[高考数学]平面向量
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.
高考数学平面向量考点及知识点总结解析(理科)
平行且|a|=1,则 a=a0.假命题的个数是
()
A.0
B.1
C.2
D.3
[解析] 向量是既有大小又有方向的量,a 与|a|a0 的模相同,
但方向不一定相同,故①是假命题;若 a 与 a0 平行,则 a 与 a0
的方向有两种情况:一是同向,二是反向,反向时 a=-|a|a0,
故②③也是假命题.综上所述,假命题的个数是 3.
3.如图,设O是正六边形ABCDEF的中心,则图中与 OC 相等 的向量有________.
答案: AB, ED,FO
4.如图,△ABC和△A′B′C′是在各边的
1 3
处相交的两个全等
的等边三角形,设△ABC的边长为a,图中列出了长度均为
a 3
的若干个向量,则
(1)与向量GH 相等的向量有________; (2)与向量GH 共线,且模相等的向量有________; (3)与向量 EA共线,且模相等的向量有________. 解析:向量相等⇔向量方向相同且模相等. 向量共线⇔表示有向线段所在的直线平行或重合. 答案:(1) LB, HC (2) EC, LE , LB,GB, HC (3) EF ,FB, HA, HK , KB
HF
=
1 4
AH ,∴ AH =45 AF , AF = AD+ DF =b+12a,∴ AH =45
b+12a=25a+45b,故选B. 答案:B
4. [考点二] 已知a,b是两个不共线的非零向量,且a与b起点
相同.若a,tb,
1 3
(a+b)三向量的终点在同一直线上,则t
=________.
解析:∵a,tb,
与向量 b 相同,且|aa|=|bb|,所以向量 a 与向量 b 方向相同,故
高考数学 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 高考真题
专题六 平面向量6.1 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考点一 平面向量的概念及线性运算1.(2022全国乙文,3,5分)已知向量a =(2,1),b =(-2,4),则|a -b |= ( )A.2B.3C.4D.5答案D 由题意知a -b =(4,-3),所以|a -b |=√42+(−3)2=5,故选D .2.(2022新高考Ⅰ,3,5分)在△ABC 中,点D 在边AB 上,BD =2DA.记CA ⃗⃗⃗⃗⃗ =m ,CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =n ,则CB ⃗⃗⃗⃗⃗ = ( )A.3m -2nB.-2m +3nC.3m +2nD.2m +3n答案B 由题意可知,DA ⃗⃗⃗⃗⃗ =CA ⃗⃗⃗⃗⃗ −CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =m -n ,又BD =2DA ,所以BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2DA ⃗⃗⃗⃗⃗ =2(m -n ),所以CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =CD ⃗⃗⃗⃗⃗ +DB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =n -2(m -n )=3n -2m ,故选B .3.(2015课标Ⅰ理,7,5分)设D 为△ABC 所在平面内一点,BC ⃗⃗⃗⃗ =3CD ⃗⃗⃗⃗ ,则( ) A.AD ⃗⃗⃗⃗ =-13AB ⃗⃗⃗⃗ +43AC ⃗⃗⃗⃗ B.AD ⃗⃗⃗⃗ =13AB ⃗⃗⃗⃗ -43AC ⃗⃗⃗⃗ C.AD⃗⃗⃗⃗ =43AB ⃗⃗⃗⃗ +13AC ⃗⃗⃗⃗ D.AD ⃗⃗⃗⃗ =43AB ⃗⃗⃗⃗ -13AC ⃗⃗⃗⃗ 答案 A AD⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗ +BD ⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗ +BC ⃗⃗⃗⃗ +CD ⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗ +43BC ⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗ +43(AC ⃗⃗⃗⃗ -AB ⃗⃗⃗⃗ )=-13AB ⃗⃗⃗⃗ +43AC ⃗⃗⃗⃗ .故选A. 4.(2014课标Ⅰ文,6,5分)设D,E,F 分别为△ABC 的三边BC,CA,AB 的中点,则EB ⃗⃗⃗⃗ +FC ⃗⃗⃗⃗ =( ) A.AD ⃗⃗⃗⃗ B.12AD ⃗⃗⃗⃗ C.BC ⃗⃗⃗⃗ D.12BC⃗⃗⃗⃗ 答案 A 设AB⃗⃗⃗⃗ =a,AC ⃗⃗⃗⃗ =b,则EB ⃗⃗⃗⃗ =-12b+a,FC ⃗⃗⃗⃗ =-12a+b,从而EB ⃗⃗⃗⃗ +FC ⃗⃗⃗⃗ =(−12b +a )+(−12a +b )=12(a+b)=AD ⃗⃗⃗⃗ ,故选A.5.(2015课标Ⅱ理,13,5分)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 由于a ,b 不平行,所以可以以a ,b 作为一组基底,于是λa +b 与a +2b 平行等价于λ1=12,即λ=12.6.(2015北京理,13,5分)在△ABC 中,点M,N 满足AM⃗⃗⃗⃗⃗ =2MC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,BN ⃗⃗⃗⃗ =NC ⃗⃗⃗⃗ .若MN ⃗⃗⃗⃗⃗ =x AB ⃗⃗⃗⃗ +y AC ⃗⃗⃗⃗ ,则x = ,y = .答案12;-16解析 由AM⃗⃗⃗⃗⃗ =2MC ⃗⃗⃗⃗⃗ 知M 为AC 上靠近C 的三等分点,由BN ⃗⃗⃗⃗ =NC ⃗⃗⃗⃗ 知N 为BC 的中点,作出草图如下:则有AN⃗⃗⃗⃗ =12(AB ⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗ ),所以MN ⃗⃗⃗⃗⃗ =AN ⃗⃗⃗⃗ -AM ⃗⃗⃗⃗⃗ =12(AB ⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗ )-23·AC ⃗⃗⃗⃗ =12AB ⃗⃗⃗⃗ -16AC ⃗⃗⃗⃗ , 又因为MN ⃗⃗⃗⃗⃗ =x AB ⃗⃗⃗⃗ +y AC⃗⃗⃗⃗ ,所以x=12,y=-16. 7.(2013江苏,10,5分)设D,E 分别是△ABC 的边AB,BC 上的点,AD=12AB,BE=23BC.若DE⃗⃗⃗⃗ =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(AC ⃗⃗⃗⃗ -AB ⃗⃗⃗⃗ )=-16AB ⃗⃗⃗⃗ +23AC ⃗⃗⃗⃗ , ∵DE⃗⃗⃗⃗ =λ1AB ⃗⃗⃗⃗ +λ2AC ⃗⃗⃗⃗ ,∴λ1=-16,λ2=23,故λ1+λ2=12. 考点二 平面向量的基本定理及坐标运算1.(2015课标Ⅰ文,2,5分)已知点A(0,1),B(3,2),向量AC⃗⃗⃗⃗ =(-4,-3),则向量BC ⃗⃗⃗⃗ =( ) A.(-7,-4) B.(7,4) C.(-1,4) D.(1,4)答案 A 根据题意得AB ⃗⃗⃗⃗ =(3,1),∴BC ⃗⃗⃗⃗ =AC ⃗⃗⃗⃗ -AB⃗⃗⃗⃗ =(-4,-3)-(3,1)=(-7,-4).故选A. 2.(2014北京文,3,5分)已知向量a =(2,4),b =(-1,1),则2a -b =( ) A.(5,7) B.(5,9) C.(3,7) D.(3,9)答案 A 由a =(2,4)知2a =(4,8),所以2a -b =(4,8)-(-1,1)=(5,7).故选A. 3.(2014广东文,3,5分)已知向量a =(1,2),b =(3,1),则b -a =( ) A.(-2,1) B.(2,-1) C.(2,0) D.(4,3) 答案 B b -a =(3,1)-(1,2)=(2,-1).故答案为B.4.(2014福建理,8,5分)在下列向量组中,可以把向量a =(3,2)表示出来的是( )A.e 1=(0,0),e 2=(1,2)B.e 1=(-1,2),e 2=(5,-2)C.e 1=(3,5),e 2=(6,10)D.e 1=(2,-3),e 2=(-2,3) 答案 B 设a=k 1e 1+k 2e 2,A 选项,∵(3,2)=(k 2,2k 2),∴{k 2=3,2k 2=2,无解.B 选项,∵(3,2)=(-k 1+5k 2,2k 1-2k 2), ∴{−k 1+5k 2=3,2k 1−2k 2=2,解之得{k 1=2,k 2=1. 故B 中的e 1,e 2可把a 表示出来. 同理,C 、D 选项同A 选项,无解.5.(2021全国乙文,13,5分)已知向量a =(2,5),b =(λ,4),若a ∥b ,则λ= .答案85解题指导:利用“若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b ⇔x 1y 2=x 2y 1”解题.解析由已知a ∥b 得2×4=5λ,∴λ=85.解题关键:记准两平面向量共线的充要条件是解这类问题的关键.6.(2017山东文,11,5分)已知向量a =(2,6),b =(-1,λ).若a ∥b ,则λ= . 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=-3.7.(2016课标Ⅱ文,13,5分)已知向量a =(m,4),b =(3,-2),且a ∥b ,则m= . 答案 -6解析 因为a ∥b ,所以m 3=4−2,解得m=-6. 易错警示 容易把两个向量平行与垂直的条件混淆. 评析 本题考查了两个向量平行的充要条件.8.(2014陕西,13,5分)设0<θ<π2,向量a =(sin 2θ,cos θ),b =(cos θ,1),若a ∥b ,则tan θ= . 答案12解析∵a∥b,∴sin 2θ×1-cos2θ=0,∴2sin θcos θ-cos2θ=0,∵0<θ<π2,∴cos θ>0,∴2sin θ=cos θ,∴tan θ=1 2 .。
第1节 平面向量的概念及线性运算--2025年高考数学复习讲义及练习解析
