
【考綱要求】
1.了解平面向量基本定理及其意義.
2.掌握平面向量的正交分解及其坐標表示.
3.會用坐標表示平面向量的加法、減法與數(shù)乘運算.4.理解用坐標表示的平面向量共線的條件.
【考點預測】
1.平面向量基本定理
(1)定理:如果e1,e2是同一平面內(nèi)的兩個不共線向量,那么對于這一平面內(nèi)的任意向量a,有且只有一對實數(shù)λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.
(2)基底:不共線的向量e1,e2叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底.
2.平面向量的坐標運算
(1)向量加法、減法、數(shù)乘向量及向量的模
設a=(x1,y1),b=(x2,y2),則
a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),
λa=(λx1,λy1),|a|=eq \r(xeq \\al(2,1)+yeq \\al(2,1)).
(2)向量坐標的求法
①若向量的起點是坐標原點,則終點坐標即為向量的坐標;
②設A(x1,y1),B(x2,y2),則eq \(AB,\s\up6(→))=(x2-x1,y2-y1),
|eq \(AB,\s\up6(→))|=eq \r((x2-x1)2+(y2-y1)2).
3.平面向量共線的坐標表示
設a=(x1,y1),b=(x2,y2),a∥b?x1y2-x2y1=0.
【常用結論】
1.平面內(nèi)不共線向量都可以作為基底,反之亦然.
2.若a與b不共線,λa+μb=0,則λ=μ=0.
3.向量的坐標與表示向量的有向線段的起點、終點的相對位置有關系.兩個相等的向量,無論起點在什么位置,它們的坐標都是相同的.
4.已知P為線段AB的中點,若A(x1,y1),B(x2,y2),則點P的坐標為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x1+x2,2),\f(y1+y2,2)));已知△ABC的頂點A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),則△ABC的重心G的坐標為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x1+x2+x3,3),\f(y1+y2+y3,3))).
【方法技巧】
1.應用平面向量基本定理表示向量的實質(zhì)是利用平行四邊形法則或三角形法則進行向量的加、減或數(shù)乘運算.
2.用平面向量基本定理解決問題的一般思路是:先選擇一個基底,并運用該基底將條件和結論表示成向量的形式,再通過向量的運算來解決.
3.向量的坐標表示把點與數(shù)聯(lián)系起來,引入平面向量的坐標可以使向量運算代數(shù)化,成為數(shù)與形結合的載體.
4.平面向量共線的坐標表示問題的解題策略
(1)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0,則a∥b的充要條件是x1y2=x2y1.
(2)在求與一個已知向量a共線的向量時,可設所求向量為λa(λ∈R).
二、【題型歸類】
【題型一】平面向量基本定理的應用
【典例1】在△ABC中,點D,E分別在邊BC,AC上,且eq \(BD,\s\up6(→))=2eq \(DC,\s\up6(→)),eq \(CE,\s\up6(→))=3eq \(EA,\s\up6(→)),若eq \(AB,\s\up6(→))=a,eq \(AC,\s\up6(→))=b,則eq \(DE,\s\up6(→))等于( )
A.eq \f(1,3)a+eq \f(5,12)b B.eq \f(1,3)a-eq \f(13,12)b
C.-eq \f(1,3)a-eq \f(5,12)b D.-eq \f(1,3)a+eq \f(13,12)b
【典例2】在△ABC中,點P是AB上一點,且eq \(CP,\s\up6(→))=eq \f(2,3)eq \(CA,\s\up6(→))+eq \f(1,3)eq \(CB,\s\up6(→)),Q是BC的中點,AQ與CP的交點為M,又eq \(CM,\s\up6(→))=teq \(CP,\s\up6(→)),則t的值為________.
【典例3】在梯形ABCD中,AB∥CD,AB=2CD,M,N分別為CD,BC的中點.若eq \(AB,\s\up6(→))=λeq \(AM,\s\up6(→))+μeq \(AN,\s\up6(→)),則λ+μ等于( )
A.eq \f(1,5) B.eq \f(2,5) C.eq \f(3,5) D.eq \f(4,5)
【題型二】平面向量的坐標運算
【典例1】已知a=(5,-2),b=(-4,-3),若a-2b+3c=0,則c等于( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(13,3),\f(8,3))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(13,3),-\f(8,3)))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(13,3),\f(4,3))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(13,3),-\f(4,3)))
【典例2】如圖,在直角梯形ABCD中,AB∥DC,AD⊥DC,AD=DC=2AB,E為AD的中點,若eq \(CA,\s\up6(→))=λeq \(CE,\s\up6(→))+μeq \(DB,\s\up6(→))(λ,μ∈R),則λ+μ的值為( )
A.eq \f(6,5) B.eq \f(8,5) C.2 D.eq \f(8,3)
【典例3】向量a,b,c在正方形網(wǎng)格中的位置如圖所示,若c=λa+μb(λ,μ∈R),則eq \f(λ,μ)等于( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【題型三】利用向量共線求參數(shù)
【典例1】已知向量a=(2,1),b=(x,-1),且a-b與b共線,則x的值為________.
