2,点E 在线段CD 上,若AE ―→=AD ―→+μAB ―→,则μ的取值范围是________.解析:由题意可求得AD =1,CD =3,所以AB ―→=2DC ―→.∵点E 在线段CD 上,∴DE ―→=λDC ―→ (0≤λ≤1).∵AE ―→=AD ―→+DE ―→,又AE ―→=AD ―→+μAB ―→=AD ―→+2μDC ―→=AD ―→+2μλDE ―→,∴2μλ=1,即μ=λ2.∵0≤λ≤1,∴0≤μ≤12, 即μ的取值范围是⎣⎡⎦⎤0,12. 答案:⎣⎡⎦⎤0,12 15.已知O ,A ,B 是不共线的三点,且OP ―→=m OA ―→+n OB ―→ (m ,n ∈R).(1)若m +n =1,求证:A ,P ,B 三点共线;(2)若A ,P ,B 三点共线,求证:m +n =1.证明:(1)若m +n =1,则OP ―→=m OA ―→+(1-m )OB ―→=OB ―→+m (OA ―→-OB ―→),∴OP ―→-OB ―→=m (OA ―→-OB ―→),即BP ―→=m BA ―→,∴BP ―→与BA ―→共线. 又∵BP ―→与BA ―→有公共点B ,∴A ,P ,B 三点共线.(2)若A ,P ,B 三点共线,则存在实数λ,使BP ―→=λBA ―→,∴OP ―→-OB ―→=λ(OA ―→-OB ―→).又OP ―→=m OA ―→+n OB ―→.故有m OA ―→+(n -1)OB ―→=λOA ―→-λOB ―→, 即(m -λ)OA ―→+(n +λ-1)OB ―→=0.∵O ,A ,B 不共线,∴OA ―→,OB ―→不共线,∴⎩⎪⎨⎪⎧m -λ=0,n +λ-1=0,∴m +n =1.。

2020届高考数学一轮复习第五章平面向量5.1平面向量的概念及线性运算、平面向量基本定理及坐标表示课件

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,故选A.
4
44
题型归纳 平面向量线性运算问题的常见类型及解题策略 (1)考查向量加法或减法的几何意义. (2)求已知向量的和或差.一般共起点的向量求和用平行四边形法则,求差用三角形法则;求首 尾相连的向量的和用三角形法则. (3)与三角形综合,求参数的值.求出向量的和或差,与已知条件中的式子比较,求得参数. (4)与平行四边形综合,研究向量的关系.画出图形,找出图中的相等向量、共线向量,将所求向 量转化到同一个平行四边形或三角形中求解.
1.(2016四川,9,5分)已知正三角形ABC的边长为2 3 ,平面ABC内的动点P,M满足| AP |=1, PM =

MC

,则| BM
|2的最大值是
(
)
A. 43
4
B. 49
4
C. 37 6 3 4
D. 37 2 33 4
答案 B 以A为坐标原点,
建立如图所示的平面直角坐标系,
.
答案 8 解析 本题考查两向量垂直的充要条件和向量的坐标运算,考查了方程的思想方法. ∵a⊥b,∴a·b=(-4,3)·(6,m)=-24+3m=0, ∴m=8.
易错警示 容易把两向量平行与垂直的条件混淆.
3.(2011北京,10,5分)已知向量a=( 3 ,1),b=(0,-1),c=(k, 3 ).若a-2b与c共线,则k=
.
答案 -3
解析 本题考查向量平行的条件. ∵a=(2,6),b=(-1,λ),a∥b, ∴2λ-6×(-1)=0,∴λ=-3.
8.(2015江苏,6,5分)已知向量a=(2,1),b=(1,-2),若ma+nb=(9,-8)(m,n∈R),则m-n的值为
.

