
2、精練習(xí)題。復(fù)習(xí)時(shí)不要搞“題海戰(zhàn)術(shù)”,應(yīng)在老師的指導(dǎo)下,選一些源于課本的變式題,或體現(xiàn)基本概念、基本方法的基本題,通過(guò)解題來(lái)提高思維能力和解題技巧,加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的深入理解。在解題時(shí),要獨(dú)立思考,一題多思,一題多解,反復(fù)玩味,悟出道理。
3、加強(qiáng)審題的規(guī)范性。每每大考過(guò)后,總有同學(xué)抱怨沒(méi)考好,糾其原因是考試時(shí)沒(méi)有注意審題。審題決定了成功與否,不解決這個(gè)問(wèn)題勢(shì)必影響到高考的成敗。那么怎么審題呢? 應(yīng)找出題目中的已知條件 ;善于挖掘題目中的隱含條件 ;認(rèn)真分析條件與目標(biāo)的聯(lián)系,確定解題思路 。
4、重視錯(cuò)題。錯(cuò)誤是最好的老師”,但更重要的是尋找錯(cuò)因,及時(shí)進(jìn)行總結(jié),三五個(gè)字,一兩句話都行,言簡(jiǎn)意賅,切中要害,以利于吸取教訓(xùn),力求相同的錯(cuò)誤不犯第二次。
第01講 平面向量的概念、線性運(yùn)算及坐標(biāo)表示
目錄
知識(shí)點(diǎn)一.向量的有關(guān)概念
(1)定義:既有大小又有方向的量叫做向量,向量的大小叫做向量的長(zhǎng)度(或模).
(2)向量的模:向量的大小,也就是向量的長(zhǎng)度,記作.
(3)特殊向量:
①零向量:長(zhǎng)度為0的向量,其方向是任意的.
②單位向量:長(zhǎng)度等于1個(gè)單位的向量.
③平行向量:方向相同或相反的非零向量.平行向量又叫共線向量.規(guī)定:與任一向量平行.
④相等向量:長(zhǎng)度相等且方向相同的向量.
⑤相反向量:長(zhǎng)度相等且方向相反的向量.
知識(shí)點(diǎn)二.向量的線性運(yùn)算和向量共線定理
(1)向量的線性運(yùn)算
【注意】
(1)向量表達(dá)式中的零向量寫(xiě)成,而不能寫(xiě)成0.
(2)兩個(gè)向量共線要區(qū)別與兩條直線共線,兩個(gè)向量共線滿(mǎn)足的條件是:兩個(gè)向量所在直線平行或重合,而在直線中,兩條直線重合與平行是兩種不同的關(guān)系.
(3)要注意三角形法則和平行四邊形法則適用的條件,運(yùn)用平行四邊形法則時(shí)兩個(gè)向量的起點(diǎn)必須重合,和向量與差向量分別是平行四邊形的兩條對(duì)角線所對(duì)應(yīng)的向量;運(yùn)用三角形法則時(shí)兩個(gè)向量必須首尾相接,否則就要把向量進(jìn)行平移,使之符合條件.
(4)向量加法和減法幾何運(yùn)算應(yīng)該更廣泛、靈活如:,,.
知識(shí)點(diǎn)三.平面向量基本定理和性質(zhì)
1、共線向量基本定理
如果,則;反之,如果且,則一定存在唯一的實(shí)數(shù),使.(口訣:數(shù)乘即得平行,平行必有數(shù)乘).
2、平面向量基本定理
如果和是同一個(gè)平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對(duì)于該平面內(nèi)的任一向量,都存在唯一的一對(duì)實(shí)數(shù),使得,我們把不共線向量,叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底,記為,叫做向量關(guān)于基底的分解式.
注意:由平面向量基本定理可知:只要向量與不共線,平面內(nèi)的任一向量都可以分解成形如的形式,并且這樣的分解是唯一的.叫做,的一個(gè)線性組合.平面向量基本定理又叫平面向量分解定理,是平面向量正交分解的理論依據(jù),也是向量的坐標(biāo)表示的基礎(chǔ).
推論1:若,則.
推論2:若,則.
