(新)高三高考平面向量题型总结-经典
高三数学向量专题复习(高考题型汇总及讲解)(1)

向量专题复习向量是高考的一个亮点,因为向量知识,向量观点在数学、物理等学科的很多分支有着广泛的应用,而它具有代数形式和几何形式的“双重身份”能融数形于一体,能与中学数学教学内容的许多主干知识综合,形成知识交汇点,所以高考中应引起足够的重视。
一、平面向量加、减、实数与向量积 (一)基本知识点提示1、重点要理解向量、零向量、向量的模、单位向量、平行向量、反向量、相等向量、两向量的夹角等概念。
2、了解平面向量基本定理和空间向量基本定理。
3、向量的加法的平行四边形法则(共起点)和三角形法则(首尾相接)。
4、向量形式的三角形不等式:||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |(试问:取等号的条件是什么?);向量形式的平行四边形定理:2(|a |2+|b |2)=|a -b |2+|a +b |25、实数与向量的乘法(即数乘的意义)实数λ与向量的积是一个向量,记λ,它的长度与方向规定如下:(1)|λa |=|λ|²|a |;(2)当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同;当λ<0时,λa 的方向与a 的方向相反;当λ=0时,λ=,方向是任意的.6、共线向量定理的应用:若≠,则∥⇔存在唯一实数对λ使得=λ⇔x 1y 2-x 2y 1=0(其中=(x 1,y 1),=(x 2,y 2)) (二)典型例题例1、O 是平面上一 定点,A 、B 、C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足).,0[||||+∞∈++=λλAC AB 则P 的轨迹一定通过△ABC 的( )A .外心B .内心C .重心D .垂心+是在∠BAC 的平分线上,∴选B例2、对于任意非零向量与,求证:|||-|||≤|±|≤||+||证明:(1)两个非零向量与不共线时,+的方向与,的方向都不同,并且||-||<|±|<||+||(3)两个非零向量a 与b 共线时,①a 与b 同向,则a +b 的方向与a 、b 相同且|a +b |=|a |+|b |.②a 与b 异向时,则a +b 的方向与模较大的向量方向相同,设|a |>||,则|+|=||-||.同理可证另一种情况也成立。
第13讲 平面向量十大题型总结(解析版)-2024高考数学常考题型

第13讲平面向量十大题型总结【题型目录】题型一:平面向量线性运算题型二:平面向量共线问题题型三:平面向量垂直问题题型四:平面向量的夹角问题题型五:平面向量数量积的计算题型六:平面向量的模问题题型七:平面向量的投影问题题型八:万能建系法解决向量问题题型九:平面向量中的最值范围问题题型十:平面向量中多选题【典型例题】题型一:平面向量线性运算【例1】在ABC △中,D 是AB 边上的中点,则CB =()A .2CD CA+ B .2CD CA- C .2CD CA- D .2CD CA+ 【答案】C【解析】:CA CD AC CD CD AC CD AD CD DB CD CB -=+=++=+=+=22【例2】在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB =A .3144AB AC-B .1344AB AC-C .3144+AB AC D .1344+AB AC 【答案】A【解析】根据向量的运算法则,可得()111111222424BE BA BD BA BC BA BA AC=+=+=++ 1113124444BA BA AC BA AC=++=+,所以3144EB AB AC =-,故选A.【例3】在ABC 中,点P 为AC 中点,点D 在BC 上,且3BD DC = ,则DP =()A .1144AB AC+B .1144AB AC--C .1144AB AC-D .1144AB AC-+【答案】B【解析】∵点P 为AC 中点,∴12AP AC = ,∵3BD DC =,()3AD AB AC AD ∴-=- ,∴1344AD AB AC =+ ,∴113244DP AP AD AC AB AC =-=-- =1144AB AC --,故选:B.【例4】在ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,且EB AB AC λμ=+,则λ=________,μ=_________.