高三高考平面向量题型总结
高三数学向量专题复习(高考题型汇总及讲解)(1)
向量专题复习向量是高考的一个亮点,因为向量知识,向量观点在数学、物理等学科的很多分支有着广泛的应用,而它具有代数形式和几何形式的“双重身份”能融数形于一体,能与中学数学教学内容的许多主干知识综合,形成知识交汇点,所以高考中应引起足够的重视。
一、平面向量加、减、实数与向量积 (一)基本知识点提示1、重点要理解向量、零向量、向量的模、单位向量、平行向量、反向量、相等向量、两向量的夹角等概念。
2、了解平面向量基本定理和空间向量基本定理。
3、向量的加法的平行四边形法则(共起点)和三角形法则(首尾相接)。
4、向量形式的三角形不等式:||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |(试问:取等号的条件是什么?);向量形式的平行四边形定理:2(|a |2+|b |2)=|a -b |2+|a +b |25、实数与向量的乘法(即数乘的意义)实数λ与向量的积是一个向量,记λ,它的长度与方向规定如下:(1)|λa |=|λ|²|a |;(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,λ=,方向是任意的.6、共线向量定理的应用:若≠,则∥⇔存在唯一实数对λ使得=λ⇔x 1y 2-x 2y 1=0(其中=(x 1,y 1),=(x 2,y 2)) (二)典型例题例1、O 是平面上一 定点,A 、B 、C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足).,0[||||+∞∈++=λλAC AB 则P 的轨迹一定通过△ABC 的( )A .外心B .内心C .重心D .垂心+是在∠BAC 的平分线上,∴选B例2、对于任意非零向量与,求证:|||-|||≤|±|≤||+||证明:(1)两个非零向量与不共线时,+的方向与,的方向都不同,并且||-||<|±|<||+||(3)两个非零向量a 与b 共线时,①a 与b 同向,则a +b 的方向与a 、b 相同且|a +b |=|a |+|b |.②a 与b 异向时,则a +b 的方向与模较大的向量方向相同,设|a |>||,则|+|=||-||.同理可证另一种情况也成立。
高考数学(文)《平面向量》专题复习
第1节 平面向量的概念及线性运算、 平面向量基本定理
600分基础 考点&考法
❖考点29 平面向量的基本概念及线性运算 ❖考点30 平面向量的坐标运算
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考点29 平面向量的基本概念及线性运算
❖考法1 平面向量的有关概念 ❖考法2 平面向量的线性运算
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考点29 平面向量的基本概念及线性运算
【注意】①向量数乘的特殊情况:当λ=0时,λa=0;当a=0时,λa=0.②实数和向量可 以求积,但不能求和、求差.③正确区分向量数量积与向量数乘的运算律.
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考法2 平面向量的线性运算
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考点30 平面向量的坐标运算
❖考法3 平面向量基本定理的应用 ❖考法4 平面向量的共线问题 ❖考法5 平面向量的坐标表示与运算
1.向量的有关概念
2.向量的线性运算
考法1 平面向量的有关概念
解决平面向量的有关概念的问题时,应注意以下两点: 1.应正确理解向量的概念 ①向量既有大小,又有方向,任意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,任一组平行向量都可以移到同一直线上. 2.正确理解共线向量与平行向量 共线向量就是平行向量,其要求是几个非零向量的方向相同或相反, 当然向量所在直线可以平行,也可以重合,其中“共线”的含义不 同于平面几何中“共线”的含义.
(2)b在a方向上的投影是 一个数量,当0°≤θ< 90°时为正;当90°<θ ≤180°时为负;当θ= 90°时为0.
考点31 平面向量的数量积
【注意】x1y2-x2y1=0与x1x2+y1y2=0不同,前者是两向量a=(x1,y1), b=(x2,y2)共线的充要条件,后者是它们垂直的充要条件.
全国卷历年高考平面向量真题归类分析
全国卷历年高考平面向量真题归类分析(2015年-2019年共14套)一、代数运算(3题)1.(2015全国2卷13)设向量a,b 不平行,向量λa+b 与a+2b 平行,则实数λ= . 解:因为向量λa+b 与a+2b 平行,所以λa+b=k(a+2b),则所以.答案:2.(2017全国1卷13)已知向量,的夹角为,, ,则.解解,所以3.(2018全国2卷4)已知向量,满足,,则A. 4B. 3C. 2D. 0 解:因为所以选B.4.(2019全国1卷7)已知非零向量a ,b 满足a =2b ,且(a –b )⊥b ,则a 与b 的夹角为A.π6B.π3 C. 2π3 D. 5π6解:因为()a b b -⊥,所以2()a b b a b b -⋅=⋅-=0,所以2a b b ⋅=,所以cos θ=22||12||2a b b a b b ⋅==⋅,所以a 与b 的夹角为3π,故选B . 【归类分析】这类题主要考查利用平面向量数量积计算向量长度、夹角与垂直问题,渗透了转化与化归、数学计算等数学素养.解决问题的关键是熟悉公式及运算法则,求夹角公式为:121222221122cos x x y y a b a bx y x y θ+⋅==++,注意向量夹角范围为[0,]π.求模长则利用公式22a a a a ⋅==转化为向量数量积运算,注意运算结果开平方才是模长.这类题基本解题思路如下: 12,k k λ=⎧⎨=⎩,12λ=12a b 602=a 1=b 2+=a b ()22222(2)22cos602+=+=+⋅⋅⋅+a b a b a a b b 221222222=+⨯⨯⨯+=444++=122+=a b 所有相关向量统一用同一个基底表示22a a a a ⋅==求模,模长记得开平方二、几何运算(3题) 1.(2018全国1卷6)在解中,为边上的中线,为的中点,则A.B.C.D.解:根据向量的运算法则,可得,所以,故选A.2.(2015全国1卷7)设D 为解ABC 所在平面内一点,BC →=3CD →,则 ( )A. B. C. D. 解:选A.由题知3.(2017全国2卷12)已知是边长为2的等边三角形,为平面内一点,则的最小值是( ).A. B. C. D. 解:方法一:如图所示,取的中点,联结,取的中点,由, 则()()()22PA PB PC PD PA PE ED PE EA ⋅+=⋅=+⋅+=,当且仅当,即点与点重合时,取得最小值为,故选B.(方法二见模块三第8题)AC AB AD 3431+-=AC AB AD 3431-=AC AB AD 3134+=AC AB AD 3134-=11()33AD AC CD AC BC AC AC AB =+=+=+-=1433AB AC -+ABC △P ABC ()PA PB PC ⋅+2-32-43-1-BC D AD AD E 2PB PC PD +=()222PE ED-=2221132422PE AD AD ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭20PE =P E 32-【归类分析】这类题主要考查利用平面向量的线性运算,解题时尽量画出符合要求的图形.平面向量基本定理是解决向量问题的出发点,通过线性运算可将平面内相关向量用同一基底表示.题目如果没有选定基底,则如何选取基底是关键,一般是选已知模长及夹角的两个不共线向量为基底,且其它向量便于用该基底表示.三、坐标运算(7题)1.(2016全国2卷3)已知向量a=(1,m),b=(3,-2),且(a+b)⊥b,则m= ( ) A.-8 B.-6 C.6 D.8 解:a+b=(4,m-2),因为(a+b)⊥b,所以(a+b)·b=12-2(m-2)=0,解得m=8.选D.2.(2016全国3卷3)已知向量1BA 2=⎛ ⎝⎭,31BC ,2=⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,则∠ABC= ( )A.30°B.45°C.60°D.120°解:选A.因为BA BC ⋅=12×12=,BA =BC =1,所以cos ∠ABC=BA BC 3=2BA BC⋅,即∠ABC=30°3.(2019全国2卷3)已知AB =(2,3),AC =(3,t),||BC =1,则AB BC ⋅= A. -3B. -2C. 2D. 3解:由(1,3)BC AC AB t =-=-,211BC ==,得3t =,则(1,0)BC =,(2,3)(1,0)21302AB BC ==⨯+⨯=.故选C .4.(2016全国1卷13)(2016·全国卷Ⅰ高考理科·T13)设向量a=(m,1),b=(1,2),且|a+b|2=|a|2+|b|2,则m= .解:由已知得:a+b=(m+1,3),所以|a+b|2=|a|2+|b|2⇔(m+1)2+32=m 2+12+12+22,解得m=-2.答案:-25.(2018全国3卷13)已知向量,,.若,则________. 解:由题可得 ,即,故答案为6.(2019全国3卷13)已知,a b 为单位向量,且a b ⋅=0,若25c a b =- ,则cos ,a c <>=___________. 解:因为25c a b =-,0a b ⋅=,所以225a c a a b ⋅=-⋅2=,222||4||455||9c a a b b =-⋅+=,所以||3c =,所以cos ,a c <>=22133a c a c ⋅==⨯⋅.7.(2017全国3卷12)在矩形中,,,动点在以点为圆心且与相切的圆上.若,则的最大值为( ). A .3B .C.D .2解:由题意,作出图像,如图所示.设与切于点,联结.以点为坐标原点,为轴正半轴,为轴正半轴建立直角坐标系,则点坐标为 .因为,.所以.因为切于点. 所以⊥.所以是斜边上的高., 即的半径为.因为点在上.所以点的轨迹方程为.设点的坐标为,可以设出点坐标满足的参数方程,而,,. 因为, 所以,. 两式相加得2sin()3θϕ++≤ (其中), 当且仅当,时,取得最大值为3.故选A.8.(2017全国2卷12)已知是边长为2的等边三角形,为平面内一点,则的最小值是( ).A. B.C. D. 方法二:如图所示建立直角坐标系,则()3,0A ,()0,1-B ,()0,1C ,设()y x P ,, 则()y x PA --=3,,()y x PB ---=,1,()y x PC --=,1,ABCD 1AB =2AD =P C BD AP AB AD λμ=+λμ+BD C E CE A AD x AB y C (2,1)||1CD =||2BC =BD =BD C E CE BD CE Rt BCD △BD 1222BCD BC CD S EC BD BD ⋅⋅⋅==△C P C P 224(2)(1)5x y -+-=P 00(,)x y P 0021x y θθ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩00(,)AP x y =(0,1)AB =(2,0)AD =(0,1)(2,0)(2,)AP AB AD λμλμμλ=+=+=0112x μθ==01y λθ==+(22255112sin 55λμθθθϕ⎛⎫⎛⎫+=++=+++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭sin ϕcos ϕπ2π2k θϕ=+-k ∈Z λμ+ABC △P ABC ()PA PB PC ⋅+2-32-43-1-()()()23232232222,23,2222-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=-+=----=+⋅y x y y x y x y x PC PB PA所以,当23,0==y x ,即⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛23,0P 时,取得最小值为,故选B. 【归类分析】这类题主要考查利用平面向量的坐标运算,渗透了数学运算、直观想象素养.对于向量坐标运算,一定要弄清楚坐标运算的本质.由于选取了平面上两个互相垂直的单位向量作为基底(单位正交基底),这大大的降低了解题的难度.因此,遇到平面向量难题时要想到建立直角坐标系,用坐标法.32-相关点尽量在坐标轴上或成对称关系,向量坐标零越多越好 (1x AB =,写出所有相关向量的坐标。