3、線段定比分點(diǎn)的向量表達(dá)式
如圖所示,在中,若點(diǎn)是邊上的點(diǎn),且(),則向量.在向量線性表示(運(yùn)算)有關(guān)的問(wèn)題中,若能熟練利用此結(jié)論,往往能有“化腐朽為神奇”之功效,建議熟練掌握.
D
A
C
B
4、三點(diǎn)共線定理
平面內(nèi)三點(diǎn)A,B,C共線的充要條件是:存在實(shí)數(shù),使,其中,為平面內(nèi)一點(diǎn).此定理在向量問(wèn)題中經(jīng)常用到,應(yīng)熟練掌握.
A、B、C三點(diǎn)共線
存在唯一的實(shí)數(shù),使得;
存在唯一的實(shí)數(shù),使得;
存在唯一的實(shí)數(shù),使得;
存在,使得.
5、中線向量定理
如圖所示,在中,若點(diǎn)D是邊BC的中點(diǎn),則中線向量,反之亦正確.
D
A
C
B
知識(shí)點(diǎn)四.平面向量的坐標(biāo)表示及坐標(biāo)運(yùn)算
(1)平面向量的坐標(biāo)表示.
在平面直角坐標(biāo)中,分別取與軸,軸正半軸方向相同的兩個(gè)單位向量作為基底,那么由平面向量基本定理可知,對(duì)于平面內(nèi)的一個(gè)向量,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)使,我們把有序?qū)崝?shù)對(duì)叫做向量的坐標(biāo),記作.
(2)向量的坐標(biāo)表示和以坐標(biāo)原點(diǎn)為起點(diǎn)的向量是一一對(duì)應(yīng)的,即有
向量向量點(diǎn).
(3)設(shè),,則,,即兩個(gè)向量的和與差的坐標(biāo)分別等于這兩個(gè)向量相應(yīng)坐標(biāo)的和與差.
若,為實(shí)數(shù),則,即實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo),等于用該實(shí)數(shù)乘原來(lái)向量的相應(yīng)坐標(biāo).
(4)設(shè),,則=,即一個(gè)向量的坐標(biāo)等于該向量的有向線段的終點(diǎn)的坐標(biāo)減去始點(diǎn)坐標(biāo).
知識(shí)點(diǎn)五.平面向量的直角坐標(biāo)運(yùn)算
①已知點(diǎn),,則,
②已知,,則,,
,.
,
【解題方法總結(jié)】
(1)向量的三角形法則適用于任意兩個(gè)向量的加法,并且可以推廣到兩個(gè)以上的非零向量相加,稱(chēng)為多邊形法則.一般地,首尾順次相接的多個(gè)向量的和等于從第一個(gè)向量起點(diǎn)指向最后一個(gè)向量終點(diǎn)的向量.
即.
(2),當(dāng)且僅當(dāng)至少有一個(gè)為時(shí),向量不等式的等號(hào)成立.
(3)特別地:或當(dāng)且僅當(dāng)至少有一個(gè)為時(shí)或者兩向量共線時(shí),向量不等式的等號(hào)成立.
(4)減法公式:,常用于向量式的化簡(jiǎn).
(5)、、三點(diǎn)共線,這是直線的向量式方程.
題型一:平面向量的基本概念
例1.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))下列說(shuō)法中正確的是( )
A.單位向量都相等
B.平行向量不一定是共線向量
C.對(duì)于任意向量,必有
D.若滿(mǎn)足且與同向,則
【答案】C
【解析】依題意,
對(duì)于A,單位向量模都相等,方向不一定相同,故錯(cuò)誤;
對(duì)于B,平行向量就是共線向量,故錯(cuò)誤;
對(duì)于C,若同向共線,,
若反向共線,,
若不共線,根據(jù)向量加法的三角形法則及
兩邊之和大于第三邊知.
綜上可知對(duì)于任意向量,必有,故正確;
對(duì)于D,兩個(gè)向量不能比較大小,故錯(cuò)誤.
故選:C.
例2.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))給出如下命題:
①向量的長(zhǎng)度與向量的長(zhǎng)度相等;
②向量與平行,則與的方向相同或相反;
③兩個(gè)有共同起點(diǎn)而且相等的向量,其終點(diǎn)必相同;
④兩個(gè)公共終點(diǎn)的向量,一定是共線向量;
⑤向量與向量是共線向量,則點(diǎn),,,必在同一條直線上.