第一节平面向量的概念及线性运算课标解读考向预测1.理解平面向量的意义、几何表示及向量相等的含义.2.掌握向量的加法、减法运算,并理解其几何意义及向量共线的含义.3.了解向量线性运算的性质及其几何意义.预计2025年高考对本节内容的考查会以线性运算、共线向量定理为主,主要以选择题、填空题的形式出现,难度属中、低档.必备知识——强基础1.向量的有关概念名称定义表示向量在平面中,既有大小又有方向的量用a ,b ,c ,…或AB →,BC →,…表示向量的模向量a 的大小,也就是表示向量a 的有向线段AB →的长度(或称模)|a |或|AB →|零向量长度为0的向量用0表示单位向量长度等于1个单位的向量用e 表示,|e |=1平行向量方向相同或相反的非零向量(或称共线向量)a ∥b 相等向量长度相等且方向相同的向量a =b相反向量长度相等,方向相反的向量向量a 的相反向量是-a说明:零向量的方向是不确定的、任意的.规定:零向量与任一向量平行.2.向量的线性运算向量运算法则(或几何意义)运算律加法交换律:a +b =01b +a ;结合律:(a +b)+c =02a+(b +c )减法a -b =03a +(-b )数乘|λa |=|λ||a |,当λ>0时,λa 的方向与a 的方向04相同;当λ<0时,λa 的方向与a 的方向05相反;当λ=0时,λa =060λ(μa )=07(λμ)a ;(λ+μ)a =08λa +μa ;λ(a +b )=09λa +λb3.向量共线定理向量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 .提醒:当a ≠0时,定理中的实数λ才唯一.1.一般地,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.若F 为线段AB 的中点,O 为平面内任意一点,则OF →=12OA →+OB →).3.若A ,B ,C 是平面内不共线的三点,则PA →+PB →+PC →=0⇔P 为△ABC 的重心,AP →=13(AB→+AC →).4.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=1.5.对于任意两个向量a ,b ,都有||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |.1.概念辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)|a |与|b |是否相等,与a ,b 的方向无关.()(2)若向量a 与b 同向,且|a |>|b |,则a >b .()(3)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.()(4)起点不同,但方向相同且模相等的向量是相等向量.()答案(1)√(2)×(3)×(4)√2.小题热身(1)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 →|答案D解析AE →=12AC →,故D 错误.故选D.(2)(人教B 必修第二册6.2.1例3改编)设向量a ,b 不共线,向量λa +b 与a +2b 共线,则实数λ=________.答案12解析∵λa +b 与a +2b 共线,∴存在实数μ使得λa +b =μ(a +2b )=μ,=2μ,=12,=12.(3)(人教A 必修第二册6.2例6改编)已知▱ABCD 的对角线AC 和BD 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 .(4)(人教A 必修第二册习题6.2T10改编)若a ,b 满足|a |=3,|b |=5,则|a +b |的最大值为________,最小值为________.答案82解析|a +b |≤|a |+|b |=3+5=8,当且仅当a ,b 同向时取等号,所以|a +b |max =8.又|a +b |≥||a |-|b ||=|3-5|=2,当且仅当a ,b 反向时取等号,所以|a +b |min =2.考点探究——提素养考点一平面向量的有关概念例1(多选)下列命题中的真命题是()A .若|a |=|b |,则a =bB .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C .若a =b ,b =c ,则a =cD .a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b 答案BC解析A 是假命题,两个向量的长度相等,但它们的方向不一定相同;B 是真命题,∵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 →|,AB →∥DC →且AB →,DC →方向相同,因此AB →=DC →;C 是真命题,∵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 ;D 是假命题,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.故选BC.【通性通法】平面向量有关概念的四个关注点关注点一非零向量的平行具有传递性关注点二共线向量即为平行向量,它们均与起点无关关注点三向量可以平移,平移后的向量与原向量是相等向量关注点四a|a |是与a 同方向的单位向量【巩固迁移】1.(多选)下列命题正确的是()A .零向量是唯一没有方向的向量B .零向量的长度等于0C .若a ,b 都为非零向量,则使a |a |+b|b |=0成立的条件是a 与b 反向共线D .若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c 答案BC解析零向量是有方向的,其方向是任意的,故A 错误;由零向量的定义知,零向量的长度为0,故B 正确;因为a |a |与b |b |都是单位向量,所以只有当a |a |与b|b |是相反向量,即a 与b 反向共线时才成立,故C 正确;若b =0,则不共线的a ,c 也有a ∥0,c ∥0,故D 错误.考点二平面向量的线性运算(多考向探究)考向1平面向量加、减运算的几何意义例2设P 为▱ABCD 对角线的交点,O 为平面ABCD 内的任意一点,则OA →+OB →+OC →+OD →=()A .OP →B .2OP →C .3OP →D .4OP→答案D解析由题意知,P 为AC ,BD 的中点,所以在△OAC 中,OP →=12(OA →+OC →),即OA →+OC →=2OP →,在△OBD 中,OP →=12(OB →+OD →),即OB →+OD →=2OP →,所以OA →+OB →+OC →+OD →=4OP →.故选D.【通性通法】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.2.三种运算法则的要点(1)加法的三角形法则要求“首尾连”,平行四边形法则要求“共起点”.(2)减法的三角形法则要求“共起点,连终点,指被减”.(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.【巩固迁移】2.(2024·山东青岛二中月考)若|AB →|=|AC →|=|AB →-AC →|=2,则|AB →+AC →|=________.答案23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 →|=23.考向2平面向量的线性运算例3(2022·新高考Ⅰ卷)在△ABC 中,点D 在边AB 上,BD =2DA ,记CA →=m ,CD →=n ,则CB →=()A .3m -2nB .-2m +3nC .3m +2nD .2m +3n答案B解析CD →=23CA →+13CB →,即CB →=-2CA →+3CD →=-2m +3n .故选B.【通性通法】平面向量的线性运算的求解策略【巩固迁移】3.(2023·江苏南通二模)在平行四边形ABCD 中,BE →=12BC →,AF →=13AE →.若AB →=mDF →+nAE →,则m +n =()A .12B .34C .56D .43答案D解析由题意可得AB →=AE →+EB →=AE →+12DA →=AE →+12(DF →+FA →)=AE→+12(DF →-13AE →)=12DF →+56AE →,所以m =12,n =56,所以m +n =43.故选D.考点三向量共线定理的应用(多考向探究)考向1判定向量共线、三点共线例4设两个非零向量a 与b 不共线.若AB →=a +b ,BC →=2a +8b ,CD →=3(a -b ),求证:A ,B ,D 三点共线.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.【通性通法】共线向量定理的三个应用【巩固迁移】4.已知P 是△ABC 所在平面内的一点,若CB →=λPA →+PB →,其中λ∈R ,则点P 一定在()A .△ABC 的内部B .AC 边所在直线上C .AB 边所在直线上D .BC 边所在直线上答案B解析由CB →=λPA →+PB →,得CB →-PB →=λPA →,CP →=λPA →,则CP →,PA →为共线向量,又CP →,PA →有一个公共点P ,所以C ,P ,A 三点共线,即点P 在AC 边所在直线上.故选B.考向2利用向量共线定理求参数例5若a ,b 是两个不共线的向量,已知MN →=a -2b ,PN →=2a +k b ,PQ →=3a -b ,若M ,N ,Q 三点共线,则k =()A .-1B .1C .32D .2答案B解析由题意知,NQ →=PQ →-PN →=a -(k +1)b ,因为M ,N ,Q 三点共线,所以存在实数λ,使得MN →=λNQ →,即a -2b =λ[a -(k +1)b ],解得λ=1,k =1.【通性通法】一般通过构造三角形,利用向量运算的三角形法则进行加法或减法运算,然后通过建立方程(组)即可求得相关参数的值.【巩固迁移】5.如图,在△ABC 中,AD →=λDC →,E 是BD 上一点,若AE →=1116→+14AC →,则实数λ的值为()A .3B .4C .5D .6答案B解析由AD →=λDC →,得AC →=λ+1λAD →,因为AE →=1116AB →+14AC →,所以AE →=1116AB →+14·λ+1λAD →,因为E ,B ,D 三点共线,所以1116+λ+14λ=1,解得λ=4.故选B.课时作业一、单项选择题1.若a ,b 为非零向量,则“a |a |=b|b |”是“a ,b 共线”的()A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件答案B解析a |a |,b |b |分别表示与a ,b 同方向的单位向量,a |a |=b|b |,则有a ,b 共线,而a ,b 共线,则a |a |,b |b |是相等向量或相反向量,所以“a |a |=b|b |”是“a ,b 共线”的充分不必要条件.故选B.2.设a =(AB →+CD →)+(BC →+DA →),b 是一个非零向量,则下列结论不正确的是()A .a ∥bB .a +b =aC .a +b =bD .|a +b |=|a |+|b |答案B解析由题意得,a =(AB →+CD →)+(BC →+DA →)=AC →+CA →=0,且b 是一个非零向量,所以a ∥b成立,所以A 正确;因为a +b =b ,所以B 不正确,C 正确;因为|a +b |=|b |,|a |+|b |=|b |,所以|a +b |=|a |+|b |,所以D 正确.故选B.3.已知AB →=a +5b ,BC →=-3a +6b ,CD →=4a -b ,则()A .A ,B ,D 三点共线B .A ,B ,C 三点共线C .B ,C ,D 三点共线D .A ,C ,D 三点共线答案A解析由题意得BD →=BC →+CD →=a +5b =AB →,又BD →,AB →有公共点B ,所以A ,B ,D 三点共线.故选A.4.(2024·安徽铜陵三模)在平行四边形ABCD 中,M 是CD 边上的中点,则2AM →=()A .AC →-2AB →B .AC →+2AB →C .2AC →-AB →D .2AC →+AB→答案C解析因为M 是平行四边形ABCD 的CD 边上的中点,所以CM →=-12AB →,所以AM →=AC →+CM→=AC →-12AB →,所以2AM →=2AC →-AB →.故选C.5.已知向量a 和b 不共线,向量AB →=a +m b ,BC →=5a +3b ,CD →=-3a +3b ,若A ,B ,D 三点共线,则m =()A .3B .2C .1D .-2答案A解析因为A ,B ,D 三点共线,所以存在实数λ,使得BD →=λAB →,BD →=BC →+CD →=2a +6b ,所以2a +6b =λa +mλb ,=λ,=mλ,解得m =3.故选A.6.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=()A .58B .14C .1D .516答案A解析DE →=AE →-AD →=14AC →-AD →=14(AB →+AD →)-AD →=14AB →-34AD →,∴λ=14,μ=-34.∴λ2+μ2=116+916=58.故选A.7.