平面向量常见题型与解题方法归纳(1)学生版
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。
平面向量解题方法完全归纳与总结
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1、基底法
在处理平面向量问题时,有一类是所求的向量模长和夹角是在变化的,我们利用平面向量的基本定理,选取一组不共线的且模长和夹角知道的非零向量作为基底,把所求向量都用所选基底表示来处理问题.
2、平方法
在向量中,遇到和模长有关的问题,很多时候都可以考虑把相关式子两边同时平方来处理,并且要灵活运用:向量的平方等于它模长的平方这个规律
3、投影法
①我们可以理解成:两向量的数量积等于他们各自的模长,乘以它们夹角的余弦值;
②也可以理解成:两向量的数量积等于其中一个向量的模长,乘以另外一个向量在它上面的投影;
4、坐标法
几何问题代数化是数学中比较重要的一个思想方法,在平面向量中,这个思想在处理很多问题时比较“直接无脑”。
只要题目中给出了向量之间的夹角就可以考虑使用坐标来处理向量问题。
5、数形结合法
在处理一些平面向量的问题时,需要利用图形,结合向量的运算法则,综合分析,来处理一些动态变化问题。
这类问题主要包含:圆上动点、直线上动点等。
6、三点共线结论及其推广
7、绝对值不等式
8、极化恒等式
9、等和线
以上就是老师对高中数学向量这一板块的解题方法汇总总结,这
些方法足以应付高中数学中出现的向量题型,当然有同学想要更深入一些关于向量的解题方法的话还需要学习三角形与向量的五心相关知识,更高层次的还有复数与向量结合这种强基计划或者竞赛中的一些知识,这些我们在后期的一些文章当中会涉及。
我们这个自媒体主要服务于高中生数学,高考数学,强基计划、数学竞赛,大家有兴趣可以关注一下我们,我们上的都是一些干货,绝对不会让你失望!。
向量题型归纳(全)精选全文
精选全文完整版(可编辑修改)向量题型归纳(全)平面向量部分常见的题型类型(一):向量共线问题1.设向量a=(2,1),b=(2,3),若向量λa+b与向量c=(-4,-7)共线,则λ=?2.已知A(1,3),B(-2,-3),C(x,7),设AB=a,BC=b且a∥b,则x=?3.已知a=(1,2),c=25,且a∥c,求c的坐标。
4.n为何值时,向量a=(n,1)与向量b=(4,n)共线且方向相同?5.已知a,b不共线,c=ka+b,d=a-b,如果c∥d,那么k=?c与d的方向关系是?类型(二):向量的垂直问题1.已知向量a=(1,n),b=(-1,n),若2a-b与b垂直,则a=?2.已知a=2,b=4,且a与b的夹角为π/3,若ka+2b与ka-2b垂直,求k的值。
3.已知单位向量m和n的夹角为π/3,求证:(2n-m)⊥m。
4.已知a=(4,2),求与a垂直的单位向量的坐标。
5.已知a∥b,c⊥(a+b),则c=?类型(三):向量的夹角问题1.平面向量a,b,满足a=1,b=4且满足a·b=2,则a与b的夹角为?2.已知非零向量a,b满足a=b,(a-b)·(2a+b)=-4且a=2,b=4,则a与b的夹角为?3.已知平面向量a,b满足|a|=|b|,a+b=c,则⟨a,b⟩=?4.设非零向量a、b、c满足|a|=|b|=|c|,a+b=c,则⟨a,b⟩=?5.已知a=2,b=3,a+b=7,求a与b的夹角。
6.若非零向量a,b满足a=b,(2a+b)·b=0,则a与b的夹角为?类型(四):求向量的模的问题1.已知零向量a=(2,1),a·b=10,a+b=5,求b=?2.已知向量a=1,b=2,a-b=2,则a+b=?3.已知向量a=(1,3),b=(-2,x),则a+b=?4.已知向量a=(1,sinθ),b=(1,cosθ),则a-b的最大值为?5.设点M是线段BC的中点,点A在直线BC外,BC=16,AB+AC=AB-AC,则AM=?平面向量部分常见的题型类型(一):向量共线问题1.已知向量a=(2,1),b=(2,3),若向量λa+b与向量c=(-4,-7)共线,则λ=?2.已知A(1,3),B(-2,-3),C(x,7),设AB=a,BC=b且a∥b,则x=?3.已知a=(1,2),c=25,且a∥c,求c的坐标。
最全归纳平面向量中的范围与最值问题 (十大题型)(学生版)
最全归纳平面向量中的范围与最值问题目录题型一:三角不等式题型二:定义法题型三:基底法题型四:几何意义法题型五:坐标法题型六:极化恒等式题型七:矩形大法题型八:等和线题型九:平行四边形大法题型十:向量对角线定理方法技巧总结技巧一.平面向量范围与最值问题常用方法:(1)定义法第一步:利用向量的概念及其基本运算将所求问题转化为相应的等式关系第二步:运用基木不等式求其最值问题第三步:得出结论(2)坐标法第一步:根据题意建立适当的直角坐标系并写出相应点的坐标第二步:将平面向量的运算坐标化第三步:运用适当的数学方法如二次函数的思想、基本不等式的思想、三角函数思想等求解(3)基底法第一步:利用其底转化向量第二步:根据向量运算律化简目标第三步:运用适当的数学方法如二次函数的思想、基本不等式的思想、三角函数思想等得出结论(4)几何意义法第一步:先确定向量所表达的点的轨迹第二步:根据直线与曲线位置关系列式第三步:解得结果技巧二.极化恒等式(1)平行四边形平行四边形对角线的平方和等于四边的平方和:|a +b |2+|a -b |2=2(|a|2+|b |2)证明:不妨设AB =a ,AD =b ,则AC =a +b ,DB =a -bAC 2=AC 2=a +b 2=a 2+2a ⋅b +b 2①DB 2=DB 2=a -b 2=a 2-2a ⋅b +b 2②①②两式相加得:AC 2+DB 2=2a 2+b 2=2AB 2+AD 2 (2)极化恒等式:上面两式相减,得:14a +b 2-a -b 2----极化恒等式①平行四边形模式:a ⋅b =14AC 2-DB 2几何意义:向量的数量积可以表示为以这组向量为邻边的平行四边形的“和对角线”与“差对角线”平方差的14.②三角形模式:a ⋅b =AM 2-14DB 2(M 为BD 的中点)技巧三.矩形大法矩形所在平面内任一点到其对角线端点距离的平方和相等已知点O 是矩形ABCD 与所在平面内任一点,证明:OA 2+OC 2=OB 2+OD 2.【证明】(坐标法)设AB =a ,AD =b ,以AB 所在直线为轴建立平面直角坐标系xoy ,则B (a ,0),D (0,b ),C (a ,b ),设O (x ,y ),则OA 2+OC 2=(x 2+y 2)+[(x -a )2+(y -b )2]OB 2+OD 2=[(x -a )2+y 2]+[x 2+(y -b )2]∴OA 2+OC 2=OB 2+OD 2技巧四.等和线(1)平面向量共线定理已知OA =λOB +μOC ,若λ+μ=1,则A ,B ,C 三点共线;反之亦然.(2)等和线平面内一组基底OA ,OB 及任一向量OP ,OP =λOA +μOB(λ,μ∈R ),若点P 在直线AB 上或者在平行于AB 的直线上,则λ+μ=k (定值),反之也成立,我们把直线AB 以及与直线AB 平行的直线称为等和线.①当等和线恰为直线AB 时,k =1;②当等和线在O 点和直线AB 之间时,k ∈(0,1);③当直线AB 在点O 和等和线之间时,k ∈(1,+∞);④当等和线过O 点时,k =0;⑤若两等和线关于O 点对称,则定值k 互为相反数;技巧五.平行四边形大法1.中线长定理2AO 2=AB 2+AD 2-12DB 22.P 为空间中任意一点,由中线长定理得:2PO 2=PA 2+PC 2-12AC 22PO 2=PD 2+PB 2-12DB 2两式相减:PA 2+PC 2-PD 2+PB 2=AC2-BD 22=2AB ⋅AD技巧六.向量对角线定理AC ⋅BD =(AD 2+BC 2)-(AB 2+CD2)2必考题型归纳题型一:三角不等式1(2023·全国·高三专题练习)已知向量a ,b ,c 满足|a |=2,|b |=1,|c -a -b |=1,若对任意c ,(c -a )2+(c-b )2≤11恒成立,则a ⋅b 的取值范围是.2(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量a ,b ,c 满足:|a|=1,b ⋅a =-1,若对满足条件的任意向量b ,|c -b |≥|c -a |恒成立,则cos c +a ,a 的最小值是.3已知向量a ,b ,c 满足a =b =c =2,a ⋅b =0,若关于t 的方程ta +b2-c=12有解,记向量a ,c 的夹角为θ,则sin θ的取值范围是.1.已知e 1 ,e 2 ,e 3 是平面向量,且e 1 ,e 2 是互相垂直的单位向量,若对任意λ∈R 均有e 3 +λe 1的最小值为e 3 -e 2 ,则e 1 +3e 2 -e 3 +e 3-e 2 的最小值为.2.已知平面向量e 1 ,e 2 满足2e 2 -e 1 =2,设a =e 1 +4e 2 ,b =e 1 +e 2 ,若1≤a ⋅b ≤2,则|a|的取值范围为.3.(2023·浙江金华·统考一模)已知平面向量a ,b ,c 满足a ⋅b =74,|a -b|=3,(a -c )(b -c )=-2,则c的取值范围是.1已知向量a ,b 的夹角为π3,且a ⋅b =3,向量c 满足c =λa +1-λ b 0<λ<1 ,且a ⋅c =b ⋅c ,记x =c ⋅aa ,y =c ⋅b b,则x 2+y 2-xy 的最大值为.2(2023·四川成都·高二校联考期中)已知向量a ,b ,c 满足a =1,b=2,a ⋅b=-1,向量c -a 与向量c -b 的夹角为π4,则c 的最大值为.3(2023·浙江绍兴·高二校考学业考试)已知向量a ,b 满足a =1,b=3,且a ⊥b ,若向量c 满足c -a -b =2a -b ,则c的最大值是.1.已知向量a ,b 满足a =1,b =3,且a ⋅b =-32,若向量a -c 与b -c 的夹角为30°,则|c |的最大值是. 2.已知向量a ,b ,满足a =2b =3c =6,若以向量a ,b 为基底,将向量c 表示成c =λa+μb (λ,μ为实数),都有λ+μ ≤1,则a ⋅b的最小值为 3.已知向量a 、b 满足:a -b=4,a =2b .设a -b 与a +b 的夹角为θ,则sin θ的最大值为.1.已知菱形ABCD 的边长为2,∠BAD =120°,点E ,F 分在边BC ,CD 上,BE =λBC ,DF=μDC .若λ+μ=23,则AE ⋅AF 的最小值为.2.(2023·天津·高三校联考阶段练习)已知菱形ABCD 的边长为2,∠BAD =120°,点E 、F 分别在边BC ,CD 上,BE =λBC ,DF =μDC ,若2λ+μ=52,则AE ⋅AF 的最小值.3.如图,菱形ABCD 的边长为4,∠BAD =30°,M 为DC 的中点,若N 为菱形内任意一点(含边界),则AM ⋅AN的最大值为.4.菱形ABCD 的边长为4,∠BAD =30°,若N 为菱形内任意一点(含边界),则AB ⋅AN的最大值为.5.如图,菱形ABCD 的边长为4,∠BAD =60°,M 为DC 的中点,若N 为菱形内任意一点(含边界),则AM ⋅AN的最大值为.6.平面四边形ABCD 是边长为2的菱形,且∠A =120°,点N 是DC 边上的点,且DN =3NC,点M 是四边形ABCD 内或边界上的一个动点,则AM ⋅AN的最大值为.7.(2023·全国·高三专题练习)已知向量a ,b 满足a +b =3,a ⋅b =0.若c =λa+1-λ b ,且c ⋅a =c ⋅b,则c 的最大值为.8.已知平面向量a ,b ,c 满足a =2,b =1,a ⋅b =-1,且a -c 与b -c 的夹角为π4,则c 的最大值为.9.已知平面向量a 、b 、c 满足a=4,b =3,c =2,b ⋅c =3,则a -b 2a -c 2-a -b⋅a -c 2最大值为.10.在△ABC 中,M 为边BC 上任意一点,N 为AM 的中点,且满足AN =λAB +μAC,则λ2+μ2的最小值为.题型四:几何意义法1(2023·全国·模拟预测)已知a ,b ,c 是平面向量,满足a -b =a +b ,a =2b =2,c +a -b=5,则向量c 在向量a上的投影的数量的最小值是.2(2023·上海浦东新·上海市建平中学校考三模)已知非零平面向量a ,b ,c 满足:a ,b 的夹角为π4,c -a与c -b 的夹角为3π4,a -b=2,c -b =1,则b ⋅c 的取值范围是.3(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量a ,b 夹角为π3,且平面向量c 满足c -a =c -b =1,c -a ⋅c -b =-12,记m 为f t =ta +1-t b (t ∈R )的最小值,则m 的最大值是. 