其中正確的命題個(gè)數(shù)是( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【解析】對(duì)于①,向量與向量,長(zhǎng)度相等,方向相反,故①正確;
對(duì)于②,向量與平行時(shí),或?yàn)榱阆蛄繒r(shí),不滿(mǎn)足條件,故②錯(cuò)誤;
對(duì)于③,兩個(gè)有共同起點(diǎn)且相等的向量,其終點(diǎn)也相同,故③正確;
對(duì)于④,兩個(gè)有公共終點(diǎn)的向量,不一定是共線向量,故④錯(cuò)誤;
對(duì)于⑤,向量與是共線向量,點(diǎn),,,不一定在同一條直線上,故⑤錯(cuò)誤.
綜上,正確的命題是①③.
故選:B.
例3.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))下列命題中正確的是( )
A.若,則B.
C.與的方向相反D.若,則
【答案】B
【解析】對(duì)于A選項(xiàng),由于任意兩個(gè)向量不能比大小,故A錯(cuò);
對(duì)于B選項(xiàng),,故B對(duì);
對(duì)于C選項(xiàng),與的方向相同,故C錯(cuò);
對(duì)于D選項(xiàng),若,但、、的方向不確定,故D錯(cuò).
故選:B.
變式1.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))下列說(shuō)法正確的是( )
A.若,則B.若,則
C.若,則D.若,則不是共線向量
【答案】C
【解析】A. 因?yàn)橄蛄坎荒鼙容^大小,所以該選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B. 若,則不一定相等,有可能它們方向不同,但是模相等,所以該選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C. 若,則,所以該選項(xiàng)正確;
D. 若,則也有可能是共線向量,有可能方向相同模不相等,有可能方向相反,所以該選項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選:C
變式2.(2023·全國(guó)·高三對(duì)口高考)給出下列四個(gè)命題:
①若,則;
②若,則A,B,C,D是一個(gè)平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn);
③若,則;
④若,,則;
其中正確的命題的個(gè)數(shù)為( )
A.4B.3C.2D.1
【答案】D
【解析】①若,只能說(shuō)明模相等,它們方向不一定相同或相反,錯(cuò);
②若,若且,即A,B,C,D是一個(gè)平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn),若四點(diǎn)共線,不能構(gòu)成平行四邊形,錯(cuò);
③若,即、分別為相等向量,故,對(duì);
④若,,當(dāng)為零向量時(shí)不一定成立,錯(cuò).
故選:D
變式3.(2023·全國(guó)·高三對(duì)口高考)若,則,,( )
A.都是非零向量時(shí)也可能無(wú)法構(gòu)成一個(gè)三角形
B.一定不可能構(gòu)成三角形
C.都是非零向量時(shí)能構(gòu)成三角形
D.一定可構(gòu)成三角形
【答案】A
【解析】ACD選項(xiàng),若非零向量共線時(shí),也能滿(mǎn)足,但無(wú)法構(gòu)成一個(gè)三角形,A正確,CD錯(cuò)誤;
B選項(xiàng),當(dāng)非零向量?jī)蓛刹还簿€時(shí),可構(gòu)成三角形,B錯(cuò)誤.
故選:A
【解題方法總結(jié)】
準(zhǔn)確理解平面向量的基本概念是解決向量題目的關(guān)鍵.共線向量即為平行向量,非零向量平行具有傳遞性,兩個(gè)向量方向相同或相反就是共線向量,與向量長(zhǎng)度無(wú)關(guān),兩個(gè)向量方向相同且長(zhǎng)度相等,就是相等向量.共線向量或相等向量均與向量起點(diǎn)無(wú)關(guān).
題型二:平面向量的線性表示
例4.(2023·山東泰安·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))在中,點(diǎn)為中點(diǎn),點(diǎn)在上且.記,則( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】如圖所示:
由,
所以,
又,
,
又因?yàn)闉橹悬c(diǎn),
,
則,
故選:B.
例5.(2023·河北邯鄲·統(tǒng)考三模)已知等腰梯形滿(mǎn)足,與交于點(diǎn),且,則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】
依題意,顯然,故有,
即,,則,故A正確;
又四邊形是等腰梯形,故,即,故B正確;
在中,,故C正確;
又,所以D錯(cuò)誤;
故選:D.