正方形ABCD 中,E 在CD 上且有CE →=2ED →,AE 与对角线BD 交于F ,则AF →=()A .13AB →+23AD→B .34AB →+14AD→C .14AB →+34AD→D .13AD →+AB→答案C解析如图,∵在正方形ABCD 中,E 在CD 上且有CE →=2ED →,AE 与对角线BD 交于F ,∴DE =13AB ,且DE ∥AB ,∴△DEF ∽△BAF ,可得EF AF =13,可得AF =34AE ,∴AF →=34AE →=34(AD→+DE →)+13AB =14AB →+34AD →.故选C.8.(2023·滁州模拟)已知P 为△ABC 所在平面内一点,AB →+PB →+PC →=0,|AB →|=|PB →|=|PC →|=2,则△ABC 的面积为()A .3B .23C .33D .43答案B解析设BC 的中点为D ,AC 的中点为M ,连接PD ,MD ,BM ,如图所示,则有PB →+PC →=2PD →.由AB →+PB →+PC →=0,得AB →=-2PD →,又D 为BC 的中点,M 为AC 的中点,所以AB →=-2DM →,则PD →=DM →,则P ,D ,M 三点共线且D 为PM 的中点,又D 为BC 的中点,所以四边形CPBM 为平行四边形.又|AB →|=|PB →|=|PC →|=2,所以|MC →|=|BP →|=2,则|AC →|=4,且|BM →|=|PC →|=2,所以△AMB 为等边三角形,∠BAC =60°,则S △ABC =12×2×4×32=2 3.故选B.二、多项选择题9.下列式子中,结果为零向量的是()A .AB →+BC →+CA →B .AB →+MB →+BO →+OM →C .OA →+OB →+BO →+CO →D .AB →-AC →+BD →-CD →答案AD解析利用向量运算,易知A ,D 中的式子结果为零向量.故选AD.10.点P 是△ABC 所在平面内一点,且满足|PB →-PC →|-|PB →+PC →-2PA →|=0,则△ABC 不可能是()A .钝角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等边三角形答案AD解析因为点P 是△ABC 所在平面内一点,且|PB →-PC →|-|PB →+PC →-2PA →|=0,所以|CB →|-|(PB→-PA →)+(PC →-PA →)|=0,即|CB →|=|AB →+AC →|,所以|AB →-AC →|=|AC →+AB →|,等式两边平方并化简得AC →·AB →=0,所以AC →⊥AB →,∠BAC =90°,则△ABC 一定是直角三角形,也有可能是等腰直角三角形,不可能是钝角三角形和等边三角形.故选AD.11.(2023·安徽合肥期末)在△ABC 中,D ,E ,F 分别是边BC ,CA ,AB 的中点,点G 为△ABC 的重心,则下列结论中正确的是()A .AB →-BC →=CA →B .AG →=13(AB →+AC →)C .AF →+BD →+CE →=0D .GA →+GB →+GC →=0答案BCD解析如图,对于A ,AB →-BC →=AB →+CB →=2EB →≠CA →,故A 错误;对于B ,点G 为△ABC 的重心,则AG →=23→=23×12(AB →+AC →)=13(AB →+AC →),故B 正确;对于C ,AF →+BD →+CE →=12(AB →+BC →+CA →)=0,故C 正确;对于D ,GA →=-2GD →=-2×12(GB →+GC →),故GA →+GB →+GC →=0,故D 正确.故选BCD.三、填空题12.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 ,=μ,=2μ,解得λ=μ=12.13.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.其中正确的命题是________.答案②③④解析BC →=a ,CA →=b ,AD →=12AB →+12AC →=12(AC →+CB →)+12AC →=12CB →+AC →=-12a -b ,故①错误;BE →=BC →+12CA →=a +12b ,故②正确;CF →=12(CB →+CA →)=12(-a +b )=-12a +12b ,故③正确;AD→+BE →+CF →=-b -12a +a +12b +12b -12a =0,故④正确.14.(2024·丽江模拟)在△ABC 中,点D 在线段AC 上,且满足|AD →|=13|AC →|,点Q 为线段BD上任意一点,若实数x ,y 满足AQ →=xAB →+yAC →,则1x +1y 的最小值为________.答案4+23解析由题意知,点D 满足AD →=13AC →,故AQ →=xAB →+yAC →=xAB →+3yAD →,由Q ,B ,D 三点共线,可得x +3y =1,x >0,y >0,则1x +1y=x +3y )=4+3y x +x y ≥4+23,当且仅当3yx =x y ,即x =3-12,y =3-36时等号成立.所以1x +1y 的最小值为4+2 3.15.如图,在平行四边形ABCD 中,AB →=2AE →,AF →=FD →,点G 为CE 与BF 的交点,则AG →=()A .25AB →+15AC→B .15AB →+25AC→C .15AB →+415AC→D .310AB →+25AC→答案A解析由AB →=2AE →,AF →=FD →,知E ,F 分别为AB ,AD 的中点.如图,设AC 与BF 的交点为P ,易得△APF ∽△CPB ,所以AP CP =AF CB =AF AD =12,所以AP →=13AC →.因为E 是AB 的中点,所以AE →=12AB →.由P ,G ,B 三点共线知,存在m ∈R ,满足AG →=mAP →+(1-m )AB →=13mAC →+(1-m )AB →.由C ,G ,E 三点共线知,存在n ∈R ,满足AG →=nAE →+(1-n )AC →=12nAB →+(1-n )AC →,所以13mAC →+(1-m )AB →=12nAB →+(1-n )AC →.又因为AC →,AB →为不共线的非零向量,所以m =12n ,=1-n ,=35,=45,所以AG →=25AB →+15AC →.16.(多选)(2024·武汉模拟)瑞士数学家欧拉在1765年发表的《三角形的几何学》一书中有这样一个定理:三角形的外心、垂心和重心都在同一直线上,而且外心和重心间的距离是垂心和重心间的距离之半.这个定理就是著名的欧拉线定理.设△ABC 中,点O ,H ,G 分别是其外心、垂心、重心,BC 边的中点为D ,则下列结论中正确的是()A .GH →=2OG →B .OD ∥AHC .AH →=3OD →D .OA →=OB →=OC→答案AB解析由题意作图,如图所示,易知BC 的中点D 与A ,G 共线.对于A ,由题意,得AG →=2GD →,OD ⊥BC ,AH ⊥BC ,所以OD ∥AH ,所以GH →=2OG →,所以A ,B 正确;对于C ,由题意,知AG =2GD ,又GH =2OG ,∠AGH =∠DGO ,所以△AGH ∽△DGO ,所以AH →=2OD →,所以C 错误;对于D ,向量OA →,OB →,OC →的模相等,方向不同,所以D 错误.故选AB.17.如图,已知正六边形ABCDEF ,M ,N 分别是对角线AC ,CE 上的点,使得AM AC =CNCE=r ,则B ,M ,N 三点共线时,r 的值为________.答案33解析连接AD ,交EC 于点G ,设正六边形的边长为a ,由正六边形的性质知,AD ⊥CE ,AD ∥CB ,G 为EC 的中点,且AG =32a ,则CA →=CG →+GA →=12CE →+32CB →,又AM AC =CNCE =r (r >0),则CA →=CM →1-r ,CE →=CN →r ,故CM →1-r =CN →2r +32CB →,即CM →=1-r 2r CN →+3(1-r )2CB →,若B ,M ,N三点共线,则1-r 2r +3(1-r )2=1,解得r =33或r =-33(舍去).18.经过△OAB 的重心G 的直线与OA ,OB 分别交于点P ,Q ,设OP →=mOA →,OQ →=nOB →,m >0,n >0,则m +n 的最小值为________.答案43解析设OA →=a ,OB →=b .由题意知OG →=23×12(OA →+OB →)=13(a +b ),PQ →=OQ →-OP →=n b -m a ,PG→=OG →-OP →+13b ,由P ,G ,Q 三点共线,得存在实数λ,使得PQ →=λPG →,即n b -m a =+13λb ,m ==13λ,消去λ,得1n +1m =3.于是m +nm +n )+n m +≥13×(2+2)=43,当且仅当m =n =23时,m +n 取得最小值,为43.。
高考数学总复习 第八章 第1讲 平面向量及其线性运算配套课件 文
长;
解:(1)由题设知A→B=(3,5),A→C=(-1,1), 则A→B+A→C=(2,6),A→B-A→C=(4,4). 所以|A→B+A→C|=2 10,|A→B-A→C|=4 2. 故所求的两条对角线长分别为 4 2,2 10.
第十九页,共27页。
A.0
B.B→E
图 8-1-1
C.A→D
D.C→F
第九页,共27页。
4.设O→A=e1,O→B=e2,若 e1 与 e2 不共线,且点 P 在线段 AB 上,|AP|∶|PB|=2,如图 8-1-2,则O→P=( C )
A.13e1-23e2 C.13e1+23e2
图 8-1-2
B.23e1+13e2 D.23e1-13e2
非零向量 a 共线的充要条件是有且仅有一个(yī ɡè)实数λ,使得b=λa,
即 b∥a(⇔3b)=若λaO(→a≠P0=). xO→A+yO→B ,三点 P,A,B 共线⇔x+y=1. 若P→A=λP→B,则 P,A,B 三点共线.
第十六页,共27页。
【互动探究(tànjiū)】
3.(2013 年陕西)已知向量 a=(1,m),b=(m,2),若 a∥b, 则实数(shìshù) mC =)(
第六页,共27页。
5.共线向量及其坐标表示
使得((s1hb)ǐ=向deλ量)a__a_(_a_≠_0_)与_.b 共线的充要条件是存在唯一一个(yī ɡè)实数λ,
(2)设 a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中 b≠0,当且仅当 x1y2 -x2y1=0 时,向量(xiàngliàng) a,b 共线.
第八章 平面(píngmiàn)向量
考点10 平面向量(核心考点讲与练)-2023年高考数学核心考点讲与练(新高考专用)(解析版)
①数量积:a·b=|a||b|cosθ=x1x2+y1y2.
②模:|a|= = .
③夹角:cosθ= = .
④两非零向量a⊥b的充要条件:a·b=0⇔x1x2+y1y2=0.
⑤|a·b|≤|a||b|(当且仅当a∥b时等号成立)⇔|x1x2+y1y2|≤ · .
,注意与平面向量平行的坐标表示区分.
3.(2021年全国高考甲卷)若向量 满足 ,则 _________.
【答案】
【分析】根据题目条件,利用 模的平方可以得出答案
【详解】∵
∴
∴ .
故答案为: .
4.(2021年全国新高考Ⅰ卷)已知 为坐标原点,点 , , , ,则()
A. B.
C. D.
【答案】AC
2.三个常用结论
(1)O为△ABC的重心的充要条件是 + + =0;
(2)四边形ABCD中,E为AD的中点,F为BC的中点,则 + =2 ;
(3)对于平面上的任一点O, , 不共线,满足 =x +y (x,y∈R),则P,A,B共线⇔x+y=1.
注意向量共线与三点共线的区别.
3.平面向量基本定理实际上是向量的分解定理,并且是平面向量正交分解的理论依据,也是向量的坐标表示的基础.
【答案】D
【分析】根据所给图形,由向量的线性运算,逐项计算判断即可得解.
【详解】 + + = + =0,A正确;
+ + = + + =0,B正确;
+ + = + = + = ,C正确;
+ + = +0= = ≠ ,D错误,
故选:D.
