高中数学平面向量知识点总结及常见题型(供参考)
高中数学必修二第六章平面向量及其应用重点知识点大全(带答案)
高中数学必修二第六章平面向量及其应用重点知识点大全单选题1、若M 为△ABC 的边AB 上一点,且AB⃑⃑⃑⃑⃑ =3AM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ,则CB ⃑⃑⃑⃑⃑ =( ) A .3CM⃑⃑⃑⃑⃑⃑ −2CA ⃑⃑⃑⃑⃑ B .3CA ⃑⃑⃑⃑⃑ −2CM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ C .3CM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ +2CA ⃑⃑⃑⃑⃑ D .3CA ⃑⃑⃑⃑⃑ +2CM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ 答案:A解析:先用向量CB →,CA →表示向量CM →,再转化为用CA →,CM →表示CB →即可得答案.解:根据题意做出图形,如图,所以CM →=CB →+BM →=CB →+23BA →=CB →+23(CA →−CB →)=13CB →+23CA →,所以CB →= 3CM →−2CA →.故选:A.小提示:关键点睛:解题关键在于利用向量的线性运算进行求解,属于基础题2、已知向量a ,b ⃑ 满足|a |⃑⃑⃑⃑⃑ =1,a ⊥b ⃑ ,则向量a −2b ⃑ 在向量a 方向上的投影向量为( )A .aB .1C .-1D .−a答案:A分析:根据给定条件,求出(a −2b ⃑ )⋅a ,再借助投影向量的意义计算作答.因|a |⃑⃑⃑⃑⃑ =1,a ⊥b ⃑ ,则(a −2b ⃑ )⋅a =a 2−2b ⃑ ⋅a =1,令向量a −2b ⃑ 与向量a 的夹角为θ,于是得|a −2b ⃑ |cosθ⋅a ⃑ |a ⃑ |=(a ⃑ −2b ⃑ )⋅a ⃑ |a ⃑ |⋅a⃑ |a ⃑ |=a ,所以向量a −2b ⃑ 在向量a 方向上的投影向量为a .故选:A3、如图,四边形ABCD 是平行四边形,则12AC ⃑⃑⃑⃑⃑ +12BD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =( )A .AB ⃑⃑⃑⃑⃑ B .CD ⃑⃑⃑⃑⃑C .CB ⃑⃑⃑⃑⃑D .AD ⃑⃑⃑⃑⃑答案:D分析:由平面向量的加减法法则进行计算.由题意得AC ⃑⃑⃑⃑⃑ =AB ⃑⃑⃑⃑⃑ +AD ⃑⃑⃑⃑⃑ ,BD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =AD ⃑⃑⃑⃑⃑ −AB ⃑⃑⃑⃑⃑ ,所以12AC ⃑⃑⃑⃑⃑ +12BD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =12(AB ⃑⃑⃑⃑⃑ +AD ⃑⃑⃑⃑⃑ +AD ⃑⃑⃑⃑⃑ −AB ⃑⃑⃑⃑⃑ )=AD ⃑⃑⃑⃑⃑ .故选:D.4、下列条件中能得到a ⃗=b ⃑⃗的是( )A .|a ⃗|=|b ⃑⃗|B .a ⃗与b ⃑⃗的方向相同;C .a ⃗=0⃑⃗,b ⃑⃗为任意向量D .a ⃗=0⃑⃗且b ⃑⃗=0⃑⃗答案:D分析:根据相等向量的概念,即可得到结果.由于a ⃗=b ⃑⃗,所以a ⃗与b ⃑⃗的大小相等,方向相同,故D 正确.故选:D.5、向量a ⃗,b ⃑⃗满足a ⃗=(1,√3),|b ⃑⃗|=1,|a ⃗+b ⃑⃗|=√3,则b ⃑⃗在a ⃗方向上的投影为()A .-1B .−12C .12D .1答案:B解析:根据题条件,先求出a ⃗⋅b ⃑⃗,再由向量数量积的几何意义,即可求出结果.因为向量a ⃗,b ⃑⃗满足a ⃗=(1,√3),|b ⃑⃗|=1,|a ⃗+b ⃑⃗|=√3,所以|a ⃗|2+2a ⃗⋅b ⃑⃗+|b ⃑⃗|2=3,即4+2a ⃗⋅b ⃑⃗+1=3,则a ⃗⋅b⃑⃗=−1, 所以b ⃑⃗在a ⃗方向上的投影为|b →|cos <a →,b →>=a →⋅b →|a →|=−12. 故选:B.6、在△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别为a,b,c ,且a (sin A −sin B )+b sin B =c sin C,a +b =2c =2,则△ABC 的面积为( )A .3√38B .√34C .√32D .3√32 答案:B分析:由正弦定理化角为边结合余弦定理可求出C =π3,再由已知可求出ab =1,即可求出面积.因为a (sin A −sin B )+b sin B =c sin C ,由正弦定理得a (a −b )+b 2=c 2,即a 2+b 2−c 2=ab ,所以cos C =a 2+b 2−c 22ab =12, 又C ∈(0,π),所以C =π3.又a +b =2c =2,则c =1,a +b =2,由a 2+b 2−c 2=a 2+b 2−1= ab,(a +b)2−3ab =1,得ab =1.所以S △ABC =12ab sin C =12×1×1×sin π3=√34. 故选:B.7、在△ABC 中,已知b 2=ac 且c =2a ,则cos B 等于( )A .14B .34C .√24D .√23答案:B分析:利用余弦定理求得cosB .b 2=ac,c =2a ,则b 2=2a 2,由余弦定理得cosB =a 2+c 2−b 22ac =a 2+4a 2−2a 22a⋅2a =34. 故选:B8、在△ABC 中,若AB⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅BC ⃑⃑⃑⃑⃑ +AB ⃑⃑⃑⃑⃑ 2=0,则△ABC 的形状一定是( ) A .等边三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰直角三角形答案:B分析:先利用数量积运算化简得到accosB =c 2,再利用余弦定理化简得解.因为AB ⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅BC ⃑⃑⃑⃑⃑ +AB⃑⃑⃑⃑⃑ 2=0,所以accos(π−B)+c 2=0, 所以accosB =c 2,所以ac ×a 2+c 2−b 22ac =c 2,所以b 2+c 2=a 2,所以三角形是直角三角形.故选:B多选题9、下列结果为零向量的是( )A .AB ⃑⃑⃑⃑⃑ −(BC ⃑⃑⃑⃑⃑ +CA ⃑⃑⃑⃑⃑ )B .AB ⃑⃑⃑⃑⃑ −AC ⃑⃑⃑⃑⃑ +BD⃑⃑⃑⃑⃑⃑ −CD ⃑⃑⃑⃑⃑ C .OA ⃑⃑⃑⃑⃑ −OD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ +AD ⃑⃑⃑⃑⃑ D .NO ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ +OP ⃑⃑⃑⃑⃑ +MN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ −MP⃑⃑⃑⃑⃑⃑ 答案:BCD分析:根据向量加减法的运算方法即可逐项判断.A 项,AB⃑⃑⃑⃑⃑⃗−(BC ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+CA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗)=AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗−BA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗=2AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗; B 项,AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗−AC ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+BD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗−CD ⃑⃑⃑⃑⃑⃗=CB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+BC ⃑⃑⃑⃑⃑⃗=0⃑⃗;C 项,OA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗−OD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗+AD ⃑⃑⃑⃑⃑⃗=DA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+AD ⃑⃑⃑⃑⃑⃗=0⃑⃗;D 项,NO ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗+OP ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+MN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗−MP ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗=NP ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗+PN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗=0⃑⃗.故选:BCD.10、已知向量a ⃗=(1,−2),b⃑⃗=(−1,m),则( ) A .若a ⃗与b ⃑⃗垂直,则m =−1B .若a ⃗//b⃑⃗,则m =2 C .若m =1,则|a ⃗−b ⃑⃗|=√13D .若m =−2,则a ⃗与b⃑⃗的夹角为60° 答案:BC分析:利用向量垂直、平行的坐标表示求参数m ,即可判断A 、B 的正误;由m 的值写出b⃑⃗的坐标,再由向量坐标的线性运算及模长的坐标求法、夹角的坐标求法求|a ⃗−b ⃑⃗|、a ⃗与b⃑⃗的夹角,即可判断C 、D 正误. A :a ⃗与b ⃑⃗垂直,则−1−2m =0,可得m =−12,故错误;B:a⃗//b⃑⃗,则m−2=0,可得m=2,故正确;C:m=1有b⃑⃗=(−1,1),则a⃗−b⃑⃗=(2,−3),可得|a⃗−b⃑⃗|=√13,故正确;D:m=−2时,有b⃑⃗=(−1,−2),所以cos<a⃗,b⃑⃗>=a⃑⃗⋅b⃑⃗|a⃑⃗||b⃑⃗|=√5×√5=35,即a⃗与b⃑⃗的夹角不为60°,故错误.故选:BC11、(多选)已知向量a⃗,b⃑⃗,在下列命题中正确的是()A.若|a⃗|>|b⃑⃗|,则a⃗>b⃑⃗B.若|a⃗|=|b⃑⃗|,则a⃗=b⃑⃗C.若a⃗=b⃑⃗,则a⃗//b⃑⃗D.若|a⃗|=0,则a⃗=0答案:CD分析:根据向量相等和模值相等的区别分析四个选项便可得出答案.解:向量的模值可以比较大小,但是向量不能比较大小,故A错;向量的模值相等,只能证明大小相等并不能说明方向也相同,故B错;两个向量相等,这两个向量平行,所以C正确;模值为零的向量为零向量,故D正确故选:CD填空题12、《后汉书·张衡传》:“阳嘉元年,复造候风地动仪.以精铜铸成,员径八尺,合盖隆起,形似酒尊,饰以篆文山龟鸟兽之形.中有都柱,傍行八道,施关发机.外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍,张口承之.其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际.如有地动,尊则振龙,机发吐丸,而蟾蜍衔之.振声激扬,伺者因此觉知.虽一龙发机,而七首不动,寻其方面,乃知震之所在.验之以事,合契若神.”如图,为张衡地动仪的结构图,现要在相距200km的A,B两地各放置一个地动仪,B在A的东偏北60°方向,若A地动仪正东方向的铜丸落下,B地东南方向的铜丸落下,则地震的位置在A地正东________________km.答案:100(√3+1)分析:依题意画出图象,即可得到A=60∘,B=75∘,C=45∘,AB=200,再利用正弦定理计算可得;解:如图,设震源在C处,则AB=200km,则由题意可得A=60∘,B=75∘,C=45∘,根据正弦定理可得200 sin45∘=ACsin75∘,又sin75∘=sin(45∘+30∘)=sin45∘cos30∘+cos45∘sin30∘=√22×√32+√22×12=√6+√24所以AC=200sin75∘sin45∘=200×√6+√24√22=100(√3+1),所以震源在A地正东100(√3+1)km处.所以答案是:100(√3+1)13、已知向量a⃗,b⃑⃗的夹角为120°,|a⃗|=2,|b⃑⃗|=1,若(a⃗+3b⃑⃗)⊥(2a⃗+λb⃑⃗),则实数λ=___________. 答案:−1分析:由(a⃗+3b⃑⃗)⊥(2a⃗+λb⃑⃗),可得(a⃗+3b⃑⃗)⋅(2a⃗+λb⃑⃗)=0,化简后结已知条件可求得答案解:因为向量a⃗,b⃑⃗的夹角为120°,|a⃗|=2,|b⃑⃗|=1,且(a⃗+3b⃑⃗)⊥(2a⃗+λb⃑⃗),所以(a ⃗+3b ⃑⃗)⋅(2a ⃗+λb ⃑⃗)=0,即2a ⃗2+(6+λ)a ⃗⋅b⃑⃗+3λb ⃑⃗2=0, 所以8+(6+λ)×2×1×(−12)+3λ=0,解得λ=−1,所以答案是:−114、设向量m ⃑⃑ =2a −3b ⃑ ,n ⃑ =4a −2b ⃑ ,p =3a +2b ⃑ ,若用m ⃑⃑ ,n ⃑ 表示p ,则p =________.答案:−74m ⃑⃑ +138n ⃑分析:根据平面向量基本定理进行求解即可.设p ⃗=xm ⃑⃑⃗+yn ⃑⃗,则有p ⃗=3a ⃗+2b ⃑⃗=x(2a ⃗−3b ⃑⃗)+y(4a ⃗−2b ⃑⃗)=(2x +4y)a ⃗+(−3x −2y)b⃑⃗, 得{2x +4y =3−3x −2y =2⇒{x =−74,y =138.,所以p ⃗=−74m ⃑⃑⃗+138n ⃑⃗, 所以答案是:−74m ⃑⃑⃗+138n ⃑⃗解答题 15、△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c ,已知asinAsinB +ccosA =(acosA +2b )cosB(1)求B ;(2)若b =2√3,AB⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅CB ⃑⃑⃑⃑⃑ =6,求△ABC 的周长 答案:(1)B =π3;(2)6√3. 分析:(1)根据asinAsinB +ccosA =(acosA +2b )cosB ,利用正弦定理结合两角和与差的三角函数化简为2sinBcosB =sinB 求解;(2)利用余弦定理得到(a +c )2−3ac =12,然后由AB⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅CB ⃑⃑⃑⃑⃑ =6求得ac 代入即可. (1)因为 asinAsinB +ccosA =(acosA +2b )cosB ,所以a (sinAsinB −cosAcosB )+ccosA =2bcosB ,所以−acos(A +B)+ccosA =2bcosB所以acosC +ccosA =2bcosB由正弦定理得sinAcosC +sinCcosA =2sinBcosB整理得sin (A +C )=2sinBcosB =sinB因为在△ABC 中,所以sinB ≠0,则2cosB =1所以B =π3 (2)由余弦定理得b 2=a 2+c 2−2accosB ,即(a +c )2−3ac =12,因为AB ⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅CB ⃑⃑⃑⃑⃑ =BA ⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅BC ⃑⃑⃑⃑⃑ =accosB =12ac =6, 所以ac =12,所以(a +c )2−36=12,解得a +c =4√3.所以△ABC 的周长是6√3小提示:方法点睛:在解有关三角形的题目时,要有意识地考虑用哪个定理更适合,或是两个定理都要用,要抓住能够利用某个定理的信息,一般地,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果遇到的式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.。
第13讲 平面向量十大题型总结(解析版)-2024高考数学常考题型
第13讲平面向量十大题型总结【题型目录】题型一:平面向量线性运算题型二:平面向量共线问题题型三:平面向量垂直问题题型四:平面向量的夹角问题题型五:平面向量数量积的计算题型六:平面向量的模问题题型七:平面向量的投影问题题型八:万能建系法解决向量问题题型九:平面向量中的最值范围问题题型十:平面向量中多选题【典型例题】题型一:平面向量线性运算【例1】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】:CA CD AC CD CD AC CD AD CD DB CD CB -=+=++=+=+=22【例2】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 .3144+AB AC D .1344+AB AC 【答案】A【解析】根据向量的运算法则,可得()111111222424BE BA BD BA BC BA BA AC=+=+=++ 1113124444BA BA AC BA AC=++=+,所以3144EB AB AC =-,故选A.【例3】在ABC 中,点P 为AC 中点,点D 在BC 上,且3BD DC = ,则DP =()A .1144AB AC+B .1144AB AC--C .1144AB AC-D .1144AB AC-+【答案】B【解析】∵点P 为AC 中点,∴12AP AC = ,∵3BD DC =,()3AD AB AC AD ∴-=- ,∴1344AD AB AC =+ ,∴113244DP AP AD AC AB AC =-=-- =1144AB AC --,故选:B.【例4】在ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,且EB AB AC λμ=+,则λ=________,μ=_________.【答案】3414-【解析】如下图所示:D Q 为BC 的中点,则()()111222AD AB BD AB BC AB AC AB AB AC =+=+=+-=+,E 为AD 的中点,所以,()1124AE AD AB AC ==+,因此,()131444EB AB AE AB AB AC AB AC =-=-+=- ,即34λ=,14μ=-.故答案为:34;14-.【例5】如图,等腰梯形ABCD 中,3AB BC CD AD ===,点E 为线段CD 中点,点F 为线段BC 的中点,则FE =()A .2136AB AC+B .2136AB AC-+C .1263AB AC+D .1263AB AC-+点F 为线段BC 的中点,13BD BA AD BA BC BA =+=+=+ 又2BD FE = ,2136FE AB AC ∴=-+.【题型专练】1.设,,D E F 分别为ABC 的三边BC,CA,AB 的中点,则EB FC +=()A .ADB .12ADC .12BCD .BC【答案】A【解析】111()()()222EB FC BA BC CA CB AB AC AD +=-+-+=+=,故选:A2.设D为△ABC所在平面内的一点,若3,AD BD CD CA CBλμ==+,则μλ=_____.【答案】3-【解析】如图所示:3CD CA AD CA BD=+=+,CA=+3(CD CB-),即有CD=﹣1322CA CB+,因为CD CA CBλμ=+,所以λ=﹣12,μ=32,则μλ=﹣3,故答案为:﹣3.3.在ABC中,4AC AD=,P为BD上一点,若13AP AB ACλ=+,则实数λ的值()A.18B.316C.16D.38【答案】C【解析】4AC AD=,14AD AC∴=,则14BD AD AB AC AB=-=-,1233BP AP AB AB AC AB AC ABλλ⎛⎫=-=+-=-⎪⎝⎭,由于P为BD上一点,则//BP BD,设BP k BD=,则21344kAC AB k AC AB AC k ABλ⎛⎫-=-=-⎪⎝⎭,所以423kkλ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得16λ=.4.在ABC 中,2AB =,4BC =,60ABC ∠=︒,AD 为BC 边上的高,O 为AD 的中点,若AO AB BC λμ=+,则λμ+=()A .13B .23C .38D .58【答案】D【解析】AD 是BC 边上的高,∴90ADB ∠=︒,在ADB △中,1cos 22BD BD ABD AB ∠===,解得1BD =, 4BC =,∴14BD BC =,∴14AD AB BD AB BC =+=+, O 为AD 中点,∴1111122428AO AD AB BC AB BC ⎛⎫==+=+ ⎪⎝⎭ , AO AB BC λμ=+ ,∴1128AB BC AB BC λμ+=+ ,∴12λ=,18μ=,∴115288λμ+=+=.5.已知O 是ABC 所在平面内一点,D 为BC 边中点,且20OA OB OC ++=,那么()A .AO OD =B .2AO OD=C .3AO OD=D .4AO OD =【答案】A【解析】D 为BC 边中点,∴2OB OC OD +=,∵20OA OB OC ++=,∴0OA OD =+,即AO OD =.6.设D 为ABC 所在平面内一点,且满足3CD BD =,则()A .3122AD AB AC =-B .3122=+AD AB ACC .4133AD AB AC =-D .4133AD AB AC=+ ∴2CB BD =,即12BD CB = .()12123122AD AB BD ABCBAB AB ACAB AC ∴=+=+=+-=- 故选:A.