例6.(2023·河北·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知為所在平面內(nèi)一點(diǎn),且滿(mǎn)足,則( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】如圖,
因?yàn)?,所以是線段的四等分點(diǎn),且,
所以,
故A,B錯(cuò)誤;
由,可得,故C正確,D錯(cuò)誤,
故選:C.
變式4.(2023·河北·高三學(xué)業(yè)考試)化簡(jiǎn)所得的結(jié)果是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】.
故選:C
變式5.(2023·貴州貴陽(yáng)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))在中,AD為BC邊上的中線,E為AD的中點(diǎn),則( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】
由D為中點(diǎn),根據(jù)向量的運(yùn)算法則,
可得,
在中,.
故選:D.
變式6.(2023·貴州黔東南·高三??茧A段練習(xí))已知在平行四邊形ABCD中,E,F(xiàn)分別是邊CD,BC的中點(diǎn),則( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】如圖所示,由中位線定理和平行四邊形的性質(zhì)得:
,
故選:D
變式7.(2023·山東濱州·??寄M預(yù)測(cè))如圖所示,點(diǎn)E為的邊AC的中點(diǎn),F(xiàn)為線段BE上靠近點(diǎn)B的四等分點(diǎn),則=( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】
.
故選:C.
變式8.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))在平行四邊形中,對(duì)角線與交于點(diǎn),若,則( )
A.B.2C.D.
【答案】B
【解析】在平行四邊形中,,所以.
故選:B.
變式9.(2023·河南·襄城高中校聯(lián)考三模)已知等腰梯形ABCD中,,,BC的中點(diǎn)為E,則( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】∵,
∴,
∴,
∴.
故選:B.
【解題方法總結(jié)】
(1)兩向量共線問(wèn)題用向量的加法和減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為需要選擇的目標(biāo)向量即可,而此類(lèi)問(wèn)題又以“爪子型”為幾何背景命題居多,故熟練掌握“爪子型”公式更有利于快速解題.
(2)進(jìn)行向量運(yùn)算時(shí),要盡可能轉(zhuǎn)化到平行四邊形或三角形中,選用從同一頂點(diǎn)出發(fā)的基本向量或首尾相接的向量,運(yùn)用向量加、減法運(yùn)算及數(shù)乘運(yùn)算來(lái)求解.
(3)除了充分利用相等向量、相反向量和線段的比例關(guān)系外,有時(shí)還需要利用三角形中位線、相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例等平面幾何的性質(zhì),把未知向量轉(zhuǎn)化為與已知向量有直接關(guān)系的向量來(lái)求解.
題型三:向量共線的運(yùn)用
例7.(2023·廣東廣州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))在中,是邊上一點(diǎn),且是上一點(diǎn),若,則實(shí)數(shù)的值為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】由,得出,
由得
,
因?yàn)槿c(diǎn)共線,所以,解得.
故選:D.
例8.(2023·湖南長(zhǎng)沙·長(zhǎng)沙市實(shí)驗(yàn)中學(xué)??既#┤鐖D,在中,M為線段的中點(diǎn),G為線段上一點(diǎn),,過(guò)點(diǎn)G的直線分別交直線,于P,Q兩點(diǎn),,,則的最小值為( ).
A.B.C.3D.9
【答案】B
【解析】因?yàn)镸為線段的中點(diǎn),所以,又因?yàn)?,所以?br>又,,所以,
又三點(diǎn)共線,所以,即,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào).
故選:B.
例9.(2023·山西·高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖,在中,D是BC邊中點(diǎn),CP的延長(zhǎng)線與AB交于AN,則( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】設(shè),
則,
因?yàn)镹,P,C三點(diǎn)共線,
所以,解得,
所以,所以.
故選:B.
變式10.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))如圖所示,已知點(diǎn)G是△ABC的重心,過(guò)點(diǎn)G作直線分別與AB,AC兩邊交于M,N兩點(diǎn),設(shè)x=,y=,則的值為( )
A.3B.4
C.5D.6
【答案】A
【解析】由題意且,而x=,y=,
所以,
又G是△ABC的重心,故,
所以,可得,即.