2.(2020内蒙古鄂尔多斯市第一中学)下列结论正确的是
A.若向量 , 共线,则向量 , 的方向相同
高考数学平面向量的基本定理总结
高考数学平面向量的基本定理总结一、平面向量的定义在平面上,任意给定的两个点A和B,我们可以由点A指向点B画出一条有向线段,这条有向线段就是一个平面向量,记作AB。
二、平面向量的表示平面向量既可以用有向线段表示,也可以用坐标表示。
对于平面上的向量AB,用坐标表示为:AB = (x2-x1, y2-y1)其中(x1, y1)和(x2, y2)分别是向量起点A和终点B的坐标。
这种表示方法非常直观,也很容易理解。
三、平面向量的基本运算在平面向量的基本定理中,我们需要掌握平面向量的基本运算,主要包括向量的加法、减法和数量乘法。
1. 向量的加法设有向量A的坐标为(x1, y1),向量B的坐标为(x2, y2),则向量A和向量B的和向量C的坐标为:C = A + B = (x1+x2, y1+y2)2. 向量的减法设有向量A的坐标为(x1, y1),向量B的坐标为(x2, y2),则向量A减去向量B的差向量D的坐标为:D = A - B = (x1-x2, y1-y2)3. 数量乘法设k为实数,向量A的坐标为(x1, y1),则向量A的数量乘积ka的坐标为:ka = (kx1, ky1)四、平面向量的基本定理平面向量的基本定理是指任何一个平面向量都可以表示成两个非零向量的和。
具体而言,对于平面上的向量A,可以找到两个非零向量B和C,使得:A =B + C其中,向量B和向量C的坐标满足条件:B = (x1, y1),C = (x2, y2)B和C分别称为向量A的两个互补向量。
根据平面向量的基本定理,我们可以将任意一个向量拆分成两个向量的和,从而简化向量的运算和应用。
五、基本定理的应用平面向量的基本定理在高考数学中有着广泛的应用。
主要包括以下几个方面:1. 向量的坐标运算:利用基本定理,我们可以通过向量的坐标进行加法、减法、数量乘法和求模等运算,从而简化向量的运算。
2. 向量的平衡力:基于平面向量的基本定理,我们可以将受力问题转化为向量的平衡问题,通过求解向量的平衡条件,得到力的大小和方向。
专题09 平面向量【2023高考必备】2013-2022十年全国高考数学真题分类汇编(解析版)
2013-2022十年全国高考数学真题分类汇编专题09平面向量一、选择题1.(2022年全国乙卷理科·第3题)已知向量,a b 满足||1,||3,|2|3a b a b ==-=,则a b ⋅= ()A .2-B .1-C .1D .2【答案】C 解析:∵222|2|||44-=-⋅+a b a a b b ,又∵||1,||3,|2|3,==-=a b a b∴91443134=-⋅+⨯=-⋅a b a b , ∴1a b ⋅= 故选:C .【题目栏目】平面向量\平面向量的概念与线性运算\向量的线性运算 【题目来源】2022年全国乙卷理科·第3题2.(2022新高考全国II 卷·第4题)已知向量(3,4),(1,0),t ===+a b c a b ,若,,<>=<>a c b c ,则t =( )A .6-B .5-C .5D .6【答案】C解析:()3,4c t =+,cos ,cos ,a c b c =,即931635t tc c+++=,解得5t =. 故选C .【题目栏目】平面向量\平面向量的综合应用 【题目来源】2022新高考全国II 卷·第4题3.(2022新高考全国I 卷·第3题)在ABC 中,点D 在边AB 上,2BD DA =.记CA m CD n ==,,则CB =( )A .32m n -B .23m n -+C .32m n +D .23m n +【答案】B 解析:因点D 在边AB 上,2BD DA =,所以2BD DA =,即()2CD CB CA CD -=-,所以CB =3232CD CA n m -=-23m n =-+. 故选:B . 【题目栏目】平面向量\平面向量的基本定理【题目来源】2022新高考全国I 卷·第3题4.(2020年新高考I 卷(山东卷)·第7题)已知P 是边长为2的正六边形ABCDEF 内的一点,则AP AB ⋅的取值范用是 ( )A .()2,6-B .(6,2)-C .(2,4)-D .(4,6)-【答案】A解析:AB 的模为2,根据正六边形的特征,可以得到AP 在AB 方向上的投影的取值范围是(1,3)-, 结合向量数量积的定义式,可知AP AB ⋅等于AB 的模与AP 在AB 方向上的投影的乘积, 所以AP AB ⋅的取值范围是()2,6-,故选:A . 【题目栏目】平面向量\平面向量的综合应用 【题目来源】2020年新高考I 卷(山东卷)·第7题5.(2020新高考II 卷(海南卷)·第3题)在ABC 中,D 是AB 边上的中点,则CB =( )A .2CD CA +B .2CD CA -C .2CD CA - D .2CD CA +【答案】C解析:()222CB CA AB CA AD CA CD CA CD CA -=+=+=+-= 【题目栏目】平面向量\平面向量的概念与线性运算\向量的线性运算 【题目来源】2020新高考II 卷(海南卷)·第3题6.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第6题)已知向量a ,b 满足||5a =,||6b =,6a b ⋅=-,则cos ,=+a a b ( )A .3135-B .1935-C .1735D .1935【答案】D 解析:5a =,6b =,6a b ⋅=-,()225619a a b a a b ∴⋅+=+⋅=-=.()22222526367a b a ba ab b +=+=+⋅+=-⨯+=,因此,()1919cos ,5735a a ba ab a a b⋅+<+>===⨯⋅+. 故选:D .【点睛】本题考查平面向量夹角余弦值的计算,同时也考查了平面向量数量积的计算以及向量模的计算,考查计算能力,属于中等题.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第6题7.(2019年高考数学课标全国Ⅲ卷理科·第3题)已知()2,3AB =,()3,AC t =,1BC =,则AB BC ⋅=( )【答案】C【解析】∵()2,3AB =,()3,AC t =,∴()1,3BC AC AB t =-=-,∴()22131BC t =+-=,解得3t =,即()1,0BC =,则AB BC ⋅=()()2,31,021302⋅=⨯+⨯=.【点评】本题考查平面向量数量积的坐标运算,渗透了直观想象和数学运算素养.采取公式法,利用转化与化归思想解题.本题考点为平面向量的数量积,侧重基础知识和基本技能,难度不大.学生易在处理向量的法则运算和坐标运算处出错,借助向量的模的公式得到向量的坐标,然后计算向量数量积.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2019年高考数学课标全国Ⅲ卷理科·第3题8.(2019年高考数学课标全国Ⅲ卷理科·第7题)已知非零向量a ,b 满足2a b =,且()a b b -⊥,则a 与b 的夹角为( )A .6π B .3π C .23π D .56π【答案】B 解析:()()222,0,a b b a b b a b b a b b b-⊥∴-⋅=⋅-=∴⋅==,所以221cos ,22ba b a b a bb⋅===⋅,所以,3a b π=.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的垂直问题【题目来源】2019年高考数学课标全国Ⅲ卷理科·第7题9.(2019年高考数学课标全国Ⅲ卷理科·第4题)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比为512510.618-≈,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美 人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是512.若某人满足上述两个黄金 分割比例,且腿长为105cm ,头顶至脖子下端的长度为26cm ,则其身高可能是( )A .165cmB .175cmC .185cmD .190cm【答案】 答案:B解析:如图,0.618,0.618,0.618c aa b c d d b==∴==,26c <,则42.070.618c d =<,68.07a c d =+<,110.150.618ab =<,所以身高178.22h a b =+<,又105b >,所以0.61864.89a b =>,身高64.89105169.89h a b =+>+=,故(169.89,178.22)h ∈,故选B .【题目栏目】平面向量\线段的定比分点问题【题目来源】2019年高考数学课标全国Ⅲ卷理科·第4题10.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第4题)已知向量a ,b 满足||1=a ,1⋅=-a b ,则(2)⋅-=a a b( )A .4B .3C .2D .0【答案】B解析:2(2)2||213⋅-=-⋅=+=a a b a a b ,故选B .【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第4题11.(2018年高考数学课标卷Ⅲ(理)·第6题)在ABC ∆中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB =( )A .3144AB AC - B .1344AB AC - C .3144AB AC + D .1344AB AC + c d ab 头顶咽喉肚脐足底【答案】A解析:在ABC △中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,()11312244EB AB AE AB AD AB AB AC AB AC =-=-=-+=-,故选A . 【题目栏目】平面向量\平面向量的基本定理 【题目来源】2018年高考数学课标卷Ⅲ(理)·第6题12.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第12题)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 .B .CD .【答案】A【解析】法一:以为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系,如下图则,,,,连结,过点作于点 在中,有即所以圆的方程为 可设由可得 ABCD 1AB =2AD =P C BD AP AB AD λμ=+λμ+3252A AB x AD y ()0,0A ()1,0B ()0,2D ()1,2C BD C CE BD ⊥E Rt BDC ∆225BD AB AD =+=1122ACD S BC CD BD CE =⨯⨯=⨯⨯△1125125225CE CE ⨯⨯=⇒=C ()()224125x y -+-=25251,2P θθ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭AP AB AD λμ=+()25251,2sin ,255θθλμ⎛⎫++= ⎪ ⎪⎝⎭所以,所以 其中, 所以的最大值为,故选A .法二:通过点作于点,由,,可求得又由,可求得由等和线定理可知,当点的切线(即)与平行时,取得最大值又点到的距离与点到直线的距离相等,均为而此时点到直线251551sin 5λθμθ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩2552cos 55λμθθ+=++()2sin θϕ=++25sin ϕ=5cos ϕ=λμ+3C CE BD ⊥E 1AB =2AD =22125BD =+1122ACD S CD CB BD CE =⨯⨯=⨯⨯△55CE =P FH DB λμ+A BD C BD 55A FH 2525256522r +=+=所以,所以的最大值为,故选A . 另一种表达:如图,由“等和线”相关知识知,当点在如图所示位置时,最大,且此时若,则有,由三角形全等可得,知,所以选A .法三:如图,建立平面直角坐标系设,即圆的方程是,若满足即 , ,所以,设 ,即,655325AFAB ==λμ+3P λμ+AG x AB y AD =+x y λμ+=+2AD DF FG ===3,0x y ==()()()()0,1,0,0,2,1,,A B D P x y 5()22425x y -+=()()(),1,0,1,2,0AP x y AB AD =-=-=AP AB AD λμ=+21x y μλ=⎧⎨-=-⎩,12x y μλ==-12x y λμ+=-+12x z y =-+102x y z -+-=点在圆上,所以圆心到直线的距离, ,解得,所以的最大值是,即的最大值是,故选A . 