1.(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量a ,b ,c 满足a ⋅b =-3,a -b=4,c -a 与c -b 的夹角为π3,则c -a -b 的最大值为. 2.(2023·四川内江·高二四川省内江市第六中学校考开学考试)已知非零平面向量a ,b ,c 满足:a ,b 的夹角为π3,c -a 与c -b的夹角为2π3,a -b =23,c -b =2,则b ⋅c 的取值范围是.3.已知非零平面向量a ,b ,c 满足a -b =2,且(c -a )⋅(c -b )=0,若a 与b 的夹角为θ,且θ∈π6,π3,则|c |的最大值是.4.(2023·全国·高三专题练习)平面向量a ,b ,c 满足:a ,b 的夹角为π3,|a -b|=|b -c |=|a -c |=23,则b ⋅c的最大值为. 5.(2023·广东阳江·高二统考期中)已知非零平面向量a ,b ,c 满足a -b =4,且a -c⋅b -c =-1,若a 与b 的夹角为θ,且θ∈π3,π2,则c 的模取值范围是. 6.(2023·浙江·高三专题练习)已知平面向量a ,b ,c ,若a =b =a -b =1,且2a -c+2b +c =23,则a -c的取值范围是.7.(2023·安徽阜阳·高三安徽省临泉第一中学校考期末)已知向量a ,b 满足a =b =1,且a ⋅b=0,若向量c 满足c +a +b=1,则c 的最大值为.8.(2023·浙江·模拟预测)已知向量a ,b ,c 满足a -b +c=2b =2,b -a 与a 的夹角为3π4,则c 的最大值为.9.(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量a ,b ,c 满足:a -b =5,向量a与向量b 的夹角为π3,a -c=23,向量a -c 与向量b -c 的夹角为2π3,则a 2+c 2的最大值为.题型五:坐标法1(2023·全国·高三专题练习)已知向量a ,b 满足2a +b=3,b =1,则a +2a +b 的最大值为.2(2023·江苏常州·高三统考期中)已知平面向量a ,b ,c 满足|a |=2,|b |=4,a ,b 的夹角为π3,且(a -c )⋅(b -c )=2,则|c |的最大值是.3设平面向量a ,b ,c 满足a =b =2,a 与b 的夹角为2π3,a -c ⋅b -c =0则c 的最大值为.1.(2023·安徽滁州·校考三模)已知平面向量a ,b ,c 满足|a|=1,|b |=3,a ⋅b =0,c -a 与c -b 的夹角是π6,则c ⋅b -a 的最大值为.2.(2023·河北·统考模拟预测)如图,在边长为2的正方形ABCD 中.以C 为圆心,1为半径的圆分别交CD ,BC 于点E ,F .当点P 在劣弧EF 上运动时,BP ⋅DP的最小值为.3.(2023·山东·山东省实验中学校考一模)若平面向量a ,b ,c 满足a =1,b ⋅c =0,a ⋅b =1,a⋅c=-1,则b +c 的最小值为.4.(2023·四川眉山·仁寿一中校考一模)如图,在平面四边形ABCD 中,∠CDA =∠CBA =90°,∠BAD =120°,AB =AD =1,若点E 为CD 边上的动点,则AE ⋅BE的最小值为.5.(2023·安徽滁州·校考模拟预测)已知a=1,b +a +b -a =4,则b -14a 的最小值是.6.(2023·浙江·模拟预测)已知向量a ,b 满足a=3,且b -λa 的最小值为1(λ为实数),记a,b =α,a ,a -b=β,则b ⋅b -a cos α+β最大值为.7.在矩形ABCD 中,AB =4,AD =3,M ,N 分别是AB ,AD 上的动点,且满足2AM +AN =1,设AC =xAM +yAN ,则2x +3y 的最小值为()A.48B.49C.50D.51题型六:极化恒等式1(2023·山东师范大学附中模拟预测)边长为1的正方形内有一内切圆,MN 是内切圆的一条弦,点P 为正方形四条边上的动点,当弦MN 的长度最大时,PM ⋅PN的取值范围是.2(2023·湖北省仙桃中学模拟预测)如图直角梯形ABCD 中,EF 是CD 边上长为6的可移动的线段,AD =4,AB =83,BC =12,则BE ⋅BF的取值范围为. 3(2023·陕西榆林·三模)四边形ABCD 为菱形,∠BAC =30°,AB =6,P 是菱形ABCD 所在平面的任意一点,则PA ⋅PC的最小值为. 1.(2023·福建莆田·模拟预测)已知P 是边长为4的正三角形ABC 所在平面内一点,且AP=λAB +(2-2λ)AC (λ∈R ),则PA ⋅PC 的最小值为()A.16B.12C.5D.42.(2023·重庆八中模拟预测)△ABC 中,AB =3,BC =4,AC =5,PQ 为△ABC 内切圆的一条直径,M 为△ABC 边上的动点,则MP ⋅MQ的取值范围为()A.0,4B.1,4C.0,9D.1,9题型七:矩形大法1已知圆C 1:x 2+y 2=9与C 2:x 2+y 2=36,定点P (2,0),A 、B 分别在圆C 1和圆C 2上,满足PA ⊥PB ,则线段AB 的取值范围是.2在平面内,已知AB 1 ⊥AB 2 ,OB 1 =OB 2 =1,AP =AB 1 +AB 2 ,若|OP |<12,则|OA |的取值范围是()A.0,52B.52,72C.52,2D.72,23(2023·全国·高三专题练习)已知圆Q :x 2+y 2=16,点P 1,2 ,M 、N 为圆O 上两个不同的点,且PM⋅PN =0若PQ =PM +PN ,则PQ的最小值为.1.设向量a ,b ,c满足|a |=|b |=1,a ⋅b =12,(a -c )⋅(b -c )=0,则|c |的最小值是()A.3+12B.3-12C.3D.1题型八:等和线1如图,边长为2的等边三角形的外接圆为圆O ,P 为圆O 上任一点,若AP =xAB +yAC,则2x +2y 的最大值为()A.83B.2C.43D.12在△ABC 中,M 为BC 边上任意一点,N 为线段AM 上任意一点,若AN =λAB +μAC(λ,μ∈R ),则λ+μ的取值范围是()A.0,13B.13,12C.[0,1]D.[1,2]3(2023·全国·高三专题练习)如图,OM ∥AB ,点P 在由射线OM 、线段OB 及AB 的延长线围成的区域内(不含边界)运动,且OP =xOA +yOB .当x =-12时,y 的取值范围是()A.0,+∞ B.12,32C.12,+∞ D.-12,321.(2023·全国·高三专题练习)在扇形OAB 中,∠AOB =60°,C 为弧AB 上的一动点,若OC=xOA +yOB,则3x +y 的取值范围是.2.(2023·江西上饶·统考三模)在扇形OAB 中,∠AOB =60°,C 为弧AB 上的一个动点.若OC=xOA +yOB ,则2x +y 的取值范围是.3.(2023·全国·高三专题练习)在扇形OAB 中,OA =1,∠AOB =π3,C 为弧AB 上的一个动点,若OC =xOA +yOB ,则x +3y 的取值范围是.4.(2023·福建三明·高二三明一中校考开学考试)如图,在扇形OAB 中,∠AOB =π3,C 为弧AB 上的一个动点,若OC =xOA +yOB,则x +4y 的取值范围是.5.(2023·全国·高三专题练习)如图,OM ⎳AB ,点P 由射线OM 、线段OB 及AB 的延长线围成的阴影区域内(不含边界).且OP =xOA +yOB,则实数对x ,y 可以是()A.-14,34B.-15,75C.14,-12D.-23,236.如图,B 是AC 的中点,BE =2OB ,P 是平行四边形BCDE 内(含边界)的一点,且OP=xOA +yOBx ,y ∈R ,则下列结论正确的个数为()①当x =0时,y ∈2,3②当P 是线段CE 的中点时,x =-12,y =52③若x +y 为定值1,则在平面直角坐标系中,点P 的轨迹是一条线段④x -y 的最大值为-1A.1B.2C.3D.47.(2023·全国·高三专题练习)在△ABC 中,AB =AC=AB ⋅AC=2,点Q 在线段BC (含端点)上运动,点P 是以Q 为圆心,1为半径的圆及内部一动点,若AP =λAB +μAC,则λ+μ的最大值为()A.1B.33C.3+33D.328.在△ABC 中,AD 为BC 上的中线,G 为AD 的中点,M ,N 分别为线段AB ,AC 上的动点(不包括端点A ,B ,C ),且M ,N ,G 三点共线,若AM =λAB ,AN =μAC,则λ+4μ的最小值为()A.32 B.52C.2D.949.(2023·全国·高三专题练习)在ΔABC 中,AC =2,AB =2,∠BAC =120°,AE =λAB ,AF=μAC ,M 为线段EF 的中点,若AM=1,则λ+μ的最大值为()A.73B.273C.2D.21310.在扇形OAB 中,∠AOB =60o ,OA =1,C 为弧AB 上的一个动点,且OC =xOA +yOB.则x +4y 的取值范围为()A.[1,4)B.[1,4]C.[2,3)D.[2,3]11.(2023·全国·高三专题练习)如图,在扇形OAB 中,∠AOB =600,C 为弧AB 上且与A ,B 不重合的一个动点,且OC =xOA +yOB,若u =x +λy (λ>0)存在最大值,则λ的取值范围为()A.(1,3)B.13,3C.12,1D.12,2题型九:平行四边形大法1如图,圆O 是半径为1的圆,OA =12,设B ,C 为圆上的任意2个点,则AC ⋅BC 的取值范围是.2如图,C ,D 在半径为1的⊙O 上,线段AB 是⊙O 的直径,则AC ⋅BD的取值范围是.3(2023·浙江·模拟预测)已知e 为单位向量,平面向量a ,b 满足|a +e |=|b -e |=1,a ⋅b的取值范围是.1.(2023·江西宜春·校联考模拟预测)半径为1的两圆M 和圆O 外切于点P ,点C 是圆M 上一点,点B 是圆O 上一点,则PC ⋅PB的取值范围为.2.(2023·福建·高三福建师大附中校考阶段练习)设圆M ,圆N 的半径分别为1,2,且两圆外切于点P ,点A ,B 分别是圆M ,圆N 上的两动点,则PA ⋅PB的取值范围是()A.-8,12B.-16,34C.-8,1D.-16,1题型十:向量对角线定理1已知平行四边形ABCD ,AB ⊥BC ,AB =BC =AD =2,CD =3,AC 与BD 交于点O ,若记a =OA⋅OB ,b =OB ⋅OC ,c =OC ⋅OD ,则()A.a <b <cB .a <c <bC .c <a <bD .b <a <c2如图,在圆O 中,若弦AB =3,弦AC =5,则AO ⋅BC的值是()A.-8B .-1C .1D .83如图,在四边形ABCD 中,AB ⊥BC ,AD ⊥BC 若,AB =a ,AD =b ,则AC ⋅BD 等于()A.b 2-a 2B.a 2-b 2C.a 2+b 2D.a 2⋅b 2。
(完整版)平面向量题型及方法
平面向量方法、题型、及应试技巧总结一.向量有关概念:1.向量的概念:既有大小又有方向的量,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)。
如:已知A (1,2),B (4,2),则把向量AB 按向量a =(-1,3)平移后得到的向量是_____(答:(3,0))2.零向量: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;3.单位向量:长度为一个单位长度的向量叫做单位向量(与AB 共线的单位向量是||AB AB ±); 4.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;5.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; 6.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 。
如 下列命题:(1)若a b =,则a b =。
(2)两个向量相等的充要条件是它们的起点相同,终点相同。
(3)若AB DC =,则ABCD 是平行四边形。