高中平面向量知识点详细归纳总结(附带练习)
向量的概念一、高考要求:理解有向线段及向量的有关概念,掌握求向量和与差的三角形法则和平行四边形法则,掌握向量加法的交换律和结合律.二、知识要点:1. 有向线段:具有方向的线段叫做有向线段,在有向线段的终点处画上箭头表示它的方向.以A 为始点,B 为终点的有向线段记作AB ,注意:始点一定要写在前面,已知AB ,线段AB 的长度叫做有向线段AB 的长(或模),AB 的长度记作AB ||.有向线段包含三个要素:始点、方向和长度.2. 向量:具有大小和方向的量叫做向量,只有大小和方向的向量叫做自由向量.在本章中说到向量,如不特别说明,指的都是自由向量.一个向量可用有向线段来表示,有向线段的长度表示向量的大小,有向线段的方向表示向量的方向.用有向线段AB 表示向量时,我们就说向量AB .另外,在印刷时常用黑体小写字母a 、b 、c 、…等表示向量;手写时可写作带箭头的小写字母a 、b 、c 、…等.与向量有关的概念有:(1) 相等向量:同向且等长的有向线段表示同一向量或相等的向量.向量a 和b 同向且等长,即a 和b 相等,记作a =b .(2) 零向量:长度等于零的向量叫做零向量,记作0.零向量的方向不确定.(3) 位置向量:任给一定点O 和向量a ,过点O 作有向线段OA a =,则点A 相对于点O 的位置被向量a 所唯一确定,这时向量a 又常叫做点A 相对于点O 的位置向量.(4) 相反向量:与向量a 等长且方向相反的向量叫做向量a 的相反向量,记作a -.显然,()0a a +-=.(5) 单位向量:长度等于1的向量,叫做单位向量,记作e .与向量a 同方向的单位向量通常记作0a ,容易看出:0a a a =│ │. (6) 共线向量(平行向量):如果表示一些向量的有向线段所在的直线互相平行或重合,即这些向量的方向相同或相反,则称这些向量为共线向量(或平行向量).向量a 平行于向量b ,记作a ∥b .零向量与任一个向量共线(平行).三、典型例题:例:在四边形ABCD 中,如果AB DC =且AB BC =│ │ │ │ ,那么四边形ABCD 是哪种四边形? 四、归纳小结:1. 用位置向量可确定一点相对于另一点的位置,这是用向量研究几何的依据.2. 共线向量(平行向量)可能有下列情况: (1)有一个为零向量;(2)两个都为零向量;(3)方向相同,模相等(即相等向量);(4)方向相同,模不等;(5)方向相反,模相等;(6)方向相反,模不等.五、基础知识训练:(一)选择题:1. 下列命题中: (1)向量只含有大小和方向两个要素. (2)只有大小和方向而无特定的位置的向量叫自由向量. (3)同向且等长的有向线段表示同一向量或相等的向量. (4)点A 相对于点B 的位置向量是BA . 正确的个数是( )A.1个B.2个C.3个D.4个2. 设O 是正△ABC 的中心,则向量,,AO OB OC 是( )A.有相同起点的向量B.平行向量C.模相等的向量D.相等向量3. a b =的充要条件是( )A.a b =│ │ │ │ B.a b =│ │ │ │ 且a b ∥ []l C.a b ∥ D.a b =│ │ │ │ 且a 与b 同向 4. AA BB ''=是四边形ABB A ''是平行四边形的( )A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.既非充分又非必要条件5. 依据下列条件,能判断四边形ABCD 是菱形的是( )A.AD BC =B.AD BC ∥且AB CD ∥C.AB DC =且AB AD =│ │ │ │ D.AB DC =且AD BC = 6. 下列关于零向量的说法中,错误的是( )A.零向量没有方向B.零向量的长度为0C.零向量与任一向量平行D.零向量的方向任意7. 设与已知向量a 等长且方向相反的向量为b ,则它们的和向量a b +等于( )A.0B.0C.2aD.2b(二)填空题:8. 下列说法中: (1)AB 与BA 的长度相等 (2)长度不等且方向相反的两个向量不一定共线 (3)两个有共同起点且相等的向量,终点必相同(4)长度相等的两个向量必共线。
平面向量的应用重难点解析版
突破6.4 平面向量的应用一、学情分析高考对本部分的考查主要涉及平面向量的数量积和向量的线性运算,以运算求解和数形结合为主,重点掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算,能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系,掌握向量加法、减法、数乘的运算及其几何意义等,注重转化与化归思想的应用.1.平面向量的数量积一直是高考的一个热点,尤其是平面向量的数量积,主要考查平面向量的数量积的 运算、向量的几何意义、模与夹角、两向量的垂直等问题.题型一般以选择题、填空题为主.2.平面向量的基本定理及坐标表示是高考中的一个热点内容,尤其是用坐标表示的向量共线的条件是高 考考查的重点内容,一般是通过向量的坐标表示,将几何问题转化为代数问题来解决,多以选择题或填空题的形式呈现,有时也作为解答题中的条件,应用向量的平行或垂直关系进行转换.二、学法指导与考点梳理考点一 向量在平面几何中的应用 (1)用向量解决常见平面几何问题的技巧: 问题类型 所用知识 公式表示线平行、点共线等问题共线向量定理a ∥b ⇔a =λb ⇔x 1y 2-x 2y 1=0, 其中a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),b ≠0 垂直问题数量积的运算性质a ⊥b ⇔a ·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0,其中a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),且a ,b 为非零向量夹角问题数量积的定义cos θ=a ·b|a ||b |(θ为向量a ,b 的夹角),其中a ,b 为非零向量长度问题数量积的定义|a |=a 2=x 2+y 2,其中a =(x ,y ),a 为非零向量平面几何问题――→设向量向量问题――→运算解决向量问题――→还原解决几何问题。
考点二 正弦定理和余弦定理1.在△ABC 中,若角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,R 为△ABC 外接圆半径,则 定理 正弦定理余弦定理公式a sin A =b sin B =c sin C=2R a 2=b 2+c 2-2bc cos A ;b 2=c 2+a 2-2ca cos B ;c 2=a 2+b 2-2ab cos C常见 变形(1)a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ;(2)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R ;(3)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ;(4)a sin B =b sin A ,b sin C =c sin B ,a sin C =c sin Acos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =c 2+a 2-b 22ac ;cos C =a 2+b 2-c 22ab2.S △ABC =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B =abc 4R =12(a +b +c )·r (r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R ,r .3.在△ABC 中,已知a ,b 和A 时,解的情况如下:A 为锐角A 为钝角或直角图形关系式 a =b sin A b sin A <a <b a ≥b a >b a ≤b 解的个数一解两解一解一解无解重难点题型突破1 平面向量在平面几何中的应用(奔驰定理)例1、(1).(2022·四川西昌·高二期末(理))在平面上有ABC 及内一点O 满足关系式:0OBC OAC OAB S OA S OB S OC ⋅+⋅+⋅=△△△即称为经典的“奔驰定理”,若ABC 的三边为a ,b ,c ,现有0a OA b OB c OC ⋅+⋅+⋅=则O 为ABC 的( )A .外心B .内心C .重心D .垂心【答案】B 【解析】 【分析】利用三角形面积公式,推出点O 到三边距离相等。
高考数学平面向量多选题知识点总结附解析
高考数学平面向量多选题知识点总结附解析一、平面向量多选题1.对于给定的ABC ,其外心为O ,重心为G ,垂心为H ,则下列结论正确的是( )A .212AO AB AB ⋅= B .OA OB OA OC OB OC ⋅=⋅=⋅C .过点G 的直线l 交AB AC 、于E F 、,若AE AB λ=,AF AC μ=,则113λμ+=D .AH 与cos cos AB AC AB B AC C +共线 【答案】ACD 【分析】根据外心在AB 上的射影是AB 的中点,利用向量的数量积的定义可以证明A 正确;利用向量的数量积的运算法则可以OA OB OA OC =即OA BC ⊥,在一般三角形中易知这是不一定正确的,由此可判定B 错误;利用三角形中线的定义,线性运算和平面向量基本定理中的推论可以证明C 正确;利用向量的数量积运算和向量垂直的条件可以判定cos cos ABAC AB BAC C +与BC 垂直,从而说明D 正确.【详解】如图,设AB 中点为M,则OM AB ⊥,AO cos OAM AM ∴∠=()21·cos cos ?22ABAO AB AO AB OAB AB AO OAB AB AB ∴=∠=∠==,故A 正确; ··OAOB OAOC =等价于()·0OA OB OC -=等价于·0OACB =,即OA BC ⊥,对于一般三角形而言,O 是外心,OA 不一定与BC 垂直,比如直角三角形ABC 中, 若B 为直角顶点,则O 为斜边AC 的中点,OA 与BC 不垂直.故B 错误;设BC 的中点为D ,则()211111133333AG AD AB AC AE AF AE AF λμλμ⎛⎫==+=+=+ ⎪⎝⎭, ∵E,F,G 三点共线,11133λμ∴+=,即113λμ+=,故C 正确; cos cos cos cos AB AC AB BC AC BC BC AB B AC C AB B AC C ⎛⎫⋅⋅ ⎪+⋅=+ ⎪⎝⎭()cos cos cos cos AB BC B AC BC CAB B AC C π⋅-⋅=+0BC BC =-+=,∴cos cos ABACAB B AC C +与BC 垂直,又AH BC ⊥,∴cos cos ABACAB B AC C +与AH共线,故D 正确.故选:ACD.【点睛】 本题考查平面向量线性运算和数量及运算,向量垂直和共线的判定,平面向量分解的基本定理,属综合小题,难度较大,关键是熟练使用向量的线性运算和数量积运算,理解三点共线的充分必要条件,进而逐一作出判定.2.下列命题中真命题的是( )A .向量a 与向量b 共线,则存在实数λ使a =λb (λ∈R )B .a ,b 为单位向量,其夹角为θ,若|a b -|>1,则3π<θ≤πC .A 、B 、C 、D 是空间不共面的四点,若AB •AC =0,AC •AD =0,AB •AD =0则△BCD 一定是锐角三角形D .向量AB ,AC ,BC 满足AB AC BC =+,则AC 与BC 同向【答案】BC【分析】对于A :利用共线定理判断对于B :利用平面向量的数量积判断对于C :利用数量积的应用判断对于D :利用向量的四则运算进行判断【详解】对于A :由向量共线定理可知,当0b =时,不成立.所以A 错误.对于B :若|a b -|>1,则平方得2221a a b b -⋅+>,即12a b ⋅<,又1||2a b a b cos cos θθ⋅=⋅=<,所以3π<θ≤π,即B 正确. 对于C :()()220BC BD AC AB AD AB AC AD AC AB AB AD AB AB ⋅=-⋅-=⋅-⋅-⋅+=>,0||BC BDcosB BC BD ⋅=⋅>,即B 为锐角,同理A ,C 也为锐角,故△BCD 是锐角三角形,所以C 正确.对于D :若AB AC BC =+,则AB AC BC CB -==,所以0CB =,所以则AC 与BC 共线,但不一定方向相同,所以D 错误.故选:BC.【点睛】(1)多项选择题是2020年高考新题型,需要要对选项一一验证; (2)要判断一个命题错误,只需举一个反例就可以;要证明一个命题正确,需要进行证明. 3.设向量(1,1)a =-,(0,2)b =,则( )A .||||a b =B .()a b a -∥C .()a b a -⊥D .a 与b 的夹角为4π 【答案】CD【分析】根据平面向量的模、垂直、夹角的坐标运算公式和共线向量的坐标运算,即可对各项进行判断,即可求出结果.