故選:A
變式11.(2023·重慶沙坪壩·高三重慶一中??茧A段練習(xí))在中,為上一點(diǎn),為線段上任一點(diǎn)(不含端點(diǎn)),若,則的最小值是( )
A.8B.10C.13D.16
【答案】D
【解析】由題意,如下示意圖知:,且,又,
所以,故且,
故,
僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立.
所以的最小值是16.
故選:D
變式12.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知向量、不共線,且,若與共線,則實(shí)數(shù)的值為( )
A.B.C.或D.或
【答案】C
【解析】因?yàn)榕c共線,則存在,使得,即,
因?yàn)橄蛄?、不共線,則,整理可得,即,
解得或.
故選:C.
變式13.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知直線上有三點(diǎn),,,為外一點(diǎn),又等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,若,則( )
A.B.3C.D.
【答案】A
【解析】點(diǎn)、、是直線上不同的三點(diǎn),
存在非零實(shí)數(shù),使;
若,
,;
;
數(shù)列是等差數(shù)列,
;
.
故選:A.
變式14.(2023·全國(guó)·高三對(duì)口高考)設(shè)兩個(gè)非零向量與不共線.
(1)若,,求證三點(diǎn)共線.
(2)試確定實(shí)數(shù),使和共線.
【解析】(1)因?yàn)?,,?br>所以
所以,共線,
又因?yàn)樗鼈冇泄颤c(diǎn),
所以三點(diǎn)共線;
(2)因?yàn)楹凸簿€,
所以存在實(shí)數(shù),使,
所以,
即 .
又,是兩個(gè)不共線的非零向量,
所以
所以,
所以或.
變式15.(2023·全國(guó)·高三對(duì)口高考)如圖所示,在△ABC中,D,F(xiàn)分別是BC,AC的中點(diǎn),.
(1)用表示;
(2)求證:B,E,F(xiàn)三點(diǎn)共線.
【解析】(1)在△ABC中,D,F(xiàn)分別是BC,AC的中點(diǎn),
則,
故,
,
,
;
(2)證明:因?yàn)?,?br>所以,
所以,
又因有公共點(diǎn),
所以B,E,F(xiàn)三點(diǎn)共線.
【解題方法總結(jié)】
要證明A,B,C三點(diǎn)共線,只需證明與共線,即證=().若已知A,B,C三點(diǎn)共線,則必有與共線,從而存在實(shí)數(shù),使得=.
題型四:平面向量基本定理及應(yīng)用
例10.(2023·上海·高三專(zhuān)題練習(xí))設(shè)是兩個(gè)不平行的向量,則下列四組向量中,不能組成平面向量的一個(gè)基底的是( )
A.和B.和
C.和D.和
【答案】C
【解析】依題意,不共線,
A選項(xiàng),不存在使,
所以和可以組成基底.
B選項(xiàng),不存在使,
所以和可以組成基底.
C選項(xiàng),,
所以和不能構(gòu)成基底.
D選項(xiàng),不存在使,
所以和可以組成基底.
故選:C
例11.(2023·四川成都·四川省成都市玉林中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))已知向量是平面內(nèi)所有向量的一組基底,則下面的四組向量中,不能作為基底的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】對(duì)于A,假設(shè)共線,則存在,使得,
因?yàn)椴还簿€,所以沒(méi)有任何一個(gè)能使該等式成立,
即假設(shè)不成立,也即不共線,則能作為基底;
對(duì)于B,假設(shè)共線,則存在,使得,
即無(wú)解,所以沒(méi)有任何一個(gè)能使該等式成立,
即假設(shè)不成立,也即不共線,則能作為基底;
對(duì)于C,因?yàn)?,所以?xún)上蛄抗簿€,
不能作為一組基底,C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,假設(shè)共線,則存在,
使得,
即無(wú)解,所以沒(méi)有任何一個(gè)能使該等式成立,
即假設(shè)不成立,也即不共線,則能作為基底,
故選:C.
例12.(2023·河北滄州·??寄M預(yù)測(cè))在中,點(diǎn)為與的交點(diǎn),,則( )
A.0B.C.D.