【典例2】已知向量eq \(OA,\s\up6(→))=(k,12),eq \(OB,\s\up6(→))=(4,5),eq \(OC,\s\up6(→))=(-k,10),且A,B,C三點共線,則k的值是( )
A.-eq \f(2,3) B.eq \f(4,3)
C.eq \f(1,2) D.eq \f(1,3)
【題型四】利用向量共線求向量或點的坐標
【典例1】在△ABC中,已知點O(0,0),A(0,5),B(4,3),eq \(OC,\s\up6(→))=eq \f(1,4)eq \(OA,\s\up6(→)),eq \(OD,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(OB,\s\up6(→)),AD與BC交于點M,則點M的坐標為________.
【典例2】已知點A(4,0),B(4,4),C(2,6),O為坐標原點,則AC與OB的交點P的坐標為________.
三、【培優(yōu)訓練】
【訓練一】已知在Rt△ABC中,A=eq \f(π,2),AB=3,AC=4,P為BC上任意一點(含B,C),以P為圓心,1為半徑作圓,Q為圓上任意一點,設eq \(AQ,\s\up6(→))=aeq \(AB,\s\up6(→))+beq \(AC,\s\up6(→)),則a+b的最大值為( )
A.eq \f(13,12) B.eq \f(5,4)
C.eq \f(17,12) D.eq \f(19,12)
【訓練二】(多選)已知向量e1,e2是平面α內(nèi)的一組基向量,O為α內(nèi)的定點,對于α內(nèi)任意一點P,當eq \(OP,\s\up6(→))=xe1+ye2時,則稱有序?qū)崝?shù)對(x,y)為點P的廣義坐標.若點A,B的廣義坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),關于下列命題正確的是( )
A.線段AB的中點的廣義坐標為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x1+x2,2),\f(y1+y2,2)))
B.A,B兩點間的距離為eq \r((x1-x2)2+(y1-y2)2)
C.向量eq \(OA,\s\up6(→))平行于向量eq \(OB,\s\up6(→))的充要條件是x1y2=x2y1
D.向量eq \(OA,\s\up6(→))垂直于eq \(OB,\s\up6(→))的充要條件是x1x2+y1y2=0
【訓練三】已知△ABC中,AB=2,AC=1,∠BAC=120°,AD為角平分線.
(1)求AD的長度;
(2)過點D作直線交AB,AC的延長線于不同兩點E,F(xiàn),且滿足eq \(AE,\s\up6(→))=xeq \(AB,\s\up6(→)),eq \(AF,\s\up6(→))=y(tǒng)eq \(AC,\s\up6(→)),求eq \f(1,x)+eq \f(2,y)的值,并說明理由.
【訓練四】如圖,G是△OAB的重心,P,Q分別是邊OA,OB上的動點,且P,G,Q三點共線.
(1)設eq \(PG,\s\up6(→))=λeq \(PQ,\s\up6(→)),將eq \(OG,\s\up6(→))用λ,eq \(OP,\s\up6(→)),eq \(OQ,\s\up6(→))表示;
(2)設eq \(OP,\s\up6(→))=xeq \(OA,\s\up6(→)),eq \(OQ,\s\up6(→))=y(tǒng)eq \(OB,\s\up6(→)),求證:eq \f(1,x)+eq \f(1,y)是定值.
【訓練五】如圖,在△OBC中,點A是線段BC的中點,點D是線段OB上一個靠近點B的三等分點,設eq \(AB,\s\up6(→))=a,eq \(AO,\s\up6(→))=b.
(1)用向量a與b表示向量eq \(OC,\s\up6(→)),eq \(CD,\s\up6(→));
(2)若eq \(OE,\s\up6(→))=eq \f(3,5)eq \(OA,\s\up6(→)),判斷C,D,E三點是否共線,并說明理由.
【訓練六】如圖,在同一個平面內(nèi),三個單位向量eq \(OA,\s\up6(→)),eq \(OB,\s\up6(→)),eq \(OC,\s\up6(→))滿足條件:eq \(OA,\s\up6(→))與eq \(OC,\s\up6(→))的夾角為α,且tan α=7,eq \(OB,\s\up6(→))與eq \(OC,\s\up6(→))的夾角為45°.若eq \(OC,\s\up6(→))=meq \(OA,\s\up6(→))+neq \(OB,\s\up6(→))(m,n∈R),求m+n的值.