【详解】对于A ,(1,1)a =-,(0,2)b =,2,2a b ∴==,a b ∴≠,故A 错误; 对于B ,(1,1)a =-,(0,2)b =,()=1,1a b ∴---,又(0,2)b =,则()12100-⨯--⨯≠,()a b ∴-与b 不平行,故B 错误;对于C ,又()()()11110a b a -⋅=-⨯-+-⨯=,()a b a ∴-⊥,故C 正确;对于D ,又2cos ,222a b a b a b ⋅<>===⋅,又a 与b 的夹角范围是[]0,π,a ∴与b 的夹角为π4,故D 正确. 故选:CD.【点睛】 关键点点睛:本题考查了平面向量的坐标运算,熟记平面向量的模、垂直、夹角坐标运算公式及共线向量的坐标运算时解题的关键,考查学生的运算能力,属于基础题.4.在ABC 中,D 、E 分别是AC 、BC 上的点,AE 与BD 交于O ,且AB BC BC CA CA AB ⋅=⋅=⋅,2AB AC AE +=,2CD DA =,1AB =,则( ) A .0AC BD ⋅=B .0OA OE ⋅=C .3OA OB OC ++=D .ED 在BA 方向上的正射影的数量为712【答案】BCD【分析】根据AB BC BC CA CA AB ⋅=⋅=⋅以及正弦定理得到sin cos sin cos C B B C ⋅=⋅,从而求出B C =,进一步得到B C A ==,ABC 等边三角形,根据题目条件可以得到E 为BC 的中点和D 为AC 的三等分点,建立坐标系,进一步求出各选项.【详解】由AB BC BC CA CA AB ⋅=⋅=⋅得cos cos AB BC B CA BC C ⋅=⋅, ||cos ||cos AB B CA C ⋅=⋅,正弦定理,sin cos sin cos C B B C ⋅=⋅,()0sin B C =-,B C =,同理:A C =,所以B C A ==,ABC 等边三角形.2AB AC AE +=,E 为BC 的中点,2CD DA =,D 为AC 的三等分点.如图建立坐标系,30,A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,1,02B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,1,02C ⎛⎫ ⎪⎝⎭,13,6D ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,解得30,O ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭, O 为AE 的中点,所以,0OA OE +=正确,故B 正确;1323,,,223AC BD ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,AC BD ⋅=12331=0236⨯-⨯-≠,故A 错误; 324OA OB OC OA OE OE ++=+==,故C 正确; 13,6ED ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,13,2BA ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,投影712||ED BA BA ⋅=,故D 正确. 故选:BCD.【点睛】如何求向量a 在向量b 上的投影,用向量a 的模乘以两个向量所成的角的余弦值就可以了,当然还可以利用公式a b b ⋅进行求解.5.已知ABC 是边长为2的等边三角形,D 是边AC 上的点,且2AD DC =,E 是AB 的中点,BD 与CE 交于点O ,那么( )A .0OE OC +=B .1AB CE ⋅=-C .3OA OB OC ++=D .13DE = 【答案】AC【分析】建立平面直角坐标系,结合线段位置关系以及坐标形式下模长的计算公式逐项分析.【详解】建立平面直角坐标系如下图所示:取BD 中点M ,连接ME ,因为,M E 为,BD BA 中点,所以1//,2ME AD ME AD =,又因为12CD AD =,所以//,ME CD ME CD =,所以易知EOM COD ≅,所以O 为CE 中点, A .因为O 为CE 中点,所以0OE OC +=成立,故正确;B .因为E 为AB 中点,所以AB CE ,所以0AB CE ⋅=,故错误;C .因为()()(,1,0,1,0,O A B C ⎛- ⎝⎭,所以1,1,0,0,2222OA OB OC ⎛⎛⎫⎛⎛++=-+--+=- ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以32OA OB OC ++=,故正确;D .因为()1,,0,033D E ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,所以1,33DE ⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭,所以133DE =,故错误, 故选:AC.【点睛】 关键点点睛:对于规则的平面图形(如正三角形、矩形、菱形等)中的平面向量的数量积和模长问题,采用坐标法计算有时会更加方便.6.设a ,b ,c 是任意的非零向量,且它们相互不共线,给出下列选项,其中正确的有( )A .()a c b c a b c ⋅-⋅=-⋅B .()()b c a c a b ⋅⋅-⋅⋅与c 不垂直C .a b a b -<-D .()()22323294a b a b a b +⋅-=-【答案】ACD 【分析】 A ,由平面向量数量积的运算律可判断;B ,由平面向量垂直的条件、数量积的运算律可判断;C ,由a 与b 不共线,可分两类考虑:①若a b ≤,则a b a b -<-显然成立;②若a b >,由a 、b 、a b -构成三角形的三边可进行判断;D ,由平面向量的混合运算将式子进行展开即可得解.【详解】选项A ,由平面向量数量积的运算律,可知A 正确;选项B ,()()()()()()()()0b c a c a b c b c a c c a b c b c a c b c c a ⎡⎤⋅⋅-⋅⋅⋅=⋅⋅⋅-⋅⋅⋅=⋅⋅⋅-⋅⋅⋅=⎣⎦,∴()()b c a c a b ⋅⋅-⋅⋅与c 垂直,即B 错误;选项C ,∵a 与b 不共线,∴若a b ≤,则a b a b -<-显然成立; 若a b >,由平面向量的减法法则可作出如下图形: 由三角形两边之差小于第三边,可得a b a b -<-.故C 正确;选项D ,()()22223232966494a b a b a a b a b b a b +⋅-=-⋅+⋅-=-,即D 正确. 故选:ACD【点睛】本小题主要考查向量运算,属于中档题.7.八卦是中国文化的基本哲学概念,如图1是八卦模型图,其平面图形记为图2中的正八边形ABCDEFGH ,其中1OA =,则下列结论正确的有( )A .22OA OD ⋅=- B .2OB OH OE +=-C .AH HO BC BO ⋅=⋅D .AH 在AB 向量上的投影为22-【答案】AB【分析】直接利用向量的数量积的应用,向量的夹角的应用求出结果.【详解】图2中的正八边形ABCDEFGH ,其中||1OA =,对于3:11cos 4A OA OD π=⨯⨯=;故正确. 对于:22B OB OH OA OE +==-,故正确.对于:||||C AH BC =,||||HO BO =,但对应向量的夹角不相等,所以不成立.故错误. 对于:D AH 在AB 向量上的投影32||cos||42AH AH π=-,||1AH ≠,故错误. 故选:AB . 【点睛】本题考查的知识要点:向量的数量积的应用,向量的夹角的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于中档题.8.已知向量()1,3OA =-,()2,1OB =-,()3,8OC t t =+-,若点A ,B ,C 能构成三角形,则实数t 可以为( )A .-2B .12C .1D .-1【答案】ABD【分析】若点A ,B ,C 能构成三角形,故A ,B ,C 三点不共线,即向量,AB BC 不共线,计算两个向量的坐标,由向量共线的坐标表示,即得解【详解】若点A ,B ,C 能构成三角形,故A ,B ,C 三点不共线,则向量,AB BC 不共线, 由于向量()1,3OA =-,()2,1OB =-,()3,8OC t t =+-,故(3,4)AB OB OA =-=-,(5,9)BC OC OB t t =-=+-若A ,B ,C 三点不共线,则 3(9)4(5)01t t t ---+≠∴≠故选:ABD【点睛】本题考查了向量共线的坐标表示,考查了学生转化划归,概念理解,数学运算能力,属于中档题.9.已知平行四边形的三个顶点的坐标分别是(3,7),(4,6),(1,2)A B C -.则第四个顶点的坐标为( )A .(0,1)-B .(6,15)C .(2,3)-D .(2,3)【答案】ABC【分析】设平行四边形的四个顶点分别是(3,7),(4,6),(1,2),(,)A B C D x y -,分类讨论D 点在平行四边形的位置有:AD BC =,AD CB =,AB CD =,将向量用坐标表示,即可求解.【详解】第四个顶点为(,)D x y ,当AD BC =时,(3,7)(3,8)x y --=--,解得0,1x y ==-,此时第四个顶点的坐标为(0,1)-;当AD CB =时,(3,7)(3,8)x y --=,解得6,15x y ==,此时第四个顶点的坐标为(6,15);当AB CD =时,(1,1)(1,2)x y -=-+,解得2,3x y ==-,此时第四个项点的坐标为(2,3)-.∴第四个顶点的坐标为(0,1)-或(6,15)或(2,3)-.故选:ABC .【点睛】本题考查利用向量关系求平行四边形顶点坐标,考查分类讨论思想,属于中档题.10.如图,46⨯的方格纸(小正方形的边长为1)中有一个向量OA (以图中的格点O 为起点,格点A 为终点),则( )A .分别以图中的格点为起点和终点的向量中,与OA 是相反向量的共有11个B .满足10OA OB -=B 共有3个C .存在格点B ,C ,使得OA OB OC =+D .满足1OA OB ⋅=的格点B 共有4个【答案】BCD【分析】 根据向量的定义及运算逐个分析选项,确定结果.【详解】解:分别以图中的格点为起点和终点的向量中,与OA 是相反向量的共有 18个,故A 错, 以O 为原点建立平面直角坐标系,()1,2A ,设(,)B m n ,若10OA OB -= 22(1)(2)10m n -+-(33m -,22n -,且m Z ∈,)n Z ∈,得(0,1)B -,(2,1)-,(2,1)-共三个,故B 正确. 当(1,0)B ,(0,2)C 时,使得OA OB OC =+,故C 正确. 若1OA OB ⋅=,则21m n +=,(33m -,22n -,且m Z ∈,)n Z ∈, 得(1,0)B ,(3,1)-,(1,1)-,(3,2)-共4个,故D 正确. 故选:BCD .【点睛】本题考查向量的定义,坐标运算,属于中档题.。
2024年高考数学平面向量的基本定理总结
2024年高考数学平面向量的基本定理总结2024年高考数学考试中,常见的平面向量的基本定理包括向量的加法、减法、数乘、模长、共线、垂直、平行以及向量投影等内容。
接下来,我将对每个内容进行总结,便于复习和记忆。
一、向量的加法和减法向量的加法遵循三角形法则,即若有两个向量a和b,则它们的和向量c等于将a和b的起点连接起来,其终点为a和b的终点所在的位置。
向量的减法即为加法的逆运算,即若有两个向量a和b,则它们的差向量d等于将a和b的起点连接起来,其终点为a的终点与b的终点连线的交点的位置。
二、向量的数乘向量的数乘是指将一个实数与一个向量的每个分量依次相乘,得到新的向量。
例如,设有向量a和实数k,则a乘以k得到的向量为ka,即ka=(ka1, ka2)。
三、向量的模长向量的模长也被称为向量的长度,其表示了一个向量的大小。
在平面上,设有一个向量a=(a1, a2),则向量a的模长为∥a∥=√(a1²+a2²)。
四、向量的共线若两个向量a和b可以表示成k倍关系,即b=ka,其中k为一个实数,则称向量a和向量b共线。
五、向量的垂直若两个向量a和b的点积等于0,则称向量a和向量b互相垂直。
即a·b=0。
点积的计算方式为a·b=a1b1+a2b2。
六、向量的平行若两个向量a和b的方向相同或相反,且它们不共线,则称向量a和向量b平行。
七、向量的投影向量的投影是指将一个向量a投影到另一个向量b上得到的新向量。
投影的计算方式为投影向量等于向量a与向量b的单位向量的点积乘以向量b的长度。
即设向量a投影到向量b上的向量为c,则c=(a·b/∥b∥²)b。
在高考的数学考试中,对于这些基本定理的掌握是非常重要的。