【答案】3414-【解析】如下图所示:D Q 为BC 的中点,则()()111222AD AB BD AB BC AB AC AB AB AC =+=+=+-=+,E 为AD 的中点,所以,()1124AE AD AB AC ==+,因此,()131444EB AB AE AB AB AC AB AC =-=-+=- ,即34λ=,14μ=-.故答案为:34;14-.【例5】如图,等腰梯形ABCD 中,3AB BC CD AD ===,点E 为线段CD 中点,点F 为线段BC 的中点,则FE =()A .2136AB AC+B .2136AB AC-+C .1263AB AC+D .1263AB AC-+点F 为线段BC 的中点,13BD BA AD BA BC BA =+=+=+ 又2BD FE = ,2136FE AB AC ∴=-+.【题型专练】1.设,,D E F 分别为ABC 的三边BC,CA,AB 的中点,则EB FC +=()A .ADB .12ADC .12BCD .BC【答案】A【解析】111()()()222EB FC BA BC CA CB AB AC AD +=-+-+=+=,故选:A2.设D为△ABC所在平面内的一点,若3,AD BD CD CA CBλμ==+,则μλ=_____.【答案】3-【解析】如图所示:3CD CA AD CA BD=+=+,CA=+3(CD CB-),即有CD=﹣1322CA CB+,因为CD CA CBλμ=+,所以λ=﹣12,μ=32,则μλ=﹣3,故答案为:﹣3.3.在ABC中,4AC AD=,P为BD上一点,若13AP AB ACλ=+,则实数λ的值()A.18B.316C.16D.38【答案】C【解析】4AC AD=,14AD AC∴=,则14BD AD AB AC AB=-=-,1233BP AP AB AB AC AB AC ABλλ⎛⎫=-=+-=-⎪⎝⎭,由于P为BD上一点,则//BP BD,设BP k BD=,则21344kAC AB k AC AB AC k ABλ⎛⎫-=-=-⎪⎝⎭,所以423kkλ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得16λ=.4.在ABC 中,2AB =,4BC =,60ABC ∠=︒,AD 为BC 边上的高,O 为AD 的中点,若AO AB BC λμ=+,则λμ+=()A .13B .23C .38D .58【答案】D【解析】AD 是BC 边上的高,∴90ADB ∠=︒,在ADB △中,1cos 22BD BD ABD AB ∠===,解得1BD =, 4BC =,∴14BD BC =,∴14AD AB BD AB BC =+=+, O 为AD 中点,∴1111122428AO AD AB BC AB BC ⎛⎫==+=+ ⎪⎝⎭ , AO AB BC λμ=+ ,∴1128AB BC AB BC λμ+=+ ,∴12λ=,18μ=,∴115288λμ+=+=.5.已知O 是ABC 所在平面内一点,D 为BC 边中点,且20OA OB OC ++=,那么()A .AO OD =B .2AO OD=C .3AO OD=D .4AO OD =【答案】A【解析】D 为BC 边中点,∴2OB OC OD +=,∵20OA OB OC ++=,∴0OA OD =+,即AO OD =.6.设D 为ABC 所在平面内一点,且满足3CD BD =,则()A .3122AD AB AC =-B .3122=+AD AB ACC .4133AD AB AC =-D .4133AD AB AC=+ ∴2CB BD =,即12BD CB = .()12123122AD AB BD ABCBAB AB ACAB AC ∴=+=+=+-=- 故选:A.题型二:平面向量共线问题【例1】已知向量()1,2a =- ,()sin ,cos b αα= ,若//a b,则tan α=()A .12-B .2-C .12D .2【例2】与模长为13的向量()12,5d =平行的单位向量为()A .1251313⎛⎫ ⎪⎝⎭,B .1251313⎛⎫-- ⎪⎝⎭,C .1251313⎛⎫ ⎪,或1251313⎛⎫-- ⎪,D .1251313⎛⎫- ⎪,或1251313⎛⎫- ⎪,【例3】已知向量()1,2AB =,(),7BC m =,()3,1CD =-,若A ,B ,D 三点共线,则m =________.【例4】设向量,a b 不平行,向量λ+a b 与2+a b 平行,则实数λ=___.