法四:由题意,画出右图.设与切于点,连接.以为原点,为轴正半轴,为轴正半轴建立直角坐标系则点坐标为.∵,.∴.切于点.∴⊥.∴是中斜边上的高. 即在上.∴点的轨迹方程为.设点坐标,可以设出点坐标满足的参数方程如下:而,,. ∵ ∴,. 两式相加得:(),P x y ()22425x y -+=d r ≤21514z -≤+13z ≤≤z 3λμ+3BD C E CE A AD x AB y C (2,1)||1CD =||2BC =22125BD +=BD C E CEBDCERt BCD△BD12||||222||5||||55BCD BC CD S EC BD BD ⋅⋅⋅====△C 255P C P 224(2)(1)5x y -+-=P 00(,)x y P 0022552155x y θθ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩00(,)AP x y =(0,1)AB =(2,0)AD =(0,1)(2,0)(2,)AP AB AD λμλμμλ=+=+=0151cos 25x μθ==+02155y λθ==(其中,) 当且仅当,时,取得最大值3. 【考点】平面向量的坐标运算;平面向量基本定理【点评】(1)应用平面向量基本定理表示向量是利用平行四边形法则或三角形法则进行向量的加、减或数乘运算.(2)用向量基本定理解决问题的一般思路是:先选择一组基底,并运用该基底将条件和结论表示成向量的形式,再通过向量的运算来解决.【题目栏目】平面向量\平面向量的基本定理 【题目来源】2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第12题13.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第12题)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 .【答案】B【命题意图】本题主要考查等边三角形的性质及平面向量的线性运算﹑数量积,意在考查考生 转化与化归思想和运算求解能力 【解析】解法一:建系法连接,,,.,∴∴ ∴,∴ ∴最小值为 解法二:均值法2225151552552()())552sin()3λμθθθϕθϕ+=++=+++=++≤5sin 5ϕ=25cos 5ϕ=π2π2k θϕ=+-k ∈Z λμ+ABC ∆P ABC ()PA PB PC ⋅+2-32-43-1-OP ()0,3OA =()1,0OB =-()1,0OC =2PC PB PO +=()(),,3PO PA x y x y⋅=--⋅--222233324PO PA x y y x y ⎛⎫⋅=+-=+-- ⎪ ⎪⎝⎭34PO PA ⋅≥-()322PA PC PB PO PA ⋅+=⋅≥-32-∵,∴由上图可知:;两边平方可得∵ ,∴ ∴ ,∴最小值为解法三:配凑法 ∵∴∴最小值为【知识拓展】三角形与向量结合的题属于高考经典题,一般在压轴题出现,解决此类问题的通 法就是建系法,比较直接,易想,但有时计算量偏大. 【考点】 平面向量的坐标运算,函数的最值【点评】平面向量中有关最值问题的求解通常有两种思路:一是“形化”,即利用平面向量的几何意义将问题转化为平面几何中的最值或范围问题,然后根据平面图形的特征直接进行判断;二是“数化”,即利用平面向量的坐标运算,把问题转化为代数中的函数最值与值域、不等式我解集,方程有解等问题,然后利用函数、不等式、方程的有关知识来解决.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第12题 14.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第3题)已知向量13(,22BA =,31()22BC =,则ABC ∠= ( ) A .30︒ B .45︒C .60︒D .120︒【答案】A【解析】由题意,得133132222cos 112BA BC ABC BA BC⨯⋅∠===⨯⋅,所以30ABC ∠=︒,故选A. 【题目栏目】平面向量\平面向量的坐标运算 【题目来源】2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第3题15.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第3题)已知向量(1,)(3,2)a m b =-,=,且()a b b ⊥+,则m = ( )A .8-B .6-C .6D .82PC PB PO +=()2PA PC PB PO PA ⋅+=⋅OA PA PO =-()()2232PA PO PA PO =+-⋅()()222PA POPA PO +≥-⋅322PO PA ⋅≥-()322PA PC PB PO PA ⋅+=⋅≥-32-2PC PB PO +=()()()()()222232222PO PA PO PAPO PA AOPA PC PB PO PA +--+-⋅+=⋅==≥-32-【答案】D【解析】由()a b b ⊥+可得:()0a b b +=,所以20a bb,又(1,)(3,2)a m b =-,= 所以2232+(3(2))0m -+-=,所以8m ,故选D .【题目栏目】平面向量\平面向量的坐标运算 【题目来源】2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第3题16.(2015高考数学新课标1理科·第7题)设D 为ABC 所在平面内一点3BC CD =,则( )A .1433AD AB AC =-+ B .1433AD AB AC =- C .4133AD AB AC =+ D .4133AD AB AC =- 【答案】A解析:由题知11()33AD AC CD AC BC AC AC AB =+=+=+-==1433AB AC -+,故选A . 考点:平面向量的线性运算【题目栏目】平面向量\平面向量的基本定理 【题目来源】2015高考数学新课标1理科·第7题17.(2014高考数学课标2理科·第3题)设向量a,b 满足,|a -,则a b=( )A .1B .2C .3D .5【答案】A解析:因为222||()210,a b a b a b a b +=+=++⋅=222||()26,a b a b a b a b -=-=+-⋅= 两式相加得:228,a b +=所以1a b ⋅=,故选A . 考点:(1)平面向量的模;(2)平面向量的数量积 难度:B备注:常考题【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2014高考数学课标2理科·第3题 二、多选题18.(2021年新高考Ⅲ卷·第10题)已知O 为坐标原点,点()1cos ,sin P αα,()2cos ,sin P ββ-,()()()3cos ,sin P αβαβ++,1,0A ,则 ( )A .12OP OP =B .12AP AP =C .312OA OP OP OP ⋅=⋅D .123OA OP OP OP ⋅=⋅ 【答案】AC106⋅解析:A :1(cos ,sin )OP αα=,2(cos ,sin )OP ββ=-,所以221||cos sin 1OP αα=+,222||(cos )(sin )1OP ββ=+-,故12||||OP OP =,正确; B :1(cos 1,sin )AP αα=-,2(cos 1,sin )AP ββ=--,所以222221||(cos 1)sin cos 2cos 1sin 2(1cos )4sin 2|sin|22AP αααααααα=-+-++-==,同理222||(cos 1)sin 2|sin|2AP βββ=-+,故12||,||AP AP 不一定相等,错误;C :由题意得:31cos()0sin()cos()OA OP αβαβαβ⋅=⨯++⨯+=+,12cos cos sin (sin )cos()OP OP αβαβαβ⋅=⋅+⋅-=+,正确;D :由题意得:11cos 0sin cos OA OP ααα⋅=⨯+⨯=,23cos cos()(sin )sin()OP OP βαββαβ⋅=⨯++-⨯+22cos cos sin sin cos sin sin cos cos sin αβαββαββαβ=--- cos cos2sin sin 2cos(2)αβαβαβ=-=+,错误;故选AC .【题目栏目】平面向量\平面向量的综合应用 【题目来源】2021年新高考Ⅲ卷·第10题 三、填空题19.(2022年全国甲卷理科·第13题)设向量a ,b 的夹角的余弦值为13,且1a =,3b =,则()2a b b +⋅=_________. 【答案】11解析:设a 与b 的夹角为θ,因为a 与b 的夹角的余弦值为13,即1cos 3θ=,又1a =,3b =,所以1cos 1313a b a b θ⋅=⋅=⨯⨯=,所以()22222221311a b b a b b a b b +⋅=⋅+=⋅+=⨯+=. 故答案为:11.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的夹角问题 【题目来源】2022年全国甲卷理科·第13题20.(2021年新高考全国Ⅲ卷·第15题)已知向量0a b c ++=,1a =,2b c ==,a b b c c a ⋅+⋅+⋅=_______.【答案】92-解析:由已知可得()()()22222920a b ca b c a b b c c a a b b c c a ++=+++⋅+⋅+⋅=+⋅+⋅+⋅=,因此,92a b b c c a ⋅+⋅+⋅=-.故答案为:92-.【题目栏目】平面向量\平面向量的综合应用【题目来源】2021年新高考全国Ⅲ卷·第15题21.(2021年高考全国乙卷理科·第14题)已知向量()()1,3,3,4a b ==,若()a b b λ-⊥,则λ=__________.【答案】35解析:因为()()()1,33,413,34a b λλλλ-=-=--,所以由()a b b λ-⊥可得,()()3134340λλ-+-=,解得35λ=.故答案为:35.【点睛】本题解题关键是熟记平面向量数量积的坐标表示,设()()1122,,,a x y b x y ==,121200a b a b x x y y ⊥⇔⋅=⇔+=,注意与平面向量平行的坐标表示区分.【题目栏目】平面向量\平面向量的坐标运算 【题目来源】2021年高考全国乙卷理科·第14题22.(2021年高考全国甲卷理科·第14题)已知向量()()3,1,1,0,a b c a kb ===+.若a c ⊥,则k =________.【答案】103-. 解析:()()()3,1,1,0,3,1a b c a kb k ==∴=+=+,(),33110a c a c k ⊥∴⋅=++⨯=,解得103k =-, 故答案为:103-. 【点睛】本题考查平面向量的坐标运算,平面向量垂直的条件,属基础题,利用平面向量()()1122,,,p x y q x y ==垂直的充分必要条件是其数量积12120x x y y +=.【题目栏目】平面向量\平面向量的综合应用 【题目来源】2021年高考全国甲卷理科·第14题23.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第14题)设,a b 为单位向量,且||1a b +=,则||a b -=______________.3【解析】因为,a b 为单位向量,所以1a b ==所以()2222221a b a b a a b b a b +=+=+⋅+=+⋅=解得:21a b ⋅=- 所以()22223a b a b a a b b -=-=-⋅+=3【点睛】本题主要考查了向量模的计算公式及转化能力,属于中档题. 【题目栏目】平面向量\平面向量的综合应用 【题目来源】2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第14题24.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第13题)已知单位向量a →,b →的夹角为45°,k a b →→-与a →垂直,则k =__________. 【答案】22解析:由题意可得:211cos 452a b →→⋅=⨯⨯=, 由向量垂直的充分必要条件可得:0k a b a →→→⎛⎫-⋅= ⎪⎝⎭,即:2202k a a b k →→→⨯-⋅=-=,解得:22k =. 2. 【点睛】本题主要考查平面向量的数量积定义与运算法则,向量垂直的充分必要条件等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第13题25.