学生们需要通过大量的练习来巩固对这些定理的理解和运用能力,以便在考试中能够熟练地应用。
希望上述内容的总结对你有所帮助。
高考平面向量常考题型
高考平面向量常考题型平面向量是高中数学中重要的一部分,在高考中也是常考的题型之一。
本文将介绍高考中常见的平面向量题型及解题方法,帮助学生更好地掌握这一知识点。
1. 向量的基本概念向量可以表示为一个有方向的线段,用符号“→”表示。
向量有大小和方向两个属性,可以用坐标表示。
在平面直角坐标系中,一个向量可以表示为 (x,y)。
2. 向量的加减法向量的加减法可以通过将向量的坐标相加减实现。
例如,向量 A = (2,3) 和向量 B = (4,-1),则 A + B = (2+4,3-1) = (6,2),A -B = (2-4,3+1) = (-2,4)。
3. 向量的数量积向量的数量积也称为点积,可以用以下公式表示:A·B =|A||B|cosθ,其中 A 和 B 分别为向量,|A| 和 |B| 分别为它们的长度,θ为 A 和 B 之间的夹角。
4. 向量的向量积向量的向量积也称为叉积,可以用以下公式表示:A×B =|A||B|sinθn,其中 A 和 B 分别为向量,|A| 和 |B| 分别为它们的长度,θ为 A 和 B 之间的夹角,n 为垂直于 A 和 B 所在平面的单位向量。
5. 平面向量的模长平面向量的模长可以通过勾股定理求得,即 |A| = √(x+y),其中 A = (x,y)。
6. 向量共线、垂直的判定两个向量共线的条件是它们的夹角为 0 或 180 度,可以用向量的数量积判断。
若 A·B = 0,则 A 和 B 垂直,可以用向量的向量积判断。
7. 向量的投影向量的投影是一个向量在另一个向量上的投影。
可以用以下公式求得:projA B = (A·B/|B|)B,其中 A 和 B 分别为向量,projA B 为 A 在 B 上的投影。
8. 高维向量高维向量是指超过两个维度的向量。
它们的处理方法与平面向量类似,只是需要用更多的坐标表示。
以上就是高考平面向量常考题型的介绍。
高考平面向量题型归纳总结
高考平面向量题型归纳总结在高考数学考试中,平面向量是一个常见的考点,也是学生普遍认为较为困难的部分之一。
平面向量题型包括向量的加减、数量积、向量方向等。
本文将对高考平面向量题型进行归纳总结,帮助学生更好地掌握此类题型。
一、向量的加减1. 向量的加法向量的加法满足交换律和结合律,即a + b = b + a,(a + b) + c = a + (b + c)。
在解题过程中,可以利用向量的平移性质,将向量平移至同一起点,再连接终点得到新的向量。
2. 向量的减法向量的减法可以转化为加法进行处理,即a - b = a + (-b)。
其中,-b表示b的反向量,即方向相反的向量,模长相等。
二、数量积数量积又称为内积或点积,记作a·b。
1. 定义对于两个向量a(x₁, y₁)和b(x₂, y₂),它们的数量积a·b = x₁x₂ +y₁y₂。
另外,数量积还可以表示为向量模长和夹角的乘积,即a·b =|a| · |b| · cosθ,其中θ为a与b的夹角。
2. 性质(1) 交换律:a·b = b·a(2) 分配律:a·(b + c) = a·b + a·c(3) 结合律:k(a·b) = (ka)·b = a·(kb),其中k为实数(4) 若a·b = 0,则a与b垂直或其中一个为零向量(5) 若a·b > 0,则夹角θ为锐角;若a·b < 0,则夹角θ为钝角。
三、向量方向向量的方向可以用两种方式来表示:1. 向量的方向角:向量a(x, y)的方向角为与x轴正方向之间的夹角α,其中-π < α ≤ π。
2. 方向余弦:向量a(x, y)的方向余弦为与x轴的夹角的余弦值cosα,与y轴的夹角的余弦值cosβ。
在解决平面向量题型时,可以利用这两种方式来确定向量的方向。
历年高三数学高考考点之平面向量的线性问题必会题型及答案
历年高三数学高考考点之<平面向量的线性问题>必会题型及答案体验高考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 →答案 A解析 ∵BC →=3CD →,∴AC →-AB →=3(AD →-AC →), 即4AC →-AB →=3AD →,∴AD →=-13AB →+43AC →.2.已知向量a =(1,m ),b =(3,-2),且(a +b )⊥b ,则m 等于( ) A.-8 B.-6 C.6 D.8 答案 D解析 由题知a +b =(4,m -2),因为(a +b )⊥b ,所以(a +b )·b =0, 即4×3+(-2)×(m -2)=0,解之得m =8,故选D.3.已知非零向量m ,n 满足4|m |=3|n |,cos 〈m ,n 〉=13.若n ⊥(t m +n ),则实数t 的值为( )A.4B.-4C.94D.-94答案 B解析 ∵n ⊥(t m +n ),∴n ·(t m +n )=0,即t m ·n +|n |2=0, ∴t |m ||n |cos 〈m ,n 〉+|n |2=0, 又4|m |=3|n |,∴t ×34|n |2×13+|n |2=0,解得t =-4,故选B.4.在△ABC 中,点M ,N 满足AM →=2MC →,BN →=NC →.若MN →=xAB →+yAC →,则x =________;y =________. 答案 12 -16解析 MN →=MC →+CN →=13AC →+12CB →=13AC →+12(AB →-AC →)=12AB →-16AC →,∴x =12,y =-16.高考必会题型题型一 平面向量的线性运算及应用例1 (1)在△ABC 中,点D 在线段BC 的延长线上,且BC →=3CD →,点O 在线段CD 上(与点C ,D 不重合),若AO →=xAB →+(1-x )AC →,则x 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,0 (2)已知在△ABC 中,D 是AB 边上的一点,若AD →=2DB →, CD →=13CA →+λCB →,则λ=_____.答案 (1)D (2)23解析 (1)设CO →=yBC →,∵AO →=AC →+CO →=AC →+yBC →=AC →+y (AC →-AB →)=-yAB →+(1+y )AC →. ∵BC →=3CD →,点O 在线段CD 上(与点C ,D 不重合), ∴y ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13,∵AO →=xAB →+(1-x )AC →,∴x =-y ,∴x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,0. (2)因为AD →=2DB →,CD →=13CA →+λCB →,所以CD →=CA →+AD →=CA →+23AB →=CA →+23(CB →-CA →)=13CA →+23CB →,所以λ=23.点评 平面向量的线性运算应注意三点 (1)三角形法则和平行四边形法则的运用条件.(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.(3)OA →=λOB →+μOC →(λ,μ为实数),若A ,B ,C 三点共线,则λ+μ=1.变式训练1 (1)如图,两块全等的直角边长为1的等腰直角三角形拼在一起,若AD →=λAB →+kAC →,则λ+k 等于( )A.1+ 2B.2- 2C.2D.2+2(2)在△ABC 中,GA →+GB →+GC →=0,CA →=a ,CB →=b .若CP →=m a ,CQ →=n b ,CG ∩PQ =H ,CG →=2CH →,则1m +1n=________.答案 (1)A (2)6解析 (1)根据向量的基本定理可得, AD →=AC →+CD →=AC →+(ED →-EC →) =AC →+(2AC →-22BC →)=AC →+2AC →-22(AC →-AB →)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+22·AC →+22AB →, 所以λ=22,k =1+22, 所以λ+k =1+ 2.故选A.(2)由GA →+GB →+GC →=0,知点G 为△ABC 的重心,取AB 的中点D (图略),则CH →=12CG →=13CD →=16(CA→+CB →)=16m CP →+16n CQ →,由P ,H ,Q 三点共线,得16m +16n =1,则1m +1n =6.题型二 平面向量的坐标运算例2 (1)已知点A (-3,0),B (0,3),点O 为坐标原点,点C 在第二象限,且∠AOC =30°,OC →=λOA →+OB →,则实数λ的值为________.答案 1解析 由题意知OA →=(-3,0),OB →=(0,3), 则OC →=(-3λ,3),由∠AOC =30°,知∠xOC =150°,∴tan 150°=3-3λ,即-33=-33λ,∴λ=1.(2)平面内给定三个向量a =(3,2),b =(-1,2),c =(4,1),请解答下列问题: ①求满足a =m b +n c 的实数m ,n ; ②若(a +k c )∥(2b -a ),求实数k ;③若d 满足(d -c )∥(a +b ),且|d -c |=5,求d . 解 ①由题意得(3,2)=m (-1,2)+n (4,1),∴⎩⎪⎨⎪⎧-m +4n =3,2m +n =2,得⎩⎪⎨⎪⎧m =59,n =89.②a +k c =(3+4k ,2+k ),2b -a =(-5,2), ∵(a +k c )∥(2b -a ),∴2×(3+4k )-(-5)(2+k )=0,∴k =-1613.③设d =(x ,y ),则d -c =(x -4,y -1),a +b =(2,4),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4x -4-2y -1=0,x -42+y -12=5,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1或⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =3.∴d =(3,-1)或d =(5,3).点评 (1)两平面向量共线的充要条件有两种形式:①若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b 的充要条件是x 1y 2-x 2y 1=0;②若a ∥b (a ≠0),则b =λa .(2)向量共线的坐标表示既可以判定两向量平行,也可以由平行求参数.当两向量的坐标均非零时,也可以利用坐标对应成比例来求解.(3)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,解题过程中要注意方程思想的运用及正确使用运算法则. 变式训练2 (1)如图所示,在△ABC 中,D 为AB 的中点,F 在线段CD 上,设AB →=a ,AC →=b ,AF →=x a +y b ,则1x +2y的最小值为( )A.8+2 2B.8C.6D.6+2 2(2)已知向量OA →=(3,-4),OB →=(6,-3),OC →=(5-m ,-3-m ),若点A 、B 、C 能构成三角形,则实数m 满足的条件是________. 答案 (1)B (2)m ≠12解析 (1)因为点D 为AB 的中点,所以AB →=2AD →,因为AF →=x a +y b ,所以AF →=2xAD →+yAC →.因为点F 在线段CD 上,所以2x +y =1,又x ,y >0,所以1x +2y=(2x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +2y =4+y x +4x y≥4+2y x ·4xy=8, 当且仅当y =2x =12时取等号,所以1x +2y的最小值为8.(2)因为OA →=(3,-4),OB →=(6,-3),OC →=(5-m ,-3-m ),所以AB →=(3,1),BC →=(-m -1,-m ).由于点A 、B 、C 能构成三角形,所以AB →与BC →不共线,而当AB →与BC →共线时,有3-m -1=1-m ,解得m =12,故当点A 、B 、C 能构成三角形时,实数m 满足的条件是m ≠12.高考题型精练1.设a 是非零向量,λ是非零实数,下列结论中正确的是( ) A.a 与λa 的方向相反 B.a 与λ2a 的方向相同 C.|-λa |≥|a | D.|-λa |≥|λ|a答案 B解析 对于A ,当λ>0时,a 与λa 的方向相同,当λ<0时,a 与λa 的方向相反,B 正确;对于C ,|-λa |=|-λ||a |,由于|-λ|的大小不确定,故|-λa |与|a |的大小关系不确定;对于D ,|λ|a 是向量,而|-λa |表示长度,两者不能比较大小.2.