【答案】21【解析】因向量λ+a b 与2+a b 平行,所以()b a b a ba μμμλ22+=+=+,所以⎩⎨⎧==μμλ21,解得⎪⎩⎪⎨⎧==2121μλ【例5】在ABC ∆中,点P 满足3BP PC = ,过点P 的直线与AB 、AC 所在的直线分别交于点M 、N ,若AM AB λ= ,()0,0AN AC μλμ=>>,则λμ+的最小值为()A .212+B .12+C .32D .52【答案】B【解析】如下图所示:3BP PC = ,即()3AP AB AC AP -=- ,1344AP AB AC∴=+ ,AM AB λ= ,()0,0AN AC μλμ=>> ,1AB AM λ∴=,1AC ANμ= ,1344AP AM ANλμ∴=+ ,M 、P 、N 三点共线,则13144λμ+=.()133********λμλμλμλμμλ⎛⎫∴+=++=++≥=+ ⎪⎝⎭,当且仅当μ=时,等号成立,因此,λμ+的最小值为312+,故选:B.【题型专练】1.已知非零向量a ,b ,c ,若(1)a x = ,,(41)b =- ,,且//a c ,//b c则x =()A .4B .4-C .14D .14-【答案】D【解析】:因非零向量c b a ,,,且//a c ,//b c ,所以a 与b 共线,所以()x 411=-⨯,所以41-=x 2.已知向量的(7,6)AB =,(3,)BC m =- ,(1,2)AD m =- ,若A ,C ,D 三点共线,则m =______.3.已知向量a ,b 是两个不共线的向量,且35OA a b =+,47OB a b =+,OC a mb =+,若A ,B ,C 三点共线,则m =()A .1B .1-C .2D .2-【答案】A【解析】法一:b a b a b a OB AO AB 27453+=++--=+=,()b m a b m a b a OC BO BC 7374-+-=++--=+=,因A ,B ,C 三点共线,所以AB 与BC 共线,所以()[]()b m a b m a b a 73732-+-=-+-=+λλλ,所以()⎩⎨⎧-=-=7231m λλ,解得⎪⎩⎪⎨⎧=-=131m λ法二:由,,A B C 三点共线,得(1)(4)(72)OC xOA x OB x a x b =+-=-+-,故41,72,x x m -=⎧⎨-=⎩解得1m =.4.设12e e,是两个不共线的向量,若向量12m e ke =-+(k ∈R )与向量212n e e =-共线,则A .0k =B .1k =C .2k =D .12k =【答案】D【解析】因为向量12=-+ m e ke (k ∈R )与向量212=-n e e 共线,所以存在实数λ,使得λ=m n ,所以有2211(2)λ-+=- e ke e e ,因此12k λλ=⎧⎨-=-⎩,解得12k =.5.如图,在ABC 中,点O 是BC 的中点,过点O 的直线分别交直线AB ,AC 于不同的两点M N ,,若AB mAM = ,AC nAN =,则m n +=()A .1B .32C .2D .3【答案】C【解析】连接AO ,由O 为BC 中点可得,1()222m n AO AB AC AM AN =+=+,M 、O 、N 三点共线,122m n∴+=,2m n ∴+=.故选:C.6.已知M 为ABC 的边AB 的中点,N 为ABC 内一点,且13AN AM BC =+ ,则AMNBCNS S =△△()A .16B .13C .12D .23【答案】B【解析】因为13AN AM BC =+,所以13MN BC = ,所以MN ∥BC ,又因为M 为边AB 的中点,所以点A 到MN 的距离等于点N 到BC 的距离,所以13AMNBCNMN S S BC== △△,题型三:平面向量垂直问题【例1】已知向量(1)(32)m =-,,=,a b ,且()+⊥a b b ,则m =()A .8-B .6-C .6D .8【答案】D【解析】:()()()2,42,3,1-=-+=+m m b a ,因()b b a ⊥+,所以()0=⋅+b b a ,即()()()022122,32,4=--=--m m ,所以8=m 【例2】已知单位向量a ,b 的夹角为45°,ka –b 与a 垂直,则k =__________.【答案】22【解析】由题意可得:11cos 452a b →→⋅=⨯⨯=,由向量垂直的充分必要条件可得:0k a b a →→→⎛⎫-⋅= ⎪⎝⎭,即:202k a a b k →→→⨯-⋅=-=,解得:22k =.