(4)若ABCD 是平行四边形,则AB DC =.(5)若,a b b c ==,则a c =。
(6)若//,//a b b c ,则//a c .其中正确的是_______(答:(4)(5))二.向量的表示方法:1.几何表示法:用带箭头的有向线段表示,如AB ,注意起点在前,终点在后; 2.符号表示法:用一个小写的英文字母来表示,如a ,b ,c 等; 3.坐标表示法:在平面内建立直角坐标系,以与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i ,j 为基底,则平面内的任一向量a 可表示为(),a xi y j x y =+=,称(),x y 为向量a 的坐标,a =(),x y 叫做向量a 的坐标表示。
高考平面向量常考题型
高考平面向量常考题型平面向量是高中数学中重要的一部分,在高考中也是常考的题型之一。
本文将介绍高考中常见的平面向量题型及解题方法,帮助学生更好地掌握这一知识点。
1. 向量的基本概念向量可以表示为一个有方向的线段,用符号“→”表示。
向量有大小和方向两个属性,可以用坐标表示。
在平面直角坐标系中,一个向量可以表示为 (x,y)。
2. 向量的加减法向量的加减法可以通过将向量的坐标相加减实现。
例如,向量 A = (2,3) 和向量 B = (4,-1),则 A + B = (2+4,3-1) = (6,2),A -B = (2-4,3+1) = (-2,4)。
3. 向量的数量积向量的数量积也称为点积,可以用以下公式表示:A·B =|A||B|cosθ,其中 A 和 B 分别为向量,|A| 和 |B| 分别为它们的长度,θ为 A 和 B 之间的夹角。
4. 向量的向量积向量的向量积也称为叉积,可以用以下公式表示:A×B =|A||B|sinθn,其中 A 和 B 分别为向量,|A| 和 |B| 分别为它们的长度,θ为 A 和 B 之间的夹角,n 为垂直于 A 和 B 所在平面的单位向量。
5. 平面向量的模长平面向量的模长可以通过勾股定理求得,即 |A| = √(x+y),其中 A = (x,y)。
6. 向量共线、垂直的判定两个向量共线的条件是它们的夹角为 0 或 180 度,可以用向量的数量积判断。
若 A·B = 0,则 A 和 B 垂直,可以用向量的向量积判断。
7. 向量的投影向量的投影是一个向量在另一个向量上的投影。
可以用以下公式求得:projA B = (A·B/|B|)B,其中 A 和 B 分别为向量,projA B 为 A 在 B 上的投影。
8. 高维向量高维向量是指超过两个维度的向量。
它们的处理方法与平面向量类似,只是需要用更多的坐标表示。
以上就是高考平面向量常考题型的介绍。
高考平面向量题型归纳总结
高考平面向量题型归纳总结在高考数学考试中,平面向量是一个常见的考点,也是学生普遍认为较为困难的部分之一。
平面向量题型包括向量的加减、数量积、向量方向等。
本文将对高考平面向量题型进行归纳总结,帮助学生更好地掌握此类题型。
一、向量的加减1. 向量的加法向量的加法满足交换律和结合律,即a + b = b + a,(a + b) + c = a + (b + c)。
在解题过程中,可以利用向量的平移性质,将向量平移至同一起点,再连接终点得到新的向量。
2. 向量的减法向量的减法可以转化为加法进行处理,即a - b = a + (-b)。
其中,-b表示b的反向量,即方向相反的向量,模长相等。
二、数量积数量积又称为内积或点积,记作a·b。
1. 定义对于两个向量a(x₁, y₁)和b(x₂, y₂),它们的数量积a·b = x₁x₂ +y₁y₂。
另外,数量积还可以表示为向量模长和夹角的乘积,即a·b =|a| · |b| · cosθ,其中θ为a与b的夹角。
2. 性质(1) 交换律:a·b = b·a(2) 分配律:a·(b + c) = a·b + a·c(3) 结合律:k(a·b) = (ka)·b = a·(kb),其中k为实数(4) 若a·b = 0,则a与b垂直或其中一个为零向量(5) 若a·b > 0,则夹角θ为锐角;若a·b < 0,则夹角θ为钝角。
三、向量方向向量的方向可以用两种方式来表示:1. 向量的方向角:向量a(x, y)的方向角为与x轴正方向之间的夹角α,其中-π < α ≤ π。
2. 方向余弦:向量a(x, y)的方向余弦为与x轴的夹角的余弦值cosα,与y轴的夹角的余弦值cosβ。
在解决平面向量题型时,可以利用这两种方式来确定向量的方向。
初中数学解题技巧迅速解决复杂的平面向量题目
初中数学解题技巧迅速解决复杂的平面向量题目平面向量作为初中数学中的重要内容之一,在解题过程中可能会遇到一些较为复杂的题目。
本文将介绍一些解题技巧,帮助同学们快速解决这些复杂的平面向量题目。
一、快速计算向量的模和方向在解决平面向量题目时,经常需要计算向量的模和方向。
为了方便计算,我们可以使用平面向量的坐标表示法。
假设有一个向量AB,设点A的坐标为(A₁, A₂),点B的坐标为(B₁, B₂),则向量AB的坐标表示为(B₁ - A₁, B₂ - A₂)。
通过坐标表示法,我们可以快速计算向量的模和方向。
向量的模可以通过使用勾股定理计算得到,即向量的模为√((B₁ -A₁)² + (B₂ - A₂)²)。
向量的方向可以通过使用反正切函数计算得到,即向量的方向为arctan((B₂ - A₂) / (B₁ - A₁))。
二、夹角的计算在解决平面向量题目时,有时需要计算向量之间的夹角。
我们可以使用向量的点积来计算夹角。
设有两个向量A和B,它们的夹角记为θ,则有cosθ = (A·B) / (|A|·|B|)。
通过这个公式,可以快速计算出向量之间的夹角。
三、向量共线与共面判断在解决平面向量题目时,有时需要判断向量是否共线或共面。
可以通过计算向量的比值来判断。
1. 共线判断:如果向量A与向量B共线,那么它们的对应坐标之间的比值应该相等。
即 (B₁/A₁) = (B₂/A₂) = k。
如果向量A与向量B共线,那么我们可以通过求两个坐标之间的比值,判断出它们是否共线。
2. 共面判断:如果向量A、B和向量C共面,那么向量A与向量B的叉积与向量A与向量C的叉积应该平行。
即A×B = λ(A×C),其中λ是一个实数。
通过判断两个向量的叉积是否平行,我们可以判断出它们是否共面。
四、平面向量的运算在解决平面向量题目时,有时需要进行向量的运算。
以下是一些常见的向量运算规则:1. 向量的加法:设有向量A和向量B,它们的和记为A + B。
暑期培优:第四章 平面向量(必记知识点+必明易错点+必会方法)学生版
专题四、平面向量平面向量的概念及其线性运算1.向量的有关概念(1)向量:既有大小,又有方向的量叫向量;向量的大小叫做向量的模. (2)零向量:长度为0的向量,其方向是任意的. (3)单位向量:长度等于1个单位的向量.(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量,又叫共线向量,规定:0与任一向量共线. (5)相等向量:长度相等且方向相同的向量. (6)相反向量:长度相等且方向相反的向量. 2.向量的线性运算平行四边形法则向量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 .1.作两个向量的差时,要注意向量的方向是指向被减向量的终点;2.在向量共线的重要条件中易忽视“a ≠0”,否则λ可能不存在,也可能有无数个; 3.要注意向量共线与三点共线的区别与联系.[试一试]1.(2013·苏锡常镇二调)如图,在△OAC 中,B 为AC 的中点,若OC =x OA +y OB (x ,y ∈R ),则x -y =________.2.若菱形ABCD 的边长为2,则|AB -CB +CD |=________.1.向量的中线公式若P 为线段AB 的中点,O 为平面内一点,则OP =12(OA +OB ).2.三点共线等价关系A ,P ,B 三点共线⇔AP =λAB (λ≠0)⇔ OP =(1-t )·OA +t OB (O 为平面内异于A ,P ,B 的任一点,t ∈R )⇔OP =x OA +y OB (O 为平面内异于A ,P ,B 的任一点,x ∈R ,y ∈R ,x +y =1).[练一练]1.D 是△ABC 的边AB 上的中点,若CD =x BA +y BC ,则x +y =________. 2.已知a 与b 是两个不共线向量,且向量a +λb 与-(b -3a )共线,则λ=________.①若|a |=|b |,则a =b ;②若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,则AB =CD 是四边形ABCD 为平行四边形的充要条件;③若a =b ,b =c ,则a =c ; ④a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b ; ⑤若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c . 其中正确命题的序号是________.2.设a 0为单位向量,①若a 为平面内的某个向量,则a =|a |a 0;②若a 与a 0平行,则a =|a |a 0;③若a 与a 0平行且|a |=1,则a =a 0.上述命题中,假命题的个数是________.[类题通法]平面向量中常用的几个结论(1)相等向量具有传递性,非零向量的平行也具有传递性.(2)向量可以平移,平移后的向量与原向量是相等向量.解题时不要把它与函数图像的平移混为一谈.(3)a |a |是与a 同向的单位向量,-a|a |是与a 反向的单位向量.[典例] (2013·江苏高考)设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC .若DE =λ1AB +λ2AC (λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.[类题通法]在向量线性运算时,要尽可能转化到平行四边形或三角形中,运用平行四边形法则、三角形法则,利用三角形中位线、相似三角形对应边成比例等平面几何的性质,把未知向量转化为与已知向量有直接关系的向量来求解.[针对训练]若A ,B ,C ,D 是平面内任意四点,给出下列式子: ①AB +CD =BC +DA ;②AC +BD =BC+AD ; ③AC -BD =DC +AB .其中正确的有________个.(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.[类题通法]1.共线向量定理及其应用(1)可以利用共线向量定理证明向量共线,也可以由向量共线求参数的值.(2)若a ,b 不共线,则λa +μb =0的充要条件是λ=μ=0,这一结论结合待定系数法应用非常广泛.2.证明三点共线的方法若AB =λAC ,则A 、B 、C 三点共线. [针对训练]已知a ,b 不共线,OA =a ,OB =b ,OC =c ,OD =d ,OE =e ,设t ∈R ,如果3a =c,2b =d ,e =t (a +b ),是否存在实数t 使C ,D ,E 三点在一条直线上?若存在,求出实数t 的值,若不存在,请说明理由.[练通考点] 1.给出下列命题:①两个具有公共终点的向量,一定是共线向量. ②两个向量不能比较大小,但它们的模能比较大小. ③λa =0(λ为实数),则λ必为零.④λ,μ为实数,若λa =μb ,则a 与b 共线. 其中错误的命题的有________个.2.如图,已知AB =a ,AC =b ,BD =3DC ,用a ,b 表示AD ,则AD =________. 3.(2013·苏锡常镇二调)已知点P 在△ABC 所在的平面内,若2PA +3PB +4PC =3AB ,则△P AB 与△PBC 的面积的比值为________.4.(2014·“江南十校”联考)如图,在△ABC 中,∠A =60°,∠A 的平分线交BC 于D ,若AB =4,且AD =14AC +λAB (λ∈R ),则AD 的长为________.5.在▱ABCD 中,AB =a ,AD =b ,AN =3NC ,M 为BC 的中点,则MN =________(用a ,b 表示).6.设点M 是线段BC 的中点,点A 在直线BC 外,BC 2=16,|AB +AC |=|AB -AC |,则|AM |=________.第Ⅰ卷:夯基保分卷1.设a 、b 是两个非零向量,下列结论正确的有________.