(2019年高考数学课标Ⅲ卷理科·第13题)已知a ,b 为单位向量,且·=0a b ,若25c a b =-,则cos ,a c 〈〉=___________.【答案】23. 【解析】因为25c a b =-,·=0a b ,所以225=2a c a a b ⋅=-⋅,222||4||455||9c a a b b =-⋅+=,所以||3c =,所以cos ,a c 〈〉=22133a c a c ⋅==⨯⋅. 【点评】本题主要考查平面向量的数量积、向量的夹角.渗透了数学运算、直观想象素养.使用转化思想得出答案.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的夹角问题 【题目来源】2019年高考数学课标Ⅲ卷理科·第13题26.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第13题)已知向量()1,2a =,()2,2b =-,()1,c λ=,若()//2c a b +,则λ= . 【答案】12解析:依题意可得()()()22,42,24,2a b +=+-=,又()1,c λ=,()//2c a b + 所以4210λ⨯-⨯=,解得12λ=. 【题目栏目】平面向量\平面向量的坐标运算【题目来源】2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第13题27.(2017年高考数学新课标Ⅲ卷理科·第13题)已知向量,的夹角为,,,则__________. 【答案】【解析】法一:所以.法二(秒杀解法):利用如下图形,可以判断出的模长是以为边长的菱形对角线的长度,则为法三:坐标法依题意,可设,,所以 所以.【考点】平面向量的运算【点评】平面向量中涉及到有关模长的问题,用到的通法是将模长进行平方,利用向量数量积的知识进行a b 60︒2a =1b =2a b +=23222|2|||44||4421cos 60412a b a a b b +=+⋅+=+⨯⨯⨯+=|2|23a b +=2a b +23()2,0a =13,22b ⎛= ⎝⎭()((22,033a b +=+=()2223323a b +=+=解答,很快就能得出答案;另外,向量是一个工具型的知识,具备代数和几何特征,在做这类问题时可以使用数形结合的思想,会加快解题速度.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的模长问题 【题目来源】2017年高考数学新课标Ⅲ卷理科·第13题28.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第13题)设向量(),1a m =,()1,2b =,且222a b a b +=+,则m = .【答案】2m =-【解析】由已知得:()1,3a b m +=+∴()22222222213112a b a b m m +=+⇔++=+++,解得2m =-.【题目栏目】平面向量\平面向量的坐标运算 【题目来源】2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第13题29.(2015高考数学新课标2理科·第13题)设向量a ,b 不平行,向量a b λ+与2a b +平行,则实数λ=_________. 【答案】12解析:因为向量a b λ+与2a b +平行,所以2a b k a b λ+=+(),则12,k k λ=⎧⎨=⎩,所以12λ=.考点:向量共线.【题目栏目】平面向量\平面向量的概念与线性运算\平面向量的共线问题【题目来源】2015高考数学新课标2理科·第13题30.(2014高考数学课标1理科·第15题)已知A,B,C 是圆O 上的三点,若,则与的夹角为______. 【答案】 解析:∵,∴O 为线段BC 中点,故BC 为的直径, ∴,∴与的夹角为.考点:(1)平面向量在几何中的应用(2)向量的夹角(3)化归与转化思想 难度:B备注:高频考点【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2014高考数学课标1理科·第15题31.(2013高考数学新课标2理科·第13题)已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,则AE BD⋅=________.1()2AO AB AC =+AB AC 0901()2AO AB AC =+O 090BAC ∠=AB AC 090【答案】2解析:由题意知:2211402222AE BD AD AD AB AB ⋅=-⋅-=--= 考点:(1)5.1.2向量的线性运算;(2)5.3.1平面向量的数量积运算 难度: A备注:高频考点【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2013高考数学新课标2理科·第13题32.(2013高考数学新课标1理科·第13题)已知两个单位向量,a b 的夹角为60°,(1)c ta t b =+-,若0b c •=,则t =_____. 【答案】 2解析:•b c =[(1)]t t •+-b a b =2(1)t t •+-a b b =112t t +-=112t -=0,解得t =2. 考点: (1)5.3.1平面向量的数量积运算.难度:A备注:高频考点【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2013高考数学新课标1理科·第13题。
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。
平面向量知识点归纳高考
平面向量知识点归纳高考一、向量的定义和性质在数学中,向量是由大小和方向组成的量。
平面向量可以表示为有序的数对,其中第一个数表示向量在水平方向上的分量,第二个数表示向量在垂直方向上的分量。
即向量a可以表示为a=(a₁, a₂)。
向量的性质有:1. 向量相等:如果两个向量的对应分量相等,那么这两个向量是相等的。
2. 向量的加法:向量的加法是指将两个向量的对应分量相加得到一个新的向量。
即a+b=(a₁+b₁, a₂+b₂)。
3. 向量的数乘:向量的数乘是指将向量的每个分量都乘以一个常数得到一个新的向量。
即k×a=(k×a₁, k×a₂)。
4. 向量的减法:向量的减法是指将两个向量的对应分量相减得到一个新的向量。
即a-b=(a₁-b₁, a₂-b₂)。
5. 零向量:所有分量都为零的向量称为零向量,用0表示。
二、向量的模和方向角1. 向量的模:向量的模是指向量的长度,也就是向量的大小。
向量a的模可以表示为|a|=√(a₁²+a₂²)。
2. 向量的方向角:向量的方向角是指向量与某个固定直线之间的夹角。
一般将向量与x轴正方向之间的夹角称为向量的方向角。
三、向量的数量积和向量积1. 向量的数量积:向量的数量积又称为点积或内积。
数量积的结果是一个标量,表示两个向量的相似程度。
向量a和向量b的数量积可以表示为a·b=a₁b₁+a₂b₂。
2. 向量的向量积:向量的向量积又称为叉积或外积。
向量积的结果是一个向量,垂直于这两个向量所在的平面。
向量a和向量b的向量积可以表示为a×b=(a₁b₂-a₂b₁)。
四、平面向量的运算定律1. 交换律:向量的加法满足交换律,即a+b=b+a;向量的数量积满足交换律,即a·b=b·a。
2. 结合律:向量的加法满足结合律,即(a+b)+c=a+(b+c);向量的数量积满足结合律,即(a·b)·c=a·(b·c)。
高考数学专题:平面向量练习试题、答案
高考数学专题:平面向量练习试题 1.已知(3,4)a =,(8,6)b =-,则向量a 与b ( )A .互相平行B .互相垂直C .夹角为30°D .夹角为60° 2.已知向量(5,3)a =-,(2,)b x =,且//a b ,则x 的值是( ) A .65 B .103 C .-65 D .-103 3.已知向量(2,3)a =,(1,2)b =,且()()a b a b λ+⊥-,则λ等于( ) A .35 B .35- C .3- D .3 4.如果a 、b 都是单位向量,则a b -的取值范围是( )A .(1,2)B .(0,2)C .[1,2]D .[0,2] 5.已知在ABC ∆中,0OA OB OC ++=,则O 为ABC ∆的( )A .垂心B .重心C .外心D .内心 6.已知(7,1)A ,(1,4)B ,直线ax y 21=与线段AB 交于点C ,且2AC CB =,则a 等于( ) A .2 B .35 C .1 D .54 7.已知直线2y x =上一点P 的横坐标为a ,有两个点(1,1)A -,(3,3)B ,那么使向量PA 与PB 夹角为钝角的一个充分但不必要的条件是( )A .12a -<<B .01a <<C .22a -<< D .02a <<8.已知向量(4,2)a =,(1,1)b =-,则b 在a 方向上的射影长为_________. 9.已知点(2,3)A ,(0,1)C ,且2AB BC =-,则点B 的坐标为_____________.10.已知||2a =,||2b =,a 与b 的夹角为45︒,则()b a a -⋅=________. 11.已知向量(3,1)OA =--,(2,3)OB =,OC OA OB =+,则向量OC 的坐标为____________,将向量OC 按逆时针方向旋转90︒得到向量OD ,则向量OD 的坐标为______________12.已知向量a 、b 的夹角为45︒,且满足||4a =,1()(23)122a b a b +⋅-=,则||b =_________;b 在a 方向上的投影等于_____________. 13.平面上有三个点(2,)A y -,(0,)2y B ,(,,)C x y ,若AB BC ⊥,则动点的轨迹方程为______________.14.将函数2y x =的图象F 按向量(3,2)a =-平移到'F ,则'F 对应的函数解析式为_________________.15.把点(2,2)A 按向量(2,2)a =-平移到点B ,此时点B 分OC (O 为坐标原点)的比为2-,则点C 的坐标为____________.16.在ABC ∆中,60BAC ∠=︒,||1AC =,||4AB =,则ABC ∆的面积为____,||BC =_____________.答案1.B2.C3.B4.D5.B6.A7.B8.59.(2,1)-- 10.2- 11.(1,2)-,(2,1)--12 1 13.28y x =14.2(3)2y x =-- 15.(0,2)16。
2024年高考数学总复习第五章《平面向量与复数》平面向量基本定理及坐标表示
2024年高考数学总复习第五章《平面向量与复数》§5.2平面向量基本定理及坐标表示最新考纲 1.了解平面向量基本定理及其意义.2.掌握平面向量的正交分解及其坐标表示.3.会用坐标表示平面向量的加、减与数乘运算.4.理解用坐标表示的平面向量共线的条件.1.平面向量基本定理如果e1,e2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.其中,不共线的向量e1,e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.2.平面向量的坐标运算(1)向量加法、减法、数乘及向量的模设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),λa=(λx1,λy1),|a|=x21+y21.(2)向量坐标的求法①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标.②设A(x1,y1),B(x2,y2),则AB→=(x2-x1,y2-y1),|AB→|=(x2-x1)2+(y2-y1)2.3.平面向量共线的坐标表示设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0.a,b共线⇔x1y2-x2y1=0.概念方法微思考1.若两个向量存在夹角,则向量的夹角与直线的夹角一样吗?为什么?提示不一样.因为向量有方向,而直线不考虑方向.当向量的夹角为直角或锐角时,与直线的夹角相同.当向量的夹角为钝角或平角时,与直线的夹角不一样.2.平面内的任一向量可以用任意两个非零向量表示吗?提示不一定.当两个向量共线时,这两个向量就不能表示,即两向量只有不共线时,才能作为一组基底表示平面内的任一向量.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)平面内的任意两个向量都可以作为一组基底.(×)(2)若a ,b 不共线,且λ1a +μ1b =λ2a +μ2b ,则λ1=λ2,μ1=μ2.