2020届高考数学一轮复习平面向量的概念及线性运算平面向量基本定理及坐标表示教师用书PDF含解析

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正弦、余弦定理
正、余弦定理在解三角形中 的应用
平面向量的数量积
①平面向量的数量积 ②共线向量定理
解三角 形及 其综 合 求三角形的面积问题
应用
解 三 角 形 及 其 综 合 ①余弦定理的推论
应用
②求三角形面积
向量的综合应用
①平面 向 量 的 坐 标 运 算 及 平面向量的绝对值不等式 ②平面向量模的最值问题
的定义及长度、角度问题,平面向量数量 积的坐标表示及运算. 2. 有时向 量 作 为 解 答 题 的 一 个 条 件 出 现, 与解析几何、三角函数等结合考查. 3.正弦定理、余弦定理的综合应用. 4.三角形面积的求法.
02 考频赋分 浮动较大,多则 20 分左右,少则 10 分左右.
03 题型难度 1.直接考查向量的题目一般为中等偏上. 2.作为一个 已 知 条 件 在 解 答 题 中 出 现, 要
数形结合法 数学运算
数学运算 数形结合法
逻辑推理
公式法 数学运算
定义法 数学运算 数形结合法 逻辑推理
公式法 数学运算
公式法 数学运算
性质法
数学运算 逻辑推理
性质法 数学运算
公式法 数学运算 数形结合法 数学运算
公式法 数学运算
命题规律与趋势
01 考查内容 1. 平面向量 线 性 运 算 的 几 何 意 义, 数 量 积
向量的综合应用
平面向 导 的 数 量 积 的 性 质 及向量的综合应用
解 三 角 形 及 其 综 合 正弦定理在解三角形中的
应用
应用
平面向量的数量积
数量积的运算
解三角 形及 其综 合 应用
①正弦 定 理 在 解 三 角 形 中 的应用 ②正弦 定 理 与 面 积 的 综 合 问题

2020年高考数学(理)一轮复习专题5.1 平面向量的概念及线性运算(讲)(原卷版)

2020年高考数学(理)一轮复习专题5.1 平面向量的概念及线性运算(讲)(原卷版)