设点M 是△ABC 所在平面上的一点,且MB →+32MA →+32MC →=0,点D 是AC 的中点,则|MD →||BM →|的值为( )A.13B.12 C.1 D.2 答案 A解析 ∵D 是AC 的中点,延长MD 至E ,使得DE =MD , ∴四边形MAEC 为平行四边形,∴MD →=12ME →=12(MA →+MC →).∵MB →+32MA →+32MC →=0,∴MB →=-32(MA →+MC →)=-3MD →,∴|MD →||BM →|=|MD →||-3MD →|=13,故选A. 3.已知点A (-3,0),B (0,2),点O 为坐标原点,点C 在∠AOB 内,|OC |=22,且∠AOC =π4,设OC →= λOA →+OB →(λ∈R ),则λ的值为( ) A.1 B.13 C.12 D.23答案 D解析 过点C 作CE ⊥x 轴于点E (图略). 由∠AOC =π4,知|OE |=|CE |=2,所以OC →=OE →+OB →=λOA →+OB →, 即OE →=λOA →,所以(-2,0)=λ(-3,0),故λ=23.4.在四边形ABCD 中,AB →=a +2b ,BC →=-4a -b ,CD →=-5a -3b ,则四边形ABCD 的形状是( ) A.矩形 B.平行四边形 C.梯形 D.以上都不对 答案 C解析 由已知,得AD →=AB →+BC →+CD →=-8a -2b =2(-4a -b )=2BC →,故AD →∥BC →.又因为AB →与CD →不平行,所以四边形ABCD 是梯形.5.设向量a ,b 满足|a |=25,b =(2,1),则“a =(4,2)”是“a ∥b ”成立的( ) A.充要条件 B.必要不充分条件 C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件 答案 C解析 若a =(4,2),则|a |=25,且a ∥b 都成立; ∵a ∥b ,设a =λb =(2λ,λ),由|a |=25,知4λ2+λ2=20,∴λ2=4,∴λ=±2, ∴a =(4,2)或a =(-4,-2).因此“a =(4,2)”是“a ∥b ”成立的充分不必要条件.6.在四边形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =3DC ,点E 为BC 的中点,则AE →等于( )A.23AB →+12AD →B.12AB →+23AD →C.56AB →+13AD →D.13AB →+56AD → 答案 A解析 BC →=BA →+AD →+DC →=-23AB →+AD →,AE →=AB →+BE →=AB →+12BC →=AB →+12⎝ ⎛⎭⎪⎫AD →-23AB →=23AB →+12AD →.7.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 ; ⑤若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c . 其中正确命题的序号是( ) A.②③ B.①② C.③④ D.④⑤ 答案 A解析 ①方向不一定相同;④方向可能相反;⑤若b =0,则不对.8.在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若BC →=5e 1,DC →=3e 2,则OC →=________.(用e 1,e 2表示)答案 12(5e 1+3e 2)解析 在矩形ABCD 中,因为点O 是对角线的交点,所以OC →=12AC →=12(AB →+AD →)=12(DC →+BC →)=12(5e 1+3e 2).9.在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =2CD ,M ,N 分别为CD ,BC 的中点,若AB →=λAM →+μAN →,则λ+μ=________.答案 45解析 依题意得,AM →=AB →+BC →+CM →=AB →+BC →-14AB →=34AB →+BC →,AN →=AB →+BN →=AB →+12BC →.又AB →=λAM →+μAN →,于是有AB →=λ⎝ ⎛⎭⎪⎫34AB →+BC →+μ⎝⎛⎭⎪⎫AB →+12BC →=⎝ ⎛⎭⎪⎫34λ+μAB →+⎝⎛⎭⎪⎫λ+μ2BC →.又AB →与BC →不共线,因此有⎩⎪⎨⎪⎧34λ+μ=1,λ+μ2=0,由此解得λ=-45,μ=-2λ,所以λ+μ=-λ=45.10.已知点G 是△ABC 的外心,GA →,GB →,GC →是三个单位向量,且2GA →+AB →+AC →=0,如图所示,△ABC 的顶点B ,C 分别在x 轴的非负半轴和y 轴的非负半轴上移动,点O 是坐标原点,则|OA →|的最大值为________.答案 2解析 因为点G 是△ABC 的外心,且2GA →+AB →+AC →=0,所以点G 是BC 的中点,△ABC 是直角三角形,且∠BAC 是直角.又GA →,GB →,GC →是三个单位向量,所以BC =2,又△ABC 的顶点B ,C 分别在x 轴的非负半轴和y 轴的非负半轴上移动,所以点G 的轨迹是以原点为圆心、1为半径的圆弧.又|GA →|=1,所以当OA 经过BC 的中点G 时,|OA →|取得最大值,且最大值为2|GA →|=2.11.设e 1,e 2是两个不共线的向量,已知AB →=2e 1-8e 2,CB →=e 1+3e 2,CD →=2e 1-e 2. (1)求证:A ,B ,D 三点共线;(2)若BF →=3e 1-k e 2,且B ,D ,F 三点共线,求k 的值.(1)证明 由已知得BD →=CD →-CB →=(2e 1-e 2)-(e 1+3e 2)=e 1-4e 2, ∵AB →=2e 1-8e 2,∴AB →=2BD →. 又∵AB →与BD →有公共点B , ∴A ,B ,D 三点共线.(2)解 由(1)可知BD →=e 1-4e 2, ∵BF →=3e 1-k e 2,且B ,D ,F 三点共线, ∴BF →=λBD →(λ∈R ), 即3e 1-k e 2=λe 1-4λe 2,得⎩⎪⎨⎪⎧λ=3,-k =-4λ.解得k =12.12.已知点O 为坐标原点,A (0,2),B (4,6),OM →=t 1OA →+t 2AB →. (1)求点M 在第二或第三象限的充要条件;(2)求证:当t 1=1时,不论t 2为何实数,A ,B ,M 三点都共线; (3)若t 1=a 2,求当OM →⊥AB →且△ABM 的面积为12时,a 的值. (1)解 OM →=t 1OA →+t 2AB →=t 1(0,2)+t 2(4,4)=(4t 2,2t 1+4t 2). 当点M 在第二或第三象限时,有⎩⎪⎨⎪⎧4t 2<0,2t 1+4t 2≠0,故所求的充要条件为t 2<0且t 1+2t 2≠0. (2)证明 当t 1=1时, 由(1)知OM →=(4t 2,4t 2+2). ∵AB →=OB →-OA →=(4,4),AM →=OM →-OA →=(4t 2,4t 2)=t 2(4,4)=t 2AB →, 又∵AM →与AB →有公共点A ,∴不论t 2为何实数,A ,B ,M 三点共线.(3)解 当t 1=a 2时, OM →=(4t 2,4t 2+2a 2).又AB →=(4,4),OM →⊥AB →, ∴4t 2×4+(4t 2+2a 2)×4=0, ∴t 2=-14a 2,故OM →=(-a 2,a 2). |AB →|=42,点M 到直线AB :x -y +2=0的距离d =|-a 2-a 2+2|2=2|a 2-1|.∵S △ABM =12,∴12|AB |·d =12×42×2|a 2-1|=12, 解得a =±2, 故所求a 的值为±2.。
高考平面向量知识点总结
高考平面向量知识点总结一、向量定义和表示方法在平面上,向量由大小和方向两部分组成。
通常使用箭头AB表示向量,其中A为向量的起点,B为终点。
向量的大小可以用模长表示,通常用符号 ||AB|| 表示,也可以用绝对值表示,即 |AB|。
二、向量的基本运算1. 向量的加法:向量的加法满足交换律和结合律,即:AB + BC = AC。
2. 向量的减法:向量的减法可以通过向量的加法来表示,即:AB – BC = AB + (-BC)。
3. 向量的数量积:向量的数量积也称为点积,表示为 AB · BC,结果是一个实数。
计算方式为:AB · BC = |AB| × |BC| × cosθ,其中θ为 AB 和 BC 的夹角。
4. 向量的夹角:两个非零向量的夹角的余弦值可以通过向量的数量积来计算。
5. 向量的共线性判定:如果两个向量的夹角为 0°或者 180°,则称这两个向量共线。
6. 向量的平行判定:如果两个非零向量的夹角为 0°或者 180°,则称这两个向量平行。
三、平面向量的性质和定理1. 平行四边形定理:平行四边形的对角线互相平分。
2. 矩形的对角线性质:矩形的对角线相等且互相垂直。
3. 平面向量组线性相关的判定:如果存在不全为零的实数 k1、k2、…、kn,使得 a1 + a2 + … + an = 0,则称向量组 A = {a1, a2, …, an} 线性相关。
4. 平面向量组线性无关的判定:如果向量组 A = {a1, a2, …, an}线性相关的充分必要条件是不存在不全为零的实数k1、k2、…、kn,使得 k1a1 + k2a2 + … + knan = 0。
四、平面向量的坐标表示和计算平面向量可以用坐标表示,通常用大写字母表示向量,如 A(x1, y1) 和 B(x2, y2)。
平面向量的坐标表示可以进行加法、减法和数量积等运算。
高三数学平面向量多选题知识归纳总结附解析
高三数学平面向量多选题知识归纳总结附解析一、平面向量多选题1.已知直线1:310l mx y m --+=与直线2:310l x my m +--=相交于点P ,线段AB是圆()()22:114C x y +++=的一条动弦,G 为弦AB 的中点,AB =( )A .弦AB 的中点轨迹是圆B .直线12,l l 的交点P 在定圆()()22222x y -+-=上C .线段PG 长的最大值为1D .PA PB ⋅的最小值6+ 【答案】ABC 【分析】对于选项A :设()00,G x y ,利用已知条件先求出圆心到弦AB 的距离CG ,利用两点之间的距离公式即可得到结论;对于选项B :联立直线的方程组求解点P 的坐标,代入选项验证即可判断;对于选项C :利用选项A B 结论,得到圆心坐标和半径,利用1112max PG PG r r =++求解即可;对于选项D :利用平面向量的加法法则以及数量积运算得到23PA PB PG ⋅==-,进而把问题转化为求1112min PG PG r r =--问题,即可判断.【详解】对于选项A :设()00,G x y ,2AB =G 为弦AB 的中点,GB ∴=,而()()22:114C x y +++=, 半径为2,则圆心到弦AB 的距离为1CG ==,又圆心()1,1C --,()()2200111x y ∴+++=,即弦AB 的中点轨迹是圆. 故选项A 正确; 对于选项B :由310310mx y m x my m --+=⎧⎨+--=⎩,得222232113211m m x m m m y m ⎧++=⎪⎪+⎨-+⎪=⎪+⎩, 代入()()2222x y -+-整理得2, 故选项B 正确;对于选项C :由选项A 知:点G 的轨迹方程为:()()22111x y +++=,由选项B 知:点P 的轨迹方程为:()()22222x y -+-=,()()11121,1,1,2,2,G r P r ∴--=所以线段1112max 11PG PG r r =++=+=,故选项C 正确; 对于选项D :()()PA PB PG GA PG GB ⋅=+⋅+ ()2PG PG GA GB GA GB =+⋅++⋅ 22203PG PG GB PG =+⋅-=-,故()()2minmin3PA PBPG ⋅=-,由选项C知:1112min 11PG PG r r =--=-=,所以()()2min136PA PB⋅=-=-,故选项D 错误; 故选:A B C. 【点睛】关键点睛:本题考查了求圆的轨迹问题以及两个圆上的点的距离问题.把两个圆上的点的距离问题转化为两个圆的圆心与半径之间的关系是解决本题的关键.2.已知向量(2,1),(3,1)a b ==-,则( ) A .()a b a +⊥B .|2|5a b +=C .向量a 在向量b 上的投影是2D .向量a的单位向量是⎝⎭【答案】ABD 【分析】多项选择题需要要对选项一一验证:对于A:利用向量垂直的条件判断; 对于B:利用模的计算公式; 对于C:利用投影的计算公式; 对于D:直接求单位向量即可. 