【答案】B
【解析】因?yàn)?,所以為中點(diǎn),
三點(diǎn)共線,故可設(shè),即,
整理得,
因?yàn)椋?,即?br>三點(diǎn)共線,
可得,
所以,解得,
可得,則,.
故選:B
變式16.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,,其中,,若AM與BN相交于點(diǎn)Q,且,則( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由題意得,
因?yàn)镼,M,A三點(diǎn)共線,由三點(diǎn)共線可得向量的線性表示中的系數(shù)之和為1,
所以,
化簡(jiǎn)整理得.
故選:C.
變式17.(2023·廣東汕頭·統(tǒng)考三模)如圖,點(diǎn)D、E分別AC、BC的中點(diǎn),設(shè),,F(xiàn)是DE的中點(diǎn),則( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因?yàn)辄c(diǎn)D、E分別AC、BC的中點(diǎn),F(xiàn)是DE的中點(diǎn),
所以 .
即.
故選:C.
變式18.(2023·山西大同·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))在△ABC中,D為BC中點(diǎn),M為AD中點(diǎn),,則( )
A.B.C.1D.
【答案】A
【解析】
因?yàn)槭堑闹悬c(diǎn),所以,.
又因?yàn)槭堑闹悬c(diǎn),
所以,,
又,所以,,所以.
故選:A.
變式19.(2023·廣東·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))古希臘數(shù)學(xué)家帕波斯在其著作《數(shù)學(xué)匯編》的第五卷序言中,提到了蜂巢,稱(chēng)蜜蜂將它們的蜂巢結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為相同并且拼接在一起的正六棱柱結(jié)構(gòu),從而儲(chǔ)存更多的蜂蜜,提升了空間利用率,體現(xiàn)了動(dòng)物的智慧,得到世人的認(rèn)可.已知蜂巢結(jié)構(gòu)的平面圖形如圖所示,則( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】以D為坐標(biāo)原點(diǎn),建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系.
不妨設(shè),則,,,,,
故,,.
設(shè),則,
解得,
所以.
故選:B.
變式20.(2023·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))如圖,在平行四邊形中,M,N分別為,上的點(diǎn),且,,連接,交于P點(diǎn),若,,則( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】在中,取為平面的基底,
由,得,
由,得,
由,知,
由,得,
因此,則,解得,
所以.
故選:C
變式21.(2023·湖北黃岡·浠水縣第一中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))如圖,在四邊形中,,,點(diǎn)在線段上,且,設(shè),,則( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】在梯形中,,且,則,
因?yàn)樵诰€段上,且,則,
,
所以,.
故選:D.
變式22.(2023·安徽·校聯(lián)考二模)如圖,在中,點(diǎn)D為線段BC的中點(diǎn),點(diǎn)E,F(xiàn)分別是線段AD上靠近D,A的三等分點(diǎn),則( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】,則①;
,則②;
①②兩式相加,,即,
故選:C.
變式23.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))如圖,平行四邊形中,與相交于點(diǎn),,若,則( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】因?yàn)槠叫兴倪呅沃校c相交于點(diǎn),可得為的中點(diǎn),
由,可得為的中點(diǎn),所以,
可得,
又由,所以,所以.
故選:B.
【解題方法總結(jié)】
應(yīng)用平面向量基本定理表示向量的實(shí)質(zhì)是利用平行四邊形法則或三角形法則進(jìn)行向量的加法、減法或數(shù)乘運(yùn)算,基本方法有兩種:
(1)運(yùn)用向量的線性運(yùn)算法則對(duì)待求向量不斷進(jìn)行化簡(jiǎn),直至用基底表示為止.
(2)將向量用含參數(shù)的基底表示,然后列方程或方程組,利用基底表示向量的唯一性求解.
(3)三點(diǎn)共線定理:A,B,P三點(diǎn)共線的充要條件是:存在實(shí)數(shù),使,其中,O為AB外一點(diǎn).
題型五:平面向量的直角坐標(biāo)運(yùn)算
例13.(2023·全國(guó)·高三對(duì)口高考)為平行四邊形的對(duì)角線,,則____.
【答案】
【解析】
如圖在平行四邊形中,
,
在中,,
所以,
故答案為:.
例14.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知向量,,,且,則_____.