专题5.1平面向量的概念及线性运算1.了解向量的实际背景;2.理解平面向量的概念,理解两个向量相等的含义;3.理解向量的几何表示;4.掌握向量加法、减法的运算,并理解其几何意义;5.掌握向量数乘的运算及其几何意义,理解两个向量共线的含义;6.了解向量线性运算的性质及其几何意义.知识点一向量的有关概念名称定义备注向量既有大小又有方向的量;向量的大小叫做向量的长度(或称模)平面向量是自由向量零向量长度为0的向量记作0,其方向是任意的单位向量长度等于1个单位的向量非零向量a 的单位向量为±a |a |平行向量方向相同或相反的非零向量(又叫做共线向量)0与任一向量平行或共线相等向量长度相等且方向相同的向量两向量只有相等或不相等,不能比较大小相反向量长度相等且方向相反的向量0的相反向量为知识点二向量的线性运算向量运算定义法则(或几何意义)运算律加法求两个向量和的运算三角形法则平行四边形法则(1)交换律:a +b =b +a ;(2)结合律:(a +b)+c =a +(b+c)减法求a 与b 的相反向量-b 的和的运算叫做a 与ba -b =a +(-b)的差三角形法则数乘求实数λ与向量a 的积的运算|λa|=|λ||a|,当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同;当λ<0时,λa 的方向与a 的方向相反;当λ=0时,λa =0λ(μa)=(λμ)a ;(λ+μ)a =λa +μa ;λ(a +b)=λa +λb知识点三共线向量定理向量a(a ≠0)与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使得b =λa.,向量概念的4点注意(1)注意0与0的区别,0是一个实数,0是一个向量,且|0|=0.(2)单位向量有无数个,它们的模相等,但方向不一定相同.(3)零向量和单位向量是两个特殊的向量,它们的模是确定的,但是方向不确定,因此在解题时要注意它们的特殊性.比如:命题“若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c”是假命题,因为当b 为零向量时,a ,c 可为任意向量,两者不一定平行.(4)任一组平行向量都可以平移到同一直线上.【特别提醒】向量线性运算的3点提醒(1)两个向量的和仍然是一个向量.(2)利用三角形法则时,两向量要首尾相连,利用平行四边形法则时,两向量要有相同的起点.(3)当两个向量共线时,三角形法则仍然适用,而平行四边形法则不适用.【拓展提升】共线向量定理的深解读定理中限定了a≠0,这是因为如果a =0,则λa =0,(1)当b≠0时,定理中的λ不存在;(2)当b =0时,定理中的λ不唯一.因此限定a≠0的目的是保证实数λ的存在性和唯一性.知识点四必备结论1.一般地,首尾顺次相接的多个向量的和等于从第一个向量的起点指向最后一个向量的终点的向量,即A 1A 2―→+A 2A 3―→+A 3A 4―→+…+A n -1A n ―→=A 1A n ―→.特别地,一个封闭图形首尾连接而成的向量和为零向量.2.在△ABC 中,AD ,BE ,CF 分别为三角形三边上的中线,它们交于点G (如图所示),易知G 为△ABC 的重心,则有如下结论:(1)GA ―→+GB ―→+GC ―→=0;(2)AG ―→=13(AB ―→+AC ―→);(3)GD ―→=12(GB ―→+GC ―→)=16(AB ―→+AC ―→).3.若OA ―→=λOB ―→+μOC ―→(λ,μ为常数),则A ,B ,C 三点共线的充要条件是λ+μ=1.4.对于任意两个向量a ,b ,都有:①||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|;②|a +b|2+|a -b|2=2(|a|2+|b|2).当a ,b 不共线时:①的几何意义是三角形中的任意一边的长小于其他两边长的和且大于其他两边长的差的绝对值;②的几何意义是平行四边形中两邻边的长与两对角线的长之间的关系.考点一平面向量的有关概念【典例1】(河北衡水二中2019届高三调研)给出下列四个命题:①若|a |=|b |,则a =b ;②若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,则“AB →=DC →”是“四边形ABCD 为平行四边形”的充要条件;③若a =b ,b =c ,则a =c ;④a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b .其中正确命题的序号是()A.②③B.①②C.③④D.②④【归纳总结】向量有关概念的关键点(1)向量定义的关键是方向和长度.(2)非零共线向量的关键是方向相同或相反,长度没有限制.(3)相等向量的关键是方向相同且长度相等.(4)单位向量的关键是长度都是一个单位长度.(5)零向量的关键是长度是0,规定零向量与任意向量共线.【变式1】(山东泰安一中2019届高三模拟)给出下列命题:①两个具有公共终点的向量,一定是共线向量;②λa =0(λ为实数),则λ必为零;③λ,μ为实数,若λa =μb ,则a 与b 共线.其中错误的命题的个数为()A .0 B.1C .2D .3考点二向量的线性运算【典例2】(2018·全国卷Ⅰ)在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB ―→=()A.34AB ―→-14AC ―→B.14AB ―→-34AC ―→C.34AB ―→+14AC ―→D .14AB ―→+34AC―→【方法技巧】向量的线性运算,即用几个已知向量表示某个向量,基本技巧为:一般共起点的向量求和用平行四边形法则;求差用三角形法则;求首尾相连向量的和用三角形法则.【变式2】(山西平遥中学2019届期末)在△ABC 中,AB ―→=c ,AC ―→=b ,若点D 满足BD ―→=2DC ―→,则AD ―→等于()A.23b +13cB.53c -23b C.23b -13c D .13b +23c考点三根据向量线性运算求参数【典例3】(湖南长郡中学2019届期中)在△ABC 中,AB =2,BC =3,∠ABC =60°,AD 为BC 边上的高,O 为AD 的中点,若AO ―→=λAB ―→+μBC ―→,其中λ,μ∈R ,则λ+μ等于()A .1 B.12C.13D .23【方法技巧】解决此类问题可以通过研究向量间的关系,通过向量的运算将向量表示出来,进行比较求参数的值.【变式3】(四川省百校2019届高三模拟冲刺)已知向量()()2,1,1,a b λ=-=,若()()2//2a b a b +- ,则实数λ=()A .2B .-2C .12D .1-2考点四线向量定理的应用【典例4】(2019·河南郑州第一次质量预测)已知A ,B ,C 是直线l 上不同的三个点,点O 不在直线l 上,则使等式x 2OA →+xOB →+BC →=0成立的实数x 的取值集合为()A.{0}B.∅C.{-1}D.{0,-1}【方法技巧】利用共线向量定理解题的方法(1)a ∥b ⇔a =λb(b≠0)是判断两个向量共线的主要依据.注意待定系数法和方程思想的运用.(2)证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线.即A ,B ,C 三点共线⇔AB ―→,AC ―→共线.(3)若a 与b 不共线且λa =μb ,则λ=μ=0.(4)OA ―→=λOB ―→+μOC ―→(λ,μ为实数),若A ,B ,C 三点共线,则λ+μ=1.【变式4】(2019·安徽合肥市第二次质量检测)设两个非零向量a 与b 不共线,若a 与b 的起点相同,且a ,t b ,13(a +b)的终点在同一条直线上,则实数t 的值为________.。