题型二:平面向量共线问题【例1】已知向量()1,2a =- ,()sin ,cos b αα= ,若//a b,则tan α=()A .12-B .2-C .12D .2【例2】与模长为13的向量()12,5d =平行的单位向量为()A .1251313⎛⎫ ⎪⎝⎭,B .1251313⎛⎫-- ⎪⎝⎭,C .1251313⎛⎫ ⎪,或1251313⎛⎫-- ⎪,D .1251313⎛⎫- ⎪,或1251313⎛⎫- ⎪,【例3】已知向量()1,2AB =,(),7BC m =,()3,1CD =-,若A ,B ,D 三点共线,则m =________.【例4】设向量,a b 不平行,向量λ+a b 与2+a b 平行,则实数λ=___.【答案】21【解析】因向量λ+a b 与2+a b 平行,所以()b a b a ba μμμλ22+=+=+,所以⎩⎨⎧==μμλ21,解得⎪⎩⎪⎨⎧==2121μλ【例5】在ABC ∆中,点P 满足3BP PC = ,过点P 的直线与AB 、AC 所在的直线分别交于点M 、N ,若AM AB λ= ,()0,0AN AC μλμ=>>,则λμ+的最小值为()A .212+B .12+C .32D .52【答案】B【解析】如下图所示:3BP PC = ,即()3AP AB AC AP -=- ,1344AP AB AC∴=+ ,AM AB λ= ,()0,0AN AC μλμ=>> ,1AB AM λ∴=,1AC ANμ= ,1344AP AM ANλμ∴=+ ,M 、P 、N 三点共线,则13144λμ+=.()133********λμλμλμλμμλ⎛⎫∴+=++=++≥=+ ⎪⎝⎭,当且仅当μ=时,等号成立,因此,λμ+的最小值为312+,故选:B.【题型专练】1.已知非零向量a ,b ,c ,若(1)a x = ,,(41)b =- ,,且//a c ,//b c则x =()A .4B .4-C .14D .14-【答案】D【解析】:因非零向量c b a ,,,且//a c ,//b c ,所以a 与b 共线,所以()x 411=-⨯,所以41-=x 2.已知向量的(7,6)AB =,(3,)BC m =- ,(1,2)AD m =- ,若A ,C ,D 三点共线,则m =______.3.已知向量a ,b 是两个不共线的向量,且35OA a b =+,47OB a b =+,OC a mb =+,若A ,B ,C 三点共线,则m =()A .1B .1-C .2D .2-【答案】A【解析】法一:b a b a b a OB AO AB 27453+=++--=+=,()b m a b m a b a OC BO BC 7374-+-=++--=+=,因A ,B ,C 三点共线,所以AB 与BC 共线,所以()[]()b m a b m a b a 73732-+-=-+-=+λλλ,所以()⎩⎨⎧-=-=7231m λλ,解得⎪⎩⎪⎨⎧=-=131m λ法二:由,,A B C 三点共线,得(1)(4)(72)OC xOA x OB x a x b =+-=-+-,故41,72,x x m -=⎧⎨-=⎩解得1m =.4.设12e e,是两个不共线的向量,若向量12m e ke =-+(k ∈R )与向量212n e e =-共线,则A .0k =B .1k =C .2k =D .12k =【答案】D【解析】因为向量12=-+ m e ke (k ∈R )与向量212=-n e e 共线,所以存在实数λ,使得λ=m n ,所以有2211(2)λ-+=- e ke e e ,因此12k λλ=⎧⎨-=-⎩,解得12k =.5.如图,在ABC 中,点O 是BC 的中点,过点O 的直线分别交直线AB ,AC 于不同的两点M N ,,若AB mAM = ,AC nAN =,则m n +=()A .1B .32C .2D .3【答案】C【解析】连接AO ,由O 为BC 中点可得,1()222m n AO AB AC AM AN =+=+,M 、O 、N 三点共线,122m n∴+=,2m n ∴+=.故选:C.6.已知M 为ABC 的边AB 的中点,N 为ABC 内一点,且13AN AM BC =+ ,则AMNBCNS S =△△()A .16B .13C .12D .23【答案】B【解析】因为13AN AM BC =+,所以13MN BC = ,所以MN ∥BC ,又因为M 为边AB 的中点,所以点A 到MN 的距离等于点N 到BC 的距离,所以13AMNBCNMN S S BC== △△,题型三:平面向量垂直问题【例1】已知向量(1)(32)m =-,,=,a b ,且()+⊥a b b ,则m =()A .8-B .6-C .6D .8【答案】D【解析】:()()()2,42,3,1-=-+=+m m b a ,因()b b a ⊥+,所以()0=⋅+b b a ,即()()()022122,32,4=--=--m m ,所以8=m 【例2】已知单位向量a ,b 的夹角为45°,ka –b 与a 垂直,则k =__________.【答案】22【解析】由题意可得:11cos 452a b →→⋅=⨯⨯=,由向量垂直的充分必要条件可得:0k a b a →→→⎛⎫-⋅= ⎪⎝⎭,即:202k a a b k →→→⨯-⋅=-=,解得:22k =.【例3】已知单位向量,a b 的夹角为60°,则在下列向量中,与b 垂直的是()A .b a 2+B .ba +2C .ba 2-D .ba -2【答案】D【思路导引】根据平面向量数量积的定义、运算性质,结合两平面向量垂直数量积为零这一性质逐一判断即可.【解析】由已知可得:11cos 601122⋅=︒=⨯⨯=a b a b .A :∵215(2)221022+⋅=⋅+=+⨯=≠a b b a b b ,∴本选项不符合题意;B :∵21(2)221202+⋅=⋅+=⨯+=≠a b b a b b ,∴本选项不符合题意;C :∵213(2)221022-⋅=⋅-=-⨯=-≠a b b a b b ,∴本选项不符合题意;D :∵21(2)22102-⋅=⋅-=⨯-=b b b a b b ,∴本选项符合题意.故选D .【例4】已知向量(2,1),(3,)a b m →→=-=,且()a b a →→→+⊥,则实数m =___________.【答案】1【分析】先求出+=(1,1)a b m →→+,再解方程1(2)1(1)0m ⨯-+⨯+=即得解.【详解】解:由题得+=(1,1)a b m →→+,因为()a b a →→→+⊥,所以()=0a b a →→→+g ,所以1(2)1(1)0,1m m ⨯-+⨯+=∴=.故答案为:1【例5】已知非零向量m,n 满足4|3|=m |n |,1cos ,3<>=m n .若()t ⊥+n m n ,则实数t 的值为()A .4B .–4C .94D .–94【答案】B 【解析】由()t ⊥+n m n 可得()0t ⋅+=n m n ,即20t ⋅+=m n n ,所以2221|cos |3||t |||<,>|||=-=-=-⋅⋅⨯⨯n n n m n m n m n m n ||4334||3=-=-⨯=-n m .故选B .【例6】已知向量AB 与AC 的夹角120,且|AB |=3,|AC |=2,若AP AB AC λ=+ ,且AP BC ⊥ ,则实数λ的值为_____.【答案】712【解析】向量与的夹角为,且所以.由得,,即,所以,即,解得.【题型专练】1.ΑΒC ∆是边长为2的等边三角形,已知向量a ,b 满足2ΑΒ= a ,2ΑC =+a b ,则下列结论正确的是()A .1=b B .⊥a bC .1⋅=a b D .()4ΒC-⊥a b 【答案】D【解析】如图由题意,(2)2BC AC AB a b a b =-=+-= ,故||2b = ,故A 错误;|2|2||2a a ==,所以||1a = ,又22(2)4||222cos 602AB AC a a b a ab ⋅=⋅+=+=⨯=,所以1a b ⋅=- ,故,B C 错误;设,B C 中点为D ,则2AB AC AD += ,且AD BC ⊥ ,所以()4C a b +⊥B ,故选D .2.已知1e ,2e 12-e 与12λ+e e 的夹角为60 ,则实数λ的值是.【答案】33【解析】解法一:因1e ,2e 11==,021=⋅e e所以221212112122)()λλλ-⋅+=+⋅-⋅-=-e e e e e e e e ,12|2-=e ,12||λ+===e e ,2cos60λ==,解得:33λ=.解法二:建立坐标系,设()()1,0,0,121==e e ()()λλ,1,1,3212=+-=-e e e ,所以()()2221213λ+=+=-+=)()λλ-=+-3212e e e所以由数量积的定义得︒⨯+⨯=-60cos 1232λλ,解得:33λ=.3.已知向量()(),2,1,1a m b ==,若()a b b +⊥ ,则m =__________.【答案】4-【分析】根据向量的坐标运算即可求解.【详解】由题意可得()1,3a b m +=+,则130m ++=,解得4m =-.故答案为:4-4.已知向量(,2),(2,4)m a a n a =+=- ,且()n m n ⊥-,则实数=a _____________.【答案】2【分析】根据向量坐标运算及向量垂直的坐标表示即得.【详解】因为(,2)(2,4)(2,2)m n a a a a -=+--=-,又()n m n ⊥- ,所以2(2)(2)40a a ⨯-+-⨯=,解得2a =.故答案为:2.5.在ABC 中,()1,2,3A k -,()2,1,0B -,()2,3,1C -,若ABC 为直角三角形,则k 的值为()A .23B .83C .-1D .325-题型四:平面向量的夹角问题【例1】已知平面向量a ,b满足||4,||1== a b ,()a b b -⊥ ,则cos ,a b 〈〉= ()A .14B .4C.4D .4【例2】已知(2,0)a = ,1,22b ⎛= ⎝⎭r ,则a b - 与12a b + 的夹角等于()A .150°B .90°C .60°D .30°【例3】已知向量a=(2,1),()3,1b =- ,则()A.若c =-⎝⎭ ,则a c ⊥B .向量a 在向量b 上的投影向量为12b-C .a 与a b -D .()//a b a+【例4】若向量a ,b 满足||a = ,(2,1)b =-,5a b ⋅=- ,则a 与b 的夹角为_________.【例5】已知向量a b ,满足566a b a b ==⋅=-,,,则cos ,a a b +=()A .3135-B .1935-C .1735D .1935【例6】若非零向量,a b 满足32a b a b ==+,则a 与b 夹角的余弦值为________.【例7】设向量(68)=-,a ,(34)=,b ,t =+c a b,t ∈R ,若c 平分a与b 的夹角,则t 的值为.【答案】2【解析】解法一:()t t b t a c 48,36++-=+=,所以()()t t t c a 14100488366+=+++--=⋅;()()1425484363+=+++-=⋅t t t c b 510==因c 平分a 与b 的夹角,所以=c b c a ==,所以()1425214100+=+t t ,解得2=t解法二:因c 平分a 与b的夹角,所以()()⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎫⎛=58,054,3108,6λλλb a c ,又因()t t b t a c 48,36++-=+=,所以()()t t 3658480+-=+⨯,解得2=t 【例8】已知A B C △的三个顶点分别为(3(60)(5A B C ,,,,,求ACB ∠的大小.【答案】C【解析】()()3,1,0,2=-=CB CA()()()2312022222=+==+-=所以21223012cos -=⨯⨯+⨯-==∠CB CA ACB ,所以︒=∠120ACB 【题型专练】1.设非零向量、ab满足||2||,||||a b a b b =+= ,则向量a 与b的夹角为()A .30°B .60︒C .120︒D .150︒2.已知(2,1)a =-,||b =,且()10a b a +⋅= ,则,a b 〈〉= ___________.3.已知向量,a b 满足||1a =,||a b =+1)b =- ,则,a b 的夹角等于___________.4.若两个非零向量a 、b 满足2a b a b a +=-=,则a b - 与b 的夹角___________.5.已知单位向量a ,b 满足0a b ⋅=,若向量c =+,则sin ,a c =()A B C D6.已知向量,a b 满足()()3,4,·28a b a b a b ==+-=,则向量a 与b 所成的夹角为()A .π6B .π3C .π2D .2π37.已知向量a ,b 满足||2||2b a == ,|2|2a b -= ,则向量a ,b 的夹角为()A .30°B .45︒C .60︒D .90︒8.已知向量()PA =,(1,PB =,则APB ∠=A .30︒B .60︒C .120︒D .150︒【答案】D【解析】根据题意,可以求得2,2PA PB ===,所以333cos 222PA PB APB PA PB⋅∠===-⋅,结合向量所成角的范围,可以求得150APB ∠=︒,故选D .9.非零向量a ,b 满足:-=a b a ,()0⋅-=a a b ,则-a b 与b 夹角的大小为A .135︒B .120︒C .60︒D .45︒【答案】A【解析】 非零向量a ,b 满足()0⋅-=a a b ,∴2=⋅a a b,由-=a b a 可得2222-⋅+=a a b b a,解得=b ,()22cos 2θ-⋅⋅-∴===--a b ba b b a b ba b,θ为-a b 与b 的夹角,135θ∴= ,故选A .10.已知a ,b 为单位向量,且a ·b =0,若2=c a ,则cos,=a c ___________.【答案】23【解析】因为2=c a,0⋅=a b ,所以22⋅=⋅a c a b 2=,222||4||5||9=-⋅+=c a b b ,所以||3=c ,所以cos ,=a c 22133⋅==⨯⋅a c a c .11.已知向量(4,3),(1,2)a b =-=-,,a b的夹角为θ,则sin θ=__________.【答案】55【解析】依题意[]0,πθ∈,所以255cos ,sin 55||||a b a b θθ⋅===-== .故答案为.12.已知向量,a b 满足5,6,6==⋅=-a b a b ,则cos ,+=a a b ()A .3531-B .3519-C .3517D .3519【答案】D【思路导引】计算出()a ab ⋅+ 、a b + 的值,利用平面向量数量积可计算出cos ,a a b <+>的值.【解析】5a = ,6b = ,6a b ⋅=- ,()225619a a b a a b ∴⋅+=+⋅=-= .7a b +== ,因此()1919cos ,5735a ab a a b a a b ⋅+<+>===⨯⋅+ .故选D .题型五:平面向量数量积的计算【例1】(2021新高考2卷)已知向量0,||1,||||2,a b c a b c a b b c c a ++====⋅+⋅+⋅=_______.【答案】29-【解析】方法一:因为0=++c b a ,所以()02=++cb a ,即0222222=+++++c b c a b a c b a所以0222441=+++++c b c a b a ,所以9222-=++c b c a b a ,所以29-=++c b c a b a 方法二:因为0=++c b a ,所以c b a -=+,所以()()22c b a -=+,即2222cb a b a=++所以4241=++b a ,所以21-=b a ,同理b c a -=+,所以()()22b ca -=+,即2222b c a c a =++,所以4241=++c a ,所以21-=c a ,同理a c b -=+,所以()()22a c b -=+,即2222a c b c b =++,所以1244=++c b ,所以27-=⋅c b ,所以29-=++c b c a b a 【例2】在△ABC 中,6,AB O =为△ABC 的外心,则AO AB ⋅等于A B .6C .12D .18【答案】D【解析】试题分析:如图,过点O 作OD AB ⊥于D ,则()36018AO AB AD DO AB AD AB DO AB ⋅=+⋅=⋅+⋅=⨯+=,应选D.【例3】已知边长为3的正2ABC BD DC = ,,则AB AD ⋅=()A .3B .9C .152D .6【例4】已知ABC 为等边三角形,AB =2,设点P ,Q 满足AP AB λ=,(1)AQ AC λ=-,R λ∈,若2BQ CP ⋅=-,则λ=()A .12B .12C .12±D故选:A.【例5】在ABC 中,6A π=,||AB =||4AC =,3BD BC =,则AB AD ⋅=______.【答案】24-【分析】利用基底,AB AC 3AD AB BD AB BC =+=+ ,BC AC = 23AD AB AC ∴=-+ ,∴()232AB A AB AD AB AB C =⋅-+=-⋅ 【题型专练】1.如图,在△ABC 中,AD ⊥AB ,BC =,1AD = ,则AC AD ⋅=()A .B CD .3-2.在ABC 中,3AB AC ==,DC BD 2=﹒若4AD BC ⋅=,则AB AC ⋅=______.3.ABC 中,90C ∠=︒,2AC =,P 为线段BC 上任一点,则AP AC ⋅=()A .8B .4C .2D .64.已知ABC 为等边三角形,D 为BC 的中点,3AB AD ⋅=,则BC =()A BC .2D .45.如图,在ABC 中,3BAC ∠=,2AD DB =,P 为CD 上一点,且满足2AP mAC AB =+,若||3AC =,||4AB =,则AP CD ⋅的值为()A .-3B .1312-C .1312D .1126.在平行四边形ABCD 中,AC =6,AB AD ⋅=5,则BD =____________.【详解】AC AB BC AB AD =+=+ ,则2AC AB = 236226AD AB AD +=-⋅=,AD AB - ,则222BD AD AB AD =-⋅+ 7.已知在ABC 中,90C ∠=︒,4CA =,3CB =,D 为BC 的中点,2AE EB =,CE 交AD 于F ,则CE AD ⋅=_______【答案】73-##123-题型六:平面向量的模问题【例1】已知(1)t =,a ,(6)t =-,b ,则|2|+a b 的最小值为________.【答案】52【解析】:()()()40205362444462262,2222222+-=+-+++=-++=-+=+t t t t t t t t t t a对称轴2=t ,所以当2=t 时,524040202=+-=a 【例2】(2021新高考1卷)已知O 为坐标原点,点1(cos ,sin )P αα,2(cos ,sin )P ββ-,3(cos(),sin())P αβαβ++,(1,0)A ,则:A .12||||OP OP = B .12||||AP AP =C .312OA OP OP OP ⋅=⋅D .123OA OP OP OP ⋅=⋅ 【答案】AC 【解析】【详解】A :1(cos ,sin )OP αα=,2(cos ,sin )OP ββ=- ,所以1||1OP == ,2||1OP == ,故12||||OP OP = ,正确;B :1(cos 1,sin )AP αα=- ,2(cos 1,sin )AP ββ=-- ,所以1||2|sin |2AP α===== ,同理2||2|sin |2AP β== ,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⋅=⨯++-⨯+()()()cos βαβcos α2β=++=+,故一般来说123OA OP OP OP ⋅≠⋅故错误;故选:AC【例3】已知向量a ,b 的夹角为60°,||2=a ,||1=b ,则|2|+a b =.【答案】324211244+⨯⨯⨯+====+3212==【例4】已知a 与b 均为单位向量,其中夹角为θ,有下列四个命题1p :||1+>a b ⇔θ∈[0,23π)2p :||1+>a b ⇔θ∈(23π,π]3p :||1->a b ⇔θ∈[0,3π)4p :||1->a b ⇔θ∈(3π,π]其中真命题是(A )1p ,4p (B)1p ,3p (C)2p ,3p (D)3p ,4p 【答案】A【解析】由||1+>a b 得,221∙>a +2a b +b ,即∙a b >12-,即cos θ=||||∙a b a b >12-,∵θ∈[0,π],∴θ∈[0,23π),由||1->a b 得,22-1∙>a 2a b +b ,即∙a b <12,即cos θ=||||∙a b a b <12,∵θ∈[0,π],∴θ∈(3π,π],故选A .【例5】设a ,b 是两个非零向量A .若||||||+=-a b a b ,则⊥a bB .若⊥a b ,则||||||+=-a b a b C .若||||||+=-a b a b ,则存在实数λ,使得λ=b a D .若存在实数λ,使得λ=b a ,则||||||+=-a b a b 【答案】C【解析】对于A b b a a2222-=⇒+-=+⋅+⇒=θ,所以1cos -=θ,所以︒=180θ,所以A 错,B 错;C 对,D 有可能为︒0【题型专练】1.设向量(10),a =,22()22=-b ,若t =+c a b (t ∈R),则||c 的最小值为A B .1C .2D .12【答案】C【解析】()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=+=t t t b t a c 22,22122,220,12222221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=t t 222122122121212222≥+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++=+++=t t t t t t 2.