(填写序号)①若|a +b |=|a |-|b |,则a ⊥b ②若a ⊥b ,则|a +b |=|a |-|b |③若|a +b |=|a |-|b |,则存在实数λ,使得b =λa ④若存在实数λ,使得b =λa ,则|a +b |=|a |-|b |2.(2013·徐州期中)设O 是△ABC 内部一点,且OA +OC =-2OB ,则△AOB 与△AOC 的面积之比为________.3.在△ABC 中,N 是AC 边上一点,且AN =12NC ,P 是BN 上的一点,若AP =m AB +29AC ,则实数m 的值为________.4.(2013·南通期中)设D ,P 为△ABC 内的两点,且满足AD =14(AB +AC ),AP =AD +15BC ,则S △APD S △ABC=________. 5.(2014·南通期末)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,且3a BC +4b CA +5c AB =0,则a ∶b ∶c =________.6.(2014·淮阴模拟)已知△ABC 和点M 满足MA +MB +MC =0.若存在实数m 使得AB +AC =m AM 成立,则m =________.7.(2014·苏北四市质检)已知a ,b 是非零向量,且a ,b 的夹角为π3,若向量p =a |a |+b |b |,则|p |=________.8.已知D ,E ,F 分别为△ABC 的边BC ,CA ,AB 的中点,且BC =a ,CA =b ,给出下列命题:①AD =12a -b ;②BE =a +12b ;③CF =-12a +12b ;④AD +BE +CF =0.其中正确命题的个数为________.9.(2013·苏北四市三调)如图,在边长为1的正三角形ABC 中,E ,F 分别是边AB ,AC 上的点,若AE =m AB ,AF =n AC ,其中m ,n ∈(0,1).设EF 的中点为M ,BC 的中点为N .(1)若A ,M ,N 三点共线,求证:m =n ; (2)若m +n =1,求|MN |的最小值.10.如图所示,在△ABC 中,D ,F 分别是BC ,AC 的中点,AE =23AD ,AB=a,AC=b.(1)用a,b表示向量AD,AE,AF,BE,BF;(2)求证:B,E,F三点共线.第Ⅱ卷:提能增分卷1.A,B,O是平面内不共线的三个定点,且OA=a,OB=b,点P关于点A的对称点为Q,点Q关于点B的对称点为R,用a、b表示PR,则PR=________.2.已知O为四边形ABCD所在平面内一点,且向量OA,OB,OC,OD满足等式OA +OC=OB+OD,则四边形ABCD的形状为________.平面向量的基本定理及坐标表示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、数乘向量及向量的模: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⇔x1y2-x2y1=0.1.若a 、b 为非零向量,当a ∥b 时,a ,b 的夹角为0°或180°,求解时容易忽视其中一种情形而导致出错;2.要区分点的坐标与向量坐标的不同,尽管在形式上它们完全一样,但意义完全不同,向量坐标中既有方向也有大小的信息.3.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,应表示为x 1y 2-x 2y 1=0.[试一试]1.(2014·南京、盐城一模)若向量a =(2,3),b =(x ,-6),且a ∥b ,则实数x =________. 2.已知向量a =(1,2),b =(x,1),u =a +2b ,v =2a -b ,且u ∥v ,则实数x 的值是________.用基向量表示所求向量时,注意方程思想的运用. [练一练]设e 1、e 2是平面内一组基向量,且a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,则向量e 1+e 2可以表示为另一组基向量a ,b 的线性组合,即e 1+e 2=________a +________b .1.(2014·苏中三市、宿迁调研(一))在平面直角坐标系中,已知向量AB =(2,1),AC =(3,5),则向量BC 的坐标为________.2.(2013·北京高考)向量a ,b ,c 在正方形网格中的位置如图所示.若c =λa +μb (λ,μ∈R ),则λμ=________.3.已知A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4).设AB =a ,BC =b ,CA =c . (1)求3a +b -3c ;(2)求满足a =m b +n c 的实数m ,n .[类题通法]1.向量的坐标运算实现了向量运算代数化,将数与形结合起来,从而可使几何问题转化为数量运算.2.两个向量相等当且仅当它们的坐标对应相同.此时注意方程(组)思想的应用.[典例] 如图,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,且AD =13BC ,E ,F 分别为线段AD 与BC的中点.设BA =a ,BC =b ,试用a ,b 为基底表示向量EF ,DF ,CD .[类题通法]用平面向量基本定理解决问题的一般思路(1)先选择一组基底,并运用该基底将条件和结论表示为向量的形式,再通过向量的运算来解决.(2)在基底未给出的情况下,合理地选取基底会给解题带来方便.另外,要熟练运用平面几何的一些性质定理.[针对训练](2014·济南调研)如图,在△ABC 中,AN =13NC ,P 是BN 上的一点,若AP =m AB +211AC ,则实数m 的值为________.1,2),c =(4,1). (1)求满足a =m b +n c 的实数m ,n ; (2)若(a +k c )∥(2b -a ),求实数k ;[类题通法]1.向量共线的两种表示形式设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),①a ∥b ⇒a =λb (b ≠0);②a ∥b ⇔x 1y 2-x 2y 1=0,至于使用哪种形式,应视题目的具体条件而定,一般情况涉及坐标的应用②.2.两向量共线的充要条件的作用判断两向量是否共线(平行),可解决三点共线的问题;另外,利用两向量共线的充要条件可以列出方程(组),求出未知数的值.[针对训练]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.[练通考点]1.(2013·南京二模)若平面向量a ,b 满足|a +b |=1,a +b 平行于y 轴,a =(2,-1),则b =________.2.已知向量a =(2,3),b =(-1,2),若(m a +n b )∥(a -2b ),则mn 等于________.3.(2014·苏北四市质检)已知向量a =(sin θ,cos θ),b =(3,-4),若a ∥b ,则tan 2θ=________.4.已知点A (2,1),B (0,2),C (-2,1),O (0,0),给出下面的结论: ①直线OC 与直线BA 平行;②AB +BC =CA ; ③OA +OC =OB ;④AC =OB -2OA . 其中正确结论的个数是________.5.已知两点A (1,0),B (1,1),O 为坐标原点,点C 在第二象限,且∠AOC =135°,设OC =-OA +λOB (λ∈R ),则λ的值为________.6.在△ABC 中,M 为边BC 上任意一点,N 为AM 中点,AN =λAB +μAC ,则λ+μ的值为________.第Ⅰ卷:夯基保分卷1.(2013·辽宁高考改编)已知点A (1,3),B (4,-1),则与向量AB 同方向的单位向量为________.2.已知△ABC 中,点D 在BC 边上,且CD =2DB ,CD =r AB +s AC ,则r +s 的值是________.3.已知向量a =⎝⎛⎭⎫8,12x ,b =(x,1),其中x >0,若(a -2b )∥(2a +b ),则x 的值为________. 4.(创新题)若α,β是一组基底,向量γ=x α+y β(x ,y ∈R ),则称(x ,y )为向量γ在基底α,β下的坐标,现已知向量a 在基底p =(1,-1),q =(2,1)下的坐标为(-2,2),则a 在另一组基底m =(-1,1),n =(1,2)下的坐标为________.5.如图,在平行四边形ABCD 中,O 是对角线AC ,BD 的交点,N 是线段OD 的中点,AN 的延长线与CD 交于点E ,则下列说法错误的是________.(填写序号)①AC =AB +AD ②BD =AD -AB ③AO =12AB +12AD④AE =53AB +AD6.在△ABC 中,点P 在BC 上,且BP =2PC ,点Q 是AC 的中点,若PA =(4,3),PQ =(1,5),则BC =________.7.P ={a |a =(-1,1)+m (1,2),m ∈R },Q ={b |b =(1,-2)+n (2,3),n ∈R }是两个向量集合,则P ∩Q 等于________.8.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________.9.已知a =(1,0),b =(2,1).求: (1)|a +3b |;(2)当k 为何实数时,k a -b 与a +3b 平行,平行时它们是同向还是反向?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 三点都共线.第Ⅱ卷:提能增分卷(2013·南通二模)如图,正六边形ABCDEF 中,P 是△CDE 内(包括边界)的动点.设AP =αAB +βAF (α,β∈R ),则α+β的取值范围是________.平面向量的数量积与平面向量应用举例1.平面向量的数量积 平面向量数量积的定义已知两个非零向量a 和b ,它们的夹角为θ,把数量|a||b|cos θ叫做a 和b 的数量积(或内积),记作a·b .即a·b =|a||b|cos θ,规定0·a =0.2.向量数量积的运算律 (1)a·b =b·a ;(2)(λa )·b =λ(a·b )=a·(λb ); (3)(a +b )·c =a·c +b·c .3.平面向量数量积的有关结论 已知非零向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2)1.若a ,b ,c 是实数,则ab =ac ⇒b =c (a ≠0);但对于向量就没有这样的性质,即若向量a ,b ,c ,若满足a ·b =a ·c (a ≠0),则不一定有b =c ,即等式两边不能同时约去一个向量,但可以同时乘以一个向量.2.数量积运算不适合结合律,即(a ·b )·c ≠a ·(b ·c ),这是由于(a ·b )·c 表示一个与c 共线的向量,a ·(b ·c )表示一个与a 共线的向量,而a 与c 不一定共线,因此(a ·b )·c 与a ·(b ·c )不一定相等.[试一试]1.(2014·苏锡常镇一调)已知两个单位向量e 1,e 2的夹角为120°,若向量a =e 1+2e 2,b =4e 1,则a ·b =________.2.(2013·镇江期末)在菱形ABCD 中,AB =23,B =2π3,BC =3BE ,DA =3DF ,则EF ·AC =________.1.明确两个结论:(1)两个向量a 与b 的夹角为锐角,则有a ·b >0,反之不成立(因为夹角为0时不成立); (2)两个向量a 与b 的夹角为钝角,则有a ·b <0,反之不成立(因为夹角为π时不成立). 2.利用向量垂直或平行的条件构造方程或函数是求参数或最值问题常用的方法与技巧. [练一练]1.已知向量a ,b 均为非零向量,(a -2b )⊥a ,(b -2a )⊥b ,则a ,b 的夹角为________. 2.(2013·南通三模)已知向量a 与b 的夹角为60°,且|a |=1,|b |=2,那么(a +b )2的值为________.1.(2014·南通、泰州、扬州一调)在平面直角坐标系xOy 中,已知向量a =(1,2),a -12b =(3,1),则a ·b =________.2.已知平面向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),若|a |=2,|b |=3,a ·b =-6.则x 1+y 1x 2+y 2的值为________.3.