届高考数学一轮复习讲义5.1平面向量的概念及线性运算

届高考数学一轮复习讲义5.1平面向量的概念及线性运算

届高考数学一轮复习讲义5.1平面向量的概念及线性运算一轮复习讲义平面向量的概念及线性运算要点梳理1.向量的有关概念名称向量忆一忆知识要点定义既有大小又有方向的量;向量的大小叫做向量的长度(或称为模) 长度为0 的向量;其方向是任意的备注平面向量是自由向量零向量记作0单位向量非零向量a 的单位向量长度等于1个单位的向量a 为± |a|要点梳理平行向量共线向量相等向量相反向量忆一忆知识要点方向相同或相反的非零向量0 与任一向量平行或共线两向量只有相等或不等,不能比较大小0 的相反向量为0方向相同或相反的非零向量又叫做共线向量长度相等且方向相同的向量长度相等且方向相反的向量忆一忆知识要点2.向量的线性运算向量运算定义法则(或几何意义) 运算律(1)交换律:加法求两个向量和的运算平行四边形三角形a+b=b+a (2)结合律:(a+b)+c=a+(b+c) .要点梳理求a 与b 的相减法反向量-b 的和的运算叫做a 与b 的差忆一忆知识要点a-b=a+(-b)三角形法则(1)|λa|= |λ||a| ;(2)当λ0 时,的方向λ(μa)= λμa ; λa 求实数λ 与向与a 的方向相同;当(λ+μ)a= λa+ 数乘量 a 的积的运μa ; λ0 时,λa 的方向与a 算的方向相反;当λ=0 λ(a+b)=λa+λb 时,λa= 0要点梳理3.共线向量定理忆一忆知识要点b=λa向量a(a≠0)与b 共线的充要条件是存在惟一一个实数λ, 使得 .[难点正本疑点清源]1.向量的两要素向量具有大小和方向两个要素. 用有向线段表示向量时,与有向线段起点的位置没有关系.同向且等长的有向线段都表示同一向量. 或者说长度相等、方向相同的向量是相等的. 向量只有相等或不等,而没有谁大谁小之说,即向量不能比较大小.2.向量平行与直线平行的区别向量平行包括向量共线和重合的情况,而直线平行不包括共线的情况.因而要利用向量平行证明向量所在直线平行,必须说明这两条直线不重合.平面向量的概念辨析例1 给出下列命题:①若|a|=|b|,则a=b;②若A,B,C,D 是不共线的四点,则→ → AB=DC是四边形ABCD 为平行四边形的充要条件;③若a=b, b=c,则a=c;④a=b 的充要条件是|a|=|b|且a∥b. 其中正确的序号是________.①不正确.两个向量的长度相等,但它们的方向不一定相同.→ → → → → → ②正确.∵AB=DC,∴|AB|=|DC|且AB∥DC, 又∵A,B,C,D 是不共线的四点,∴四边形ABCD 为平行四边→ → → 形;反之,若四边形ABCD 为平行四边形,则AB∥DC且|AB|= → → → |AB|,因此,AB=DC.③正确.∵a=b,∴a,b 的长度相等且方向相同;又b=c, ∴b,c 的长度相等且方向相同,∴a,c的长度相等且方向相同,故a=c. ④不正确.当a∥b 且方向相反时,即使|a|=|b|,也不能得到 a =b,故|a|=|b|且a∥b 不是a=b 的充要条件,而是必要不充分条件. 综上所述,正确命题的序号是②③.答案②③探究提高(1)正确理解向量的相关概念及其含义是解题的关键. (2)相等向量具有传递性,非零向量的平行也具有传递性. (3)共线向量即为平行向量,它们均与起点无关. (4)向量可以平移,平移后的向量与原向量是相等向量.解题时,不要把它与函数图象移动混为一谈. a a (5)非零向量 a 与的关系是:是 a 方向上的单位向量. |a| |a|变式训练1判断下列命题是否正确,不正确的请说明理由. (1)若向量a 与b 同向,且|a||b|,则a (2)若|a|=|b|,则a 与b 的长度相等且方向相同或相反;(3)若|a|=|b|,且 a 与 b 方向相同,则a=b; (4)由于零向量的方向不确定,故零向量不与任意向量平行;(5)若向量 a 与向量 b 平行,则向量 a 与b 的方向相同或相反;→ → (6)若向量AB与向量CD 是共线向量,则A,B,C,D 四点在一条直线上;(7)起点不同,但方向相同且模相等的几个向量是相等向量;(8)任一向量与它的相反向量不相等.解(1)不正确,因为向量只讨论相等和不等,而不能比较大小.(2)不正确,因为向量模相等与向量的方向无关.(3)正确. (4)不正确,因为规定零向量与任意向量平行. (5)不正确,因为两者中若有零向量,零向量的方向是任意的. → → (6)不正确,因为AB 与CD 共线,而AB 与CD 可以不共线即AB∥CD.(7)正确. (8)不正确,因为零向量可以与它的相反向量相等.向量的线性运算例2 在△ABC 中,D、E 分别为BC、AC 边上的中点,G 为→ → BE 上一点,且GB=2GE,设AB=a,AC=b,试用a,b 表示→ → AD,AG.结合图形性质,准确灵活运用三角形法则和平行四边形法则是向量加减运算的关键. → =1(AB+AC)=1a+1b; → → 解AD 2 2 2 →=AB+BG=AB+2BE=AB+1(BA+BC) → → → → AG → → → 3 3 2→ 1 → →1→ 1→ 1 1 = AB+ (AC-AB)= AB+ AC= a+ b. 3 3 3 3 3 3探究提高(1)解题的关键在于搞清构成三角形的三个问题间的相互关系,能熟练地找出图形中的相等向量,并能熟练运用相反向量将加减法相互转化. (2)用几个基本向量表示某个向量问题的基本技巧:①观察各向量的位置;②寻找相应的三角形或多边形;③运用法则找关系;④ 化简结果.变式训练2在△ABC 中,E、F 分别为AC、AB 的中点,BE 与CF 相交于G → → → 点,设AB=a,AC=b,试用 a,b 表示AG.→ → → → → AG=AB+BG=AB+λBE → λ → → =AB+ (BA+BC) 2 λ → λ → → = 1-2 AB+ (AC-AB) 2 → +λ AC=(1-λ)a+λb. →=(1-λ) AB 2 2 解→ =AC+CG=AC+mCF=AC+m(CA+CB) → → → → 又AG → → → 2 → +mAB=ma+(1-m)b, → =(1-m) AC 2 2 m 1-λ= 2 2 → =1a+1b. ∴ ,解得λ=m= ,∴AG 3 3 3 λ 1-m= 2平面向量的共线问题例3 设两个非零向量a 与b 不共线,→ → → (1)若AB=a+b,BC=2a+8b,CD=3(a-b),求证:A、B、D 三点共线;(2)试确定实数k,使ka+b 和a+kb 共线.解决点共线或向量共线问题,要结合向量共线定理进行. → → → (1)证明∵AB=a+b,BC=2a+8b,CD=3(a-b), → → →∴BD=BC+CD=2a+8b+3(a-b)→ =2a+8b+3a-3b=5(a+b)=5AB. → →∴AB、BD共线,又∵它们有公共点B,∴A、B、D 三点共线.(2)解∵ka+b 与a+kb 共线,∴存在实数λ,使ka+b=λ(a+kb), 即ka+b=λa+λkb.∴(k-λ)a=(λk-1)b.∵a、b 是不共线的两个非零向量,∴k-λ=λk-1=0,∴k2-1=0.∴k=± 1.探究提高(1)证明三点共线问题,可用向量共线解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线. (2)向量a、b 共线是指存在不全为零的实数λ1,λ2,使λ1a+λ2b= 0 成立,若λ1a+λ2b=0,当且仅当λ1=λ2=0 时成立,则向量a、b 不共线.变式训练2如图所示,△ABC 中,在AC 上取一点N, 1 使得AN= AC,在AB 上取一点M,使得3 1 AM= AB,在BN 的延长线上取点P,使得 3 1 → → → NP= BN,在CM 的延长线上取点Q,使得MQ=λCM时,AP= 2 → QA,试确定λ 的值. 1 → →1→ → → → 1 → → 解∵AP=NP-NA= (BN-CN)= (BN+NC)= BC, 2 2 2 → → → 1→ → QA=MA-MQ= BM+λMC, 2 1→ → → → 1→ 又∵AP=QA,∴ BM+λMC= BC, 2 2 1 → 1→ 即λMC= MC,∴λ= . 2 2。