【详解】(2,1),(3,1)a b ==-对于A: (1,2),()(1)2210,a b a b a +=-+⋅=-⨯+⨯=∴()a b a +⊥,故A 正确;对于B:222(2,1)2(3,1)(4,3),|2|(4)35a b a b +=+-=-∴+=-+=,故B 正确;对于C: 向量a 在向量b 上的投影是||(3)a b b ⋅==-,故C 错误;对于D: 向量a 的单位向量是⎝⎭,故D 正确.故选:ABD . 【点睛】多项选择题是2020年高考新题型,需要要对选项一一验证.3.在ABC 中,D 、E 分别是AC 、BC 上的点,AE 与BD 交于O ,且AB BC BC CA CA AB ⋅=⋅=⋅,2AB AC AE +=,2CD DA =,1AB =,则( )A .0AC BD ⋅=B .0OA OE ⋅=C .3OA OB OC ++=D .ED 在BA 方向上的正射影的数量为712【答案】BCD 【分析】根据AB BC BC CA CA AB ⋅=⋅=⋅以及正弦定理得到sin cos sin cos C B B C ⋅=⋅,从而求出B C =,进一步得到B C A ==,ABC 等边三角形,根据题目条件可以得到E 为BC 的中点和D 为AC 的三等分点,建立坐标系,进一步求出各选项. 【详解】由AB BC BC CA CA AB ⋅=⋅=⋅得cos cos AB BC B CA BC C ⋅=⋅,||cos ||cos AB B CA C ⋅=⋅,正弦定理,sin cos sin cos C B B C ⋅=⋅,()0sin B C =-,B C =,同理:A C =,所以B C A ==,ABC 等边三角形.2AB AC AE +=,E 为BC 的中点,2CD DA =,D 为AC 的三等分点.如图建立坐标系,30,2A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,1,02B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,1,02C ⎛⎫⎪⎝⎭,13,63D ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,解得30,4O ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭, O 为AE 的中点,所以,0OA OE +=正确,故B 正确;1323,,,2233AC BD ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,AC BD ⋅=12331=023236⨯-⨯-≠,故A 错误; 32OA OB OC OA OE OE ++=+==,故C 正确; 13,6ED ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,13,22BA ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,投影712||ED BA BA ⋅=,故D 正确. 故选:BCD. 【点睛】如何求向量a 在向量b 上的投影,用向量a 的模乘以两个向量所成的角的余弦值就可以了,当然还可以利用公式a b b⋅进行求解.4.如图,已知长方形ABCD 中,3AB =,2AD =,()01DE DC λλ→→=<<,则下列结论正确的是( )A .当13λ=时,1233E A A E D B →→→=+B .当23λ=时,10cos ,AE BE →→=C .对任意()0,1λ∈,AE BE →→⊥不成立D .AE BE →→+的最小值为4 【答案】BCD 【分析】根据题意,建立平面直角坐标系,由DE DC λ→→=,根据向量坐标的运算可得()3,2E λ,当13λ=时,得出()1,2E ,根据向量的线性运算即向量的坐标运算,可求出2133AD AE BE →→→=+,即可判断A 选项;当23λ=时,()2,2E ,根据平面向量的夹角公式、向量的数量积运算和模的运算,求出cos ,AE BE →→=,即可判断B 选项;若AE BE →→⊥,根据向量垂直的数量积运算,即可判断C 选项;根据向量坐标加法运算求得()63,4AE BE λ→→+=-,再根据向量模的运算即可判断D 选项.【详解】解:如图,以A 为坐标原点,,AB AD 所在直线分别为x 轴、y 轴建立平面直角坐标系, 则()0,0A ,()3,0B ,()3,2C ,()0,2D ,由DE DC λ→→=,可得()3,2E λ,A 项,当13λ=时,()1,2E ,则()1,2AE →=,()2,2BE →=-, 设AD m AE n BE →→→=+,又()0,2AD →=,所以02222m n m n =-⎧⎨=+⎩,得2313m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故2133AD AE BE →→→=+,A 错误;B 项,当23λ=时,()2,2E ,则()2,2AE →=,()1,2BE →=-,故cos ,AE BE AE BE AE BE→→→→→→⋅===⋅,B 正确;C 项,()3,2AE λ→=,()33,2BE λ→=-,若AE BE →→⊥,则()2333229940AE BE λλλλ→→⋅=-+⨯=-+=, 对于方程29940λλ-+=,()2Δ94940=--⨯⨯<, 故不存在()0,1λ∈,使得AE BE →→⊥,C 正确;D 项,()63,4AE BE λ→→+=-,所以()226344AE BE λ→→+=-+≥,当且仅当12λ=时等号成立,D 正确. 故选:BCD.【点睛】关键点点睛:本题考查平面向量的坐标运算,数量积运算和线性运算,考查运用数量积表示两个向量的夹角以及会用数量积判断两个平面向量的垂直关系,熟练运用平面向量的数量积运算是解题的关键.5.在平行四边形ABCD 中,2AB =,1AD =,2DE EC =,AE 交BD 于F 且2AE BD ⋅=-,则下列说法正确的有( )A .1233AE AC AD =+B .25DF DB =C .,3AB AD π=D .2725FB FC ⋅=【答案】BCD 【分析】根据向量的线性运算,以及向量的夹角公式,逐一判断四个选项的正误即可得正确选项. 【详解】对于选项A :()22233133AE AD DE AD DC AD AD D C A A A C =+=+=+-=+,故选项A 不正确; 对于选项B :易证DEFBFA ,所以23DF DE BF AB ==,所以2235DF FB DB ==,故选项B 正确;对于选项C :2AE BD ⋅=-,即()223AD A B D AB A ⎛⎫+-=- ⎪⎝⎭,所以 2221233AD AD AB AB -⋅-=-,所以1142332AD AB -⋅-⨯=-,解得:1AB AD ⋅=,11cos ,212AB AD AB AD AB AD⋅===⨯⨯,因为[],0,AB AD π∈,所以,3AB AD π=,故选项C 正确; 对于选项D :()()332555AB FB FC DB FD DC AD BD AB ⎛⎫⋅=⋅+=-⋅+ ⎪⎝⎭()()()3233255555AD AD AB AB AD A AB AB B AD ⎡⎤⎛⎫=-⋅-+=-⋅+ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭22969362734252525252525AB AB AD AD =⨯-⋅-⨯=⨯--=,故选项D 正确. 故选:BCD 【点睛】关键点点睛:选项B 的关键点是能得出DEF BFA ,即可得23DF DE BF AB ==,选项D 的关键点是由于AB 和AD 的模长和夹角已知,故将FB 和FC 用AB 和AD 表示,即可求出数量积.6.正方形ABCD 的边长为1,记AB a =,BC b =,AC c =,则下列结论正确的是( )A .()0a b c -⋅= B .()0a b c a +-⋅= C .()0a c b a --⋅=D .2a b c ++=【答案】ABC 【分析】作出图形,利用平面向量加、减法法则与正方形的性质可判断A 、B 选项的正误;利用平面向量的减法法则与向量的数乘运算可判断C 选项的正误;利用平面向量的加法法则可判断D 选项的正误. 【详解】 如下图所示:对于A 选项,四边形ABCD 为正方形,则BD AC ⊥,a b AB BC AB AD DB -=-=-=,()0a b c DB AC ∴-⋅=⋅=,A 选项正确;对于B 选项,0a b c AB BC AC AC AC +-=+-=-=,则()00a b c a a +-⋅=⋅=,B 选项正确;对于C 选项,a c AB AC CB -=-=,则0a c b CB BC --=-=,则()0a c b a --⋅=,C 选项正确;对于D 选项,2a b c c ++=,222a b c c ∴++==,D 选项错误. 故选:ABC. 【点睛】本题考查平面向量相关命题正误的判断,同时也考查了平面向量加、减法法则以及平面向量数量积的应用,考查计算能力,属于中等题.7.下列关于平面向量的说法中正确的是( )A .已知A 、B 、C 是平面中三点,若,AB AC 不能构成该平面的基底,则A 、B 、C 共线 B .若a b b c ⋅=⋅且0b ≠,则a c =C .若点G 为ΔABC 的重心,则0GA GB GC ++=D .已知()12a =-,,()2,b λ=,若a ,b 的夹角为锐角,则实数λ的取值范围为1λ< 【答案】AC 【分析】根据平面向量基本定理判断A ;由数量积的性质可判断B ;由向量的中点表示和三角形的重心性质可判断C ,由数量积及平面向量共线定理判断D . 【详解】解:因为,AB AC 不能构成该平面的基底,所以//AB AC ,又,AB AC 有公共点A ,所以A 、B 、C 共线,即A 正确;由平面向量的数量积可知,若a b b c =,则||||cos ,||||cos ,a b a b b c b c <>=<>,所以||cos ,||cos ,a a b c b c <>=<>,无法得到a c =,即B 不正确;设线段AB 的中点为M ,若点G 为ABC ∆的重心,则2GA GB GM +=,而2GC GM =-,所以0GA GB GC ++=,即C 正确;()12a =-,,()2,b λ=,若a ,b 的夹角为锐角,则220a b λ=⋅->解得1λ<,且a与b 不能共线,即4λ≠-,所以()(),44,1λ∈-∞--,故D 错误;故选:AC . 【点睛】本题考查向量共线定理和向量数量积的性质和向量的加减运算,属于中档题.8.如图,在平行四边形ABCD 中,,E F 分别为线段,AD CD 的中点,AF CE G =,则( )A .12AF AD AB =+ B .1()2EF AD AB =+ C .2133AG AD AB =- D .3BG GD =【答案】AB 【分析】由向量的线性运算,结合其几何应用求得12AF AD AB =+、1()2EF AD AB =+、2133AG AD AB =+、2BG GD =,即可判断选项的正误 【详解】 1122AF AD DF AD DC AD AB =+=+=+,即A 正确 11()()22EF ED DF AD DC AD AB =+=+=+,即B 正确连接AC ,知G 是△ADC 的中线交点, 如下图示由其性质有||||1||||2GF GE AG CG ==∴211121()333333AG AE AC AD AB BC AD AB =+=++=+,即C 错误 同理21212()()33333BG BF BA BC CF BA AD AB =+=++=-211()333DG DF DA AB DA =+=+,即1()3GD AD AB =- ∴2BG GD =,即D 错误 故选:AB 【点睛】本题考查了向量线性运算及其几何应用,其中结合了中线的性质:三角形中线的交点分中线为1:2,以及利用三点共线时,线外一点与三点的连线所得向量的线性关系9.若平面向量,,a b c 两两夹角相等,,a b 为单位向量,2c =,则a b c ++=( ) A .1 B .2C .3D .4【答案】AD 【分析】由平面向量,,a b c 两两夹角相等可知,夹角为0︒或120︒.分两种情况对三个向量的和的模长进行讨论,算出结果. 【详解】平面向量,,a b c 两两夹角相等,∴两两向量所成的角是0︒或120︒.当夹角为0︒时,,,a b c 同向共线,则4a b c ++=; 当夹角为120︒时,,a b 为单位向量,1a b ∴+= ,且a b +与c 反向共线,又2c =,1a b c ∴++=.故选:AD.【点睛】本题考查了平面向量共线的性质,平面向量的模的求法,考查了分类讨论的思想,属于中档题.10.对于菱形ABCD ,给出下列各式,其中结论正确的为( )A .AB BC =B .AB BC = C .AB CD AD BC -=+D .AD CD CD CB +=-【答案】BCD 【分析】 由向量的加法减法法则及菱形的几何性质即可求解. 【详解】 菱形中向量AB 与BC 的方向是不同的,但它们的模是相等的, 所以B 结论正确,A 结论错误; 因为2AB CD AB DC AB -=+=,2AD BC BC +=,且AB BC =, 所以AB CD AD BC -=+,即C 结论正确;因为AD CD BC CD BD +=+=, ||||CD CB CD BC BD -=+=,所以D 结论正确.故选:BCD【点睛】本题主要考查了向量加法、减法的运算,菱形的性质,属于中档题.。