(√)(3)在等边三角形ABC 中,向量AB →与BC →的夹角为60°.(×)(4)若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b 的充要条件可表示成x 1x 2=y 1y 2.(×)(5)平面向量不论经过怎样的平移变换之后其坐标不变.(√)(6)当向量的起点在坐标原点时,向量的坐标就是向量终点的坐标.(√)题组二教材改编2.已知▱ABCD 的顶点A (-1,-2),B (3,-1),C (5,6),则顶点D 的坐标为________.答案(1,5)解析设D (x ,y ),则由AB →=DC →,得(4,1)=(5-x,6-y ),=5-x ,=6-y ,=1,=5.3.已知向量a =(2,3),b =(-1,2),若m a +n b 与a -2b 共线,则mn =________.答案-12解析由向量a =(2,3),b =(-1,2),得m a +n b =(2m -n,3m +2n ),a -2b =(4,-1).由m a +n b 与a -2b 共线,得2m -n 4=3m +2n -1,所以m n =-12.题组三易错自纠4.设e 1,e 2是平面内一组基底,若λ1e 1+λ2e 2=0,则λ1+λ2=________.答案5.已知点A (0,1),B (3,2),向量AC →=(-4,-3),则向量BC →=________.答案(-7,-4)解析根据题意得AB →=(3,1),∴BC →=AC →-AB →=(-4,-3)-(3,1)=(-7,-4).6.已知向量a =(m,4),b =(3,-2),且a ∥b ,则m =________.答案-6解析因为a ∥b ,所以(-2)×m -4×3=0,解得m =-6.题型一平面向量基本定理的应用例1如图,已知△OCB 中,A 是CB 的中点,D 是将OB →分成2∶1的一个内分点,DC 和OA 交于点E ,设OA →=a ,OB →=b.(1)用a 和b 表示向量OC →,DC →;(2)若OE →=λOA →,求实数λ的值.解(1)由题意知,A 是BC 的中点,且OD →=23OB →,由平行四边形法则,得OB →+OC →=2OA →,所以OC →=2OA →-OB →=2a -b ,DC →=OC →-OD →=(2a -b )-23b =2a -53b .(2)由题意知,EC →∥DC →,故设EC →=xDC →.因为EC →=OC →-OE →=(2a -b )-λa =(2-λ)a -b ,DC →=2a -53b .所以(2-λ)a -b =2a -53b.因为a 与b 不共线,由平面向量基本定理,2-λ=2x ,-1=-53x ,x =35,λ=45.故λ=45.思维升华应用平面向量基本定理的注意事项(1)选定基底后,通过向量的加、减、数乘以及向量平行的充要条件,把相关向量用这一组基底表示出来.(2)强调几何性质在向量运算中的作用,用基底表示未知向量,常借助图形的几何性质,如平行、相似等.(3)强化共线向量定理的应用.跟踪训练1在△ABC 中,点P 是AB 上一点,且CP →=23CA →+13CB →,Q 是BC 的中点,AQ 与CP 的交点为M ,又CM →=tCP →,则t 的值为________.答案34解析∵CP →=23CA →+13CB →,∴3CP →=2CA →+CB →,即2CP →-2CA →=CB →-CP →,∴2AP →=PB →,即P 为AB的一个三等分点,如图所示.∵A ,M ,Q 三点共线,∴CM →=xCQ →+(1-x )CA →=x 2CB →+(x -1)AC →,而CB →=AB →-AC →,∴CM →=x 2AB →.又CP →=CA →-PA →=-AC →+13AB →,由已知CM →=tCP →,可得x 2AB →=AC →+13AB 又AB →,AC →不共线,=t 3,1=-t,解得t =34.题型二平面向量的坐标运算例2(1)已知点M (5,-6)和向量a =(1,-2),若MN →=-3a ,则点N 的坐标为()A .(2,0)B .(-3,6)C .(6,2)D .(-2,0)答案A解析设N (x ,y ),则(x -5,y +6)=(-3,6),∴x =2,y =0.(2)已知A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4).设AB →=a ,BC →=b ,CA →=c ,a =m b +n c (m ,n ∈R ),则m +n =________.答案-2解析由已知得a =(5,-5),b =(-6,-3),c =(1,8).∵m b +n c =(-6m +n ,-3m +8n ),-6m +n =5,-3m +8n =-5,m =-1,n =-1.∴m +n =-2.思维升华平面向量坐标运算的技巧(1)利用向量加、减、数乘运算的法则来进行求解,若已知有向线段两端点的坐标,则应先求向量的坐标.(2)解题过程中,常利用“向量相等,则坐标相同”这一结论,由此可列方程(组)进行求解.跟踪训练2线段AB 的端点为A (x,5),B (-2,y ),直线AB 上的点C (1,1),使|AC →|=2|BC →|,则x +y =________.答案-2或6解析由已知得AC →=(1-x ,-4),2BC →=2(3,1-y ).由|AC →|=2|BC →|,可得AC →=±2BC →,则当AC →=2BC →1-x =6,-4=2-2y ,x =-5,y =3,此时x +y =-2;当AC →=-2BC →1-x =-6,-4=-2+2y ,x =7,y =-1,此时x +y =6.综上可知,x +y =-2或6.题型三向量共线的坐标表示命题点1利用向量共线求向量或点的坐标例3已知O 为坐标原点,点A (4,0),B (4,4),C (2,6),则AC 与OB 的交点P 的坐标为________.答案(3,3)解析方法一由O ,P ,B 三点共线,可设OP →=λOB →=(4λ,4λ),则AP →=OP →-OA →=(4λ-4,4λ).又AC →=OC →-OA →=(-2,6),由AP →与AC →共线,得(4λ-4)×6-4λ×(-2)=0,解得λ=34,所以OP →=34OB →=(3,3),所以点P 的坐标为(3,3).方法二设点P (x ,y ),则OP →=(x ,y ),因为OB →=(4,4),且OP →与OB →共线,所以x 4=y 4,即x =y .又AP →=(x -4,y ),AC →=(-2,6),且AP →与AC →共线,所以(x -4)×6-y ×(-2)=0,解得x =y =3,所以点P 的坐标为(3,3).命题点2利用向量共线求参数例4(2018·洛阳模拟)已知平面向量a =(2,-1),b =(1,1),c =(-5,1),若(a +k b )∥c ,则实数k 的值为()A .-114 B.12C .2D.114答案B解析因为a =(2,-1),b =(1,1),所以a +k b =(2+k ,-1+k ),又c =(-5,1),由(a +k b )∥c得(2+k )×1=-5×(k -1),解得k =12,故选B.思维升华平面向量共线的坐标表示问题的解题策略(1)如果已知两向量共线,求某些参数的取值时,利用“若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b 的充要条件是x 1y 2=x 2y 1”.(2)在求与一个已知向量a 共线的向量时,可设所求向量为λa (λ∈R ).跟踪训练3(1)(2018·济南模拟)已知向量a =(1,1),b =(2,x ),若a +b 与3a -b 平行,则实数x 的值是__________________.答案2解析∵a =(1,1),b =(2,x ),∴a +b =(3,x +1),3a -b =(1,3-x ),∵a +b 与3a -b 平行,∴3(3-x )-(x +1)=0,解得x =2.(2)已知向量OA →=(k,12),OB →=(4,5),OC →=(-k,10),且A ,B ,C 三点共线,则实数k 的值是________.答案-23解析AB →=OB →-OA →=(4-k ,-7),AC →=OC →-OA →=(-2k ,-2).∵A ,B ,C 三点共线,∴AB →,AC →共线,∴-2×(4-k )=-7×(-2k ),解得k =-23.1.已知M (3,-2),N (-5,-1),且MP →=12MN →,则P 点的坐标为()A .(-8,1)1D .(8,-1)答案B解析设P (x ,y ),则MP →=(x -3,y +2).而12MN →=12(-8,1)4-3=-4,+2=12,=-1,=-32,∴1故选B.2.(2019·山西榆社中学诊断)若向量AB →=DC →=(2,0),AD →=(1,1),则AC →+BC →等于()A .(3,1)B .(4,2)C .(5,3)D .(4,3)答案B解析AC →=AD →+DC →=(3,1),又BD →=AD →-AB →=(-1,1),则BC →=BD →+DC →=(1,1),所以AC →+BC →=(4,2).故选B.3.(2018·海南联考)设向量a =(x ,-4),b =(1,-x ),若向量a 与b 同向,则x 等于()A .-2B .2C .±2D .0答案B解析由向量a 与b 共线得-x 2=-4,所以x =±2.又向量a 与b 同向,所以x =2.故选B.4.已知平面直角坐标系内的两个向量a =(1,2),b =(m ,3m -2),且平面内的任一向量c 都可以唯一的表示成c =λa +μb (λ,μ为实数),则实数m 的取值范围是()A .(-∞,2)B .(2,+∞)C .(-∞,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞)答案D解析由题意知向量a ,b 不共线,故2m ≠3m -2,即m ≠2.5.在平面直角坐标系xOy 中,已知A (1,0),B (0,1),C 为坐标平面内第一象限内一点,∠AOC =π4,且|OC |=2,若OC →=λOA →+μOB →,则λ+μ等于()A .22 B.2C .2D .42答案A解析因为|OC |=2,∠AOC =π4,所以C (2,2),又OC →=λOA →+μOB →,所以(2,2)=λ(1,0)+μ(0,1)=(λ,μ),所以λ=μ=2,λ+μ=2 2.6.(2019·蚌埠期中)已知向量m A n =(3,sin A +3cos A )共线,其中A 是△ABC 的内角,则角A 的大小为()A.π6B.π4C.π3D.π2答案C 解析∵m ∥n ,∴sin A (sin A +3cos A )-32=0,∴2sin 2A +23sin A cos A =3,∴1-cos 2A +3sin 2A =3,∴A 1,∵A ∈(0,π),∴2A -π6∈-π6,因此2A -π6=π2,解得A =π3,故选C.7.若三点A (1,-5),B (a ,-2),C (-2,-1)共线,则实数a 的值为________.答案-54解析AB →=(a -1,3),AC →=(-3,4),根据题意知AB →∥AC →,∴4(a -1)=3×(-3),即4a =-5,∴a =-54.8.设向量a ,b 满足|a |=25,b =(2,1),且a 与b 的方向相反,则a 的坐标为________.答案(-4,-2)解析∵b =(2,1),且a 与b 的方向相反,∴设a =(2λ,λ)(λ<0).∵|a |=25,∴4λ2+λ2=20,λ2=4,λ=-2.∴a =(-4,-2).9.(2018·全国Ⅲ)已知向量a =(1,2),b =(2,-2),c =(1,λ).若c ∥(2a +b ),则λ=________.答案12解析由题意得2a +b =(4,2),因为c ∥(2a +b ),所以4λ=2,得λ=12.10.已知向量OA →=(1,-3),OB →=(2,-1),OC →=(k +1,k -2),若A ,B ,C 三点能构成三角形,则实数k 应满足的条件是________.答案k ≠1解析若点A ,B ,C 能构成三角形,则向量AB →,AC →不共线.∵AB →=OB →-OA →=(2,-1)-(1,-3)=(1,2),AC →=OC →-OA →=(k +1,k -2)-(1,-3)=(k ,k +1),∴1×(k+1)-2k≠0,解得k≠1.11.已知a=(1,0),b=(2,1),(1)当k为何值时,k a-b与a+2b共线;(2)若AB→=2a+3b,BC→=a+m b且A,B,C三点共线,求m的值.解(1)k a-b=k(1,0)-(2,1)=(k-2,-1),a+2b=(1,0)+2(2,1)=(5,2).∵k a-b与a+2b共线,∴2(k-2)-(-1)×5=0,即2k-4+5=0,得k=-1 2 .(2)方法一∵A,B,C三点共线,∴AB→=λBC→,即2a+3b=λ(a+m b),=λ,=mλ,解得m=32.