2020届高三一轮复习理科数学课件 平面向量的概念及线性运算

2020届高三一轮复习理科数学课件  平面向量的概念及线性运算

(6)共线向量定理 b=λa 中,当 a=0 时,则实数 λ 不唯一.( × ) 解析 当 a=0 且 b≠0 时,λ 不存在.故不正确.
2.如图所示,向量 a-b 等于( C )
A.-4e1-2e2
B.-2e1-4e2
C.e1-3e2
D.3e1-e2
→ 解析 由题图可得 a=-3e2,b=-e1,则 a-b=BA=e1-3e2.
3.若|A→B|=|A→D|,且B→A=C→D,则四边形 ABCD 的形状为( C )
A.正方形
B.矩形
C.菱形
D.等腰梯形
→→ 解析 ∵BA=CD,∴四边形 ABCD 为平行四边形.
→→ 又|AB|=|AD|,∴四边形 ABCD 为菱形.
4.在△ABC 中,A→B=c,A→C=b.若点 D 满足B→D=2D→C,则A→D=
锁定高考
理数
第四章 平面向量、数系的扩充与复数的引入
4.1
平面向量的概念及线性运算
【考纲考情】
考试说明 1.通过对力、速度、位移等的分析,了解向量的实际背景,理解平面向量 的意义和两个向量相等的含义. 2.理解向量的几何表示和基本要素. 3.借助实例和平面向量的几何表示,掌握平面向量加、减运算及运算法则, 理解其几何意义. 4.通过实例分析,掌握平面向量数乘运算及运算法则,理解其几何意义.理 解两个平面向量共线的含义. 5.了解平面向量的线性运算性质及其几何意义
解析 若 b=0,则 a 与 c 不一定平行. (4)A→B+B→A=0.( × )
→→ 解析 AB+BA=0,而不等于 0.