高三高考平面向量题型总结,经典
平面向量一、平面向量的基本概念:1.向量:既有大小又有方向的量叫做________.我们这里的向量是自由向量,即不改变大小和方向可以平行移动。
向量可以用_________来表示.向量的符号表示____________________.2.向量的长度:向量的大小也是向量的长度(或_____),记作_________.3.零向量:长度为0的向量叫做零向量,记作________.4.单位向量:__________________________.5.平行向量和共线向量:如果向量的基线平行或重合,则向量平行或共线;两个非零向量方向相同或相反.记作________规定:___________________. 注意:理解好共线(平行)向量。
6.相等向量:_______________________. 例:下列说法正确的是_____①有向线段就是向量,向量就是有向线段;②,,c b b a == 则c a = ;③,//,//c b b a c a //④若CD AB =,则A ,B ,C ,D 四点是平行四边形的四个顶点;⑤所有的单位向量都相等; 二、向量的线性运算: (一)向量的加法:1.向量的加法的运算法则:____________、_________和___________.(1)向量求和的三角形法则:适用于任何两个向量的加法,不共线向量或共线向量;模长之间的不等式关系_______________________;“首是首,尾是尾,首尾相连” 例1.已知AB=8,AC=5,则BC 的取值范围__________ 例2.化简下列向量(1)PM QP MN NQ +++ (2))()()(MB PM AB CQ BC BP +++++(2)平行四边形法则:适用不共线的两个向量,当两个向量是同一始点时,用平行四边形法则;b a +是以a ,b 为邻边的平行四边形的一条对角线,如图:例1.(09 山东)设P 是三角形ABC 所在平面内一点,BP BA BC 2=+,则A.0=+PB PAB.0=+PC PAC.0=+PB PCD.0=++PC PB PA例2.(13四川)在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,AO AD AB λ=+ ,则.______=λ (3)多边形法则2.向量的加法运算律:交换律与结合律(二)向量的减法:减法是加法的逆运算,A.PB PA OB OA BA -=-= (终点向量减始点向量)在平行四边形中,已知以a 、b为邻边的平行四边形中,b a b a -+, 分别为平行四边形的两条对角线,当ba b a -=+ 时,此时平行四边形是矩形。
高考数学平面向量多选题知识点总结及解析
高考数学平面向量多选题知识点总结及解析一、平面向量多选题1.已知集合()(){}=,M x y y f x =,若对于()11,x y M ∀∈,()22,x y M ∃∈,使得12120x x y y +=成立,则称集合M 是“互垂点集”.给出下列四个集合:(){}21,1M x y y x ==+;(){2,M x y y ==;(){}3,xM x y y e ==;(){}4,sin 1M x y y x ==+.其中是“互垂点集”集合的为( )A .1MB .2MC .3MD .4M【答案】BD 【分析】根据题意知,对于集合M 表示的函数图象上的任意点()11,P x y ,在图象上存在另一个点P ',使得OP OP '⊥,结合函数图象即可判断.【详解】由题意知,对于集合M 表示的函数图象上的任意点()11,P x y ,在图象上存在另一个点P ',使得OP OP '⊥.在21y x =+的图象上,当P 点坐标为(0,1)时,不存在对应的点P ', 所以1M 不是“互垂点集”集合;对y =所以在2M 中的任意点()11,P x y ,在2M 中存在另一个P ',使得OP OP '⊥, 所以2M 是“互垂点集”集合;在xy e =的图象上,当P 点坐标为(0,1)时,不存在对应的点P ', 所以3M 不是“互垂点集”集合;对sin 1y x =+的图象,将两坐标轴绕原点进行任意旋转,均与函数图象有交点, 所以所以4M 是“互垂点集”集合, 故选:BD . 【点睛】本题主要考查命题的真假的判断,以及对新定义的理解与应用,意在考查学生的数学建模能力和数学抽象能力,属于较难题.2.已知a ,b 是平面上夹角为23π的两个单位向量,c 在该平面上,且()()·0a c b c --=,则下列结论中正确的有( )A .||1a b +=B .||3a b -=C .||3<cD .a b +,c 的夹角是钝角【答案】ABC 【分析】在平面上作出OA a =,OB b =,1OA OB ==,23AOB π∠=,作OC c =,则可得出C 点在以AB 为直径的圆上,这样可判断选项C 、D . 由向量加法和减法法则判断选项A 、B . 【详解】 对于A :()2222+2||+cos13a b a ba b a b π+=+=⨯⨯=,故A 正确; 对于B :设OA a =,OB b =,1OA OB ==,23AOB π∠=,则2222+c 32os3AB O OA O A O B B π-⋅==,即3a b -=,故B 正确; OC c =,由(a ﹣c )·(b ﹣c )=0得BC AC ⊥,点C 在以AB 直径的圆上(可以与,A B 重合).设AB 中点是M ,c OC =的最大值为13+32222+A b B O MC a M +==+<,故C 正确; a b +与OM 同向,由图,OM 与c 的夹角不可能为钝角.故D 错误. 故选:ABC .【点睛】思路点睛:本题考查向量的线性运算,考查向量数量积.解题关键是作出图形,作出OA a =,OB b =,OC c =,确定C 点轨迹,然后由向量的概念判断.3.设点A ,B 的坐标分别为()0,1,()1,0,P ,Q 分别是曲线x y e =和ln y x =上的动点,记12,I AQ AB I BP BA =⋅=⋅,则下列命题不正确的是( ) A .若12I I =,则()PQ AB R λλ=∈ B .若12I I =,则AP BQ = C .若()PQ AB R λλ=∈,则12I I = D .若AP BQ =,则12I I =【答案】ABD 【分析】作出两个函数的图象,利用图象结合平面向量共线知识和平面向量数量积的几何意义分析可得答案. 【详解】根据题意,在直线AB 上取点,P Q '',且满足||||AP BQ ''=,过,P Q ''分别作直线AB 的垂线,交曲线xy e =于1P ,2P ,交曲线ln y x =于12,Q Q ,在曲线xy e =上取点3P ,使13||||AP AP =,如图所示:1||||cos I AQ AB AQ AB QAB =⋅=⋅∠,令||cos ||AQ QAB AQ '∠=,则1||||I AQ AB '=⋅,2||||cos I BP BA BP BA PBA =⋅=⋅∠,令||cos ||BP PBA BP '∠=,则2||||I BP BA '=⋅,若||||AP BQ ''=,则||||AQ BP ''=,若12I I =,则||||AQ BP ''=即可,此时P 可以与1P 重合,Q 与2Q 重合,满足题意,但是()PQ AB R λλ=∈不成立,且||||AP BQ ≠,所以A 、B 不正确;对于选项C ,若PQ AB =λ,此时P 与1P 重合,且Q 与1Q 重合,或P 与2P 重合,且Q 与2Q 重合,所以满足12I I =,所以C 正确;对于D ,当P 与3P 重合时,满足13||||AP AP =,但此时3P 在直线AB 上的投影不在P '处,因而不满足||||AQ BP ''=,即12I I ≠,所以D 不正确. 故选:ABD 【点睛】关键点点睛:利用图象结合平面向量共线知识和平面向量数量积的几何意义求解是解题关键.4.如图所示,设Ox ,Oy 是平面内相交成2πθθ⎛⎫≠⎪⎝⎭角的两条数轴,1e ,2e 分别是与x ,y 轴正方向同向的单位向量,则称平面坐标系xOy 为θ反射坐标系中,若12OM xe ye =+,则把有序数对(),x y 叫做向量OM 的反射坐标,记为(),OM x y =.在23πθ=的反射坐标系中,()1,2a =,()2,1b =-.则下列结论中,正确的是( )A .()1,3a b -=-B .5a =C .a b ⊥D .a 在b 上的投影为37【答案】AD 【分析】123a b e e -=-+,则()1,3a b -=-,故A 正确;3a =,故B 错误;32a b ⋅=-,故C 错误;由于a 在b 上的投影为33727a b b-⋅==,故D 正确.【详解】()()121212223a b e e e e e e -=+--=-+,则()1,3a b -=-,故A 正确;()2122254cos33a e e π=+=+=B 错误;()()22121211223222322a b e e e e e e e e ⋅=+⋅-=+⋅-=-,故C 错误; 由于()22227b e e =-=a 在b 上的投影为3372147a b b-⋅==-,故D 正确。
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平面向量一、平面向量得基本概念:1、向量:既有大小又有方向得量叫做________、我们这里得向量就是自由向量,即不改变大小与方向可以平行移动.向量可以用_________来表示、向量得符号表示____________________、 2、向量得长度:向量得大小也就是向量得长度(或_____),记作_________、 3、零向量:长度为0得向量叫做零向量,记作________、 4、单位向量:__________________________、5、平行向量与共线向量:如果向量得基线平行或重合,则向量平行或共线;两个非零向量方向相同或相反、记作________规定:___________________、 注意:理解好共线(平行)向量。
6.相等向量:_______________________、 例:下列说法正确得就是_____①有向线段就就是向量,向量就就是有向线段; ②则;③④若,则A ,B,C ,D 四点就是平行四边形得四个顶点; ⑤所有得单位向量都相等; 二、向量得线性运算: (一)向量得加法:1、向量得加法得运算法则:____________、_________与___________、(1)向量求与得三角形法则:适用于任何两个向量得加法,不共线向量或共线向量;模长之间得不等式关系_______________________;“首就是首,尾就是尾,首尾相连” 例1、已知AB=8,AC =5,则BC 得取值范围__________ 例2、化简下列向量 (1) (2)(2)平行四边形法则:适用不共线得两个向量,当两个向量就是同一始点时,用平行四边形法则; 就是以,为邻边得平行四边形得一条对角线,如图:例1、(09 山东)设P 就是三角形A BC 所在平面内一点,,则 A. B 、 C 、 D、 例2、(13四川)在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与B D交于点O, ,则、 (3)多边形法则2、向量得加法运算律:交换律与结合律 (二)向量得减法:减法就是加法得逆运算,A、 (终点向量减始点向量)在平行四边形中,已知以、为邻边得平行四边形中,分别为平行四边形得两条对角线,当时,此时平行四边形就是矩形。
例1、已知,且,则=______例2、设点M 就是B C得中点,点A 在线段BC 外,B C=16,,则 向量得加减运算:例1、(08辽宁)已知、就是平面内得三个点,直线上有一点,满足CB →+2AC →=0,则OC →=______ A 、2OA →—OB →B 、-OA →+2OB →C 、 OA →-OB →D 、 —OA →+OB →例2、(15课标全国I )设D 就是三角形ABC 所在平面内一点,,则______A. B 、C、 D 、例3、(12全国)在中,边上得高为,CB →=a, CA →=b ,ab=0, ,则AD →=______ 例4、(10全国)在中,点在边上,平分,若CB →=a, CA →=b,,则CD →=________ 例5、在中,设为边得中点, 为边得中点,若BE →=AB →+AC →,则+=___ 例6、(15北京理)在中,点满足,若,则例7、(13江苏)设、分别就是得边、上得点,若,若DE →=AB →+AC →(,为实数),则+=_________ 例8、(12东北四市一摸)在中,设为边得中点,内角得对边,若AC →+PA →+PB →=0,则得形状为________ (三)实数与向量得积:1、定义:实数与非零向量得乘积就是一个向量,它得长度就是__________、它得方向就是_________________________________________________________、当时,_______2、数乘向量得几何意义就是把向量同方向或反方向扩大或缩小。