(2012·江苏高考)如图,在矩形ABCD 中,AB =2,BC =2,点E 为BC 的中点,点F在边CD 上,若AB ·AF =2,则AE ·BF 的值是________. 4.在△ABC 中,若∠A =120°,AB ·AC =-1,则|BC |的最小值是________.[类题通法]向量数量积的两种运算方法(1)当已知向量的模和夹角时,可利用定义法求解,即a ·b =|a ||ba ,b .(2)当已知向量的坐标时,可利用坐标法求解,即若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ·b =x 1x 2+y 1y 2.运用两向量的数量积可解决长度、夹角、垂直等问题,解题时应灵活选择相应公式求解.平面向量数量积的性质是高考的重点,归纳起来常见的命题角度有:(1)平面向量的模;(2)平面向量的夹角; (3)平面向量的垂直.角度一 平面向量的模1.(2014·南京一模)已知平面向量a ,b 满足|a |=1,|b |=2,a 与b 的夹角为π3.以a ,b 为邻边作平行四边形,则此平行四边形的两条对角线中较短的一条的长度为________.角度二 平面向量的夹角2.(1)(2013·盐城二模)已知向量a 的模为2,向量e 为单位向量,e ⊥(a -e ),则向量a 与e 的夹角大小为________.(2)(2014·苏北四市一调)设a ,b ,c 是单位向量,且a =b +c ,则向量a ,b 的夹角等于________.角度三 平面向量的垂直3.(1)(2013·盐城二模)已知向量a =(-3,2),b =(-1,0),且向量λa +b 与a -2b 垂直,则实数λ的值为________.(2)在直角三角形ABC 中,已知AB =(2,3),AC =(1,k ),则k 的值为________. [类题通法]1.求两非零向量的夹角时要注意: (1)向量的数量积不满足结合律;(2)数量积大于0说明不共线的两向量的夹角为锐角,数量积等于0说明两向量的夹角为直角,数量积小于0且两向量不能共线时两向量的夹角就是钝角.2.利用数量积求解长度问题的处理方法(1)a 2=a ·a =|a |2或|a |=a ·a .(2)|a ±b |=(a ±b )2=a 2±2a ·b +b 2. (3)若a =(x ,y ),则|a |=x 2+y 2.平面向量与三角函数的综合[典例]sin α),b =(cos β<α<π. (1)若|a -b |=2,求证:a ⊥b ;(2)设c =(0,1),若a +b =c ,求α,β的值.[类题通法]平面向量与三角函数的综合问题的解题思路(1)题目条件给出向量的坐标中含有三角函数的形式,运用向量共线或垂直或等式成立等,得到三角函数的关系式,然后求解.(2)给出用三角函数表示的向量坐标,要求的是向量的模或者其他向量的表达形式,解题思路是经过向量的运算,利用三角函数在定义域内的有界性,求得值域等.[针对训练]已知向量a =(sin θ,cos θ-2sin θ),b =(1,2). (1)若a ∥b ,求tan θ的值; (2)若|a |=|b |,0<θ<π,求θ的值.[练通考点]1.(2011·江苏高考)已知e 1,e 2是夹角为2π3的两个单位向量,a =e 1-2e 2,b =k e 1+e 2.若a·b=0,则实数k 的值为________.2.在△ABC 中,若AB ·AC =AB ·CB =2,则边AB 的长等于________.3.已知向量a =(-2,2),b =(5,k ).若|a +b |不超过5,则实数k 的取值范围是________. 4.(2013·淮安二模)在△ABC 中,已知AB =2,BC =3,∠ABC =60°,BD ⊥AC ,D 为垂足,则BC BD ⋅的值为________.5.若非零向量a ,b 满足|a |=3|b |=|a +2b |,则a 与b 夹角的余弦值为________. 6.在△ABC 中,AB =10,AC =6,O 为BC 的垂直平分线上一点,则AO ·BC =________. 第Ⅰ卷:夯基保分卷1.(2013·盐城二模)若e 1,e 2是两个单位向量,a =e 1-2e 2,b =5e 1+4e 2,且a ⊥b ,则e 1,e 2的夹角为________.2.(2014·南通一模)在△ABC 中,若AB =1,AC =3,|AB +AC |=|BC |,则BA ·BC|BC |=________.3.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知向量OA =(2,2),OB =(4,1),在x 轴上取一点P ,使AP ·BP 有最小值,则P 点的坐标是________.4.在直角三角形ABC 中,∠C =π2,AC =3,取点D 使BD =2DA ,那么CD ·CA =________.5.在边长为1的正方形ABCD 中,M 为BC 的中点,点E 在线段AB 上运动,则EMEC ⋅的取值范围是________.6.已知向量a,b夹角为45°,且|a|=1,|2a-b|=10,则|b|=________.7.已知向量a=(2,-1),b=(x,-2),c=(3,y),若a∥b,(a+b)⊥(b-c),M(x,y),N(y,x),则向量MN的模为________.8.(2013·山东高考)已知向量AB与AC的夹角为120°,且|AB|=3,|AC|=2.若AP=λAB+AC,且AP⊥BC,则实数λ的值为________.9.(2014·泰州)已知向量a=(cos λθ,cos(10-λ)θ),b=(sin(10-λ)θ,sin λθ),λ,θ∈R.(1)求|a|2+|b|2的值;(2)若a⊥b,求θ;(3)若θ=π20,求证:a∥b.10.已知△ABC为锐角三角形,向量m=(3cos2A,sin A),n=(1,-sin A),且m⊥n.(1)求A的大小;(2)当AB=p m,AC=q n(p>0,q>0),且满足p+q=6时,求△ABC面积的最大值.第Ⅱ卷:提能增分卷1.(2014·扬州期末)在边长为6的等边三角形ABC中,点M满足BM=2MA,则CM·CB=________.2.(2013·盐城二模)若点G为△ABC的重心,且AG⊥BG,则sin C的最大值为________.3.(2014·泰州模拟)如图,半径为1,圆心角为3π2的圆弧AB 上有一点C .(1)若C 为圆弧AB 的中点,点D 在线段OA 上运动,求|OC +OD |的最小值;(2)若D ,E 分别为线段OA ,OB 的中点,当C 在圆弧AB 上运动时,求CE ·DE 的取值范围.。
平面向量产考题型总结
平面向量常考题型与解题方法基础篇类型(一):向量的夹角问题这种题型当以基础的方式呈现的时候,解题方法一般就是直接通过运算关系得到数量积与模长的关系,再用夹角定义解题。
1.平面向量b a ,,满足4,1==b a 且满足2.=b a ,则b a 与的夹角为 2.已知非零向量b a ,满足)(,a b b b a 2-⊥=,则b a 与的夹角为 3.已知平面向量b a ,满足424)2.(==-=+-b a b a b a ,且)(且,则b a 与的夹角为 4.设非零向量a 、b 、c 满足c b a c b a =+==|,|||||,则>=<b a , 5.已知的夹角。
与求b a b a b a ,7,3,2=+==6.若非零向量b a ,满足,0).2(=+=b b a b a ,则b a 与的夹角为类型(二):向量共线问题这种问题如果是以坐标运算的方式呈现的时候就是用坐标的倍数关系解题即可。
1. 已知平面向量),(x a 32=,平面向量),,(182--=b 若a ∥b ,则实数x2. 设向量),(),,(3212==b a 若向量b a +λ与向量)74(--=,c 共线,则=λ3.已知向量),(),,(x b a 211==若a b b a 24-+与平行,则实数x 的值是( )A .-2B .0C .1D .2_____)10,(),54(),12,(.4=-===k C B A k OC OB k OA 则三点共线,,,,且,已知向量5.已知),(),,(),,(73231x C B A --,设a AB =,b BC =且a ∥b ,则x 的值为 ( ) (A) 0 (B) 3 (C) 15 (D) 186.已知a =(1,2),b =(-3,2)若k a +2b 与2a -4b 共线,求实数k 的值;7.已知a ,c 是同一平面内的两个向量,其中a =(1,2)若52=c ,且a ∥c ,求c 的坐标8.n 为何值时,向量),(1n a =与),4(n b =共线且方向相同? 9.已知且),2,1(,3==b a a ∥b ,求a 的坐标。
(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。
平面向量五类解题技巧
平面向量五类解题技巧一、向量加减法的解题技巧向量加减法是平面向量里最基础也是很重要的部分哦。
比如说遇到那种给了几个向量,让求它们加起来或者减掉之后的向量的模长之类的题。
这时候呢,你可别傻乎乎地就直接硬算向量的坐标再去加减哦。
咱们可以利用三角形法则或者平行四边形法则。
就像如果是求两个向量相加,你就想象把这两个向量首尾相连,然后从第一个向量的起点指向第二个向量的终点,这个新的向量就是它们相加的结果啦。
要是减法呢,把减向量的方向反过来,再用加法的法则就好啦。
比如说向量a - 向量b,就相当于向量a加上 - 向量b 哦。
这种直观的几何方法在很多选择题或者填空题里超级好用,可以快速得出答案,都不用去费劲算坐标呢。
二、向量数量积的解题技巧向量的数量积可是个很有趣的东西。
它有两种计算方法,一种是用向量的模长乘以它们夹角的余弦值,另一种是用向量的坐标相乘再相加。
当题目里给了向量的坐标,那肯定是用坐标法计算比较方便啦。
但是如果给的是向量的模长和夹角,那就得用前面那种方法咯。
而且数量积还有很多有趣的性质,比如两个向量垂直的时候,它们的数量积是0。
这在证明向量垂直或者根据垂直关系求向量里的参数的时候特别有用。
比如说给你两个向量,告诉你它们垂直,让你求其中一个向量里某个未知的系数,那你就直接根据数量积为0来列方程就好啦。
还有哦,如果两个向量平行,那它们数量积的绝对值就等于它们模长的乘积呢。
这也能用来解决不少关于向量平行的问题。
三、向量共线的解题技巧向量共线这个知识点在解题里也是经常出现的。
如果有两个向量a和b共线,那么就存在一个实数λ,使得a = λb。
这时候呢,要是题目里给了两个向量的坐标,那你就可以根据坐标对应成比例来求这个λ的值。
比如说向量a=(x1,y1),向量b=(x2,y2),如果它们共线,那就有x1/x2 = y1/y2(当然要注意分母不能为0的情况哦)。
还有一种情况就是,如果题目里给了三个点A、B、C的坐标,要判断这三个点是否共线,你可以先求出向量AB和向量AC,然后看这两个向量是否共线就好啦。
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平面向量常见题型与解题方法归纳(1)常见题型分类题型一:向量的有关概念与运算例1:已知a 是以点A (3,-1)为起点,且与向量b = (-3,4)平行的单位向量,则向量a 的终点坐标是 .例2:已知| a |=1,| b |=1,a 与b 的夹角为60°, x =2a -b ,y =3b -a ,则x 与y 的夹角的余弦是多少?题型二:向量共线与垂直条件的考查例1(1),a b r r 为非零向量。