四、【強化測試】
【單選題】
1. 已知向量a,b滿足a-b=(1,-5),a+2b=(-2,1),則b=( )
A.(1,2) B.(1,-2)
C.(-1,2) D.(-1,-2)
2. 設向量e1,e2是平面內(nèi)的一組基底,若向量a=-3e1-e2與b=e1-λe2共線,則λ=( )
A.eq \f(1,3) B.-eq \f(1,3)
C.-3 D.3
3. 已知OB是平行四邊形OABC的一條對角線,O為坐標原點,eq \(OA,\s\up6(→))=(2,4),eq \(OB,\s\up6(→))=(1,3),若點E滿足eq \(OC,\s\up6(→))=3eq \(EC,\s\up6(→)),則點E的坐標為( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2,3),-\f(2,3))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3),-\f(1,3))) C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),\f(1,3))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3),\f(2,3)))
4. 已知在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=1,AC=2,D是△ABC內(nèi)一點,且∠DAB=60°,設eq \(AD,\s\up6(→))=λeq \(AB,\s\up6(→))+μeq \(AC,\s\up6(→))(λ,μ∈R),則eq \f(λ,μ)=( )
A.eq \f(2\r(3),3) B.eq \f(\r(3),3)
C.3 D.2eq \r(3)
5. 設向量a=(m,2),b=(1,m+1),且a與b的方向相反,則實數(shù)m的值為( )
A.-2 B.1
C.-2或1 D.m的值不存在
6. 如圖,已知eq \(AB,\s\up6(→))=a,eq \(AC,\s\up6(→))=b,eq \(BC,\s\up6(→))=4eq \(BD,\s\up6(→)),eq \(CA,\s\up6(→))=3eq \(CE,\s\up6(→)),則eq \(DE,\s\up6(→))=( )
A.eq \f(3,4)b-eq \f(1,3)a B.eq \f(5,12)a-eq \f(3,4)b
C.eq \f(3,4)a-eq \f(1,3)b D.eq \f(5,12)b-eq \f(3,4)a
7. 已知等邊三角形ABC的邊長為4,O為三角形內(nèi)一點,且eq \(OA,\s\up6(→))+eq \(OB,\s\up6(→))+2eq \(OC,\s\up6(→))=0,則△AOB的面積是( )
A.4eq \r(3) B.eq \f(8\r(3),3)
C.eq \f(4\r(3),3) D.2eq \r(3)
8. 在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,M,N分別是AB,AD上的動點,且滿足2|eq \(AM,\s\up6(→))|+|eq \(AN,\s\up6(→))|=1,設eq \(AC,\s\up6(→))=xeq \(AM,\s\up6(→))+yeq \(AN,\s\up6(→)),則2x+3y的最小值為( )
A.48 B.49 C.50 D.51
【多選題】
9. 已知向量eq \(OA,\s\up6(→))=(1,-3),eq \(OB,\s\up6(→))=(2,-1),eq \(OC,\s\up6(→))=(m+1,m-2),若點A,B,C能構成三角形,則實數(shù)m可以是( )
A.-2 B.eq \f(1,2)
C.1 D.-1
10. 已知等邊三角形ABC內(nèi)接于⊙O,D為線段OA的中點,則eq \(BD,\s\up6(→))=( )
A.eq \f(2,3)eq \(BA,\s\up6(→))+eq \f(1,6)eq \(BC,\s\up6(→)) B.eq \f(4,3)eq \(BA,\s\up6(→))-eq \f(1,6)eq \(BC,\s\up6(→))
C.eq \(BA,\s\up6(→))+eq \f(1,3)eq \(AE,\s\up6(→)) D.eq \f(2,3)eq \(BA,\s\up6(→))+eq \f(1,3)eq \(AE,\s\up6(→))
11. 設a是已知的平面向量且a≠0,關于向量a的分解,有如下四個命題(向量b,c和a在同一平面內(nèi)且兩兩不共線),則真命題是( )
A.給定向量b,總存在向量c,使a=b+c
B.給定向量b和c,總存在實數(shù)λ和μ,使a=λb+μc
C.給定單位向量b和正數(shù)μ,總存在單位向量c和實數(shù)λ,使a=λb+μc
D.給定正數(shù)λ和μ,總存在單位向量b和單位向量c,使a=λb+μc
12. 如圖,B是AC的中點,eq \(BE,\s\up6(→))=2eq \(OB,\s\up6(→)),P是平行四邊形BCDE內(nèi)(含邊界)的一點,且eq \(OP,\s\up6(→))=xeq \(OA,\s\up6(→))+yeq \(OB,\s\up6(→))(x,y∈R),則下列結論中正確的是( )
A.當x=0時,y∈[2,3]
B.當P是線段CE的中點時,x=-eq \f(1,2),y=eq \f(5,2)
C.若x+y為定值1,則在平面直角坐標系中,點P的軌跡是一條線段
D.當P在C點時,x=1,y=2
【填空題】
13. 設e1,e2是平面內(nèi)一組基向量,且a=e1+2e2,b=-e1+e2,則向量e1+e2可以表示為另一組基向量a,b的線性組合,即e1+e2=________a+________b.