已知向量(1,2)a =- ,(21,1)b m =- ,且a b ⊥,则|2|a b -= ()A .5B .4C .3D .23.已知向量a ,b满足1a =,2b =,a b -=,则2a b +=()A .B .C D4.已知[02π)αβ∈、,,(cos ,sin )a αα=r,(cos(),sin())b αβαβ=++,且23a b -=,则β可能为()A .π3B .2π3C .πD .4π3【答案】BD【分析】根据向量模的运算列方程,化简求得cos β的值,进而求得正确答案.5.平面向量a 与b 的夹角为60︒,(3,4),||1==a b ,则|2|a b += _____________.6.已知向量,a b 满足||2,(2,2)a b == ,且|2|6a b += ,则||a b += __________.7.设,a b 为单位向量,且||1+=a b ,则||a b -=______________.【解析】因为,a b为单位向量,所以1a b ==r r所以1a b +==,解得:21a b ⋅=-所以a b -==8.设a ,b 均为单位向量,则“33-=+a b a b ”是“a ⊥b ”的A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【解析】∵33-=+a b a b ,∴22(3)(3)-=+a b a b ,∴2269-⋅+=a ab b 2296+⋅+a a b b ,又||||1==a b ,∴0⋅=a b ,∴⊥a b ;反之也成立,故选C .9.已知向量a ,b 夹角为045,且|a |=1,|2-a b |b |=.【答案】.【解析】∵|2-a b |=平方得224410-= a a b +b ,即260--=|b |b |,解得|b |=(舍)题型七:平面向量的投影问题【例1】已知向量(2,1),(1,1)a b =-= ,则a 在b上的投影向量的模为()A B .12C .2D .1【例2】已知6a =,3b =,向量a 在b 方向上投影向量是4e ,则a b ⋅ 为()A .12B .8C .-8D .2【例3】已知平面向量a ,b ,满足2a =,1b =,a 与b 的夹角为23π,2b 在a 方向上的投影向量为()A .1-B .12aC .12a - D .1【例4】已知平面向量a ,b 满足2=a ,()1,1b =,a b +=r r a 在b 上的投影向量的坐标为()A .22⎛ ⎝⎭B .()1,1C .()1,1--D .⎛ ⎝⎭【例5】已知O 为正三角形ABC 的中心,则向量OA 在向量AB 上的投影向量为()A .ABB C .12AB-D .12AB故选:C【例6】设向量a 在向量b 上的投影向量为m ,则下列等式一定成立的是()A .||a b m bb ⋅=⋅ B .2||a b m bb ⋅=⋅ C .m b a b⋅=⋅ D .ma b a⋅=⋅【题型专练】1.已知()1,2a = ,()1,2b =- ,则a 在b上的投影向量为()A .36,55⎛⎫- ⎪B .36,55⎛⎫- ⎪C .36,55⎛⎫-- ⎪D .36,55⎛⎫ ⎪2.如图,在平面四边形ABCD 中,120ABC BCD ∠=∠= ,AB CD =,则向量CD 在向量AB 上的投影向量为()A .2AB -B .12AB -C .12AB D .2AB 【答案】B【分析】根据图形求出向量AB 与CD的夹角,再根据投影向量的公式进行求解即可.【详解】延长AB ,DC 交于点E ,如图所示,3.已知向量()1,3a =,()2,4b =-,则下列结论正确的是()A .()a b a+⊥r r r B .2a b +=C .向量a 与向量b 的夹角为34πD .b 在a的投影向量是()1,34.已知()3,1a =-,()1,2b =,下列结论正确的是()A .与b同向共线的单位向量是⎝⎭B .a 与bC .向量a在向量b 上的投影向量为12,55⎛⎫ ⎪⎝⎭D .15a b b⎛⎫-⊥ ⎪ 5.关于平面向量,有下列四个命题,其中说法正确的是()A .若1,,120a b a b ===︒,则()2a b a+⊥r r r B .点()()1,1,3,2M N --,与向量MN同方向的单位向量为43,55⎛⎫- ⎪⎝⎭C .若20a b a b a +=-=≠ ,则+r r a b 与a b - 的夹角为60°D .若向量()()2,1,6,2a b =-= ,则向量b 在向量a 上的投影向量为2a-同方向的单位向量为6.己知空间向量||3,||2a b ==,且2a b ⋅=,则b 在a 上的投影向量为________.【答案】29a ##29a7.已知1a =,2b =,且()a ab ⊥+,则a 在b 上的投影向量为()A .b -B .bC .14b- D .14b【答案】C 【详解】因为()a a b ⊥+ ,所以()0a a b ⋅+= ,即220,0a a b a a b +⋅=+⋅= ,又因为1a = ,设,a b 的夹角为θ,所以1a b ⋅=-,a 在b 上的投影为:cos b a b a θ⋅=⋅ ,所以a 在b 上的投影向量为214cos b a b b b ba b θ⋅⋅=⋅=⋅- .故选:C8.已知点(1,1)A -、(1,2)B 、(2,1)C --、(3,4)D ,则向量AB 在CD 方向上的投影为ABC.D.【答案】A【解析】AB =(2,1),CD =(5,5),则向量AB 在向量CD方向上的射影为22325515255)5,5()1,2(cos 22=⨯+⨯=+⋅==CD AB AB θ9.若向量,a b满足22a a b =+= ,则a 在b 方向上投影的最大值是AB.CD.【答案】B【详解】由题意2,22a a b =+= ,所以2||4164b a b +⋅+=,设,a b 的夹角为θ,则2||8cos 120b b θ++= ,所以212cos 8b bθ+=- ,所以a 在b 方向上投影为2123cos 2()(48b b a bb θ+=⨯-=-+,因为3b b +≥cos a θ≤ ,故选B.题型八:万能建系法解决向量问题边长为a 的等边三角形已知夹角的任意三角形正方形矩形平行四边形直角梯形等腰梯形圆建系必备(1)三角函数知识cos ,sin x r y r q q ==;(2)向量三点共线知识(1)OC OB OAl l =+-(对面女孩看过来).【例1】如图,在等腰梯形ABCD 中,2,3,4AB BC CD BC BE ==== ,则CA DE ⋅=()A .43B .154-C .558-D .6516-3315,0,,0,1,D C A ⎛⎛⎫⎛⎫【例2】如图,正八边形ABCDEFGH 中,若AE AC AF λμ=+()R λμ∈,,则λμ+的值为________.正八边形的中心【详解】、HD BF 所在的直线分别为x y 、轴建立平面直角坐标系,正八边形的中心M 点,3608⎛∠=∠=∠=∠= ⎝AOB COB AOH EOD 18045135-= ,所以22.5∠= BAC ,13522.5112.5∠-∠=-= HAB CAB ,所以∠HAC y 轴,、AOM MOC 为等腰直角三角形,2,则2=====OD OF OE OA OC ,()0,2F ,2===OM MC ,所以()2,2--A ,(2,-C【点睛】本题主要考查了平面向量坐标法解决几何问题,建立坐标系是解题的关键,还考查了向量的加法运算,考查方程思想及转化思想,属于中档题.【题型专练】1.如图,在梯形ABCD 中,//AB DC ,10AB =,7BC =,2CD =,5AD =,则AC BD ⋅=___________.则5,02A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,532,2C ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,15,02B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,530,2D ⎛ ⎝953,22AC ⎛⎫∴= ⎪ ⎪⎝⎭ ,1553,22BD ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,AC BD ∴⋅ 故答案为:15-.2.已知正方形ABCD 的边长为2,点P 满足1()2AP AB AC =+ ,则||PD = _________;PB PD ⋅=_________.【答案】(1).(2).1-【解析】以点A 为坐标原点,AB 、AD 所在直线分别为x 、y 轴建立如下图所示的平面直角坐标系,则点()0,0A 、()2,0B 、()2,2C 、()0,2D ,()()()()1112,02,22,1222AP AB AC =+=+= ,则点()2,1P ,()2,1PD ∴=-,()0,1PB =- ,因此,PD == ()021(1)1PB PD ⋅=⨯-+⨯-=-.题型九:平面向量中的最值范围问题【例1】如下图,在平面四边形ABCD 中,AB BC ⊥,AD CD ⊥,3BCD π∠=,CB CD ==M 为边BC 上的动点,则AM DM ⋅的最小值为()A .83B .214C .114-D .133-【例2】ABC 是边长为4的等边三角形,点D 、E 分别在边AC 、BC 上,且DE BC ⊥,则DA DE ⋅的最小值为()AB .C .3D .-3则(0,0),(2,23),(4,0)C A B【例3】四边形ABCD 中,4AB =,60A B ∠=∠=︒,150D ∠=︒,则DA DC ⋅的最小值为()AB .C .3D .-3∴90,60DCB E ∠=︒∠= ,设CE x =,则3,DC x DA =∴()423cos150DA DC x x ⋅=-⋅⋅ 所以当1x =时,DA DC ⋅的最小值为【例4】如图,在梯形ABCD 中,//AD BC ,2AD =,9BC =,5AB =,cos 5B =,若M ,N 是线段BC上的动点,且1MN = ,则DM DN ⋅的最小值为()A .134B .132C .634D .352//AD BC ,32AD =,9BC =,5AB =(9,0)C ∴,∴3cos 5A xB AB ==,3,4A A x y ==9(3,4),(,4)2A D ∴,【例5】已知边长为2的菱形ABCD 中,点F 为BD 上一动点,点E 满足2BE EC =,3AE BD ⋅=-,则AF BE⋅的最小值为()A .0B .23C .43D .2【例6】已知向量a,b,c共面,且均为单位向量,0a b⋅=,则ab c++的最大值是()A B C1D1【例7】骑自行车是一种能有效改善心肺功能的耐力性有氧运动,深受大众喜爱,如图是某一自行车的平面结构示意图,已知图中的圆A (前轮),圆DABE △,BEC △,ECD 均是边长为4的等边三角形.设点P 为后轮上的一点,则在骑动该自行车的过程中,AC BP ⋅的最小值为()A .12B .24C .36D .18故选:A【例8】已知AB AC ⊥ ,1AB t = ,AC t = ,若点P 是ABC ∆所在平面内一点,且4AB AC AP AB AC=+ ,则PB PC ⋅的最大值等于()A .13B .15C .19D .21【答案】A【解析】以题意,以点A 为坐标原点,以AB 所在的直线为x 轴,AC 所在的直线为y 轴建立如图所示的平面直角坐标系,所以点(1,4)P ,1(,0)B t,(0,)C t ,所以11(1,4)(1,4)(1)(1)4(4)PB PC t t t t ⋅=----=-⨯--⨯- =1174t t --17-≤=13(当且仅当14t t =,即12t =时取等号),所以PB PC ⋅ 的最大值为13.故选A .【题型专练】1.已知梯形ABCD 中,3B π∠=,2AB =,4BC =,1AD =,点P ,Q 在线段BC 上移动,且1PQ =,则DP DQ ⋅的最小值为()A .1B .112C .132D .1142.在ABC 中,902A AB AC ∠=== ,,点M 为边AB 的中点,点P 在边BC 上运动,则AP MP ⋅的最小值为___________.【答案】78【分析】建立平面直角坐标系,利用数量积的坐标运算求出3.ABC 为等边三角形,且边长为2,则AB 与BC 的夹角大小为120,若1BD =,CE EA =,则AD BE ⋅的。
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。
平面向量知识点和重点题型总结
平面向量的概念及线性运算【2013年高考会这样考】1.考查平面向量的线性运算.2.考查平面向量的几何意义及其共线条件.【复习指导】本讲的复习,一是要重视基础知识,对平面向量的基本概念,加减运算等要熟练掌握,二是要掌握好向量的线性运算,搞清这些运算法则和实数的运算法则的区别.基础梳理1.向量的有关概念(1)向量:既有大小又有方向的量叫向量;向量的大小叫做向量的模.(2)零向量:长度等于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.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b的差三角形法则a-b=a+(-b)3.(1)定义:实数λ与向量a的积是一个向量,这种运算叫向量的数乘,记作λa,它的长度与方向规定如下:①|λa|=|λ||a|;②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=0.(2)运算律:设λ,μ是两个实数,则①λ(μa)=(λμ)a;②(λ+μ)a=λa+μa;③λ(a+b)=λa+λb.4.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,使得b=λa.一条规律一般地,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. 两个防范(1)向量共线的充要条件中要注意“a ≠0”,否则λ可能不存在,也可能有无数个.(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;另外,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.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)D 是△ABC 的边AB 上的中点,则向量CD →等于( ). A .-BC →+12BA → B .-BC →-12BA → C.BC →-12BA →D.BC →+12BA →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|. 正确的个数是( ).A .1 B .2 C .3 D .43.若O ,E ,F 是不共线的任意三点,则以下各式中成立的是( ). A.EF →=OF →+OE → B.EF →=OF →-OE → C.EF →=-OF →+OE → D.EF →=-OF →-OE →4.(2011·四川)如图,正六边形ABCDEF 中,BA →+CD →+EF →=( ).A .0 B.BE → C.AD →D.CF →5.设a 与b 是两个不共线向量,且向量a +λb 与2a -b 共线,则λ=________.考向一 平面向量的概念【例1】►下列命题中正确的是( ). A .a 与b 共线,b 与c 共线,则a 与c 也共线B .任意两个相等的非零向量的始点与终点是一个平行四边形的四个顶点C .向量a 与b 不共线,则a 与b 都是非零向量D .有相同起点的两个非零向量不平行【训练1】 给出下列命题:①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;②若a =b ,b =c ,则a =c ;③a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b ;④若a 与b 均为非零向量,则|a +b |与|a |+|b |一定相等.其中正确命题的序号是________.考向二 平面向量的线性运算【例2】►如图,D ,E ,F 分别是△ABC 的边AB ,BC ,CA 的中点,则( ).A.AD →+BE →+CF →=0B.BD →-CF →+DF →=0C.AD →+CE →-CF →=0D.BD →-BE →-FC →=0【训练2】 在△ABC 中,AB →=c ,AC →=b ,若点D 满足BD →=2DC →,则AD →=( ). A.23b +13c B.53c -23b C.23b -13c D.13b +23c考向三 共线向量定理及其应用【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k a +b 和a +k b 共线.【训练3】 (2011·兰州模拟)已知a ,b 是不共线的向量,AB →=λa +b ,AC →=a +μb (λ,μ∈R ),那么A ,B ,C 三点共线的充要条件是( ).A .λ+μ=2B .λ-μ=1C .λμ=-1D .λμ=1【示例1】► (2012·泰安十校联考)定义平面向量之间的一种运算“⊙”如下:对任意的a =(m ,n ),b =(p ,q ),令a ⊙b =mq -np ,下面说法错误的是( ). A .若a 与b 共线,则a ⊙b =0 B .a ⊙b =b ⊙aC .对任意的λ∈R ,有(λa )⊙b =λ(a ⊙b )D .(a ⊙b )2+(a ·b )2=|a |2|b |2【示例2】► (2011·山东)设A 1,A 2,A 3,A 4是平面直角坐标系中两两不同的四点,若A 1A 3→=λA 1A 2→(λ∈R ),A 1A 4→=μA 1A 2→(μ∈R ),且1λ+1μ=2,则称A 3,A 4调和分割A 1,A 2.已知平面上的点C ,D 调和分割点A ,B ,则下列说法正确的是( ).A .C 可能是线段AB 的中点 B .D 可能是线段AB 的中点C .C 、D 可能同时在线段AB 上 D .C 、D 不可能同时在线段AB 的延长线上。
高中数学必修4平面向量知识点与典型例题总结(理)
平面向量【基本概念与公式】 【任何时候写向量时都要带箭头】1.向量:既有大小又有方向的量。
记作:AB 或a 。
2.向量的模:向量的大小(或长度),记作:||AB 或||a 。
3.单位向量:长度为1的向量。
若e 是单位向量,则||1e =。
4.零向量:长度为0的向量。
记作:0。
【0方向是任意的,且与任意向量平行】5.平行向量(共线向量):方向相同或相反的向量。
6.相等向量:长度和方向都相同的向量。
7.相反向量:长度相等,方向相反的向量。
AB BA =-。
8.三角形法则:AB BC AC +=;AB BC CD DE AE +++=;AB AC CB -=(指向被减数)9.平行四边形法则:以,a b 为临边的平行四边形的两条对角线分别为a b +,a b -。
10.共线定理://a b a b λ=⇔。
当0λ>时,a b 与同向;当0λ<时,a b 与反向。
11.基底:任意不共线的两个向量称为一组基底。
12.向量的模:若(,)a x y =,则2||a x y =+22||a a =,2||()a b a b +=+13.数量积与夹角公式:||||cos a b a b θ⋅=⋅; cos ||||a b a b θ⋅=⋅ 14.平行与垂直:1221//a b a b x y x y λ⇔=⇔=;121200a b a b x x y y ⊥⇔⋅=⇔+= 题型1.基本概念判断正误:(1)共线向量就是在同一条直线上的向量。
(2)若两个向量不相等,则它们的终点不可能是同一点。
(3)与已知向量共线的单位向量是唯一的。
(4)四边形ABCD 是平行四边形的条件是AB CD =。
(5)若AB CD =,则A 、B 、C 、D 四点构成平行四边形。
(6)因为向量就是有向线段,所以数轴是向量。
(7)若a 与b 共线, b 与c 共线,则a 与c 共线。
(8)若ma mb =,则a b =。
(9)若ma na =,则m n =。
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。
高一平面向量知识点及典例
高一平面向量知识点及典例平面向量是高一数学学习中的重要内容,它不仅在数学中有着广泛的应用,还在物理、工程等领域发挥着重要作用。
本文将介绍高一平面向量的基本概念、性质和典型例题,希望能帮助同学们更好地理解和应用平面向量。
一、平面向量的概念平面向量是由大小和方向共同确定的有向线段,通常用大写字母表示。
平面向量AB可以记作→AB,其中A称为起点,B称为终点。
平面向量还可以用坐标表示,例如向量→AB可以表示为AB的坐标 (x, y)。
二、平面向量的性质1. 平面向量的加法与减法给定两个平面向量→AB和→CD,可以进行向量的加法和减法运算。
向量加法的结果是一个新的向量→EF,满足→EF = →AB +→CD;向量减法的结果是一个新的向量→GH,满足→GH =→AB - →CD。
2. 平面向量的数量积平面向量→AB和→CD的数量积记作→AB·→CD,表示两个向量的数量积等于向量→AB的模长乘以向量→CD在→AB上的投影长度。
若→AB·→CD = 0,则称向量→AB与→CD垂直。
3. 平面向量的数量积性质平面向量的数量积具有以下性质:交换律(→AB·→CD =→CD·→AB)、分配律(→AB·(→CD +→EF) = →AB·→CD +→AB·→EF)以及数量积与平移无关等。
三、平面向量的典型例题1. 例题一已知向量→AB = (3, 4),→CD = (5, -2),求→AB +→CD的坐标。
解:向量→AB +→CD的坐标为(3+5, 4+(-2)) = (8, 2)。
2. 例题二设向量→AB = (2, -3),→CD = (4, 1),求→AB·→CD的值。
解:→AB·→CD = (2*4)+(-3*1) = 5。
3. 例题三如图所示,在△ABC中,向量→AB = (2, 3),向量→BC = (4, 1),求向量→AC的坐标。
高中数学平面向量专题复习(知识要点+六大考试题型详解)pdf版
②向量 a 与 b 平行,则 a 与 b 的方向相同或相反;
③两个有公共起点而且相等的向量,其终点必相同; 3
④两个公共终点的向量,一定是共线向量;
⑤向量 AB 与向量 CD 是共线向量,则点 A,B,C,D 必在同一条直线上.