“a b ⊥r r ”是“函数()()()f x xa b xb a =+⋅-r r r r 为一次函数”的A 充分而不必要条件B 必要不充分条件C 充要条件D 既不充分也不必要条件(2)已知O ,N ,P 在ABC ∆所在平面内,且,0OA OB OC NA NB NC ==++=,且PA PB PB PC PC PA •=•=•,则点O ,N ,P 依次是ABC ∆的A.重心 外心 垂心B.重心 外心 内心C.外心 重心 垂心D.外心 重心 内心例2.已知平面向量a =(3,-1),b =(21,23).(1) 若存在实数k 和t ,便得x =a +(t 2-3)b , y =-k a +t b ,且x ⊥y ,试求函数的关系式k =f(t);(2) 根据(1)的结论,确定k =f(t)的单调区间.例3: 已知平面向量a ϖ=(3,-1),b ϖ=(21,23),若存在不为零的实数k 和角α,使向量c ϖ=a ϖ+(sin α-3)b ϖ, d ϖ=-k a ϖ+(sin α)b ϖ,且c ϖ⊥d ϖ,试求实数k 的取值范围.例4:已知向量)1,2(),2,1(-==b a ,若正数k 和t 使得向量 b t a k y b t a x 1)1(2+-=++=与垂直,求k 的最小值.题型三:向量的坐标运算与三角函数的考查向量与三角函数结合,题目新颖而又精巧,既符合在知识的“交汇处”构题,又加强了对双基的考查. 例7.设函数f (x )=a · b ,其中向量a =(2cos x , 1), b =(cos x ,3sin2x ), x ∈R.(1)若f(x )=1-3且x ∈[-3π,3π],求x ;(2)若函数y =2sin2x 的图象按向量c =(m , n) (m ﹤2π)平移后得到函数y =f(x )的图象,求实数m 、n 的值.例8:已知a =(cosα,sin α),b =(cosβ,sinβ)(0<α<β<π),(1)求证: a +b 与a -b 互相垂直; (2)若k a +b 与a -k b 的模大小相等(k ∈R 且k ≠0),求β-α巩固练习1.函数cos(2)26y x π=+-的图象F 按向量a r 平移到'F ,'F 的函数解析式为(),y f x =当()y f x =为奇函数时,向量a r 可以等于 .(,2)6A π-- .(,2)6B π- .(,2)6C π- .(,2)6D π1. 2.给定两个长度为1的平面向量OA u u u r 和OB uuu r ,它们的夹角为120o .如图所示,点C 在以O 为圆心的圆弧AB u u u v 上变动.若,OC xOA yOB =+u u u r u u u r u u u r 其中,x y R ∈,则x y +的最大值是________.3给出下列命题① 非零向量a 、b 满足|a |=|b |=|a -b |,则a 与a +b 的夹角为30°;② a ·b >0是a 、b 的夹角为锐角的充要条件;③ 将函数y =|x -1|的图象按向量a =(-1,0)平移,得到的图像对应的函数为y =|x |;④若(AC AB +)·(AC AB -)=0,则△ABC 为等腰三角形 以上命题正确的是 。
高中数学 向量 板块四 平面向量的应用完整讲义(学生版)
学而思高中完整讲义:向量.板块四.平面向量的应用.学生版题型一:向量综合【例1】 设a ,b ,c 是任意的非零平面向量,且相互不共线,则:①()()0a b c c a b ⋅-⋅=②a b a b -<-③()()b c a c a b ⋅-⋅不与c 垂直 ④22(32)(32)94a b a b a b +⋅-=-中, 真命题是( )A .①② B.②③ C.③④ D.②④【例2】 设向量a b ,满足:||3a =,||4b =,0a b ⋅=.以a b a b -,,的模为边长构成三角形,则它的边与半径为1的圆的公共点个数最多为( )A .3B .4C .5D .6【例3】 ⑴ 已知(13)A ,,()37B ,,(60)C ,,(81)D ,-,求证:AB ⊥CD .⑵ 已知(32)a ,=--,(44)b ,=.求23a b +,cos a ,b <>.⑶ 已知(12)a x y ,x y =++-,(22)b x y ,x y =-+-,若23a b =,求x 、y 的值.【例4】 关于平面向量a b c ,,.有下列三个命题:①若a b a c ⋅⋅=,则b c =.②若(1)a k =,,(26)b =-,,a b ∥,则3k =-. ③非零向量a 和b 满足a b a b ==-,则a 与a b +的夹角为60︒. 其中假命题的序号为 .(写出所有真命题的序号)【例5】 如图,以原点和(52)A ,为顶点作等腰直角OAB ∆,使90B ∠=︒,求点B 和向量AB 的坐标.【例6】 设(1)A a ,,(2)B b ,,(45)C ,为坐标平面上三点,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( )A .453a b -=B .543a b -=C .4514a b +=D .5414a b +=典例分析【例7】 已知(,)P x y ,(1,0)A -,向量PA 与(1,1)m =共线.(1)求y 关于x 的函数;(2)是否在直线2y x =和直线3y x =上分别存在一点,B C ,使得满足BPC ∠为锐角时x 取值集合为{|x x <x >?若存在,求出这样的,B C 的坐标;若不存在,说明理由.【例8】 已知向量,a b 满足||||1a b ==,且||3||a kb ka b -=+,其中0k >.(1)试用k 表示a b ⋅,并求出a b ⋅的最大值及此时a 与b 的夹角θ的值; (2)当a b ⋅取得最大值时,求实数λ,使||a b λ+的值最小,并对这一结果作出几何解释.【例9】 已知点O (0,0),A (1,2),B (4,5)及OP =OA +t AB OP OA AB求:(1) t 为何值时,P 在x 轴上?P 在y 轴上?P 在第二象限?(2) 四边形OABP 能否成为平行四边形?若能,求出相应的t 值;若不能,请说明理由.【例10】 已知A 、B 、C 是直线l 上的不同的三点,O 是外一点,向量,,OA OB OC 满足23(1)[ln(23)]02OA x OB x y OC -+•-+-•=,记()y f x =.求函数()y f x =的解析式;【例11】 已知{}|(10)(01)R P a a m m ==+∈,,,,{}|(11)(11)R Q b b n n ==+-∈,,,是两个向量集合,则P Q =( )A .{}(11),B .{}(11)-,C .{}(10),D .{}(01),题型二:与三角函数综合【例12】 已知向量(2cos ,2sin )a θθ=,(,),(0,1)2b πθπ∈=-,则向量a 与b 的夹角为( ) A .32πθ- B .2πθ+ C .2πθ-D .θ【例13】 已知a b c ,,为ABC ∆的三个内角A B C ,,的对边,向量(31)m =-,,(cos sin )n A A =,.若m n ⊥,且cos cos sin a B b A c C+=,则角B = .【例14】 已知向量(cos sin )a αα=,,(cos sin )b ββ=,,且a b ≠±,那么a b +与a b -的夹角的大小是_______.【例15】 已知向量33cos ,sin 22x x a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,cos ,sin 22x x b ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,且,2πx π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.⑴求a b ⋅及a b +;⑵求函数()f x a b a b =⋅++的最大值,并求使函数取得最大值时x 的值.【例16】 若cos sin αα(),a =,cos sin ββ(),b =,且k k =-a +b b ,其中0k >. (1)用k 表示a b ;(2)求当1k =时,a 与b 所成角(0)πθθ≤≤的大小.【例17】 已知向量cos sin θθ(),m=和2sin cos θθ(-),n =,()π2πθ∈,,且825=m +n ,求cos 2π8θ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.【例18】 设(1cos sin )αα+,a =,1cos sin ββ(-),b =,0(1),c =,(0)πα∈,,(0)πβ∈,,a 与c 的夹角为1θ,b 与c 的夹角为2θ(1)用α表示1θ;(2)若12π6θθ-=,求sin 4αβ+的值.【例19】 已知O 为坐标原点,2(2cos 1)OA x =,,(13sin 2)OB x a =+,(R x ∈,R a ∈,a 为常数),若y OA OB =,(1)求y 关于x 的函数解析式()f x ;(2)若0πx 2⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,时,()f x 的最大值为2,求a 的值,并指出函数()(R)f x x ∈的单调区间.【例20】 在锐角ABC △中,已知2cos 2cos 32cos()A B A B +=++,求角C 的度数.【例21】 设02πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,向量()13cos sin 22a b αα⎛⎫==- ⎪ ⎪⎝⎭,,,. ⑴证明:向量a b +与a b -垂直;⑵当22a b a b +=-时,求角α.【例22】 已知点()2,0A ,()0,2B ,()cos ,sin C αα,且0πα<<.⑴若7OA OC +=OB 与OC 的夹角;⑵若AC BC ⊥,求tan α的值.【例23】 已知A 、B 、C 的坐标分别为(4,0)A ,(0,4)B ,(3cos ,3sin )C αα.⑴若(),0πα∈-且AC BC =,求角α的值;⑵若0AC BC ⋅=,求22sin sin 21tan ααα++的值.【例24】 已知向量(cos sin )(22)a x ,x ,b ,==,若85a b ⋅=,且42ππx <<.⑴试求出cos 4πx ⎛⎫- ⎪⎝⎭和tan 4πx ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值;⑵求sin 2(1tan )1tan x x x +-的值.【例25】 设向量()()3sin cos cos cos a x x b x x ==,,,,记()f x a b =⋅.⑴求函数()f x 的最小正周期;⑵画出函数()f x 在区间111212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,的简图,并指出该函数的图象可由()sin R y x x =∈的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到?⑶若63ππx ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,,函数()()g x f x m =+的最小值为2,试求出函数()g x 的最大值并指出x 取何值时,函数()g x 取得最大值.【例26】 已知向量33cos sin 22x x a ,⎛⎫= ⎪⎝⎭,cos sin 22x x b ,⎛⎫=- ⎪⎝⎭,且02πx ,⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,⑴求a b ⋅及a b +;⑵若()2f x a b a b λ=⋅-+的最小值是32-,求λ的值.【例27】 设平面上P 、Q 两点的坐标分别是cos ,sin 22x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,33cos ,sin 22x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,其中0,2πx ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.⑴求PQ 的表达式;⑵记()2()4R f x PQ PQ λλ=-∈,求函数()f x 的最小值.【例28】,,a b c 为△ABC 的内角A 、B 、C 的对边,(cos ,sin )22C C m =,(cos ,sin )22C Cn =-,且m 与n 的夹角为3π,求C ;【例29】 在∆ABC 中,a ,b ,c 分别为角A 、B 、C 的对边;若向量(2,0)m = 与(sin ,1cos )n B B =-的夹角为3π,求角B 的大小【例30】 已知A 、B 、C 三点的坐标分别为(3,0)A 、(0,3)B 、3(cos ,sin ),(,).22C ππααα∈(1)若||||AC BC =,求角α的值;(2)若1AC BC ⋅=-,求22sin sin 21tan ααα++的值。
15平面向量加减运算-学生版
待提升的知识点/题型…知识点一:向量的加法1:向量的加法(1) 求两个向量的和的运算,叫做向量的加法。
(2)已知向量a,b,在平面内任取一点A,作AB a, BC b,则向量AC叫做向量a,b的和。
记作:a b,即a b AB BC AC2 :向量的加法法则(1)三角形法则:两个向量“首尾”相接(2) 平行四边形法则:由同一点A为起点的两个已知向量a,b为邻边作平行四边形ABCD,则以A为起点的向量AC就是向量a,b 的和。