14. 已知點A(2,3),B(4,5),C(7,10),若eq \(AP,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→))+λeq \(AC,\s\up6(→))(λ∈R),且點P在直線x-2y=0上,則λ的值為________.
15. 在△AOB中,eq \(AC,\s\up6(→))=eq \f(1,5)eq \(AB,\s\up6(→)),D為OB的中點,若eq \(DC,\s\up6(→))=λeq \(OA,\s\up6(→))+μeq \(OB,\s\up6(→)),則λμ的值為________.
16. 已知O為坐標原點,向量eq \(OA,\s\up6(→))=(1,2),eq \(OB,\s\up6(→))=(-2,-1),若2eq \(AP,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→)),則|eq \(OP,\s\up6(→))|=________.
【解答題】
17. 已知a=(1,0),b=(2,1),
(1)當k為何值時,ka-b與a+2b共線;
(2)若eq \(AB,\s\up6(→))=2a+3b,eq \(BC,\s\up6(→))=a+mb且A,B,C三點共線,求m的值.
18. 已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4).設eq \(AB,\s\up6(→))=a,eq \(BC,\s\up6(→))=b,eq \(CA,\s\up6(→))=c,且eq \(CM,\s\up6(→))=3c,eq \(CN,\s\up6(→))=-2b.
(1)求3a+b-3c;
(2)求滿足a=mb+nc的實數(shù)m,n;
(3)求M,N的坐標及向量eq \(MN,\s\up6(→))的坐標.
19. 如圖,在△ABC中,eq \(AM,\s\up6(→))=eq \f(3,4)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,4)eq \(AC,\s\up6(→)).
(1)求△ABM與△ABC的面積之比;
(2)若N為AB中點,eq \(AM,\s\up6(→))與eq \(CN,\s\up6(→))交于點P,且eq \(AP,\s\up6(→))=xeq \(AB,\s\up6(→))+yeq \(AC,\s\up6(→))(x,y∈R),求x+y的值.
20. 如圖,已知平面內(nèi)有三個向量eq \(OA,\s\up6(→)),eq \(OB,\s\up6(→)),eq \(OC,\s\up6(→)),其中eq \(OA,\s\up6(→))與eq \(OB,\s\up6(→))的夾角為120°,eq \(OA,\s\up6(→))與eq \(OC,\s\up6(→))的夾角為30°,且|eq \(OA,\s\up6(→))|=|eq \(OB,\s\up6(→))|=1,|eq \(OC,\s\up6(→))|=2eq \r(3).若eq \(OC,\s\up6(→))=λeq \(OA,\s\up6(→))+μeq \(OB,\s\up6(→))(λ,μ∈R),求λ+μ的值.
21. 已知點O為坐標原點,A(0,2),B(4,6),eq \(OM,\s\up6(→))=t1eq \(OA,\s\up6(→))+t2eq \(AB,\s\up6(→)).
(1)求點M在第二或第三象限的充要條件;
(2)求證:當t1=1時,不論t2為何實數(shù),A,B,M三點共線.
22. 已知點A,B為單位圓O上的兩點,點P為單位圓O所在平面內(nèi)的一點,且eq \(OA,\s\up6(→))與eq \(OB,\s\up6(→))不共線.
(1)在△OAB中,點P在AB上,且eq \(AP,\s\up6(→))=2eq \(PB,\s\up6(→)),若eq \(AP,\s\up6(→))=req \(OB,\s\up6(→))+seq \(OA,\s\up6(→)),求r+s的值;
(2)已知點P滿足eq \(OP,\s\up6(→))=meq \(OA,\s\up6(→))+eq \(OB,\s\up6(→))(m為常數(shù)),若四邊形OABP為平行四邊形,求m的值.
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這是一份2024年新高考數(shù)學一輪復習題型歸類與強化測試專題33平面向量基本定理及坐標表示(Word版附解析),共23頁。試卷主要包含了【知識梳理】,【題型歸類】,【培優(yōu)訓練】,【強化測試】等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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