a (x1, y1) , b (x2 , y2 ) a b x1x2 y1 y2
3.其他概念 (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 1 , 2 ,
使 a 1e1 2 e2 ,我们把不共线的向量 e1 ,e2 叫做表示这一平面内所
其中正确的命题个数是( )
A.1 B.2
C.3
D.4
解析:① AB 和 BA 长度相等,方向相反,正确; ②当为零向量时,不满足条件,错误;
③起点相同,长度和方向也相同,终点一定相同,正确;
④终点相同,起点未必相同,不一定是共线向量,错误;
⑤共线向量即平行向量,它们的起点和终点不一定在同一直线上,错误;
零向量 长度为 0 的向量
记作 0 ,方向任意
单位向量 长度等于 1 个单位的向量
a 即为单位向量 |a|
平行向量
方向相同或相反的非零向量(也
叫共线向量)
记为 a∥b ,规定 0 与任意向量共线
相等向量 长度相等方向相同的向量
记为 a b ,相等一定平行,平行不 一定相等
相反向量 长度相等方向相反的向量
性质
字母表示
平行
a b
垂直
a b | a || b | cos 0
(完整版)平面向量题型归纳总结
平面向量题型归纳一.向量有关概念:【任何时候写向量时都要带箭头】1.向量的概念:既有大小又有方向的量,记作:AB 或a 。
注意向量和数量的区别。
向量常用有向线段来表示,注意不能说向量就是有向线段,为什么?〔向量可以平移〕。
例:A 〔1,2〕,B 〔4,2〕,那么把向量AB 按向量a =〔-1,3〕平移后得到的向量是 :向量的大小〔或长度〕,记作:||AB 或||a 。
3.零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:0,注意零向量的方向是任意的; 4.单位向量:单位向量:长度为1的向量。
假设e 是单位向量,那么||1e =。
(与AB 共线的单位向量是||AB AB ±);5.相等向量:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量,相等向量有传递性;6.平行向量〔也叫共线向量〕:方向相同或相反的非零向量a 、b 叫做平行向量,记作:a ∥b ,规定零向量和任何向量平行。
提醒:①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;②两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念:两个向量平行包含两个向量共线, 但两条直线平行不包含两条直线重合;③平行向量无传递性!〔因为有0);④三点A B C 、、共线⇔ AB AC 、共线; 如图,在平行四边形ABCD 中,以下结论中正确的选项是 〔 〕A.AB CD =B.AB AD BD -=C.AD AB AC +=D.AD BC +=07.相反向量:长度相等方向相反的向量叫做相反向量。
a 的相反向量是-a 、AB BA =-。
例:以下命题:〔1〕假设a b =,那么a b =。
〔2〕假设,a b b c ==,那么a c =。
〔6〕假设//,//a b b c ,那么//a c 。
〔3〕假设AB DC =,那么ABCD 是平行四边形。
〔4〕假设ABCD 是平行四边形,那么AB DC =。
其中正确的选项是_______ 题型1、根本概念 1:给出以下命题:①假设|a |=|b |,那么a =b ;②向量可以比拟大小;③方向不相同的两个向量一定不平行;④假设a =b ,b =c ,那么a =c ;⑤假设a //b ,b //c ,那么a //c ;⑥00a ⋅=;⑦00a ⋅=;其中正确的序号是 。
高考数学平面向量知识点及相关题型word版本
平面向量1、向量:既有大小,又有方向的量。
向量不能比较大小,只可以判断是否相等,向量的模可以比较大小。
数量:只有大小,没有方向的量。
数量可以比较大小,也可以判断是否相等。
2、有向线段的三要素:起点、方向、长度.起点的选择是任意的,对于模相等且方向相同的两个向量,无论他们的起点在哪里,都认为这两个向量相等。
零向量:长度为0的向量.单位向量:长度等于1个单位的向量. 平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.零向量与任一向量平行. 相等向量:长度相等且方向相同的向量.3、向量既有代数特征又有几何特征,可以起到数形结合的作用。
4、向量加法运算:⑴三角形法则的特点:首尾相连. ⑵平行四边形法则的特点:共起点. ⑶三角形不等式:a b a b a b -≤+≤+r r r r r r . ⑷运算性质:①交换律:a b b a +=+r r r r ;②结合律:()()a b c a b c ++=++r r r r rr ;③00a a a +=+=r r r r r .⑸坐标运算(坐标加减):设()11,a x y =r,()22,b x y =r , 则()1212,a b x x y y +=++rr .5、向量减法运算:⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量.⑵坐标运算:设()11,a x y =r ,()22,b x y =r ,则()1212,a b x x y y -=--rr . 设A 、B 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,则()1212,x x y y AB =--u u u r.6、向量数乘运算:⑴实数λ与向量a r 的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作a λr.①a a λλ=r r ;②当0λ>时,a λr 的方向与a r 的方向相同;当0λ<时,a λr 的方向与a r的方向相反;当0λ=时,0a λ=rr .⑵运算律:①()()a a λμλμ=r r ;②()a a a λμλμ+=+r r r ;③()a b a b λλλ+=+r r r r.b ra rCBAa b C C-=A -AB =B u u ur u u u r u u u r r r⑶坐标运算:设(),a x y =r ,则()(),,a x y x y λλλλ==r.【向量相等,坐标相同;向量的坐标与表示该向量的有向线段的始点、终点的具体位置无关,只与其相对位置有关】7、向量共线定理:向量()0a a ≠rr r 与b r 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b a λ=r r.//)a b r r ( 设()11,a x y =r,()22b ,x y =r ,其中0b ≠r r ,则当且仅当12210x y x y -=时,向量a r 、()0b b ≠r r r共线.[练习]设a,b 是两个不共线的向量,2,,2AB a pb BC a b CD a b =+=+=-u u u r u u u r u u u r,若A,B,D 三点共线,则实数p 的值是对于OA OB OC λμ=+u u u r u u u r u u u r(,λμ均为实数),若A,B,C 三点共线,则+=1λμ,反之仍然成立。
(word完整版)高中数学平面向量知识点总结及常见题型,推荐文档
平面向量一. 向量的根本看法与根本运算1向量的看法:①向量:既有大小又有方向的量向量一般用 a, b ,c 来表示,或用有向线段的起点与终uuur uuuryj ( x, y) 向点的大写字母表示,如: AB几何表示法AB ,a;坐标表示法 a xiuuur即向量的大小,记作| a |量的大小即向量的模〔长度〕,记作 | AB |向量不能够比较大小,但向量的模能够比较大小.②零向量:长度为0 的向量,记为0,其方向是任意的,0与任意向量平行零向量 a =0r r| a |=0由于 0的方向是任意的,且规定0 平行于任何向量,故在有关向量平行〔共线〕的问题中务必看清楚可否有“非零向量〞这个条件.〔注意与 0 的差异〕③单位向量:模为 1 个单位长度的向量向量a0为单位向量|a0|= 1④平行向量〔共线向量〕:方向相同或相反的非零向量任意一组平行向量都能够移到同素来线上方向相同或相反的向量,称为平行向量记作 a ∥ b 由于向量能够进行任意的平移( 即自由向量 ) ,平行向量总能够平移到同素来线上,故平行向量也称为共线向量⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量相等向量经过平移后总能够重合,记为a b 大小相等,方向相同 (x1 , y1 ) (x2 , y2 )x1x2 y1y22向量加法求两个向量和的运算叫做向量的加法uuur r uuur r r uuur uuur uuur设 AB a, BC b ,那么a+b=AB BC=AC〔1〕0 a a 0 a ;〔2〕向量加法满足交换律与结合律;向量加法有“三角形法那么〞与“平行四边形法那么〞:(1〕用平行四边形法那么时,两个向量是要共始点的,和向量是始点与向量的始点重合的那条对角线,而差向量是另一条对角线,方向是从减向量指向被减向量(2〕三角形法那么的特点是“首尾相接〞,由第一个向量的起点指向最后一个向量的终点的有向线段就表示这些向量的和;差向量是从减向量的终点指向被减向量的终点当两个向量的起点公共时,用平行四边形法那么;当两向量是首尾连接时,用三角形法那么.向量加法的三角形法那么可实行至多个向量相加:1uuur uuur uuurL uuur uuur uuurAB BC CD PQ QR AR ,但这时必定“首尾相连〞.3 向量的减法①相反向量:与 a 长度相等、方向相反的向量,叫做 a 的相反向量记作 a ,零向量的相反向量仍是零向量关于相反向量有:〔 i 〕( a) = a; (ii) a +( a )=( a )+ a = 0 ;(iii) 假设a、b是互为相反向量,那么a = b , b = a , a + b = 0②向量减法:向量 a 加上b的相反向量叫做 a 与b的差,记作: a b a ( b) 求两个向量差的运算,叫做向量的减法③作图法: a b 能够表示为从 b 的终点指向a的终点的向量〔 a 、b有共同起点〕4实数与向量的积:①实数λ与向量 a 的积是一个向量,记作λ a ,它的长度与方向规定以下:〔Ⅰ〕a a ;〔Ⅱ〕当0 时,λa的方向与a的方向相同;当0 时,λa的方向与a的方向相反;当0 时, a 0,方向是任意的②数乘向量满足交换律、结合律与分配律5两个向量共线定理:向量 b 与非零向量a共线有且只有一个实数,使得b= a6平面向量的根本定理:若是 e1 , e2是一个平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任向来量 a ,有且只有一对实数1 , 2 使:a1e1 2 e2,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7特别注意 :(1〕向量的加法与减法是互逆运算(2〕相等向量与平行向量有差异,向量平行是向量相等的必要条件(3〕向量平行与直线平行有差异,直线平行不包括共线〔即重合〕,而向量平行那么包括共线〔重合〕的情况(4〕向量的坐标与表示该向量的有向线条的始点、终点的详尽地址没关,只与其相对地址有关2二. 平面向量的坐标表示1 平面向量的坐标表示:在直角坐标系中,分别取与r rx 轴、 y 轴方向相同的两个单位向量 i , j 作为基底 由平面向量的根本定理知,该平面内的任向来量r r r rr 是一一 a 可表示成 a xi yj ,由于 a 与数对 (x,y) r r r对应的,因此把 (x,y) 叫做向量 a 的坐标,记作 a =(x,y) ,其中 x 叫作 a 在 x 轴上的坐标, y叫做在 y 轴上的坐标(1) 相等的向量坐标相同,坐标相同的向量是相等的向量(2) 向量的坐标与表示该向量的有向线段的始点、终点的详尽地址没关,只与其相对位置有关2 平面向量的坐标运算:(1) r x 1, y 1 rx 2 , y 2 r rx 1 x 2 , y 1 y 2 假设 a,b ,那么a b 假设 A x 1 ,y 1, B x 2 , y 2 uuur (2) ,那么 AB x 2 x 1, y 2 y 1 (3) r =(x,y) ,那么 r x, y)假设aa =((4) rx 1, y 1 rx 2 , y 2 r rx 1 y 2 x 2 y 1 0假设 a,b,那么 a // b(5) rx 1, y 1 r x 2 , y 2 r rx 1 x 2y 1 y 2假设 a,b ,那么 a brry 1 y 2 0假设a b ,那么 x 1 x 23 向量的运算向量的加减法,数与向量的乘积,向量的数量〔内积〕及其各运算的坐标表示和性质运 算 几何方法坐标方法 运算性质种类向 1 平行四边形法那么 r ra b b a量2 三角形法那么a b (x 1 x 2, y 1 y 2)的 (a b) c a (b c)加法uuur uuur uuurAB BC AC向 三角形法那么rra b a ( b )量a b (x 1 x 2,y 1 y 2)的 uuur uuur 减AB BA法uuur uuur uuurOB OA AB 3向a 是一个向量 ,a( x, y)( a)()a 量 满足 :的>0 时 ,a 与 a 同()aaa 乘 向 ;法<0 时 ,a 与 a 异( ab )ab向 ;=0 时,a = 0a ∥b a b向 a ?b 是一个数rrx 1x 2 y 1 y 2 a ? bb ? a量 a?b的a0 或 b 0时 ,???数( a) b a ( b)(a b)量 a?b =0 (ab) ?c a?cb ?c积a0 且 b 0 时 ,a 2 | a |2 , | a | x 2 y 2a?b | || |cos ,| a ? b | | a || b |a b a b三.平面向量的数量积1 两个向量的数量积:两个非零向量 rrr rr rrra 与b ,它们的夹角为,那么 a · b =︱ a ︱·︱ b ︱cos叫做 a 与 b 的数量积〔或内积〕r r规定 0 arr rr r2=a b向量的投影: ︱ b ︱ cosr∈ R ,称为向量 b 在 a 方向上的投影投影的绝对值称| a |为射影3r r r r r数量积的几何意义: a · b 等于 a 的长度与 b 在 a 方向上的投影的乘积4 向量的模与平方的关系:r r r 2 r 2a a a | a |5 乘法公式成立:r r r r r 2 r 2r 2 r 2a b a b a b ab ;r r 2 r 2 r r r 2 r 2r r r 2ab a2a b ba 2a bb6 平面向量数量积的运算律:4①交换律成立: r rr r a bb a②对实数的结合律成立:r r r r r r Ra ba b a b③分配律成立:r r r r r r r rr r a b ca cb c ca b特别注意:〔 1〕结合律不成立:r r r r r r;a b ca b cr r r rr r〔2〕消去律不成立 a b a c 不能够获取b cr rr r r r 〔3〕 a b =0 不能够获取 a =0 或 b=07 两个向量的数量积的坐标运算:rrr ry 1 y 2两个向量 a( x 1 , y 1 ), b( x 2 , y 2 ) ,那么 a · b =x 1 x 28 向量的夹角:r r uuur r uuur r已 知 两 个 非 零 向 量 a 与 b , 作 OA = a , OB = b , 那么 ∠AOB=〔 0 01800〕叫做向量 r ra 与b 的夹角r rr r x 1x 2 y 1 y 2cos = cosa ?ba,b r r = 22x 2 22a ? bx 1 y 1 y 2当且仅当两个非零向量rr 0 r r 0ra 与b 同方向时, θ=0 ,当且仅当 a 与 b 反方向时θ =180 ,同时 0与其他任何非零向量之间不谈夹角这一问题rrr r r r9 垂直:若是 a 与 b 的夹角为 90 那么称 a 与b 垂直,记作 a ⊥ b10 两个非零向量垂直的充要条件 :a ⊥ba·b= Ox 1x 2y 1 y 2 0 平面向量数量积的性质题型 1. 根本看法判断正误 :( 1〕共线向量就是在同一条直线上的向量.( 2〕假设两个向量不相等,那么它们的终点不能能是同一点.( 3〕与向量共线的单位向量是唯一的.〔4〕四边形 ABCD 是平行四边形的条件是uuur uuurAB CD .uuur uuur〔5〕假设 AB CD ,那么 A 、 B 、 C 、 D 四点构成平行四边形 .〔6 〕由于向量就是有向线段,因此数轴是向量.〔7 r rr r r r〕假设 a 与 b 共b 与 c 共线,那么 a 与 c 共线 .线,〔8r r r r〕假设 mamb ,那么a b .5rr n .〔9〕假设mana ,那么mr rr r〔10〕假设 a 与 b 不共线,那么a 与b 都不是零向量 . r r r r r r〔11〕假设 a b | a | | b | ,那么 a / /b .r r r r r r〔12〕假设 |a b | | a b | ,那么 a b .题型 2. 向量的加减运算1. rrr r.设 a 表示“向东走 8km 〞 ,b 表示“向北走 6km 〞 , 那么 |ab |2.uuur uuur uuur uuur uuuur. 化简 (AB MB ) (BO BC ) OMuuur uuur3 uuur3. |OA|5, |OB|, 那么 | AB |的最大值和最小值分别为、 .4.uuur uuur uuuruuur r uuurr uuuruuurAC 为 AB 与 AD 的和向量,且 AC a, BDb ,那么 AB, AD5.uuur3 uuur uuuruuuruuuruuur点 C 在线段 AB 上,且 ACAB ,那么ACBC , ABBC .5题型 3. 向量的数乘运算1.r r r rr r rrr 计算:〔 1〕 3(a b) 2( a b)〔 2〕 2(2 a 5b 3c)3( 2a3b2.rr3,8) ,那么 r1r.a (1, 4),b (3ab题型 4.2作图法球向量的和r rr 1 rr3r向量 a,b ,如以以下图,请做出向量3a2 b 和2ab .r2arb题型 5. 依照图形由向量求未知向量1. 在 ABC 中, D 是 BC 的中点,请用向量uuur uuur uuurAB ,AC 表示 AD . 2.uuur r uuurr uuur uuur 在平行四边形 ABCD 中, ACa, BD b ,求 AB 和 AD ..r2c )题型 6. 向量的坐标运算uuur (4,5) A(2,3) ,那么点 B 的坐标是1. AB, .uuur( 3, 5) , P(3,7) ,那么点 Q 的坐标是2. PQ.r r r4) , 那么合力的坐标为.3. 假设物体受三个力 F 1 (1,2) , F 2 ( 2,3),F 3 ( 1,6rr(5, 2) r r r r r r4. a( 3,4) , b,求 a b , a b , 3a 2b .ruuur5. A(1,2), B(3,2) , 向量2, x 3y 2) 与 AB 相等,求 x, y 的值 .a (x6. uuur uuur uuur (uuur . AB (2,3) , BC (m, n) , CD 1,4) ,那么DA7. O 是坐标原点, A(2,1),B( 4,8)uuur uuur r uuur,且 AB 3BC 0 ,求 OC 的坐标 .题型 7. 