方法二AB→=2a+3b=2(1,0)+3(2,1)=(8,3),BC→=a+m b=(1,0)+m(2,1)=(2m+1,m),∵A,B,C三点共线,∴AB→∥BC→,∴8m-3(2m+1)=0,即2m-3=0,∴m=32.12.如图,已知平面内有三个向量OA→,OB→,OC→,其中OA→与OB→的夹角为120°,OA→与OC→的夹角为30°,且|OA→|=|OB→|=1,|OC→|=23.若OC→=λOA→+μOB→(λ,μ∈R),求λ+μ的值.解方法一如图,作平行四边形OB1CA1,则OC→=OB1→+OA1→,因为OA→与OB→的夹角为120°,OA→与OC→的夹角为30°,所以∠B1OC=90°.在Rt△OB1C中,∠OCB1=30°,|OC→|=23,所以|OB1→|=2,|B1C→|=4,所以|OA1→|=|B1C→|=4,所以OC →=4OA →+2OB →,所以λ=4,μ=2,所以λ+μ=6.方法二以O为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,则A (1,0),-12,C (3,3).由OC →=λOA →+μOB →,λ-12μ,=32μ,=4,=2.所以λ+μ=6.13.如图,四边形ABCD 是正方形,延长CD 至E ,使得DE =CD ,若点P 为CD 的中点,且AP →=λAB →+μAE →,则λ+μ等于()A .3B.52C .2D .1答案B 解析由题意,设正方形的边长为1,建立平面直角坐标系如图,则B (1,0),E (-1,1),∴AB →=(1,0),AE →=(-1,1),∵AP →=λAB →+μAE →=(λ-μ,μ),又∵P 为CD 的中点,∴AP →-μ=12,=1,∴λ=32,μ=1,∴λ+μ=52.14.(2017·全国Ⅲ)在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP →=λAB →+μAD →,则λ+μ的最大值为()A .3B .22 C.5D.2答案A 解析建立如图所示的平面直角坐标系,则C 点坐标为(2,1).设BD 与圆C 切于点E ,连接CE ,则CE ⊥BD .∵CD =1,BC =2,∴BD =12+22=5,EC =BC ·CD BD =25=255,即圆C 的半径为255,∴P 点的轨迹方程为(x -2)2+(y -1)2=45.设P (x 0,y 0)0=2+255cos θ,0=1+255sin θ(θ为参数),而AP →=(x 0,y 0),AB →=(0,1),AD →=(2,0).∵AP →=λAB →+μAD →=λ(0,1)+μ(2,0)=(2μ,λ),∴μ=12x 0=1+55cos θ,λ=y 0=1+255sin θ.两式相加,得λ+μ=1+255sin θ+1+55cos θ=2+sin(θ+φ)≤sin φ=55,cos φ当且仅当θ=π2+2k π-φ,k ∈Z 时,λ+μ取得最大值3.故选A.15.在直角梯形ABCD 中,AB ⊥AD ,DC ∥AB ,AD =DC =2,AB =4,E ,F 分别为AB ,BC的中点,以A 为圆心,AD 为半径的圆弧DE 的中点为P (如图所示),若AP →=λED →+μAF →,则2λ-μ的值是________.答案0解析建立如图所示的平面直角坐标系,则A (0,0),B (4,0),C (2,2),D (0,2),E (2,0),F (3,1),所以ED →=(-2,2),AF →=(3,1),则AP →=λED →+μAF →=(-2λ+3μ,2λ+μ),又因为以A 为圆心,AD 为半径的圆弧DE 的中点为P ,所以点P 的坐标为(2,2),AP →=(2,2),所以-2λ+3μ=2,2λ+μ=2,所以λ=24,μ=22,所以2λ-μ=0.16.如图,在同一个平面内,三个单位向量OA →,OB →,OC →满足条件:OA →与OC →的夹角为α,且tan α=7,OB →与OC →的夹角为45°.若OC →=mOA →+nOB →(m ,n ∈R ),求m +n 的值.解建立如图所示的平面直角坐标系,由tan α=7知α为锐角,且sin α=7210,cos α=210,故cos(α+45°)=-35,sin(α+45°)=45.∴点B ,C -35,∴OB →-35,OC →又OC →=mOA →+nOB →,m (1,0)+-35,-35n =210,=7210,=528,=728,∴m +n =528+728=322.。
高考数学中的平面向量基本概念及相关性质
高考数学中的平面向量基本概念及相关性质随着人们生活中科技的快速发展,数学的地位越来越重要。
高考数学是整个中学阶段最关键的考试之一,考查学生的数学运算能力和逻辑思维能力。
在高考数学中,平面向量是一个重要的概念,涉及多个方面的知识,而且在实际生活中也有很广泛的应用,因此深入理解平面向量的基本概念及相关性质,对于提高数学水平和应对高考具有重要意义。
一. 矢量的概念和表示平面向量,又称矢量,是由大小和方向决定的量。
矢量可以用有向线段表示,有向线段的长度表示矢量的大小,而方向则是有向线段的方向。
例如,有向线段AB表示一个矢量,长度为5,方向为从A指向B。
记作$\overrightarrow{AB}$,其中上方的箭头表示矢量方向。
二. 矢量的加法和减法矢量的加法和减法是矢量数乘的特殊情形。
设$\overrightarrow{a}$和$\overrightarrow{b}$是两个矢量,$\lambda$是一个实数,则:(1)矢量加法 $\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}$表示从起点为$\overrightarrow{a}$的有向线段终点作为起点,画一条有向线段使之终点与$\overrightarrow{b}$的终点重合,这条线段的长度与方向所表示的量即为$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}$。
(2)矢量减法 $\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}$表示从起点为$\overrightarrow{a}$的有向线段终点作为起点,画一条有向线段使之终点与$\overrightarrow{b}$的终点重合,这条线段的方向相反,长度为$\left| \overrightarrow{a} \right|-\left|\overrightarrow{b}\right|$,所表示的量即为$\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}$。
高考数学专题二 微专题19 平面向量的数量积及最值与范围问题
微专题19
平面向量的数量积 及最值与范围问题
考情分析
平面向量的数量积有关的最值和范围问题是高考的热点之一, 其基本题型是根据已知条件求某个变量的范围、最值,比如向 量的模、数量积、夹角、系数的范围等.解决思路是建立目标 函数的解析式,转化为求函数(二次函数、三角函数)等的最值 或应用基本不等式.同时向量兼顾“数”与“形”的双重身份, 所以还有一种思路是数形结合,应用图形的几何性质.一般难 度较大.
=x-322+(y-2)2-245.
又x-322+(y-2)2 表示圆 x2+y2=1 上一点到点32,2距离的平方,圆 心(0,0)到点32,2的距离为52, 所以P→A·P→B∈52-12-245,52+12-245, 即P→A·P→B∈[-4,6].
跟踪训练2 (1)如图,已知 AOB 是半径为 4,圆心角为π2的扇形,点 E,
(2)已知向量 a,b 满足a-b=3,a=2b,设 a-b 与 a+b 的夹角为 θ, 则 cos θ 的最小值为
A.45
√B.35
C.13
D.25
令b2=t,则a2=4b2=4t, 则a-b2=(a-b)2=a2-2a·b+b2=9,2a·b=5t-9, 由 5t-9=2a·b≤2ab=4t 得 t≤9, 由 5t-9=2a·b≥-2ab=-4t 得 t≥1, 所以 1≤t≤9,a+b= a+b2= a2+2a·b+b2= 10t-9, 所以 cos θ=aa++bb·aa--bb= 1a02t--b92×3= 10tt-9= 10tt-2 9, 令 y=10tt-2 9,显然 y>0,t2-10yt+9y=0,
解得1≤z≤3,所以z的最大值是3,即λ+μ的最大值是3.
2024年新高考版数学专题1_6.1 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
零向量和共线向量不能作基底.
2.平面向量的坐标运算
已知a=(x1,y1),b=(x2,y2).
则a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),λa=(λx1,λy1),a∥b⇔x1y2-x2y1=0.
3.向量的坐标表示
若A(x1,y1),B(x2,y2),则
AB
=(x2-x1,y2-y1).
1 2
( BD
- BA )= BA +
1 4
BC
-
1 2
BA =
1 2
BA +
1 4
BC
,∴D
错误.故选AC.
答案 AC
考法二 向量共线问题的求解方法
1.两非零向量共线是指存在实数λ,使两向量可以相互表示,在应用时注意
待定系数法和方程思想的应用.
2.证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线和三点共
λ(μa)=(λμ)a; (λ+μ)a=λa+μa; λ(a+b)=λa+λb
2.共线向量定理 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b=λa.
考点二 平面向量基本定理及坐标运算
1.平面向量基本定理
如果e1,e2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向 量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.我们把{e1、e2}叫做表示这个平 面内所有向量的一个基底.
答案 6
高考 数学
专题六 平面向量
6.1 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
基础篇
考点一 平面向量的概念及线性运算 1.向量的线性运算
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求|a+b|时注意x的取值范围.
h
2
解 (1)abcos3xcosxsin3xsinxcos2x,
2 2 22
a b (cos 3x cos x ,sin 3 x- sin x )
2
22
2
|a b|( cos 3 x cosx)2 (sin 3 x sin x)2
2
2
2
2
2 2cos2x 2| cosx |,
当cos x=1时,f(x)取得最大值为-1.
h
4
探究提高 (1)与三角函数相结合考查向量的数
量积的坐标运算及其应用是高考热点题型.解答此
类问题,除了要熟练掌握向量数量积的坐标运算公
式、向量模、夹角的坐标运算公式外,还应掌握三
角恒等变换的相关知识.
(2)求平面向量数量积的步骤:首先求a与b的夹
角
为θ,θ∈[0°,180°],再分别求|a|,|b|,
x[ π , π],cos x >0 34
∴|a+b|=2cos x.
h
3
(2)由(1)可得f(x)=cos 2x-2cos x=2cos2x-2cos x-
1
13
22
=2(cos xπ- , π )2- . 1
34
2
∵x∈[
1 ] ,∴ ≤cos x≤1, 3
2
2
∴当cos x= 时,f(x)取得最小值为- ;
平面向量的数量积
要点梳理
1.平面向量的数量积
已知两个非零向量a和b,它们的夹角为θ,则数 |量a|·|b|cos θ
a·b=|a||b|·叫c做osa 与θb 的 数 量 积 ( 或 内 积 ) ,
2.平记面作向量数量积有关性质的坐. 标表示 设向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则 a·b= x1x2+y1y2
h
1
例题解剖
题型一 平面向量的数量积
【例1】已知向量a=(cos 3 x,sin 3 x),
2
2
b=(cos x ,-sinx ),且x∈[ π , π ].
(1)求a·b2及|a+b|2;
34(Biblioteka )若f(x)=a·b-|a+b|,求f(x)的最大值和最小值. 思维启迪利用数量积的坐标运算及性质即可求解,在
然后再求数量积即a·b=|a||b|cosθ,若知道向量
的坐标a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=x1x2+y1y2.
h
5
谢谢观赏!!!
h
6