3、运算律:设、就是任意向量,就是实数,则实数与向量得积适合以下运算: 4、向量共线得判断:(平行向量得基本定理) ①如果,则;若,,则存在唯一得实数,使得、②若、就是两个不共线得非零向量,则它们共线得充要条件就是存在两个均不就是零得实数,使________、③若,不共线,,则在有意义得前提下,例1、(15课标全国II)设向量若、就是两个不平行得向量,向量与平行,则 例2、(09湖南)对于非零向量“”就是“”得___A.充分不必要条件 B 、 必要不充分条件C.充分必要条件 D、 既不充分也不必要条件 例3、(12四川)设a,b 都就是非零向量,下列四个条件中,使成立得充分条件就是A.a =—b B.a ∥b C.a =2b D。
a∥b 且|a|=|b | 5.单位向量给定一个向量,与同方向且长度为1得向量叫做得单位向量,即_______________ 重要结论:已知,为定点,为平面内任意一点、①PA →+PB →+PC →=0_______________________________________________、 ②若OP →=OA →+OB →+OC →,则为__________________________ ③若OP →=OA →+(AB →+AC →),,则点得轨迹__________________、 ④若OP →=OA →+_________,,则点得轨迹通过得内心⑤若__________________________,则点得轨迹就是得外心⑥若__________________________,则点得轨迹就是得垂心例1、(10湖北)在中,点满足MA →+MB →+MC →=0,若存在实数,使得AB →+AC →=AM →,则=________、例2、在中,重心为G,若,则 例3、在中,重心为G ,若,则 三、平面向量得基本定理(一)平面向量基本定理内容:如果、就是同一平面内得两个不共线得向量,那么对这一平面内得任一向量,有且只有一对实数,使__________________,其中、就是一组基底,记作_______、_____________叫做向量关于基底得分解式.平面向量基本定理就是向量正交分解得依据,就是向量坐标运算得基础.注意:只要就是不共线得两个向量都可以作为基底,因为零向量与任一向量都平行,所以零向量一定不能作为基底;基底不唯一;任一向量可以由一组基底来表示,但表示方法就是唯一得。
例1、(14福建)在下列向量组中,可以把向量表示出来得就是______ A. B 、 C 、 D 、 例2、(09安徽)在平行四边形A BCD 中,E ,F 分别就是CD,BC 得中点,若 ,则 (二)平面向量基本定理与向量共线条件得综合应用 设就是直线上两点,就是直线外一点,对于直线上任意一点,存在,使___________________________成立、反之,满足上式得点在直线上、特别地,当为得中点时,则_________________________、例1、已知、就是平面内得三个点,线段得延长线上有一点,满足3AC →+CB →=0 则OC →=____A 、3OA →-2OB → B 、—2OA →+3OB → C、 OA →—OB → D 、 —OA →+OB →例2、数列就是等差数列,其前项与为,若平面上得三个不共线得向量OA →、OB →、OC →满足OB →=OA →+OC →,且三点共线,则例3、已知向量不共线,且AB →=,AD →,若三点共线,则实数应满足得条件_____ A 、 B 、 C、 D 、例4、(07江西)如图,在中,设为边得中点,过点得直线交直线、于不同两点、若AB →=AM →,AC →=AN →,则+=___得最大值为_______例5、在中,设为边得任意点,为中点,AN →=AB →+AC →,则+=_____、 例6、在中,设为边得中点,为中点,AN →=AB →+AC →,则+=_____、例7、如图,在中,设为边得中点,为中点,→→→→为定值?(一)1、向量得垂直:如果两个向量得基线互相垂直,那么这两个向量互相垂直;2、向量得正交分解:如果基底得两个基向量互相垂直,则称这个基底为正交基底,在正交基底下分解向量,叫做正交分解。
3、在平面直角坐标系下,分别取与x 轴,y 轴方向相同得两个单位向量作为基底,对于平面内任一向量,有且只有一对实数x,y,使得、有序数对叫做得坐标,记作注意:(1)每一个向量都可以用一对有序实数对来表示,向量有代数法与几何法两种表示.(2)符号有了双重得意义,既可以表示固定得点,又可以表示向量;平面向量得坐标只与始点与终点坐标有关,只有点始点在原点时,向量得坐标才与终点得坐标相等。
(二)向量得坐标运算 1、若,则、2、若,则AB →=_______________|AB →|=__________________3、若,则 4、若,,则有________________、5、三角形ABC 得重心坐标公式为____________________________ 五、平面向量得数量积: 1、平面向量数量积得定义 ①向量得夹角已知两个非零向量,过点作,则________),叫作向量得夹角、 当________________时,与垂直,记作_________、当________________时,与平行或共线、注意:理解什么就是两向量得夹角?以及两向量夹角得范围. ②向量得数量积已知两个非零向量与,它们得夹角为,则把_____________叫做向量得数量积(内积),记作__________________、 ③规定=0④向量数量积得几何意义_______________________________________________________、 2、向量数量积得性质设就是非零向量,就是与方向相同得单位向量,就是与得夹角,则 ①②_______________________ ③当同向时,、当反向时, 特别地, ④ ⑤3、向量得数量积得运算律:注意:向量得数量积无______律,无_______律、 4、数量积得坐标运算 ①若,则 ②若,则③若,则得充要条件为______________ ④,则得充要条件为______________ ⑤求角问题:若非零向量,就是得夹角,则注意:向量有几何法与坐标法两种表示,它得运算也有两种方式即基于几何表示得几何法与基于坐标表示得代数法、典型例题(一)向量数量积得几何运算,注意两个向量得夹角,利用平面向量得基本定理选好基底 例1、对任意向量,下列关系式中不恒成立得就是______ A 、 B、 C 、 D 、例2、已知向量,满足,,则向量得夹角为______ 例3、(11江西)已知,则得夹角为______例4、(13全国)已知两个单位向量,得夹角为,,若 则 例5、(13江西)设、为单位向量,与得夹角为,若,则向量在方向得射影为___ 例6、已知向量,满足,,则例7、(14课标全国)已知A,B ,C为圆O 上得三点,若,则与得夹角为_____ 例8、(10湖南)在直角三角形中,则AB →AC →=_____例9、(15湖北)已知向量,则例10、如图,在平行四边形A BCD 中,AP ⊥BD,垂足为P ,且AP =3,则例11、在三角形中,,为边得三等分点, 则AE →AF →=_____例12、(12天津)已知三角形为等边三角形,,点满足AP →=AB →, AQ →=(1—)AC →,,若BQ →CP →=,则例13、(13山东)已知向量AB →与AC →夹角,,AP →=AB →+AC →,且AP →BC →=0 则实数得值____例14、(13天津)在平行四边形中,,为边得中点,若AC →BE →=1,则得长为___ 例15、已知夹角为,,在三角形中,AB →, AC →,为边得中点,则例16、 AD 与BE 分别就是得中线,若AD=BE =1,得夹角为,则AB →AC →=_____ 例17、(15四川)设四边形A BCD 为平行四边形,AB =6,AD=4,若M ,N 满足,则 例18、(12浙江)在三角形中,点为得中点,则AB →AC →=_____例19、(09陕西)设为边得中点,,点在上,满足AP →=2PM →,则PA →(PB →+PC →)=_______例20、 设就是三角形得外心,,则AD →(AB →—AC →)=___ 例21、在三角形中,已知,点就是得垂直平分线上任一点,则 AB →OP →=_____例22、已知就是三角形得外心,若,则AO →BC →=_____例23、若三角形内接于以为圆心,1为半径得圆,3OA →+4OB →+5OC →=0,则OC →AB →=___ 例24、已知非零向量,在上有极值,则得取值范围为___ 例25、(10全国)已知圆得半径为1,为该圆得两条切线,为切点, 则PA →PB →得最小值为___典型例题(二):对于有明显得直角关系得向量问题-----—建立平面直角坐标系(与线性规划问题联系),向量得几何法与代数法得转化例1、(13湖北)已知点A(-1,1),B (1,2)C(—2,—1),D(3,4),则向量AB →在CD →方向上得投影为_____ 例2、(12重庆)设,向量,则例3、已知点,就是坐标原点,点得坐标满足,设为OA →在OP →上得投影,则得取值范围_____ 例4、(13福建)在四边形中,AC →=(1,2), BD →=(—4,2),则四边形得面积为_____ 例5、(09湖南)如图,两块斜边长相等得直角三角板在一起,若AD →=AB →+AC →,则=____,=_____例6、已知,,点在内,OC →OA →=0,若OC →=OA →+OB →,,则例7、(09天津)若等边三角形得边长为,平面上一点,满足CM →=CB →+CA →, 则MA →MB →=________、例8、(11天津)已知直角梯形中,,就是腰上得动点,则|PA →+3PB →|得最小值为_______ 例9、(12江苏)如图,在矩形中,,点为得中点,点在边上,若AB →AF →,则AE →BF →=_______例10、在直角三角形中,点就是斜边得中点,点就是线段得中点,则 例11、(13全国)已知正方形得边长为2,为得中点,则AE →BD →=_______ 例12、(13重庆)在平面上,,若,则得取值范围就是_________例13、(12北京)已知正方形得边长为1,点为边上得动点,则DE →CB →=_______ DE →DC →得最大值为_______例14、平面上三个向量OA →、OB →、OC →,满足OA →OB →=0则CA →CB →得最大值为_______例15、已知三角形中,,点就是内部或边界上一动点,就是边得中点,则AN →AM →得最大值为______ 例16、(15福建)已知,若点P 就是三角形所在平面内一点,且,则得最大值为_________ 例17、(09全国)设就是a,b,c 单位向量,ab=0,则(a-—c) (b--c)得最小值为_____ 例18、(13湖南)已知a,b 就是单位向量,a b=0,若向量c 满足|c--a-—b |=1,则|c|得取值范围______ 例19、(11辽宁)若a,b ,c单位向量,ab=0, (a ——c) (b —-c ),则|a+b-—c |得最大值为____ 例20、(11全国)设向量a,b,c,满足|a |=|b|=1, ab=,,则|c |得最大值为_______例21、(14安徽)在平面直角坐标系x Oy中,已知a,b就是单位向量,ab =0,若Q点满足,曲线,区域,若为两段分离得曲线,则________ A 、 B 、 C、 D 、典型例题(三):注意数量积与三角形面积、余弦定理、正弦定理得联系与三角函数得联系,与均值不等式得联系例1、(10辽宁)平面上三点不共线,设OA →,OB →,则得面积等于___ A、 B 、 C 、 D、 例2、在中,,AB →AC →,则例3、(11浙江)若平面向量,以向量为邻边得平行四边形面积为,则夹角得取值范围为_________ 例4、(14辽宁)在中,已知,, ①求得值; ②求例5、设,为向量,若与得夹角为,与得夹角为,则例6、在三角形ABC 中,若,则得最小值为________例7、在三角形ABC 中,AB=2,AC=4,若点P 为三角形AB C得外心,则 例8、设就是内部一点,且OA →+OC →=-2OB →,则与得面积之比为_____ 例9、设就是内部一点,且OA →+3OC →=-2OB →,则与得面积之比为_____ 例10、已知向量与,,其中 ⑴求证:⑵设函数,求得最大值与最小值例11、(09上海)已知得角所对得边分别为,设向量,, ⑴若,求证:为等腰三角形 ⑵若,,求得面积。