【例3】已知单位向量,a b 的夹角为60°,则在下列向量中,与b 垂直的是()A .b a 2+B .ba +2C .ba 2-D .ba -2【答案】D【思路导引】根据平面向量数量积的定义、运算性质,结合两平面向量垂直数量积为零这一性质逐一判断即可.【解析】由已知可得:11cos 601122⋅=︒=⨯⨯=a b a b .A :∵215(2)221022+⋅=⋅+=+⨯=≠a b b a b b ,∴本选项不符合题意;B :∵21(2)221202+⋅=⋅+=⨯+=≠a b b a b b ,∴本选项不符合题意;C :∵213(2)221022-⋅=⋅-=-⨯=-≠a b b a b b ,∴本选项不符合题意;D :∵21(2)22102-⋅=⋅-=⨯-=b b b a b b ,∴本选项符合题意.故选D .【例4】已知向量(2,1),(3,)a b m →→=-=,且()a b a →→→+⊥,则实数m =___________.【答案】1【分析】先求出+=(1,1)a b m →→+,再解方程1(2)1(1)0m ⨯-+⨯+=即得解.【详解】解:由题得+=(1,1)a b m →→+,因为()a b a →→→+⊥,所以()=0a b a →→→+g ,所以1(2)1(1)0,1m m ⨯-+⨯+=∴=.故答案为:1【例5】已知非零向量m,n 满足4|3|=m |n |,1cos ,3<>=m n .若()t ⊥+n m n ,则实数t 的值为()A .4B .–4C .94D .–94【答案】B 【解析】由()t ⊥+n m n 可得()0t ⋅+=n m n ,即20t ⋅+=m n n ,所以2221|cos |3||t |||<,>|||=-=-=-⋅⋅⨯⨯n n n m n m n m n m n ||4334||3=-=-⨯=-n m .故选B .【例6】已知向量AB 与AC 的夹角120,且|AB |=3,|AC |=2,若AP AB AC λ=+ ,且AP BC ⊥ ,则实数λ的值为_____.【答案】712【解析】向量与的夹角为,且所以.由得,,即,所以,即,解得.【题型专练】1.ΑΒC ∆是边长为2的等边三角形,已知向量a ,b 满足2ΑΒ= a ,2ΑC =+a b ,则下列结论正确的是()A .1=b B .⊥a bC .1⋅=a b D .()4ΒC-⊥a b 【答案】D【解析】如图由题意,(2)2BC AC AB a b a b =-=+-= ,故||2b = ,故A 错误;|2|2||2a a ==,所以||1a = ,又22(2)4||222cos 602AB AC a a b a ab ⋅=⋅+=+=⨯=,所以1a b ⋅=- ,故,B C 错误;设,B C 中点为D ,则2AB AC AD += ,且AD BC ⊥ ,所以()4C a b +⊥B ,故选D .2.已知1e ,2e 12-e 与12λ+e e 的夹角为60 ,则实数λ的值是.【答案】33【解析】解法一:因1e ,2e 11==,021=⋅e e所以221212112122)()λλλ-⋅+=+⋅-⋅-=-e e e e e e e e ,12|2-=e ,12||λ+===e e ,2cos60λ==,解得:33λ=.解法二:建立坐标系,设()()1,0,0,121==e e ()()λλ,1,1,3212=+-=-e e e ,所以()()2221213λ+=+=-+=)()λλ-=+-3212e e e所以由数量积的定义得︒⨯+⨯=-60cos 1232λλ,解得:33λ=.3.已知向量()(),2,1,1a m b ==,若()a b b +⊥ ,则m =__________.【答案】4-【分析】根据向量的坐标运算即可求解.【详解】由题意可得()1,3a b m +=+,则130m ++=,解得4m =-.故答案为:4-4.已知向量(,2),(2,4)m a a n a =+=- ,且()n m n ⊥-,则实数=a _____________.【答案】2【分析】根据向量坐标运算及向量垂直的坐标表示即得.【详解】因为(,2)(2,4)(2,2)m n a a a a -=+--=-,又()n m n ⊥- ,所以2(2)(2)40a a ⨯-+-⨯=,解得2a =.故答案为:2.5.在ABC 中,()1,2,3A k -,()2,1,0B -,()2,3,1C -,若ABC 为直角三角形,则k 的值为()A .23B .83C .