(5)向量AB与向量CD是共线向量,则 A,B,C,D 四点在一条直线
上.( × )

2020高考理科数学一轮复习 第五章 1 第1讲 平面向量的概念及线性运算

2020高考理科数学一轮复习 第五章  1 第1讲 平面向量的概念及线性运算

第五章 平面向量
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)向量与有向线段是一样的,因此可以用有向线段来表示向 量.( ) (2)零向量与任意向量平行.( ) (3)若 a∥b,b∥c,则 a∥c.( ) (4)若向量A→B与向量C→D是共线向量,则 A,B,C,D 四点在一 条直线上.( )

第五章 平面向量
已知 a 与 b 是两个不共线向量,且向量 a+λb 与-(b-3a)共 线,则 λ=________. 解析:由题意知存在 k∈R,使得 a+λb=k[-(b-3a)],所以 λ1==-3kk,,解得kλ==-13,13. 答案:-13
第五章 平面向量
平面向量的有关概念(自主练透)
C.A→D=43A→B+13A→C
D.A→D=43A→B-13A→C
解析:选 A.由题意得A→D=A→C+C→D=A→C+13B→C=A→C+13A→C-13
A→B=-13A→B+43A→C.
第五章 平面向量
(教材习题改编)化简: (1)(A→B+M→B)+B→O+O→M=________. (2)N→Q+Q→P+M→N-M→P=________. 解析:(1)(A→B+M→B)+B→O+O→M=(A→B+B→O)+(O→M+M→B)=A→O +O→B=A→B. (2)N→Q+Q→P+M→N-M→P=N→P+P→N=0.
法则(或几何意义)
运算律
|λa|=_|λ_|_|a_|_,当 λ>0 时,λ(μa)=_(_λμ__)a_; 求实数 λ 与 λa 与 a 的方向_相__同__; (λ+μ)a=
数乘
向量 a 的积 当 λ<0 时,λa 与 a 的 __λ_a_+__μ_a__;
的运算

2020届高考理科数学一轮复习讲义:第五章§5.1 平面向量的概念及线性运算、平面向量基本定理及坐标表示

2020届高考理科数学一轮复习讲义:第五章§5.1 平面向量的概念及线性运算、平面向量基本定理及坐标表示

第五章 平面向量 3
对应学生用书起始页码 P78
一、平面向量线性运算的解题策略
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考点一 平面向量的概念及线性运算 高频考点
1.向量的线性运算
向量 运算
定义
法则( 或几何意义)
运算律
求两个向 加法
量和的运算
( 1) 交换律: a+b = b+a. ( 2 ) 结 合 律: (a+b) +c = a+ ( b+c)
减去一个 向量相当 减法 于 加 上 这 个向量的 相反向量
转化为以→AB与→AC为基底的两种形式,由平面向量基本定理得出
关于变量 m,n 的两个方程,求解即可.
解析
由题意得A→N =
1 3
→AC =
1 3
b,A→M =
1 2
→AB =
1 2
a,
由 N,E,B 三点共线可知,存在实数 m,满足→AE = m A→N+(1-
m)→AB =
1 3
mb+( 1-m) a.