判断两个向量可否作为一组基底ur uur1. e 1 ,e 2 是平面内的一组基底,判断以下每组向量可否能构成一组基底:ur uur ur uur uruuruurururuuruururuur uur urA.e 1 e 2和e 1e 2B.3e 1 2e 2 和4e 2 6e 1 C.e 1 3e 2和e 23e 1 D.e 2和e 2e 12.r(3,4) ,能与 r〕aa 构成基底的是〔A. (3,4)B.(4,3) C.(3,4)D. (1,4)5 55 5553题型 8. 结合三角函数求向量坐标uuur1. O 是坐标原点,点uuur2 , xOAA 在第二象限, | OA | 150o ,求 OA 的坐标 . 2.uuur 4 3 xOA uuurO 是原点,点 A 在第一象限, | OA | , 60o ,求 OA 的坐标 .题型 9. 求数量积rr 4 r r 的夹角为 60 or rr r r 1. | a | 3,| b | ,且 a 与 b ,求〔 1〕 a b ,〔 2〕 a ( a b) ,r 1 r r r r r r〔3〕 ( a 2 b) b ,〔 4〕 (2 a b ) (a 3b ) .r(2, r ( 8,10) r r r rrr r2. a 6), b ,求〔 1〕 | a |,| b | ,〔2〕 a b ,〔 3〕 a (2 a b ) ,r r r r〔4〕 (2 a b ) (a 3b ) .题型 10. 求向量的夹角71. rrr r12 r r | a |8,| b | 3 , a b ,求 a 与 b 的夹角 .2. rr( 2 3, 2) r r a( 3,1), b ,求 a 与 b 的夹角 .3. A(1,0) , B(0,1) , C (2,5),求 cos BAC .题型 11. 求向量的模rrr r or r r r 1. | a |3,| b | 4 ,且 a 与 b 的夹角为 60 ,求〔 1〕 | a b | ,〔 2〕 | 2a 3b |.rr( 8,10) r r r r r 1 r2. a(2, 6), b,求〔 1〕 | a |,| b | ,〔5〕 | a b | ,〔 6〕 | a 2 b |.r r2 r r3 rr3. | a | 1,|b | , | 3a 2b |,求 | 3a b | .r r r 题型 12. 求单位向量a【与 a 平行的单位向量: e r】| a |1. r(12,5) 平行的单位向量是.与 a2. r1) 平行的单位向量是.与 m( 1,2题型 13. 向量的平行与垂直rr1. rrr r a(6,2) , b (3,m) ,当 m 为何值时,〔 1〕 a / /b ?〔 2〕 a b ?rrr r r r垂直?2. a (1,2) , b( 3,2) ,〔 1〕 k 为何值时,向量 ka b 与 a 3b 〔2〕 k 为何值时,向量 r r r rka b 与 a 3b 平行?rr r r r rr r rr3. a 是非零向量,a b a c ,且 bc ,求证: a (b c) .题型 14. 三点共线问题 1. A(0,2) , B(2, 2) , C (3, 4) ,求证: A, B,C 三点共线 .8uuur2r r uuur r r uuur r r2.设AB2(a5b), BC2a8b,CD3(a b) ,求证:A、B、D三点共线.3.uuur r r uuur r r uuur r r. AB a2b, BC5a6b, CD7a2b ,那么必然共线的三点是4. A(1,3), B(8,1) ,假设点 C (2a1,a2) 在直线 AB 上,求 a 的值.5.已知四个点的坐标 O(0,0) , A(3, 4) , B( 1,2) , C (1,1) ,是否存在常数 t ,使uuur uuur uuurOA tOB OC 成立?题型 15. 判断多边形的形状1.uuur r uuur r uuur uuur.假设AB3e, CD5e ,且| AD | | BC |,那么四边形的形状是2. A(1,0) , B(4,3), C(2,4) , D (0, 2) ,证明四边形ABCD 是梯形.3. A( 2,1),B(6,3) , C (0,5) ,求证:ABC 是直角三角形.4.在平面直角坐标系内,三角形 . uuur uuur uuur(1,3) ,求证:ABC 是等腰直角OA( 1,8), OB( 4,1),OC题型 16. 平面向量的综合应用1.r r r r r ra(1,0) , b(2,1) ,当k为何值时,向量ka b 与 a3b 平行?2.r( 3,r r r ra5) ,且a b ,| b | 2 ,求b的坐标.3.r r r r r ra与 b 同向, b(1,2) ,那么ab10,求 a 的坐标.3.r r(3,1)r(5,4)r r r a(1,2) , b, c,那么 c a b .9rr(3,4) r(5,0) ,请将用向量 rrr4. a(5,10) , b , ca, b 表示向量 c .rrrrm 的范围;5. a(m,3) , b(2, 1) ,〔 1〕假设 a 与 b 的夹角为钝角,求rr( 2〕假设 a 与 b 的夹角为锐角,求 m 的范围 .rr( 3,m) r r r r6. a(6,2) , b,当 m 为何值时,〔 1〕 a 与 b 的夹角为钝角?〔 2〕 a 与 b的夹角为锐角?7. 梯形ABCD 的极点坐标分别为 A( 1,2) , B(3, 4) , D (2,1) ,且 AB / / DC ,AB 2CD ,求点 C 的坐标 .8. 平行四边形ABCD 的三个极点的坐标分别为A(2,1) , B( 1,3) ,C (3, 4) ,求第四个极点 D 的坐标.9. 一航船以 5km/h 的速度向垂直于对岸方向行驶,航船实质航行方向与水流方向成 30o 角,求水流速度与船的实质速度 .10. ABC 三个极点的坐标分别为A(3, 4) , B(0,0) , C (c,0) ,uuur uuur〔1〕假设 AB AC 0 ,求 c 的值;〔 2〕假设 c5 ,求 sin A 的值 .【备用】1. rr r r r r r r | a |3,| b | 4,| a b | 5,求 | a b |和向量 a, b 的夹角 .2. rr r ur r r r rr r r urx a b , y 2a b ,且 | a | | b | 1, ab ,求 x, y 的夹角的余弦 .1. rr2,r r r r.a(1,3),b (1) ,那么 (3a 2b) (2a 5b)rr (2, r r r r4. 两向量 a(3, 4), b 1) ,求当 a xb 与 a b 垂直时的 x 的值 . 5.rr (2, r r的范围 .两向量 a(1,3), b ) , a 与b 的夹角 为锐角,求10rr r r的取值范围 .变式: 假设a( , 2), b ( 3,5) , a 与 b 的夹角 为钝角,求选择、填空题的特别方法:1. 代入考据法r r(1, r( 1, 2) r例:向量 a (1,1),b1),c ,那么c 〔〕A.1 r3 r1 r3 rC.3 r1rD.3 r1 rab B.a bab ab222222 222. 消除法uuur例: M 是 ABC 的重心,那么以下向量与AB 共线的是〔〕uuuur uuur uuur uuuur uuur uuur uuur uuur uuuur uuuur uuuur A. AM MB BC B. 3AM AC C. AB BC AC D. AM BM CM11。
(完整版)高中数学必修4平面向量知识点总结与典型例题归纳.docx
平面向量【基本概念与公式】【任何时候写向量时都要带箭头】1. 向量:既有大小又有方向的量。
记作:uuur rAB 或 a 。
uuur r2.向量的模:向量的大小(或长度),记作: | AB |或 | a |。
r r3. 单位向量:长度为 1 的向量。
若e是单位向量,则| e| 1。
r r4.零向量:长度为 0 的向量。
记作:0。
【0方向是任意的,且与任意向量平行】5.平行向量(共线向量):方向相同或相反的向量。
6.相等向量:长度和方向都相同的向量。
7.相反向量:长度相等,方向相反的向量。
8.三角形法则:uuur uuur AB BA。
uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuurAB BC AC;AB BC CD DE AE; AB AC CB (指向被减数)9.平行四边形法则:r r r r r r以 a, b 为临边的平行四边形的两条对角线分别为a b , a b 。
r r r r r r r r10. 共线定理:a b a / /b 。
当0 时,a与b同向;当0 时,a与b反向。
11.基底:任意不共线的两个向量称为一组基底。
12.r rx2y 2r 2r r r r r2向量的模:若 a(x, y) ,则| a |, a| a |2, | a b |( a b)r r r rr rcos ra br13.数量积与夹角公式: a b| a | | b | cos;| a || b |r r r r r r r r14.平行与垂直: a / / b a b x1 y2x2 y1; a b a b0x1 x2y1 y2 0题型 1. 基本概念判断正误:(1)共线向量就是在同一条直线上的向量。
(2)若两个向量不相等,则它们的终点不可能是同一点。
( 3)与已知向量共线的单位向量是唯一的。
( 4)四边形 ABCD是平行四边形的条件是uuur uuurAB CD 。
高一 平面向量基本定理及坐标表示知识点+例题+练习 含答案
1.平面向量基本定理如果e 1、e 2是同一平面内两个不共线的向量,那么对于这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数λ1、λ2,使a =λ1e 1+λ2e 2.其中,不共线的向量e 1、e 2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 =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a +b =(x 1+x 2,y 1+y 2),a -b =(x 1-x 2,y 1-y 2),λa =(λx 1,λy 1),|a |=x 21+y 21. (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 (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB →=(x 2-x 1,y 2-y 1),|AB →|=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2. 3.平面向量共线的坐标表示设向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2) (a ≠0),如果a ∥b ,那么x 1y 2-x 2y 1=0;反过来,如果x 1y 2-x 2y 1=0,那么a ∥b . 【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)平面内的任何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)平面向量的基底不唯一,只要基底确定后,平面内的任何一个向量都可被这组基底唯一表示.( √ )(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)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.( √ )1.设e 1,e 2是平面内一组基底,那么下列说法正确的是________(填序号). ①若实数λ1,λ2使λ1e 1+λ2e 2=0,则λ1=λ2=0;②空间内任一向量a 可以表示为a =λ1e 1+λ2e 2(λ1,λ2为实数); ③对实数λ1,λ2,λ1e 1+λ2e 2不一定在该平面内;④对平面内任一向量a ,使a =λ1e 1+λ2e 2的实数λ1,λ2有无数对. 答案 ①2.在△ABC 中,点D 在BC 边上,且CD →=2DB →,CD →=rAB →+sAC →,则r +s =________. 答案 0解析 因为CD →=2DB →,所以CD →=23CB →=23(AB →-AC →)=23AB →-23AC →,则r +s =23+⎝⎛⎭⎫-23=0. 3.在▱ABCD 中,AC 为一条对角线,AB →=(2,4),AC →=(1,3),则向量BD →的坐标为__________. 答案 (-3,-5)解析 ∵AB →+BC →=AC →,∴BC →=AC →-AB →=(-1,-1), ∴BD →=AD →-AB →=BC →-AB →=(-3,-5).4.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-cos 2 θ=0, ∴2sin θcos θ-cos 2 θ=0,∵0<θ<π2,∴cos θ>0,∴2sin θ=cos θ,∴tan θ=12.5.(教材改编)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 ),即⎩⎪⎨⎪⎧ 4=5-x ,1=6-y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =5.题型一 平面向量基本定理的应用例1 (1)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=________.(2)如图,在△ABC 中,AN →=13NC →,P 是BN 上的一点,若AP →=mAB →+211AC →,则实数m 的值为________. 答案 (1)45 (2)311解析 (1)因为AB →=AN →+NB →=AN →+CN →=AN →+(CA →+AN →)=2AN →+CM →+MA →=2AN →-14AB →-AM →,所以AB →=85AN →-45AM →,所以λ+μ=45.(2)设BP →=kBN →,k ∈R . 因为AP →=AB →+BP →=AB →+kBN → =AB →+k (AN →-AB →)=AB →+k (14AC →-AB →)=(1-k )AB →+k 4AC →,且AP →=mAB →+211AC →,所以1-k =m ,k 4=211,解得k =811,m =311.思维升华 (1)应用平面向量基本定理表示向量的实质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.(1)在平行四边形ABCD 中,AB →=e 1,AC →=e 2,NC →=14AC →,BM →=12MC →,则MN →=________.(用e 1,e 2表示)(2)如图,已知点G 是△ABC 的重心,过G 作直线与AB ,AC 两边分别交于M ,N 两点,且AM →=xAB →,AN →=yAC →,则xy x +y的值为________.答案 (1)-23e 1+512e 2 (2)13解析 (1)如图,MN →=CN →-CM →=CN →+2BM →=CN →+23BC →=-14AC →+23(AC →-AB →)=-14e 2+23(e 2-e 1)=-23e 1+512e 2.(2)易知AG →=13AB →+13AC →,MN →=-xAB →+yAC →,故MG →=⎝⎛⎭⎫13-x AB →+13AC →.由于MG →与MN →共线,所以⎝⎛⎭⎫13-x y =-13x , 即xy =13(x +y ),因此xy x +y =13.题型二 平面向量的坐标运算例2 (1)已知a =(5,-2),b =(-4,-3),若a -2b +3c =0,则c =________. (2)已知点A (1,3),B (4,-1),则与向量A B →同方向的单位向量为__________. 答案 (1)⎝⎛⎭⎫-133,-43 (2)⎝⎛⎭⎫35,-45 解析 (1)由已知3c =-a +2b =(-5,2)+(-8,-6)=(-13,-4).所以c =⎝⎛⎭⎫-133,-43. (2)A B →=O B →-O A →=(4,-1)-(1,3)=(3,-4), ∴与A B →同方向的单位向量为A B→|A B →|=⎝⎛⎭⎫35,-45. 思维升华 向量的坐标运算主要是利用加、减、数乘运算法则进行计算.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.(1)已知点A (-1,5)和向量a =(2,3),若AB →=3a ,则点B 的坐标为__________.(2)在△ABC 中,点P 在BC 上,且BP →=2PC →,点Q 是AC 的中点,若P A →=(4,3),PQ →=(1,5),则BC →=________.答案 (1)(5,14) (2)(-6,21)解析 (1)设点B 的坐标为(x ,y ),则AB →=(x +1,y -5).由AB →=3a ,得⎩⎪⎨⎪⎧ x +1=6,y -5=9,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =14.(2)BC →=3PC →=3(2PQ →-P A →)=6PQ →-3P A →=(6,30)-(12,9)=(-6,21).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 (1)已知平面向量a =(1,2),b =(-2,m ),且a ∥b ,则2a +3b =________.(2)已知梯形ABCD ,其中AB ∥CD ,且DC =2AB ,三个顶点A (1,2),B (2,1),C (4,2),则点D 的坐标为________. 答案 (1)(-4,-8) (2)(2,4)解析 (1)由a =(1,2),b =(-2,m ),且a ∥b , 得1×m =2×(-2),即m =-4. 从而b =(-2,-4),那么2a +3b =2(1,2)+3(-2,-4)=(-4,-8). (2)∵在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,DC =2AB , ∴DC →=2AB →.设点D 的坐标为(x ,y ),则DC →=(4,2)-(x ,y )=(4-x,2-y ), AB →=(2,1)-(1,2)=(1,-1),∴(4-x,2-y )=2(1,-1),即(4-x,2-y )=(2,-2),∴⎩⎪⎨⎪⎧ 4-x =2,2-y =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =4,故点D 的坐标为(2,4). 命题点2 利用向量共线求参数例4 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AB →∥AC →,∴4(a -1)=3×(-3),即4a =-5, ∴a =-54.命题点3 求交点坐标例5 已知点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).思维升华 平面向量共线的坐标表示问题的常见类型及解题策略(1)利用两向量共线求参数.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”解题比较方便.(2)利用两向量共线的条件求向量坐标.一般地,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 ),然后结合其他条件列出关于λ的方程,求出λ的值后代入λa 即可得到所求的向量.