这种作两个向量和的方法叫做平行四边形法则3:向量和的特点(1)两相向量的和仍是一个向量;r r r r r r r「r「(2)当向量a与b不平行时,a +b与a,b的方向不同向,且|a + b |<|a|+|b |;(3)当向量a,b同向时,a b的方向与a,b同向,且|a b | | a | | b |当向量a,b反向时,若|a| |b|,则a b的方向与a,b同向,且|a b | |a | |b | ;若| a | | b |,则a b的方向与a,b反向,且|a b | |b | |a | ;4:向量的运算律(1)交换律:abb a ;( 2)结合律:(a b) c a (b c)说明:由于向量的加法满足交换律和结合律,对于多个向量的加法运算就可以按照任意的次序与任意的组合来进行了如:(a b) (c d) (b d) (a c);abcd e[d (ac)] (b e)(3) 实数的运算律与向量运算律比较丄…知识点二:向量的减法1向量的减法(1)用"相反向量”定义向量的减法①与a长度相同、方向相反的向量•叫做a的相反向量,记作a。
②规定:零向量的相反向量仍是零向量r r r r r r r③性质:(a) a ;a ( a) ( a) a 0如果a、b互为相反向量,则a= b,b = a,a+b = 0④向量减法的定义:向量a加上的b相反向量,叫做a与b的差.r r r r即: a b a ( b) 求两个向量差的运算叫做向量的减法.(2)用加法的逆运算定义向量的减法:向量的减法是向量加法的逆运算:若b+x = a,则x叫做a与b的差,记作a2:向量的减法法则 已知如图有a , b ,求作a(1)三角形法在平面内任取一点 uuu O ,作 OA r uuu r mu a ,OB b ,贝U BA(2)平行四边形: 在平面内任取一点uuu O ,作 OA r uuura , BOuuu uuw uuu r r则 BA BO OA a b . 知识精析、向量的加法 uuu uuruuu umr r r r r r (1) 如果 AB CD , 则 AB CD 5 (2) a (b c) (a b) cuuur uuur uuur uuuuuur AC uur uuu(3) AC CD DE AE (4) CD DA 0A . 1个B . 2个C . 3个D 4个uuu r uuur r r r r r 1-2 已知正万形 ABCD 的边长为 1, AB =a , AC =c , BC = b ,则 | a + b + c A.0 B.3 C. 72 D.2 72(一)典例分析、学一学例1-1下列各式中正确的有 ( )例 I 为()a例1-3已知正六边形 ABCDEF , O 为它的中心,若 BA a , BC b ,试用a , b 来表示向量 OE, BF,BD.(二)限时巩固,练一练1. (1) umr uuu uuu 在四边形 ABCD 中,向量 AB 、BC 、CD 的和向量是3. (2) (3) 向量(AB + MB )+( BO + BC )+ OM 化简后等于a ="向东走 4km ”,b ="向南走 3km ”,则 | a + b | == c ,DE=d ,AE3, AOB 60,则 a b且有 EB=DF 中,设 uuur r uur EC a,EA uuur r ,AD c ,则:r c 、向量的减法(一)典例分析、学一学uuu r uuu r uiur r uuu ur 例2-1如图,已知 AB a, BC b,CD c, DE d ,在图中标出已知的4个向量,并用向量r r r u uuu uuu uuu(2) AB AE a, b, c, d 表示卜列向量 (1) AD例2-2已知平行四边形 ABCD ,对角线AC 和BD 相交于点O ,下列等式成立的是(2. 如图,B 、D 在口AECF 的对角线上,UJ UUT uuur JUU UU UJU uuur UJ A. AB CD AC BD B. AB CD AC BD UU J UUT ULUT uuu UU J uuur UUT uu ur C. AB CD AC BD D. AB CD AC BD例2-3化简下列各式:① AB + BC + CA ;② AB — AC + BD — CD ;③ OA — OD + AD ; A 、1 B 、2 (二) 限时巩固、 练一练如图, 已知向量uuu r AB a 、 uuu BC r b 、 uuu CD UUJ uuuruuu uuu( 1)AB AC ; (2) A B AE ④ NQ + QP + MN — MP C 、3 D 、4 r uuu J r r r u c 、 DEd ;试用a 、b 、c 、d 表示下列向量 E结果为零向量的个数是( )D C B 三、向量的画法(一)典例分析,学一学例3-1已知向量a, b,c ;r cr r c 例3-2如图,已知向量 r r r u a 、b 、c 、d ,分别画出下列向量:1.在平行四边形ABCD中,若uuu r uuu r uuurAD a, AB b,贝U DB (用a和b表示)2. 已知向量a、b的模分别为3, 4,则| a —b |的取值范围为3. 已知I OA | =4, |OB | =8, / AOB=60 ,则 | AB | =4.uu已知OA a ,uurOBuuub ,若OA 12 ,5,且AOB 90°,则a b5•如图,在平行四边形ABCD中,已知AC BD交于点uuu O,ABr ujura, ADuur 则AO uur DO6.平行四边形ABCD中,M为DC中点, N为BC的中点. uunAB,AD b,7 .8.9. …uuuu则MN (用a , b表示).F列等式中,正确的个数是(① abba ② abbauurF列四式不能化简为AD的是(uuu uuu uuu A.( AB + CD )+ BCuuu uur uuuuC. AD + AD - BMa ④(a)C. 3a) 0uur uurB. (AD + MB)+(uuir uuu uuu D.OC -OA + CD已知AD是厶ABC的中线,试用第二部分1 .已知正方形ABCD的边长为1 ,uuiu uuuuBC +CM )uuiruuu uurAB, AD, AC表示向量uuurBD, DCuuiruuuABr uuu r a , BC b,则 a b为.uuu r uuu r 2 .在口ABCD中 , AC = a , AB = b , uuu BC =uuu uuu uuu 3.在四边形ABCD中,若AC AB ADuuu,且ABuurAD ,那么四边形ABCD为(7.如图,点 E 、 F 在平行四边形 ABCD 的对角线 uuu uurULU UUU (1)填空: BC BA =BA AF =BC AF6.如图,已知在梯形 ABCD 中,AD // BC ,点E 在边BC 上,联结 DE , AC .「士宀 uuir uuur uuu uuu(1) 填空:CD DE ______________ ; BC BA _______________ ;(2)如果把图中线段都画成有向线段 ,那么在这些有向线段所表示的向量中,试写出四个与向量 uuuBE 平行的向量是 __________________ ;uuu uur(3) 求作:AB AD .(请说明哪个向量是所求作的向量)8.已知口 ABCD 点E 是BC 边的中点,请回答下列问题:uuir ULUT ULUT uuir(1)在图中求作 AD 与DC 的和向量:AD DC = ______________ A 、矩形 B 、菱形 C 、正方形 D 、不是矩形、菱形的四边形4.已知平行四边形 ABCD , O 为平面上任意一点 UJU r uun •设 OA a ,0B r uuu r uuur u b ,OC c ,OD d ,则( r o r o 出d In d M dr 出d r uuu uuur 5.化简:(1) AB CD uuu uuir BE DE uur uuu uuur_________ ; (2) BC DA MBuuu u CMA nBD 上,且 EB = DF . uuu ULUT______ ; BC AF _________1. __________________ (1) 既有 __________ 、又有的量,叫做向量.(2) _________________ 向量的--------------------------- 也叫向量的模(或向量的长度) ______________________ 它是一个--------------------------(3)零向量:大小为 ______ ,方向_________ 的向量;记作_________.2. __________________ (1)方向 ______ 且大小的两个向量叫做相等向量.(2) ____________ 方向___________ 且大小的两个向量叫做相反向量.(3) _____________________方向的两个向量叫做平行向量.(1) 向量加法、减法的三角形法则:uuu uuu ujur ujuAB BC;AC BC(2) 向量加法、减法的平行四边形法则:uuu uuur uuu uuuAB AD;AB AD3. 向量的运算(3)向量的加法运算律:向量加法满足交换律,即:_________________________向量加法满足结合律,即:_________________________1.如图,梯形ABCD中,AD//BC , AB=CD, O为对角线AC与BD的交点,那么下列结论正确的B第6题图C . AB AD BD2•下列关于向量的运算,正确的是((A ) AB BC CA 0;(C ) AB AC CB ;D . ABAD BD)(B ) AB CB CA ;匚(D ) AB AD BD 。
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。
平面向量5类解题技巧(解析版)
平面向量5类解题技巧(“爪子定理”、系数和(等和线)、极化恒等式、奔驰定理与三角形四心问题、范围与最值问题)技法01“爪子定理”的应用及解题技巧“爪子定理”是平面向量基本定理的拓展,用“爪子定理”能更快速求解,需同学们重点学习掌握知识迁移形如AD =xAB +yAC条件的应用(“爪子定理”)“爪”字型图及性质:(1)已知AB ,AC 为不共线的两个向量,则对于向量AD ,必存在x ,y ,使得AD =xAB+yAC。
则B ,C ,D 三点共线⇔x +y =1当0<x +y <1,则D 与A 位于BC 同侧,且D 位于A 与BC 之间当x +y >1,则D 与A 位于BC 两侧x +y =1时,当x >0,y >0,则D 在线段BC 上;当xy <0,则D 在线段BC 延长线上(2)已知D 在线段BC 上,且BD :CD =m :n ,则AD =n m +n AB +m m +nAC1(全国·高考真题)设D 为△ABC 所在平面内一点,且BC =3CD,则()A.AD =-13AB+43ACB.AD =13AB-43AC C.AD =43AB +13ACD.AD =43AB -13AC 【解析】解析:由图可想到“爪字形图得:AC =14AB +34AD ,解得:AD =-13AB+43AC答案:A2(2023江苏模拟)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()A.911B.511C.311D.211【解析】解:观察到B ,P ,N 三点共线,利用“爪”字型图,可得AP =mAB +nAN ,且m +n =1,由AN =13NC 可得AN =14AC ,所以AP =mAB +14nAC ,由已知AP =mAB +211AC 可得:14n =211⇒n =811,所以m =311答案:C1(2022·全国·统考高考真题)在△ABC 中,点D 在边AB 上,BD =2DA .记CA =m ,CD =n,则CB =()A.3m -2n B.-2m +3nC.3m +2nD.2m +3n【答案】B【分析】根据几何条件以及平面向量的线性运算即可解出.【详解】因为点D 在边AB 上,BD =2DA ,所以BD =2DA ,即CD -CB =2CA -CD,所以CB =3CD -2CA =3n -2m =-2m +3n .故选:B .2(全国·高考真题)在△ABC 中,AB =c ,AC =b .