【答案】
【解析】,
由可知 解得故.
故答案為:
例15.(2023·四川綿陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))已知,,且,則點(diǎn)M的坐標(biāo)為_(kāi)_____.
【答案】
【解析】由題意得,所以.
設(shè),則,
所以,解得 ,
故點(diǎn)M的坐標(biāo)為.
故答案為:
變式24.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))如圖,已知平面內(nèi)有三個(gè)向量,,,其中與和的夾角分別為和,且,,若,則________.
【答案】8
【解析】如圖所示,過(guò)點(diǎn)作向量的平行線與它們的延長(zhǎng)線分別交于兩點(diǎn),
所以四邊形平行四邊形,則,
因?yàn)橄蛄颗c和的夾角分別為和,
即,則,
在直角中,,,所以,
在直角中,,,所以,
又由,可得,
又因?yàn)椋裕?br>所以.
故答案為:8.
變式25.(2023·河南·鄭州一中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知向量,,且,則實(shí)數(shù)______.
【答案】±1
【解析】由題意,得,所以,解得.
故答案為:±1.
變式26.(2023·全國(guó)·高三對(duì)口高考)已知向量.若實(shí)數(shù)k與向量滿(mǎn)足,則可以是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】設(shè),
因?yàn)橄蛄浚?br>所以,
又,
所以,
時(shí)不成立,所以,
所以,
選項(xiàng)A,不滿(mǎn)足,
選項(xiàng)B,不滿(mǎn)足,
選項(xiàng)C,不滿(mǎn)足,
選項(xiàng)D,滿(mǎn)足,
故選:D.
變式27.(2023·河北·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))在正六邊形ABCDEF中,直線ED上的點(diǎn)M滿(mǎn)足,則( )
A.1B.C.D.
【答案】B
【解析】在正六邊形ABCDEF中,以A為原點(diǎn),
分別以所在直線為軸建立平面直角坐標(biāo)系,
不妨令,則,
,
由,可得,解之得
故選:B
變式28.(2023·內(nèi)蒙古赤峰·校聯(lián)考三模)如圖,在四邊形ABCD中,,,,,,,則( )
A.B.2C.3D.6
【答案】A
【解析】以A為坐標(biāo)原點(diǎn),以為x軸,過(guò)點(diǎn)A作的垂線為y軸,建立平面直角坐標(biāo)系,
則,
故,
則由可得,
即,
故,
故選:A
變式29.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知為坐標(biāo)原點(diǎn),,若、,則與共線的單位向量為( )
A.B.或
C.或D.
【答案】C
【解析】由得,即,,
,
,
,
與同向的單位向量為,反向的單位向量為.
故選:C.
【解題方法總結(jié)】
(1)向量的坐標(biāo)運(yùn)算主要是利用向量加、減、數(shù)乘運(yùn)算法則進(jìn)行,若已知有向線段兩端點(diǎn)的坐標(biāo),則應(yīng)先求向量的坐標(biāo).
(2)解題過(guò)程中,常利用向量相等則其坐標(biāo)相同這一原則,通過(guò)列方程(組)來(lái)進(jìn)行求解.
題型六:向量共線的坐標(biāo)表示
例16.(2023·黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中??寄M預(yù)測(cè))在平面直角坐標(biāo)系中,向量,,,若A,B,C三點(diǎn)共線,則的值為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因?yàn)锳,B,C三點(diǎn)共線,
則,,
即,
則,解得.
故選:C
例17.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知,且三點(diǎn)共線,則( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】由,得,
因?yàn)槿c(diǎn)共線,所以,即,解得.
所以.
故選:A.
例18.(2023·甘肅定西·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知向量,,若向量,且與的夾角為鈍角,寫(xiě)出一個(gè)滿(mǎn)足條件的的坐標(biāo)為_(kāi)_____.
【答案】(答案不唯一)
【解析】設(shè),
因?yàn)橄蛄浚遗c的夾角為鈍角,
所以,所以,
不妨令,則,故,
故答案為:(答案不唯一).
變式30.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知向量,,向量,,若,則實(shí)數(shù)______.
【答案】
【解析】根據(jù)題意可知,不共線
若,則,使得,即
則可得,解得
故答案為:.