(3)三点共线问题.A ,B ,C 三点共线等价于AB →与AC →共线.设OA →=(-2,4),OB →=(-a,2),OC →=(b,0),a >0,b >0,O 为坐标原点,若A ,B ,C 三点共线,则1a +1b 的最小值为________.答案3+222解析 由题意得AB →=(-a +2,-2),AC →=(b +2,-4), 又AB →∥AC →,所以(-a +2,-2)=λ(b +2,-4),即⎩⎪⎨⎪⎧-a +2=λ(b +2),-2=-4λ,整理得2a +b =2, 所以1a +1b =12(2a +b )(1a +1b )=12(3+2a b +b a )≥12(3+22a b ·b a )=3+222(当且仅当b =2a 时,等号成立).11.解析法(坐标法)在向量中的应用典例 (14分)给定两个长度为1的平面向量OA →和OB →,它们的夹角为2π3.如图所示,点C 在以O 为圆心的AB 上运动.若OC →=xOA →+yOB →,其中x ,y ∈R ,求x +y 的最大值.思维点拨 可以建立平面直角坐标系,将向量坐标化,求出点A ,B 的坐标,用三角函数表示出点C 的坐标,最后转化为三角函数求最值. 规范解答解 以O 为坐标原点,OA →所在的直线为x 轴建立平面直角坐标系,如图所示,则A (1,0),B (-12,32).[4分]设∠AOC =α(α∈[0,2π3]),则C (cos α,sin α),由OC →=xOA →+yOB →,得⎩⎨⎧cos α=x -12y ,sin α=32y ,所以x =cos α+33sin α,y =233sin α,[8分] 所以x +y =cos α+3sin α=2sin(α+π6),[11分]又α∈[0,2π3],所以当α=π3时,x +y 取得最大值2.[14分]温馨提醒 本题首先通过建立平面直角坐标系,引入向量的坐标运算,然后用三角函数的知识求出x +y 的最大值.引入向量的坐标运算使得本题比较容易解决,体现了解析法(坐标法)解决问题的优势,凸显出了向量的代数特征,为用代数的方法研究向量问题奠定了基础.[方法与技巧]1.平面向量基本定理的本质是运用向量加法的平行四边形法则,将向量进行分解. 向量的坐标表示的本质是向量的代数表示,其中坐标运算法则是运算的关键. 2.根据向量共线可以证明点共线;利用两向量共线也可以求点的坐标或参数值. [失误与防范]1.要区分点的坐标和向量的坐标,向量坐标中包含向量大小和方向两种信息;两个向量共线有方向相同、相反两种情况.2.若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b 的充要条件不能表示成x 1x 2=y 1y 2,因为x 2,y 2有可能等于0,所以应表示为x 1y 2-x 2y 1=0.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)1.如图,设O 是平行四边形ABCD 两对角线的交点,给出下列向量组: ①AD →与AB →;②DA →与BC →;③CA →与DC →;④OD →与OB →.其中可作为该平面内其他向量的基底的是________. 答案 ①③解析 ①中AD →,AB →不共线;③中CA →,DC →不共线.2.已知平面向量a =(1,1),b =(1,-1),则向量12a -32b =________.答案 (-1,2)解析 12a =(12,12),32b =(32,-32),故12a -32b =(-1,2). 3.已知a =(1,1),b =(1,-1),c =(-1,2),则c =________. 答案 12a -32b解析 设c =λa +μb ,∴(-1,2)=λ(1,1)+μ(1,-1),∴⎩⎪⎨⎪⎧-1=λ+μ,2=λ-μ,∴⎩⎨⎧λ=12,μ=-32,∴c =12a -32b .4.已知向量a =(1,2),b =(1,0),c =(3,4).若λ为实数,(a +λb )∥c ,则λ=________. 答案 12解析 ∵a +λb =(1+λ,2),c =(3,4), 且(a +λb )∥c ,∴1+λ3=24,∴λ=12.5.已知|OA →|=1,|OB →|=3,OA →·OB →=0,点C 在∠AOB 内,且OC →与OA →的夹角为30°,设OC →=mOA →+nOB →(m ,n ∈R ),则m n 的值为________.答案 3解析 ∵OA →·OB →=0,∴OA →⊥OB →,以OA 为x 轴,OB 为y 轴建立直角坐标系,OA →=(1,0),OB →=(0,3),OC →=mOA →+nOB →=(m ,3n ).∵tan 30°=3n m =33,∴m =3n ,即mn=3. 6.已知A (7,1),B (1,4),直线y =12ax 与线段AB 交于点C ,且AC →=2CB →,则实数a =________.答案 2解析 设C (x ,y ),则AC →=(x -7,y -1),CB →=(1-x,4-y ),∵AC →=2CB →,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x -7=2(1-x ),y -1=2(4-y ),解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =3.∴C (3,3).又∵C 在直线y =12ax 上,∴3=12a ·3,∴a =2.7.已知点A (-1,2),B (2,8),AC →=13AB →,DA →=-13BA →,则CD →的坐标为________.答案 (-2,-4)解析 设点C ,D 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2). 由题意得AC →=(x 1+1,y 1-2),AB →=(3,6), DA →=(-1-x 2,2-y 2),BA →=(-3,-6). 因为AC →=13AB →,DA →=-13BA →,所以有⎩⎪⎨⎪⎧ x 1+1=1,y 1-2=2和⎩⎪⎨⎪⎧-1-x 2=1,2-y 2=2.解得⎩⎪⎨⎪⎧ x 1=0,y 1=4和⎩⎪⎨⎪⎧x 2=-2,y 2=0.所以点C ,D 的坐标分别为(0,4),(-2,0), 从而CD →=(-2,-4).8.已知向量OA →=(3,-4),OB →=(0,-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 m ≠54解析 由题意得AB →=(-3,1),AC →=(2-m,1-m ),若A ,B ,C 能构成三角形,则AB →,AC →不共线,则-3×(1-m )≠1×(2-m ),解得m ≠54. 9.已知A (1,1),B (3,-1),C (a ,b ).(1)若A ,B ,C 三点共线,求a ,b 的关系式;(2)若AC →=2AB →,求点C 的坐标.解 (1)由已知得AB →=(2,-2),AC →=(a -1,b -1),∵A ,B ,C 三点共线,∴AB →∥AC →.∴2(b -1)+2(a -1)=0,即a +b =2.(2)∵AC →=2AB →,∴(a -1,b -1)=2(2,-2).∴⎩⎪⎨⎪⎧ a -1=4,b -1=-4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =-3.∴点C 的坐标为(5,-3).10.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 三点共线.(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 →,∴AM →与AB →共线,又有公共点A ,∴A ,B ,M 三点共线.B 组 专项能力提升(时间:15分钟)11.在△ABC 中,点P 是AB 上的一点,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 →,因此P 为AB 的一个三等分点.∵A ,M ,Q 三点共线,∴CM →=xCQ →+(1-x )CA →=x 2CB →+(x -1)AC → (0<x <1). ∵CB →=AB →-AC →,∴CM →=x 2AB →+⎝⎛⎭⎫x 2-1AC →. ∵CP →=CA →-P A →=-AC →+13AB →, 且CM →=tCP →(0<t <1),∴x 2AB →+⎝⎛⎭⎫x 2-1AC →=t ⎝⎛⎭⎫-AC →+13AB →. ∴x 2=t 3且x 2-1=-t ,解得t =34. 12.已知向量a =(1,2),b =(0,1),设u =a +k b ,v =2a -b ,若u ∥v ,则实数k 的值为________.答案 -12解析 ∵u =(1,2)+k (0,1)=(1,2+k ),v =(2,4)-(0,1)=(2,3),又u ∥v ,∴1×3=2(2+k ),得k =-12. 13.已知向量a =(1,1),b =(1,-1),c =(2cos α,2sin α)(α∈R ),实数m ,n 满足m a +n b =c ,则(m -3)2+n 2的最大值为________.答案 16解析 由m a +n b =c ,可得⎩⎪⎨⎪⎧m +n =2cos α,m -n =2sin α,故(m +n )2+(m -n )2=2,即m 2+n 2=1,故点M (m ,n )在单位圆上,则点P (3,0)到点M 的距离的最大值为OP +1=3+1=4,故(m -3)2+n 2的最大值为42=16.14.已知△ABC 和点M 满足MA →+MB →+MC →=0.若存在实数m ,使得AB →+AC →=mAM →成立,则m =________.答案 3解析 ∵MA →+MB →+MC →=0,∴M 为△ABC 的重心.如图所示,连结AM 并延长交BC 于D ,则D 为BC 的中点.∴AM →=23AD →. 又AD →=12(AB →+AC →), ∴AM →=13(AB →+AC →), 即AB →+AC →=3AM →,∴m =3.15.如图所示,A ,B ,C 是圆O 上的三点,线段CO 的延长线与BA 的延长线交于圆O 外的一点D ,若OC →=mOA →+nOB →,则m +n 的取值范围是________.答案 (-1,0)解析 由题意得,OC →=kOD →(k <0),又|k |=|OC →||OD →|<1,∴-1<k <0. 又∵B ,A ,D 三点共线,∴OD →=λOA →+(1-λ)OB →,∴mOA →+nOB →=kλOA →+k (1-λ)OB →,∴m =kλ,n =k (1-λ),∴m +n =k ,从而m +n ∈(-1,0).。
高中数学平面向量专题复习(知识要点+六大考试题型详解)
平面向量六大题型知识点:1.向量的有关概念(1)定义:即有大小,又有方向的量叫做向量. (2)表示:a AB(,)OA x y =2121(,)AB x x y y =--(3)向量的长度(模):a 或AB 的模记作||a 或||AB . (4)几种特殊向量: 定义备注0,方向任意||aa 即为单位向量记为ab ∥,规定0与任意向量共线a b =,相等一定平行,平行不一定相等a b =-,AB BA =-2.向量的运算 运算几何表示字母表示坐标表示加法a b AB BC AC +=+=三角形法则 类比“位移之和”首尾相连,首位连11(,)a x y =,22(,)b x y = 1212(,)a b x x y y +=++a b AB AD AC +=+= 平行四边形法则 类比“力的合成” 共起点,对角线减法a b AB AC CB -=-= 共起点,后指前11(,)a x y =,22(,)b x y = 1212(,)a b x x y y -=--数乘长度变为||λ倍0λ>,方向相同0λ<,方向相反 0λ=,0a λ=11(,)a x y =12(,)a x x λλλ=数量积||||cos a b a b θ⋅=11(,)a x y =,22(,)b x y =1212a b x x y y ⋅=+3.其他概念(1)平面向量基本定理:如果1e ,2e 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1λ,2λ,使1122a e e λλ=+,我们把不共线的向量1e ,2e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.(2)投影:||cos (||cos )a b θθ叫做向量a 在b 方向上(b 在a 方向上)的投影.常用投影计算公式:||cos ||||||a b a a a b θ⋅==||a bb ⋅. (3)向量不等式:||||||||||||a b a b a b -≤±≤+(等号在向量a ,b 共线时取得).4.重要结论ABC 中,的中点ABC 的重心(1)PC PA PB λλ=+-1()2AD AB AC =+GB GC ++5.常用性质设向量a 与b 夹角为θ,11(,)a x y =,22(,)b x y =.a b λ= ||||cos 0a b a b θ⋅==12a b x x ⋅=+2||a a = 21||a x y =+cos ||||a ba b θ⋅=122211cos x x x yθ+=+重要考试题型:题型一:向量概念1给出如下命题: 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 ∥. 其中正确的命题的序号是______.解析:①两向量模相等,方向不一定相同,所以a b =不正确;②AB DC =说明AB 和DC 两条边即平行又相等,可以推出四边形为平行四边形,反之也成立,是充要条件,正确;③两个向量相等说明它们大小相等,方向相同,故满足此条件的都是相等向量,正确; ④两向量模相等,且平行,不能说明它们方向相同,故错误;⑤若0b =,根据0与任意向量平行的性质,则a b ∥且b c ∥,但a 与c 之间不一定平行,不排除0时,向量之间没有平行的传递性,故错误;主要考察向量定义,表示、以及特殊向量,属于基础题型,需要注意的是: (1)向量二要素(大小、方向)(2)加模后变为实数,去掉了方向的要素,可以比较大小 (3)0与任意向量共线(没有平行传递性) (4)共线向量方向相同或相反 (5)相反向量长度相等AD BC =;AB DC =且||||AB AD =.AD BC =说明AD 和BC 两条边相等且平行,所以为平行四边形;AB DC =说明AB 和DC 相等且平行,为平行四边形,|||AB AD =说明两临边相等,为菱形.答案:(1)平行四边形 (2给出如下命题:①向量AB 的长度与向量BA 的长度相等;a 与b 平行,则a 与b 的方向相同或相反;③两个有公共起点而且相等的向量,其终点必相同;④两个公共终点的向量,一定是共线向量;AB 与向量CD 是共线向量,则点其中正确的命题个数是( B .2 C .3AB 和BA 长度相等,方向相反,正确;②当为零向量时,不满足条件,错误;③起点相同,长度和方向也相同,终点一定相同,正确;④终点相同,起点未必相同,不一定是共线向量,错误;⑤共线向量即平行向量,它们的起点和终点不一定在同一直线上,错误;答案:C题型二:向量四则运算1如图:正六边形ABCDEF 中,BA CD EF ++=( ) A .0 B .BE C .AD D .CF解析:由于BA DE =,故BA CD EF CD DE EF CF ++=++=. 答案:D2根如图所示,已知正六边形ABCDEF ,O 是它的中心,若BA =a ,BC =b ,试用a ,b 将向量OE ,BF ,BD ,FD 表示出来.解析:OE BO a b ==+;2BF BA AF BA BO a b =+=+=+;2BD BC CD BC BO a b =+=+=+;FD AC BC BA b a ==-=-.答案: a b +,2a b +,2a b +,b a -3AB AC BC --=( )A .2BCB .0C .2BC -D .2AC主要考察向量的加法、减法、数乘、数量积四种运算法则,包含纯字母运算、纯坐标运算、字母结合图形运算、坐标结合图形运算等形式,属于基础题型,需要注意: (1)向量没有位置概念,相等向量的有向线段等价 (2)熟练掌握加减法的口诀,可以直接计算的就不必画图 (3)注意数形结合思想的运用,加减法的对角线性质 (4)字母运算和坐标运算自成一体,也可相互转化AC AB BD CD --+=( A .0 B .DA BC AB 0AC AB BD CD BC BD CD DC CD --+=-+=+=. A OA OC OB CO --+-=_____.解析:原式等于 ()()OB OA CO CO AB -+-=. AB如图,D ,E ,F 分别是ABC 的边AB ,BC ,CA 的中点,则( ) A .0AD BE CF ++= B .0BD CF DF -+= C .0AD CE CF +-= D .0BD BE FC --=AD FE =,BE EC =,则0AD BE CF FE EC CF ++=++=,A 正确.A在ABCD 中,BC CD BA -+=( ) A .BC B .AD C .AB D .AC在平行四边形中,BA 和CD 是相反向,则0CD BA -+=,故0BC BC +=.答案:A8若O 是ABC 所在平面内一点,且满足||2|OB OC OB OC OA -=+-,则的形状为_______.2()()OB OC OA OB OA OC OA AB AC +-=-+-=+,ABC为直角三角(2,4)a=,(1,1)b=-,则a b-=()B.(5,9).(3,7)D(4,8)(1,1)(5,7)a b-=--=.已知四边形ABCD2BC AD=,则顶点D的坐标为((,AD x=2(24)(4,3)BC AD x y==-=,即72y=.(1,3)a=-,(2,4)b=-,若表示向量a,32b a-,c的有向线段首尾相接能构成三角形,则向量c为(1)-.(1,1)-4,6)D.(4,6)-(,)c x y=,能构成三角432230a b a c a b c+-+=++=,即2,4)(,6)(6,12)(4,6)(0,0)x y x y-+-+--++=,即40x-+=,,解得4x=,(2,3)BA=(4,7)CA=BC=(2,4)-B.(3,4)C.(6,10)(4,7)AC=--,(2,3)(4,BC BA AC=+=+-ABC 中,|5BC =,|8CA =,BC CA ⋅.解析:设BC 和CA 的夹角为θ,则120θ=︒,因为||5BC =,|8CA =,则||||cos 58cos120BC CA BC CA θ⋅==⨯答案:20-14已知a ,b 为单位向量,其夹角为)a b b -⋅=( ) A .1- B D .2 221)22||||cos60||2102a b b a b b a b b -⋅=⋅-=︒-=⨯-=.已知两个单位向量a ,b 夹角为60︒,(1)c ta t b =+-,若0b c ⋅=,则2(1)cos6010b c ta b t b t t ⋅=⋅+-=︒+-=,解得2t =. 2设(1,2)a =-,(3,4)b =-,(3,2)c =,则(2)a b c +⋅=( ) A .(15,12)- B .0 C . D .11- 2(1,2)2(3,4)5,6)a b +=-+-=-,(2)(5,6)(3,2)a b c +⋅=-⋅C已知两个单位向量1e ,2e 的夹角为3π,若向量1122b e e =-,21234b e e =+,则12b b ⋅=______.2212121211221(2)(34)32832862b b e e e e e e e e ⋅=-⋅+=-⋅-=-⨯-=-. 