5 2
λ
→AE + 2λ

2020年高考理科一轮复习:第4章 第1讲 平面向量的概念及线性运算

2020年高考理科一轮复习:第4章  第1讲 平面向量的概念及线性运算

基础知识过关
经典题型冲关
课后作业
1.已知 O,A,B,C 为同一平面内的四个点,若 2A→C+C→B=0,则向 量O→C等于( )
A.23O→A-31O→B B.-13O→A+23O→B C.2O→A-O→B D.-O→A+2O→B
答案 C
基础知识过关
经典题型冲关
课后作业
答案
解析 因为A→C=O→C-O→A,C→B=O→B-O→C,所以 2A→C+C→B=2(O→C-O→A) +(O→B-O→C)=O→C-2O→A+O→B=0,所以O→C=2O→A-O→B,故选 C.
易证△AOC 为等边三角形,所以 AC=12AB,所以C→D=21A→B,所以A→D=A→C +C→D=A→C+12A→B=b+12a=12a+b.
基础知识过关
经典题型冲关
课后作业
解析
题型 三 共线向量定理的应用
角度 1 证明向量共线或三点共线 1.已知平面内一点 P 及△ABC,若P→A+P→B+P→C=A→B,则点 P 与△ABC 的位置关系是( ) A.点 P 在线段 AB 上 B.点 P 在线段 BC 上 C.点 P 在线段 AC 上 D.点 P 在△ABC 外部
答案 解析
(3)设 a,b 是不共线的两个向量,已知B→A=a+2b,B→C=4a-4b,C→D= -a+2b,则( )
A.A,B,D 三点共线 B.A,C,D 三点共线 C.A,B,C 三点共线 D.B,C,D 三点共线
答案 B 解析 因为B→A=a+2b,所以A→B=-a-2b,所以A→C=A→B+B→C=(-a -2b)+(4a-4b)=3a-6b=-3(-a+2b)=-3C→D. 所以A→C∥C→D,所以 A,C,D 三点共线.
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课时跟踪检测(二十七) 平面向量的概念及线性运算1.(2019·山东省实验中学高三摸底测试)已知a ,b 是两个非零向量,且|a +b |=|a |+|b |,则下列说法正确的是( )A .a +b =0B .a =bC .a 与b 反向共线D .存在正实数λ,使得a =λb解析:选D 由已知得,向量a 与b 为同向向量,即存在正实数λ,使得a =λb ,故选D.2.设a 0为单位向量,下述命题中:①若a 为平面内的某个向量,则a =|a |a 0;②若a 与a 0平行,则a =|a |a 0;③若a 与a 0平行且|a |=1,则a =a 0.假命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3解析:选D 向量是既有大小又有方向的量,a 与|a |a 0的模相同,但方向不一定相同,故①是假命题;若a 与a 0平行,则a 与a 0的方向有两种情况:一是同向,二是反向,反向时a =-|a |a 0,故②③也是假命题.综上所述,假命题的个数是3.3.(2019·广东仲元中学期中)在平行四边形ABCD 中,下列结论错误的是( ) A .|AB ―→|=|AD ―→|一定成立 B .AC ―→=AB ―→+AD ―→一定成立 C .AD ―→=BC ―→一定成立D .BD ―→=AD ―→-AB ―→一定成立解析:选A 在平行四边形ABCD 中,AC ―→=AB ―→+AD ―→一定成立,AD ―→=BC ―→一定成立,BD ―→=AD ―→-AB ―→一定成立,但|AB ―→|=|AD ―→|不一定成立.故选A.4.(2019·石家庄高三一检)在△ABC 中,点D 在边AB 上,且BD ―→=12DA ―→,设CB―→=a ,CA ―→=b ,则CD ―→=( )A.13a +23bB.23a +13b C.35a +45b D.45a +35b 解析:选B ∵BD ―→=12DA ―→,∴BD ―→=13BA ―→,∴CD ―→=CB ―→+BD ―→=CB ―→+13BA ―→=CB ―→+13(CA ―→-CB ―→)=23CB ―→+13CA ―→=23a +13b ,故选B.5.(2019·长春模拟)如图所示,下列结论正确的是( )①PQ ―→=32a +32b ;②PT ―→=32a -b ;③PS ―→=32a -12b ;④PR ―→=32a +b .A .①②B .③④C .①③D .②④解析:选C ①根据向量的加法法则,得PQ ―→=32a +32b ,故①正确;②根据向量的减法法则,得PT ―→=32a -32b ,故②错误;③PS ―→=PQ ―→+QS ―→=32a +32b -2b =32a -12b ,故③正确;④PR ―→=PQ ―→+QR ―→=32a +32b -b =32a +12b ,故④错误,故选C.6.(2019·嘉兴调研)已知点O 为△ABC 外接圆的圆心,且OA ―→+OB ―→+CO ―→=0,则△ABC 的内角A 等于( )A .30°B .45°C .60°D .90°解析:选A 由OA ―→+OB ―→+CO ―→=0得,OA ―→+OB ―→=OC ―→,由O 为△ABC 外接圆的圆心,结合向量加法的几何意义知,四边形OACB 为菱形,且∠CAO =60°,故A =30°.7.(2019·江西新余第一中学模拟)如图,已知△OAB ,若点C 满足AC ―→=2CB ―→,OC ―→=λOA ―→+μOB ―→(λ,μ∈R),则1λ+1μ=( )A.13B.23C.29D.92解析:选D ∵OC ―→=OA ―→+AC ―→=OA ―→+23AB ―→=OA ―→+23(OB ―→-OA ―→)=13OA ―→+23OB ―→,∴λ=13,μ=23,∴1λ+1μ=3+32=92.故选D.8.