變式31.(2023·北京·北京四中??寄M預(yù)測(cè))已知向量,若,則實(shí)數(shù)______.
【答案】
【解析】因?yàn)橄蛄壳遥?br>所以,解得,
故答案為:
變式32.(2023·上海普陀·上海市宜川中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知,,若與互相平行,則實(shí)數(shù)的值是__________.
【答案】
【解析】因?yàn)椋?br>所以,解得,
故答案為:.
變式33.(2023·全國(guó)·高三對(duì)口高考)已知向量.若與共線,則實(shí)數(shù)__________.
【答案】
【解析】由題意知向量,
故,
由于與共線,故,
故答案為:
變式34.(2023·重慶沙坪壩·重慶南開(kāi)中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知,若與平行,則實(shí)數(shù)______________.
【答案】/
【解析】因?yàn)椋?br>所以,,
因?yàn)榕c平行,所以,得.
故答案為:.
變式35.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知點(diǎn) ,O為坐標(biāo)原點(diǎn),則AC與OB的交點(diǎn)P的坐標(biāo)為_(kāi)_______.
【答案】(3,3)
【解析】法一:由O,P,B三點(diǎn)共線,可設(shè),
則,
又,
由共線,得,
解得 ,所以,
所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為(3,3),
故答案為:
法二:設(shè)點(diǎn)P(x,y),則 ,因?yàn)椋?與共線,
所以 ,即x=y.
又 , ,且共線,
所以 ,解得x=y=3,
所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為(3,3),
故答案為:
【解題方法總結(jié)】
(1)兩平面向量共線的充要條件有兩種形式:①若,,則的充要條件是;②若,則.
(2)向量共線的坐標(biāo)表示既可以判定兩向量平行,也可以由平行求參數(shù).當(dāng)兩向量的坐標(biāo)均非零時(shí),也可以利用坐標(biāo)對(duì)應(yīng)成比例來(lái)求解.
1.(2023?北京)已知向量,滿(mǎn)足,,則
A.B.C.0D.1
【答案】
【解析】,,
,,
.
故選:.
2.(2022?全國(guó))已知向量,.若,則
A.B.C.D.
【答案】
【解析】,,.
,
,.
故選:.
3.(2022?新高考Ⅰ)在中,點(diǎn)在邊上,.記,,則
A.B.C.D.
【答案】
【解析】如圖,
,
,即.
故選:.
考點(diǎn)要求
考題統(tǒng)計(jì)
考情分析
(1)理解平面向量的意義、幾何表示及向量相等的含義.
(2)掌握向量的加法、減法運(yùn)算,并理解其幾何意義及向量共線的含義.
(3)了解平面向量基本定理及其意義
(4)會(huì)用坐標(biāo)表示平面向量的加法、減法與數(shù)乘運(yùn)算
2023年北京卷第3題,5分
2022年I卷第3題,5分
2021年乙卷(文)第13題,5分
2022年乙卷(文)第3題,5分
通過(guò)對(duì)近5年高考試題分析可知,高考在本節(jié)以考查基礎(chǔ)題為主,考查形式也較穩(wěn)定,考查內(nèi)容一般為平面向量基本定理與坐標(biāo)運(yùn)算,預(yù)計(jì)后面幾年的高考也不會(huì)有大的變化.
運(yùn)算
定義
法則(或幾何意義)
運(yùn)算律
加法
求兩個(gè)向量和的運(yùn)算
三角形法則平行四邊形法則
①交換律
②結(jié)合律
減法
求與的相反向量的和的運(yùn)算叫做與的差
三角形法則
數(shù)乘
求實(shí)數(shù)與向量的積的運(yùn)算
(1)
(2)當(dāng)時(shí),與的方向相同;當(dāng)時(shí),與的方向相同;
當(dāng)時(shí),
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2024年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)(新教材新高考)第01講 平面向量的概念、線性運(yùn)算及坐標(biāo)表示(六大題型)(講義)(原卷版+解析)
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專(zhuān)題21 平面向量的概念、線性運(yùn)算及坐標(biāo)表示-2023年新高考數(shù)學(xué)大 二輪復(fù)習(xí)講義之方法技巧與題型全歸納(新高考專(zhuān)用)
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