6-题型三:平面向量基本定理1在ABCD 中,AB a =,AD b =,3AN NC =,M 为BC 的中点,则MN =_____.解析:33()44AN AC a b ==+,1122AM AB BM AB AD a b =+=+=+, 所以1144MN AN AM a b =-=-+.答案:1144a b -+2如图,在平行四边形ABCD 中,M ,N 分别为DC ,BC 的中点,已知AM c =,AN d =,试用c ,d 表示AB ,AD .解析:设AB a =,AD b =,则1212c AM AD DM b a d AN AB BN a b⎧==+=+⎪⎪⎨⎪==+=+⎪⎩,解得2(2)32(2)3a d c b c d ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以4233AB d c =-,4233AD c d =-. 答案:4233AB d c =-,4233AD c d =-主要考察用两个不共线向量表示一个向量,即12a e e λμ=+,大部分是围绕求基底的系数出题,属简单题型,但考查方式较为灵活,需要注意:(1)有些目标向量用已知基底不太好构造,可以用相对熟悉的基底(例如平行四边形的临边)来表示已知基底,再用熟悉的基底来表示目标向量(2)有些题目会用到几何图形比例问题,注意观察图形中的三角形相似 (3)在求一些长度问题时,可能会用到解三角形内容在梯形ABCD 中,AB CD ∥,2AB CD =,M ,N 分别为CD ,BC 的中点,若AB AM AN λμ=+,则λμ+=______.2AB AN NB AN CN AN CA AN AN CM MA =+=+=++=++=14AN AB AM --,所以8455AB AN AM =-,即45λ=-,85μ=,故λ+答案:454在ABC 中,AB c =,AC b =,若点D 满足2BD DC =,则AD =( A .2133b c + B .5233c b - C .13b c - D .1233b c + 22221()()()33333AD AB BD AB BC AB AC AB c b c b c =+=+=+-=+-=+.答案:A在平行四边形ABCD 中,AC 与DB 相交于点O ,E 是线段OD 的中点,AE 延长线与CD 交于F ,若AC a =,BD b =,则AF =( ) A .1142a b + B .2133a b +C .1124a b + D .1233a b +AD AB aAD AB b+=-=,解得1()2AD a b =+,1()2AB a b =-,EDFEBA ,DE 13=,故11121()()23233AF AD DF a b a b a b =+=++⨯-=+.B如图,平面内有三个向量OA ,OB ,OC ,OA 与OB 夹角为120︒,OA 与OC 夹角为30︒,且||||1OA OB ==,||23OC =,若OC OA OB λμ=+,则λμ+的值为_____.解析:作平行四边形ODCE ,则OC OD OE OA OB λμ=+=+,4cos30OCOD ==︒,2tan30OCOE ==︒,即4λ=,2μ=,6λμ+=. 答案:6(1,1)a =,(1,1)b =-,(4,2)c =,则c =( )a b + B .3a b - C .3a b + D .3a b +(,)(,)(,)(4,2)c a b λμλλμμλμλμ=+=+-=-+=,所以4λμ-=,λ+3,1μ=-,则3c a b =-.如图:向量a b -=( ) A .1224e e -- B .1242e e -- C .123e e - D .123e e -+解析:由图可知12()3a b a b e e -=+-=-+. 答案:D向量a b c ++可表示为( ) A .1232e e - B .1233e e -- C .1232e e + D .1223e e +解析:a b c ++在图上画出来,可知1232a b c e e ++=+.答案:C10向量a ,b ,c 在正方形网格中的位置如图所示,若c a b λμ=+,则λμ=______. 解析:如图所示建立平面直角坐标系,可得(1,1)a =--,(6,2)b =,(1,3)c =--,则(,)(6,2)c a b λμλλμμ=+=-+=(6,2)(1,3)μλλμ-+=--,解得2λ=-,12μ=-,则4λμ=. 答案:4题型四:共线、中点、重心问题1设1e ,2e 是不共线向量,若向量1235a e e =+与向量123b me e =-共线,则m 的值等于( )A .95-B .53-C .35-D .59-解析,a 与b 共线,则满足b a λ=,即12123(35)me e e e λ-=+,则335m λλ=⎧⎨-=⎩,解得95m =-.答案:A主要考察一些常用结论,即本学案知识点第4点的内容,属中下难度题型,再强调一下:(1)(0)a b a b b λ⇔=≠∥,1221x y x y =(2)(1),,PC PA PB A B C λλ=+-⇔三点共线,P A 和PB 系数和为0(3)D 为BC 中点,1()2AD AB AC =+,即平行四边形对角线的一半(4)G 为ABC 重心,0GA GB GC ++=a b λ+与(2)b a --共线((2))a b b a λμ+=--,即2a b a b λμμ+=-,12μλμ=⎧⎨=-⎩,解得λ答案:D3已知(1,0)a =,(2,1)b =,ka b -与2a b +共线;(23AB a b =+,BC a mb =+,且A 三点共线,求m 的值.1)(,0)(2,1)(2,1)ka b k k -=-=--2(1,0)(4,2)(5,2)a b +=+=,两者共线,2)(1)5=-⨯,解得12k =-.,B ,C 三点共线,则AB BC λ=,即23()a b a mb λ+=+,则23=⎧⎨=⎩32m = (2,2),(,0)B a ,(0,)C b (0)ab ≠共线,则1a b(AB a =-(2,AC =-AB AC ∥,2)(2)=-⨯,化简得2ab a -,得1112a b +=BC ,已知点(A -AB DC =,设D (8,8)AB =(8DC =-0=,2y =-,故.答案:(0,6已知向量a ,b ,且2AB a b =+,56BC a b =-+,72CD a b =-,则一定共线的三点是( )363AD AB BC CD a b AB =++=+=,所以AD AB ∥,A ,AABC 中,12AM AC =,29AD mAB AC =+,则m =______.12(1)(1)29AD AB AM AB AC mAB AC λλλλ=+-=+-=+,则12,则59m λ==.59设D ,E ,F 分别为ABC 的三边BC ,CA ,AB ,的中点,则EB FC +=( )A .ADB .12ADC .BC D .12BC 11()()()22EB FC BE CF BA BC CA CB AB AC AD +=-+=-+++=+=.A已知O 是ABC 所在平面内一点,D 为BC 边中点,且20OA OB OC ++=,那么( )AO OD = 2AO OD = 3AO OD = D .2AO OD =是中点,则有2OB OC OD +=,原式变为220OA OD +=,即OA OD =-,故AO OD =.答案:A10设M 是ABC 所在平面上的一点,且33022MB MA MC ++=,D 是AC 中点,则||||MD BM 的值为( A .13 B .12D .23)232MA MC MD MD BM +=⋅==,即MD 与BM 共线,则||13||MD BM =.ABC 和点M满足0MA MB MC ++=,若存在实数m 使得AB AC mAM +=成立,则m =_____.解析:由0MA MB MC ++=可知M 为ABC 的重心,则2211[()]()3323AM AD AB AC AB AC ==+=+,即3AB AC AM +=,则3m =. 答案:312如图,在ABC 中,点O 是B C 的中点,过点O 的直线分别交直线AB ,AC 于不同的两点M ,N ,若AB mAM =,AC nAN =,则m n +的值为______.1()222m n AO AB AC AM AN =+=+,因为,O ,N 三点共线,m n2n =. 2在ABC 中,已知D 是AB 边上的一点,2AD DB =,13CD CA CB λ=+,则λ ) .23 3D .23- 解析:因为A ,D ,13CD CA CB λ=+,则113λ+=,23λ=.三点在同一条直线l 上,O 为直线l 外一点,0pOA qOB rOC ++= ,0pOA qOB rOC ++=变形得q rOA OB OC p p=--,因,B ,C 三点共线,则有0=,化简得p q r ++=答案:015已知点G 是ABC 的重心,点P 是GBC 内一点,若AP AB AC λμ=+,则λμ+的取值范围是( )A .1(,1)2 B .2(,1)3 C .3(1,)2D .(1,2)解析:P 是GBC 内一点,则1λμ+<,当且仅当P 在线段BC 上时,λμ+最大等于1,当P 和G 重合时,λμ+最小,此时1()3AP AG AB AC ==+,即23λμ+=,故213λμ<+<. 答案:B 16在ABC 中,2AB =,3AC =,D 是边B C 的中点,则AD BC ⋅=______.解析:1()2AD AB AC =+,BC AC AB =-,则221()2AD BC AC AB ⋅=-15(94)22=-=.答案:52题型五:面积比问题1在ABC 所在平面内有一点P ,如果2PA PC AB PB +=-,那么PBC 与ABC 的面积之比是( ) A .34 B .12 C .13D .23 主要考察用向量性质来研究三角形的关系,掌握了原理后较为简单,大体有3种形式:(1)高相同,底不同,向量线性计算得出底的比例关系(2)高不同,底相同,高的比转换为相似三角形的比,再转化为向量基底的长度比 (3)三角形店内一点与三个顶点的连线把三角形分成三个小三角,它们的面积比问题,把题目给出的向量前面的系数标到对应线段上,与每一个线段所对的三角形面积比就是它们的系数比解析:2PA PC AB PB +=-化简可得3PC AP =,即P 在AC 上,两个三角形高相等,则34S PBC PC S ABC AC ==.答案:A如图,设P ,Q 为ABC 内的两点,且2155AP AB AC =+,2134AQ AB AC =+,则ABP 与ABQ 的面积之比为______.解析:如图作辅助线,EF ,GH 分别为两个三角形的高,15AE AC =,14AG AC =,则45S ABP EF AE S ABQ GH AG ===.答案:45已知O 是正三角形ABC 内部一点,230OA OB OC ++=,则OAC 与OAB 的面23 D .13解析:画图,把向量前面的系数标到对应线段上,与每一个线段所对的三角形面积比就是它们的系数比,则OAC 与OAB 的面积比为2:3. 答案:BABC 内一点且满足320PA PB PC ++=,则PBC ,PAC ,PAB 的面积比为( )4:3:2 2:3:4 C .1:1:1 D .3:4:6 解析:画图,把向量前面的系数标到对应线段上,与每一个线段所对的三角形面积比就是它们的系数比,则面积比为4:3:2. 答案:A题型六:垂直、求模、求角、投影问题1已知向量(,3)a k =,(1,4)b =,(2,1)c =,且(23)a b c -⊥,则k =( ) A .92- B .0 C .3 D .152解析:23(2,6)(3,12)(23,6)a b k k -=-=--,由题意知(23)0a b c -⋅=,则(23,6)(2,1)2(23)60k k --⋅=--=,解得3k =.答案:C2设向量a ,b 满足||10a b +=,||6a b -=,则a b ⋅=( ) A .1 B .2 C .3 D .5解析:由||10a b +=两边平方得22210a b a b ++⋅=,由||6a b -=两边平方得2226a b a b +-⋅=,两式相减得1a b ⋅=.答案:A 3已知向量a ,b 满足(2)()6a b a b +⋅-=-,且||1a =,||2b =,则a 与b 的夹角为主要考察数量积的性质,即本学案知识点第5点的内容,利用数量积的字母公式或坐标公式进行带入计算,由于是本章最后一节,题目融合程度可以比较高,需要记住一些常见题型和结论,大量的练习,高考出题大部分是考察这里,题目难度较低,但也可以出一些中等难度题型,需要注意的是:(1)两个向量的夹角一定要看准,向量的夹角不是线段的夹角,是方向的夹角 (2)0a b a b ⊥⇔⋅=,此乃五星级考点(3)求模公式2||a a =和2211||a x y =+一定要熟练运用,给你带模的条件很多时候都需要平方后再使用(4)求角公式就是数量积公式反过来用 (5)投影有简化公式||a bb ⋅,考察方式比较多样,涉及数量积最值的投影问题,通常需要作图来看,数形结合22222)()21226a b a b a b a b a b +⋅-=-+⋅=-⨯+⋅=-,解1a b ⋅=,11cos 122||||a b a b ⋅==⨯,3πθ=.答案:3π4已知点1,1)-,(1,2)B AB 在CD 方向上的投影为(2,1)AB =(5,5)CD = ,||52CD =10510||||552AB CD AB CD ⋅+==⨯ ,投影为3103|cos 510AB θ⨯=322如图,在平行四边形ABCD 中,AP BD ⊥,垂足为P ,且3AP =,则AP AC ⋅=_____.22||||cos AP AC AP AO AP AO ⋅=⋅=∠Rt APO 中,|cos ||AO PAC AP ∠=,所以22||218AP AC AP ⋅==⨯.答案:186在平行四边形ABCD 中,1AD =,60BAD ∠=为CD 的中点,1AC BE ⋅=,则AB 的长为_____.AB a =,AD b =,AC a b =+,12BE b a=-,222111111()()||||11222222AC BE a b b a a b a b a a ⋅=+⋅-=⋅-+=⨯-+=,解得||0()a =舍去或1||2=a .答案:127已知1e ,2e 是夹角为2π的两个单位向量,122a e e =-,12b ke e =+,若a ⋅则实数k 的值为______a ,b 不共线,且|||a b =,则下列结论中正确的是(a b +与a b -垂直 B .a b +与a b -共线 a b +与a 垂直 D .a b +与a 共线|||a b =可得22||||a b =,即2222||||()()0a b a b a b a b -=-=+⋅-=,A 项很明显都不正确.答案:A 设向量a ,b 满足||||1a b ==,12a b ⋅=-,则|2|a b +=( ) B .3 C .5 D .72222|(2)441423a b a b a b a b +=+=++⋅=+-=.B若(1,3)OA =-,||||OA OB =,0OA OB ⋅=,则||AB =______解析:设||(,)OB x y =,由两个条件可知2221330x y x y ⎧+=+⎪⎨-=⎪⎩,解得(3,1)(3,OB =-或,则(2,4)2)AB OB OA =-=-或,22||=AB 答案:2511设向量a ,b 满足||10a b +=,||6a b -=,则a b ⋅=( )A .B .2C .3D .5解析:条件中两式分别平方得22210a a b b +⋅+=,2226a a b b -⋅+=,两式相减得4a b ⋅=,1a b ⋅=.答案:Aa b ∥ a b ⊥ |||a b = a b a b +=-解析:法一:根据向量加法和减法法则,||a b +和||a b -分别代表以a ,b 为临边的平行四边形的对角线长度,两对角线长度一样,说明四边形为矩形.故有a b ⊥;可得222222a a b b a a b b +⋅+=-⋅+,即40a b ⋅=,则a b ⊥.(2,4)a =,(1,2)b =-,若()c a a b b =-⋅,则||c =_____. ()(2,4)(28)(1,2)(8,8)c a a b b =-⋅=--+-=-,22||8(8)82c =+-=.82(,1)a x =,(1,)b y =,(2,4)c =-a c ⊥,b c ∥,则||a b +=( A .5 B .10 .25 D .10a c ⊥,则240a c x ⋅=-=,得2x =,bc ∥,则42y -=,(2,1)(1,2)(3,1)a b +=+-=-,故|9110a b +=+=.答案:B15已知(1,1)m λ=+,(2,2)n λ=+,若()()m n m n +⊥-,则λA .4- .3- C .2- D .1-(2m n λ+=+(1,m n -=--()()(2m n m n λ+⋅-=-.B单位向量1e 与2e 的夹角为α,且13=,向量1232a e e =-与123b e e =-的夹,则cos β=_____1212(32)(3)8a b e e e e ⋅=-⋅-=,212|(32)3a e e =-=,212||(3)8b e e =-=,8||||38a b a b ⋅==2 已知向量a ,b 满足(2)()6a b a b +⋅-=-,|1a =,||2b =,则a 与b 的夹角为222)()2186a b a b a b a b a b +⋅-=-+⋅=-+⋅=-,所以1a b ⋅=,故11122||||a b a b ⋅==⨯,60θ=︒. 60︒若向量(1,2)a =,(1,1)b =-,则a b +与a b -的夹角等于(A .4π- B .6π 4π D .34π (3,3)a b +=,(0,3)a b -=,)()9a b a b +⋅-=,|2|32a b +=,922||||323a b a b ⋅===⨯,夹角为4π.设向量a ,b 夹角为θ(3,3)a =,(1,1)b a -=-(,)b x y =,2(23,23)(1,1)b a x y -=---,得(1,2)b =,9a b ⋅=,||32a =,|5b =,9310cos 10||||325a b a b θ⋅===⨯. 答案:31010已知i ,j 为互相垂直的单位向量,2a i j =+,i j +,且a 与a b λ+的夹角为锐角,则实数λ5(,0)(0,)3-+∞ 3 C .5[,0)(0,)3-+∞ D .5(,0)3- 由题意知(1,2)a =,(1,1)b =,(1,2)a b λλλ+=++,夹角为锐角,即cos 0θ>|||||sin a b a b θ⨯=,a 与b 的夹角,若(3,a =--(1,3)b =|a b ⨯=( )A .3B .23C .2D .432||||a b a b ⋅-=⨯|||||sin a b a b θ⨯==已知点(1,1)A -(3,4),则向量AB 在CD 方向上的投影为( )D .3152- (2,1)AB =(5,5)CD =15AB CD ⋅=,|5AB =,|52CD =151010||||552a b a b θ⋅===⨯,投影为2||cos AB θ=. A (,1)A a ,(2,B 为平面上三点,O 为坐标原点,若OA 与OB 在OC 方向上的投影相同,则a 与b 满足的关系式为(.543a b -= D .5414a b +=OA 与OB 在OC 方向上的投影相同,则有OA OC OB OC ⋅=⋅,带入坐标,则有85b =+,即45a b -=.A向量a 的模为1,且a ,b 满足||4a b -=,||2a b +=,则b 在a 方向上的投影等|4a b -=两22216a b a b +-⋅=,|2a b +=两2224a b a b ++⋅=,两式相减得3a b ⋅=-,则投影为3||a b a ⋅=-. 答案:3- 25 在矩形ABCD 中,2,1BC =,的中点,若界)任意一点,则AE AF ⋅的最大值为(2.4 C .2解析:如图,建立坐标系,设AE 与AF 夹角为θ,则||||cos AE AF AE AF θ⋅==2212()||cos 2AF θ+,||cos AF θ为AF 在AE 方向上的投影,由投影定义可知,只有点F 取点C 时,投影有最大值,此时19(2,)(2,1)22AE AF ⋅=⋅=. 答案:C如图,在等腰直角三角形ABC 中,90A ∠=︒,22BC =,G 是ABC 的重心,P 是ABC 内的任意一点(含边界),则BG BP ⋅的最大值为_____.解析:如图所示,2222225||413333BG BD AB AD ==+=+=, 25||||cos ||cos 3BG BP BG BP BP θθ⋅==,则BG BP ⋅的最大值即||cos BP θ最大,由投影定义可知,当P 与C 重合时,有最大值,由余弦定理得222581310cos 2102522BD BC CD BD BC θ+-+-===⋅⨯,则最大值25310||||cos 224310BG BP BG BC θ⋅==⨯⨯=.数学浪子整理制作,侵权必究。