若点D 满足BD =2DC ,则AD=()A.23b +13c B.53c -23bC.23b -13cD.13b +23c【答案】A【详解】试题分析:AD =AB +BD =c +23AC -AB =c +23b -c =23b +13c,故选A .3(2020·新高考全国1卷·统考高考真题)已知平行四边形ABCD ,点E ,F 分别是AB ,BC 的中点(如图所示),设AB =a ,AD =b ,则EF等于()A.12a +bB.12a -bC.12b -aD.12a +b 【答案】A【分析】利用向量的线性运算,即可得到答案;【详解】连结AC ,则AC 为△ABC 的中位线,∴EF =12AC =12a +12b ,故选:A4(全国·高考真题)在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB =()A.34AB-14ACB.14AB-34ACC.34AB+14ACD.14AB+34AC【答案】A【分析】分析:首先将图画出来,接着应用三角形中线向量的特征,求得BE =12BA +12BD ,之后应用向量的加法运算法则-------三角形法则,得到BC =BA +AC ,之后将其合并,得到BE=34BA+14AC ,下一步应用相反向量,求得EB =34AB -14AC ,从而求得结果.【详解】根据向量的运算法则,可得BE =12BA +12BD =12BA +14BC =12BA +14BA +AC =12BA+14BA +14AC =34BA +14AC ,所以EB =34AB -14AC ,故选A .【点睛】该题考查的是有关平面向量基本定理的有关问题,涉及到的知识点有三角形的中线向量、向量加法的三角形法则、共线向量的表示以及相反向量的问题,在解题的过程中,需要认真对待每一步运算.5(江苏·高考真题)设D 、E 分别是ΔABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC . 若DE =λ1AB +λ2AC(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值是【答案】12【详解】依题意,DE =DB +BE =12AB +23BC=12AB +23(AC -AB )=-16AB+23AC ,∴-16AB +23AC =λ1AB +λ2AC ,∴λ1=-16,λ2=23,故λ1+λ2=-16+23=12.【考点定位】平面向量的加法、减法法则.分析、计算能力.中等题.技法02系数和(等和线)的应用及解题技巧近年,高考、模考中有关“系数和(等和线)定理”背景的试题层出不穷,学生在解决此类问题时,往往要通过建系或利用角度与数量积处理,结果因思路不清、解题繁琐,导致得分率不高,而向量三点共线定理与等和线巧妙地将代数问题转化为图形关系问题,将系数和的代数运算转化为距离的比例运算,数形结合思想得到了有效体现,同时也为相关问题的解决提供了新的思路,大家可以学以致用知识迁移如图,P 为ΔAOB 所在平面上一点,过O 作直线l ⎳AB ,由平面向量基本定理知:存在x ,y ∈R ,使得OP =xOA +yOB下面根据点P 的位置分几种情况来考虑系数和x +y 的值①若P ∈l 时,则射线OP 与l 无交点,由l ⎳AB 知,存在实数λ,使得OP =λAB 而AB =OB -OA ,所以OP =λOB -λOA ,于是x +y =λ-λ=0②若P ∉l 时,(i )如图1,当P 在l 右侧时,过P 作CD ⎳AB ,交射线OA ,OB 于C ,D 两点,则ΔOCD ∼ΔOAB ,不妨设ΔOCD 与ΔOAB 的相似比为k 由P ,C ,D 三点共线可知:存在λ∈R 使得:OP =λOC +(1-λ)OD =kλOA +k (1-λ)OB 所以x +y =kλ+k (1-λ)=k(ii )当P 在l 左侧时,射线OP 的反向延长线与AB 有交点,如图1作P 关于O 的对称点P ,由(i )的分析知:存在存在λ∈R 使得:OP=λOC +(1-λ)OD =kλOA +(1-λ)OB所以OP=-kλOA +-(1-λ)OB于是x +y =-kλ+-k (1-λ)=-k综合上面的讨论可知:图中OP 用OA ,OB线性表示时,其系数和x +y 只与两三角形的相似比有关。
(完整版)平面向量题型汇总
《平面向量》题型汇总类型(一):向量的夹角问题1.平面向量b a ,41==且满足2.=b a ,则b a 与的夹角为 .2.已知非零向量b a ,)(a b b 2-⊥=,则b a 与的夹角为 .3.已知向量b a ,满足424)2.(==-=+-b a b a )(,则b a 与的夹角为 . 4.设非零向量a 、b 、c 满足c b a c b a =+==|,|||||,则>=<b a , .类型(二):向量共线问题1.已知向量),(),,(x b a 211==若a b b a 24-+与平行,则实数x 的值是 .2.已知),(),,(),,(73231x C B A --a AB =,b BC =且a ∥b , 则x= . 3.已知a =(1,2),b =(-3,2)若k a +2b 与2a -4b 共线,则k= .4.已知b a ,不共线,b a d b a k c -=+=,,如果c ∥d ,那么k= ,c 与d 的方向关系是 .5. 已知向量且),(),,(,221m b a -==a ∥b ,则=+b a 32 .类型(三): 向量的垂直问题1.已知向量=--==b b a n b n a 垂直,则与),若,(),,(211 .2.已知),1,1(),0,1(==b a 当λ= 时,a b a 与λ+垂直?3.已知,24),(=a 与a 垂直的单位向量的坐标为 .4. 已知向量的值为垂直,则实数与且向量),(λλb a b a b a 2)0,1(,23-+-=-=5. =⊥-===k b c a k c b a ,则)若(,),(),2,()3,1(,13 .6. )满足于(,若向量),(a c c b a +-==)3,2(,21∥b ,___=+⊥c b a c ),则(类型(四)投影问题1.已知,4,5==b a ,b a 与的夹角32πθ=,则向量b 在向量a 上的投影为 2.在Rt △ABC 中,===∠AC AB AC C .,4,2则π 3.关于c a b a ..=且0≠a ,下列几种说法正确的是 ① )(c b a -⊥; ② b ⊥c ; ③0).(=-c b a④b 在a 方向上的投影等于c 在a 方向上的投影 ;⑤a b λ=; ⑥c b =类型(四)求向量的模的问题1. 已知零向量==+==b b a b a a ,则),(25,10.,12 .2. 已知向量b a ,满足=+=-==b a b a b a ,则2,2,1 .3. 已知向量a )3,1(=,=+-=ba b ,则)0,2( . 4.已知向量b a b a -==则),cos ,1(),sin ,1(θθ的最大值为 .5. 设向量a ,b 满足的值为则b a b a a b a +-⊥==2),2(,2,1 .类型(五)平面向量基本定理的应用问题1.若a =(1,1),b =(1,-1),c =(-1,-2),则c 等于 ( )(A) b a 2321+- (B)b a 2321-- (C)b a 2123- (D)b a 2123+- 2.如图,已知O 为平行四边形ABCD 内一点,OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,则OD →= .3.已知b a c c b a μλμλ+=-===的值,使和),求,(),,(),,(011101类型(六)平面向量与三角函数结合题1.已知向量(2sin ,cos )42x x m =,(cos 4x n =,设函数()f x m n =⋅ ⑴求函数()f x 的解析式 (2)求()f x 的最小正周期;(3)若0x ≤≤π,求()f x 的最大值和最小值.2. 已知322ππα<<,A 、B 、C 在同一个平面直角坐标系中的坐标分别为 (3,0)A 、(0,3)B 、(cos ,sin )C αα.(1)若||||AC BC =,求角α的值;(2)当1AC BC ⋅=-时,求22sin sin(2)1tan ααα++的值.3. 已知ABC ∆的三个内角A 、B 、C 所对的三边分别是a 、b 、c ,平面向量))sin(,1(A B m -=,平面向量).1),2sin((sin A C n -=(1)如果,3,3,2=∆==S ABC C c 的面积且π求a 的值;(2)若,n m ⊥请判断ABC ∆的形状.4. 已知向量)cos 2,(sin ),sin ,2(2x x b x a ==,函数b a x f ⋅=)((1)求)(x f 的周期和单调增区间;(2)若在ABC ∆中,角C B A ,,所对的边分别是c b a ,,,C b B c a cos cos )2(=-,求)(A f 的取值范围。
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平面向量常见题型与解题方法归纳
(1)
常见题型分类
题型一:向量的有关概念与运算
例1:已知a 是以点A (3,-1)为起点,且与向量b = (-3,4)平行的单位向量,则向量a 的终点坐标是 .
例2:已知| a |=1,| b |=1,a 与b 的夹角为60°, x =2a -b ,y =3b -a ,则x 与y 的夹角的余弦是多少?
题型二:向量共线与垂直条件的考查
例1(1),a b 为非零向量。
“a b ⊥”是“函数()()()f x xa b xb a =+⋅-为一次函数”的
A 充分而不必要条件
B 必要不充分条件
C 充要条件
D 既不充分也不必要条件
(2)已知O ,N ,P 在ABC ∆所在平面内,且,0OA OB OC NA NB NC ==++=,且
PA PB PB PC PC PA •=•=•,则点O ,N ,P 依次是ABC ∆的
A.重心 外心 垂心
B.重心 外心 内心
C.外心 重心 垂心
D.外心 重心 内心
例2.已知平面向量a =(3,-1),b =(21,
23).(1) 若存在实数k 和t ,便得x =a +(t 2-3)b , y =-k a +t b ,
且x ⊥y ,试求函数的关系式k =f(t);(2) 根据(1)的结论,确定k =f(t)的单调区间.
例3: 已知平面向量a =(3,-1),b
=(21,23),若存在不为零的实数k 和角α,使向量c =a +(sin α-3)b , d =-k a +(sin α)b ,且c ⊥d ,试求实数k 的取值范围.
例4:已知向量)1,2(),2,1(-==b a ,若正数k 和t 使得向量 b t a k y b t a x 1)1(2+-=++=与垂直,求k 的最小值.
题型三:向量的坐标运算与三角函数的考查
向量与三角函数结合,题目新颖而又精巧,既符合在知识的“交汇处”构题,又加强了对双基的考查. 例7.设函数f (x )=a · b ,其中向量a =(2cos x , 1), b =(cos x ,3sin2x ), x ∈R.(1)若f(x )=1-3且x ∈[-3π,3π],求x ;(2)若函数y =2sin2x 的图象按向量c =(m , n) (m ﹤2
π)平移后得到函数y =f(x )的图象,求实数m 、n 的值.
例8:已知a =(cosα,sin α),b =(cosβ,sinβ)(0<α<β<π),(1)求证: a +b 与a -b 互相垂直; (2)若k a +b 与a -k b 的模大小相等(k ∈R 且k ≠0),求β-α
巩固练习
1.函数cos(2)26y x π
=+-的图象F 按向量a 平移到'F ,'F 的函数解析式为(),y f x =当()y f x =为奇函数
时,向量a 可以等于
.(,2)6A π
-- .(,2)6B π
- .(,2)6
C π- .(,2)6
D π 1. 2.给定两个长度为1的平面向量OA 和OB ,它们的夹角为120o .
如图所示,点C 在以O 为圆心的圆弧AB 上变动.若
,OC xOA yOB =+其中,x y R ∈,则x y +的最大值是________.
3给出下列命题
① 非零向量a 、b 满足|a |=|b |=|a -b |,则a 与a +b 的夹角为30°;
② a ·b >0是a 、b 的夹角为锐角的充要条件;
③ 将函数y =|x -1|的图象按向量a =(-1,0)平移,得到的图像对应的函数为y =|x |;
④若(AC AB +)·(AC AB -)=0,则△ABC 为等腰三角形 以上命题正确的是 。
(注:把你认为正确的命题的序号都填上)。