(2019·张家口月考)在四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,若2OA ―→+OC ―→=2OD ―→+OB ―→,则四边形ABCD 一定是( )A .矩形B .梯形C .平行四边形D .菱形解析:选B ∵2OA ―→+OC ―→=2OD ―→+OB ―→,∴2(OA ―→-OD ―→)=OB ―→-OC ―→,即2DA ―→=CB ―→,∴DA ∥CB ,且2|DA ―→ |=|CB ―→|,∴四边形ABCD 一定是梯形.故选B.9.(2019·甘肃诊断)设D 为△ABC 所在平面内一点,BC ―→=-4CD ―→,则AD ―→=( ) A.14AB ―→-34AC ―→ B.14AB ―→+34AC ―→C.34AB ―→-14AC ―→ D.34AB ―→+14AC ―→ 解析:选B 法一:设AD ―→=x AB ―→+y AC ―→,由BC ―→=-4CD ―→可得,BA ―→+AC ―→=-4CA ―→-4AD ―→,即-AB ―→-3AC ―→=-4x AB ―→-4y AC ―→,则⎩⎪⎨⎪⎧-4x =-1,-4y =-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =14,y =34,即AD ―→=14AB ―→+34AC ―→,故选B.法二:在△ABC 中,BC ―→=-4CD ―→,即-14BC ―→=CD ―→,则AD ―→=AC ―→+CD ―→=AC ―→-14BC ―→=AC ―→-14(BA ―→+AC ―→)=14AB ―→+34AC ―→,故选B.10.(2019·曲阜模拟)如图,在△ABC 中,AN ―→=13NC ―→,P 是BN 上的一点,若AP ―→=m AB ―→+29AC ―→,则实数m 的值为( )A.13B.19 C .1D .3解析:选B 因为AN ―→=13NC ―→,所以AC ―→=4AN ―→.所以AP ―→=m AB ―→+29AC ―→=m AB ―→+89AN ―→,因为B ,P ,N 共线,所以m +89=1,m =19. 11.(2019·河南三市联考)若AP ―→=12PB ―→,AB ―→=(λ+1)BP ―→,则λ=________.解析:由AP ―→=12PB ―→可知,点P 是线段AB 上靠近点A 的三等分点,则AB ―→=-32BP ―→,所以λ+1=-32,解得λ=-52.答案:-5212.(2019·石家庄高三摸底考试)平行四边形ABCD 中,M 为BC 的中点,若AB ―→=λAM ―→+μDB ―→,则λμ=________.解析:∵DB ―→=AB ―→-AD ―→=AB ―→-BC ―→=AB ―→-2BM ―→=3AB ―→-2AM ―→,∴AB ―→=λAM ―→+3μAB ―→-2μAM ―→,∴(1-3μ)AB ―→=(λ-2μ)AM ―→,∵AB ―→和AM ―→是不共线向量,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-3μ=0,λ-2μ=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧μ=13,λ=23,∴λμ=29.答案:2913.(2019·盐城一模)在△ABC 中,∠A =60°,∠A 的平分线交BC 于点D ,若AB =4,且AD―→=14AC―→+λAB―→ (λ∈R),则AD 的长为________.解析:因为B ,D ,C 三点共线,所以14+λ=1,解得λ=34,如图,过点D 分别作AC ,AB 的平行线交AB ,AC 于点M ,N ,则AN ―→=14AC ―→,AM―→=34AB ―→,经计算得AN =AM =3,AD =33. 答案:3314.在直角梯形ABCD 中,∠A =90°,∠B =30°,AB =23,BC =2,点E 在线段CD 上,若AE―→=AD―→+μAB ―→,则μ的取值范围是________.解析:由题意可求得AD =1,CD =3,所以AB ―→=2DC ―→. ∵点E 在线段CD 上,∴DE ―→=λDC ―→(0≤λ≤1). ∵AE ―→=AD ―→+DE ―→,又AE ―→=AD ―→+μAB ―→=AD ―→+2μDC ―→=AD ―→+2μλDE ―→,∴2μλ=1,即μ=λ2.∵0≤λ≤1,∴0≤μ≤12, 即μ的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12 15.已知O ,A ,B 是不共线的三点,且OP ―→=m OA ―→+n OB ―→(m ,n ∈R). (1)若m +n =1,求证:A ,P ,B 三点共线; (2)若A ,P ,B 三点共线,求证:m +n =1. 证明:(1)若m +n =1, 则OP ―→=m OA ―→+(1-m )OB ―→ =OB ―→+m (OA ―→-OB ―→), ∴OP ―→-OB ―→=m (OA ―→-OB ―→), 即BP ―→=m BA ―→,∴BP ―→与BA ―→共线. 又∵BP ―→与BA ―→有公共点B , ∴A ,P ,B 三点共线. (2)若A ,P ,B 三点共线, 则存在实数λ,使BP ―→=λBA ―→, ∴OP ―→-OB ―→=λ(OA ―→-OB ―→). 又OP ―→=m OA ―→+n OB ―→.故有m OA ―→+(n -1)OB ―→=λOA ―→-λOB ―→, 即(m -λ)OA ―→+(n +λ-1)OB ―→=0.∵O ,A ,B 不共线,∴OA ―→,OB ―→不共线,∴⎩⎪⎨⎪⎧m -λ=0,n +λ-1=0,∴m +n =1.。

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