高一向量知识点总结及例题
高一向量知识点总结及例题一、向量的概念1. 向量的定义:有向线段叫做向量向量的定义:具有大小和方向的量称为向量2. 向量的表示:一般用小写英文字母加上上方有箭头的符号表示向量,如a→(读作“a矢”)表示一个向量3. 特殊向量:零向量,单位向量零向量:方向任意,但模长为零的向量称为零向量,用0→表示单位向量:模长为1的向量称为单位向量4. 向量的性质:平行向量,共线向量二、向量的运算1. 向量的加法:平行四边形法则平行四边形法则:以向量的起点为顶点,则向量和为以这些向量为对角线的平行四边形的对角线。
2. 向量的减法:a-b=a+(-b)为a的负向量3. 向量的数乘:数c与向量a的积c倍c→4. 向量的夹角:若两向量a→和b→不共线,那么定义a→与b→的夹角α为0°≤α≤180°5. 向量的数量积:a•b=|a|•|b|•cosα6. 向量的数量积性质:(1)交换律:a•b=b•a(2)数量积的分配律:a•(b+c)=a•b+a•c(3)数量积的数乘结合律:(ca)•b=c(a•b)(4)|a•b|=|a|•|b|•cosα三、向量的坐标表示1,平面直角坐标系中的向量:(x1,y1)和(x2,y2)两点的向量为向量(x2-x1,y2-y1)2,向量的坐标与分解3,向量的坐标方向四、向量的应用1. 向量的应用:力,速度,位移2. 大小及方向的确定3. 用向量平行四边形的基本性质判定四边形的形状4. 向量的共线和共面例题:例1. 设向量a=(3,5)和向量b=(-2,4),求向量a-b和向量b-a的坐标。
解:a-b=a+(-b)=(3,5)+(-2,-4) =(3-(-2),5-4)=(5,1)同理,b-a=b+(-a)=(-2,4)+(3,5)=(-2-3,4-5)=(-5,-1)例2:设a和b是非零向量,若|a•b|=|a|•|b|,则a、b的夹角取值为()。
A. 45°B. 90°C. 135°D. 180°解:|a•b|=|a|•|b|cosα ,|a•b|=|a|•|b|时,cosα=1,所以α=0°。
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。
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平面向量一.向量的基本概念与基本运算1①向量:既有大小又有方向的量向量一般用c b a,,……来表示,或用有向线段的起点与终点的大写字母表示,如:AB 几何表示法 AB ,a;坐标表示法,(y x yj xi a =+=向量的大小即向量的模(长度),记作|AB |即向量的大小,记作|a|向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小.②零向量:长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,0 与任意向量平行零向量a =0 ⇔|a|=0 由于0的方向是任意的,且规定0平行于任何向量,故在有关向量平行(共线)的问题中务必看清楚是否有“非零向量”这个条件.(注意与0的区别) ③单位向量:模为1个单位长度的向量向量0a 为单位向量⇔|0a|=1④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量任意一组平行向量都可以移到同一直线上方向相同或相反的向量,称为平行向量记作a ∥b由于向量可以进行任意的平移(即自由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量相等向量经过平移后总可以重合,记为b a=大小相等,方向相同),(),(2211y x y x =⎩⎨⎧==⇔2121y y x x2求两个向量和的运算叫做向量的加法设,AB a BC b ==,则a+b =AB BC +=AC(1)a a a =+=+00;(2)向量加法满足交换律与结合律;向量加法有“三角形法则”与“平行四边形法则”:(1)用平行四边形法则时,两个已知向量是要共始点的,和向量是始点与已知向量的始点重合的那条对角线,而差向量是另一条对角线,方向是从减向量指向被减向量 (2) 三角形法则的特点是“首尾相接”,由第一个向量的起点指向最后一个向量的终点的有向线段就表示这些向量的和;差向量是从减向量的终点指向被减向量的终点当两个向量的起点公共时,用平行四边形法则;当两向量是首尾连接时,用三角形法则.向量加法的三角形法则可推广至多个向量相加:AB BC CD PQ QR AR +++++=,但这时必须“首尾相连”.3① 相反向量:与a 长度相等、方向相反的向量,叫做a的相反向量记作a-,零向量的相反向量仍是零向量关于相反向量有: (i ))(a --=a; (ii) a +(a -)=(a -)+a =0 ; (iii)若a 、b是互为相反向量,则a =b -,b =a -,a +b =0 ②向量减法:向量a 加上b 的相反向量叫做a 与b的差,记作:(b a b a-+=-求两个向量差的运算,叫做向量的减法③作图法:b a -可以表示为从b 的终点指向a 的终点的向量(a 、b有共同起点)4①实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa,它的长度与方向规定如下:(Ⅰ)a a⋅=λλ;(Ⅱ)当0>λ时,λa 的方向与a 的方向相同;当0<λ时,λa 的方向与a的方向相反;当0=λ时,0=a λ,方向是任意的②数乘向量满足交换律、结合律与分配律5向量b 与非零向量a共线⇔有且只有一个实数λ,使得b =a λ6如果21,e e 是一个平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数21,λλ使:2211e e a λλ+=,其中不共线的向量21,e e叫做表示这一平面内所有向量的一组基底7特别注意:(1)向量的加法与减法是互逆运算(2)相等向量与平行向量有区别,向量平行是向量相等的必要条件 (3)向量平行与直线平行有区别,直线平行不包括共线(即重合),而向量平行则包括共线(重合)的情况(4)向量的坐标与表示该向量的有向线条的始点、终点的具体位置无关,只与其相对位置有关二.平面向量的坐标表示 1在直角坐标系中,分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量,i j 作为基底量的基本定理知,该平面内的任一向量a 可表示成a xi yj =+,由于a 与数对(x,y)是一一对应的,因此把(x,y)叫做向量a 的坐标,记作a =(x,y),其中x 叫作a 在x 轴上的坐标,y 叫做在y 轴上的坐标(1)相等的向量坐标相同,坐标相同的向量是相等的向量(2)向量的坐标与表示该向量的有向线段的始点、终点的具体位置无关,只与其相对位置有关2(1) 若()()1122,,,a x y b x y ==,则()1212,a b x x y y ±=±± (2) 若()()2211,,,y x B y x A ,则()2121,AB x x y y =-- (3) 若a =(x,y),则λa =(λx, λy)(4) 若()()1122,,,a x y b x y ==,则1221//0a b x y x y ⇔-= (5) 若()()1122,,,a x y b x y ==,则1212a b x x y y ⋅=⋅+⋅若a b ⊥,则02121=⋅+⋅y y x x3及其各运算的坐标表示和性质AB BA =-三.平面向量的数量积 1已知两个非零向量a 与b ,它们的夹角为θ,则a ·b =︱a ︱·︱b ︱cos θ叫做a 与b 的数量积(或内积) 规定0a ⋅=2︱b ︱cos θ=||a ba ⋅∈R ,称为向量b 在a 方向上的投影为射影3a ·b 等于a 的长度与b 在a 方向上的投影的乘积42||a a a a ⋅==5()()2222a b a b a b a b +⋅-=-=-; ()2222a b a a b b ±=±⋅+222aa b b =±⋅+6①交换律成立:a b b a ⋅=⋅②对实数的结合律成立:()()()()a b a b a b R λλλλ⋅=⋅=⋅∈③分配律成立:()a b c a c b c ±⋅=⋅±⋅()c a b =⋅± 特别注意:(1)结合律不成立:()()a b c a b c ⋅⋅≠⋅⋅;(2)消去律不成立a b a c⋅=⋅不能得到b c =⋅(3)a b ⋅=0不能得到a =0或b =7已知两个向量1122(,),(,)a x y b x y ==,则a ·b =121x x y y +已知两个非零向量a 与b,作OA =a , OB =b ,则∠AOB=θ(001800≤≤θ)叫做向量a 与b 的夹角cos θ=cos ,a b a b a b•<>=•=222221212121y x y x y y x x +⋅++当且仅当两个非零向量a 与b 同方向时,θ=00,当且仅当a 与b 反方向时θ=1800,同时0与其它任何非零向量之间不谈夹角这一问题9:如果a 与b 的夹角为900则称a 与b 垂直,记作a ⊥b10两个非零向量垂直的充要条件:a ⊥b ⇔a ·b=O ⇔2121=+y y x x 平面向量数量积的性质题型1.基本概念判断正误:(1)共线向量就是在同一条直线上的向量.(2)若两个向量不相等,则它们的终点不可能是同一点. (3)与已知向量共线的单位向量是唯一的.(4)四边形ABCD 是平行四边形的条件是AB CD =. (5)若AB CD =,则A 、B 、C 、D 四点构成平行四边形. (6)因为向量就是有向线段,所以数轴是向量. (7)若a 与b 共线, b 与c 共线,则a 与c 共线. (8)若ma mb =,则a b =.(9)若ma na =,则m n =.(10)若a 与b 不共线,则a 与b 都不是零向量. (11)若||||a b a b ⋅=⋅,则//a b . (12)若||||a b a b +=-,则a b ⊥. 题型2.向量的加减运算1.设a 表示“向东走8km ”, b 表示“向北走6km ”,则||a b += .2.化简()()AB MB BO BC OM ++++= .3.已知||5OA =,||3OB =,则||AB 的最大值和最小值分别为 、 .4.已知AC AB AD 为与的和向量,且,AC a BD b ==,则AB = ,AD = .5.已知点C 在线段AB 上,且35AC AB =,则AC = BC ,AB = BC . 题型3.向量的数乘运算1.计算:(1)3()2()a b a b +-+= (2)2(253)3(232)a b c a b c +---+-=2.已知(1,4),(3,8)a b =-=-,则132a b -= . 题型4.作图法球向量的和已知向量,a b ,如下图,请做出向量132a b +和322a b -.a b题型5.根据图形由已知向量求未知向量1.已知在ABC ∆中,D 是BC 的中点,请用向量AB AC ,表示AD . 2.在平行四边形ABCD 中,已知,AC a BD b ==,求AB AD 和.题型6.向量的坐标运算1.已知(4,5)AB =,(2,3)A ,则点B 的坐标是 .2.已知(3,5)PQ =--,(3,7)P ,则点Q 的坐标是 .3.若物体受三个力1(1,2)F =,2(2,3)F =-,3(1,4)F =--,则合力的坐标为 .4.已知(3,4)a =-,(5,2)b =,求a b +,a b -,32a b -.5.已知(1,2),(3,2)A B ,向量(2,32)a x x y =+--与AB 相等,求,x y 的值.6.已知(2,3)AB =,(,)BC m n =,(1,4)CD =-,则DA = .7.已知O 是坐标原点,(2,1),(4,8)A B --,且30AB BC +=,求OC 的坐标.题型7.判断两个向量能否作为一组基底1.已知12,e e 是平面内的一组基底,判断下列每组向量是否能构成一组基底: A.1212e e e e +-和 B.1221326e e e e --和4 C.122133e e e e +-和 D.221e e e -和2.已知(3,4)a =,能与a 构成基底的是( ) A.34(,)55 B.43(,)55 C.34(,)55-- D.4(1,)3-- 题型8.结合三角函数求向量坐标1.已知O 是坐标原点,点A 在第二象限,||2OA =,150xOA ∠=,求OA 的坐标.2.已知O 是原点,点A 在第一象限,||43OA =,60xOA ∠=,求OA 的坐标.题型9.求数量积1.已知||3,||4a b ==,且a 与b 的夹角为60,求(1)a b ⋅,(2)()a a b ⋅+, (3)1()2a b b -⋅,(4)(2)(3)a b a b -⋅+.2.已知(2,6),(8,10)a b =-=-,求(1)||,||a b ,(2)a b ⋅,(3)(2)a a b ⋅+, (4)(2)(3)a b a b -⋅+.题型10.求向量的夹角1.已知||8,||3a b ==,12a b ⋅=,求a 与b 的夹角.2.已知(3,1),(23,2)a b ==-,求a 与b 的夹角.3.已知(1,0)A ,(0,1)B ,(2,5)C ,求cos BAC ∠. 题型11.求向量的模1.已知||3,||4a b ==,且a 与b 的夹角为60,求(1)||a b +,(2)|23|a b -.2.已知(2,6),(8,10)a b =-=-,求(1)||,||a b ,(5)||a b +,(6)1||2a b -.3.已知||1||2a b ==,,|32|3a b -=,求|3|a b +.题型12.求单位向量 【与a 平行的单位向量:||a e a =±】 1.与(12,5)a =平行的单位向量是 . 2.与1(1,)2m =-平行的单位向量是 . 题型13.向量的平行与垂直1.已知(6,2)a =,(3,)b m =-,当m 为何值时,(1)//a b ?(2)a b ⊥?2.已知(1,2)a =,(3,2)b =-,(1)k 为何值时,向量ka b +与3a b -垂直? (2)k 为何值时,向量ka b +与3a b -平行?3.已知a 是非零向量,a b a c ⋅=⋅,且b c ≠,求证:()a b c ⊥-.题型14.三点共线问题1.已知(0,2)A -,(2,2)B ,(3,4)C ,求证:,,A B C 三点共线.2.设2(5),28,3()2AB a b BC a b CD a b =+=-+=-,求证:A B D 、、三点共线.3.已知2,56,72AB a b BC a b CD a b =+=-+=-,则一定共线的三点是 .4.已知(1,3)A -,(8,1)B -,若点(21,2)C a a -+在直线AB 上,求a 的值.5.已知四个点的坐标(0,0)O ,(3,4)A ,(1,2)B -,(1,1)C ,是否存在常数t ,使OA tOB OC +=成立?题型15.判断多边形的形状1.若3AB e =,5CD e =-,且||||AD BC =,则四边形的形状是 .2.已知(1,0)A ,(4,3)B ,(2,4)C ,(0,2)D ,证明四边形ABCD 是梯形.3.已知(2,1)A -,(6,3)B -,(0,5)C ,求证:ABC ∆是直角三角形.4.在平面直角坐标系内,(1,8),(4,1),(1,3)OA OB OC =-=-=,求证:ABC ∆是等腰直角三角形.题型16.平面向量的综合应用1.已知(1,0)a =,(2,1)b =,当k 为何值时,向量ka b -与3a b +平行?2.已知(3,5)a =,且a b ⊥,||2b =,求b 的坐标.3.已知a b 与同向,(1,2)b =,则10a b ⋅=,求a 的坐标.3.已知(1,2)a =,(3,1)b =,(5,4)c =,则c = a + b .4.已知(5,10)a =,(3,4)b =--,(5,0)c =,请将用向量,a b 表示向量c .5.已知(,3)a m =,(2,1)b =-,(1)若a 与b 的夹角为钝角,求m 的范围; (2)若a 与b 的夹角为锐角,求m 的范围.6.已知(6,2)a =,(3,)b m =-,当m 为何值时,(1)a 与b 的夹角为钝角?(2)a 与b 的夹角为锐角?7.已知梯形ABCD 的顶点坐标分别为(1,2)A -,(3,4)B ,(2,1)D ,且//AB DC ,2AB CD =,求点C 的坐标.8.已知平行四边形ABCD 的三个顶点的坐标分别为(2,1)A ,(1,3)B -,(3,4)C ,求第四个顶点D 的坐标.9.一航船以5km/h 的速度向垂直于对岸方向行驶,航船实际航行方向与水流方向成30角,求水流速度与船的实际速度.10.已知ABC ∆三个顶点的坐标分别为(3,4)A ,(0,0)B ,(,0)C c , (1)若0AB AC ⋅=,求c 的值;(2)若5c =,求sin A 的值.【备用】1.已知||3,||4,||5a b a b ==+=,求||a b -和向量,a b 的夹角.2.已知x a b =+,2y a b =+,且||||1a b ==,a b ⊥,求,x y 的夹角的余弦. 1.已知(1,3),(2,1)a b ==--,则(32)(25)a b a b +⋅-= . 4.已知两向量(3,4),(2,1)a b ==-,求当a xb a b +-与垂直时的x 的值. 5.已知两向量(1,3),(2,)a b λ==,a b 与的夹角θ为锐角,求λ的范围.百度文库 - 让每个人平等地提升自我11 变式:若(,2),(3,5)a b λ==-,a b 与的夹角θ为钝角,求λ的取值范围. 选择、填空题的特殊方法:1.代入验证法例:已知向量(1,1),(1,1),(1,2)a b c ==-=--,则c =( ) A.1322a b -- B.1322a b -+ C.3122a b - D.3122a b -+ 2.排除法例:已知M 是ABC ∆的重心,则下列向量与AB 共线的是( )A.AM MB BC ++B.3AM AC +C.AB BC AC ++D.AM BM CM ++。