-1D .325-题型四:平面向量的夹角问题【例1】已知平面向量a ,b满足||4,||1== a b ,()a b b -⊥ ,则cos ,a b 〈〉= ()A .14B .4C.4D .4【例2】已知(2,0)a = ,1,22b ⎛= ⎝⎭r ,则a b - 与12a b + 的夹角等于()A .150°B .90°C .60°D .30°【例3】已知向量a=(2,1),()3,1b =- ,则()A.若c =-⎝⎭ ,则a c ⊥B .向量a 在向量b 上的投影向量为12b-C .a 与a b -D .()//a b a+【例4】若向量a ,b 满足||a = ,(2,1)b =-,5a b ⋅=- ,则a 与b 的夹角为_________.【例5】已知向量a b ,满足566a b a b ==⋅=-,,,则cos ,a a b +=()A .3135-B .1935-C .1735D .1935【例6】若非零向量,a b 满足32a b a b ==+,则a 与b 夹角的余弦值为________.【例7】设向量(68)=-,a ,(34)=,b ,t =+c a b,t ∈R ,若c 平分a与b 的夹角,则t 的值为.【答案】2【解析】解法一:()t t b t a c 48,36++-=+=,所以()()t t t c a 14100488366+=+++--=⋅;()()1425484363+=+++-=⋅t t t c b 510==因c 平分a 与b 的夹角,所以=c b c a ==,所以()1425214100+=+t t ,解得2=t解法二:因c 平分a 与b的夹角,所以()()⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎫⎛=58,054,3108,6λλλb a c ,又因()t t b t a c 48,36++-=+=,所以()()t t 3658480+-=+⨯,解得2=t 【例8】已知A B C △的三个顶点分别为(3(60)(5A B C ,,,,,求ACB ∠的大小.【答案】C【解析】()()3,1,0,2=-=CB CA()()()2312022222=+==+-=所以21223012cos -=⨯⨯+⨯-==∠CB CA ACB ,所以︒=∠120ACB 【题型专练】1.设非零向量、ab满足||2||,||||a b a b b =+= ,则向量a 与b的夹角为()A .30°B .60︒C .120︒D .150︒2.已知(2,1)a =-,||b =,且()10a b a +⋅= ,则,a b 〈〉= ___________.3.已知向量,a b 满足||1a =,||a b =+1)b =- ,则,a b 的夹角等于___________.4.若两个非零向量a 、b 满足2a b a b a +=-=,则a b - 与b 的夹角___________.5.已知单位向量a ,b 满足0a b ⋅=,若向量c =+,则sin ,a c =()A B C D6.已知向量,a b 满足()()3,4,·28a b a b a b ==+-=,则向量a 与b 所成的夹角为()A .π6B .π3C .π2D .2π37.已知向量a ,b 满足||2||2b a == ,|2|2a b -= ,则向量a ,b 的夹角为()A .30°B .45︒C .60︒D .90︒8.已知向量()PA =,(1,PB =,则APB ∠=A .30︒B .60︒C .120︒D .150︒【答案】D【解析】根据题意,可以求得2,2PA PB ===,所以333cos 222PA PB APB PA PB⋅∠===-⋅,结合向量所成角的范围,可以求得150APB ∠=︒,故选D .9.非零向量a ,b 满足:-=a b a ,()0⋅-=a a b ,则-a b 与b 夹角的大小为A .135︒B .120︒C .60︒D .45︒【答案】A【解析】 非零向量a ,b 满足()0⋅-=a a b ,∴2=⋅a a b,由-=a b a 可得2222-⋅+=a a b b a,解得=b ,()22cos 2θ-⋅⋅-∴===--a b ba b b a b ba b,θ为-a b 与b 的夹角,135θ∴= ,故选A .10.已知a ,b 为单位向量,且a ·b =0,若2=c a ,则cos,=a c ___________.【答案】23【解析】因为2=c a,0⋅=a b ,所以22⋅=⋅a c a b 2=,222||4||5||9=-⋅+=c a b b ,所以||3=c ,所以cos ,=a c 22133⋅==⨯⋅a c a c .11.已知向量(4,3),(1,2)a b =-=-,,a b的夹角为θ,则sin θ=__________.【答案】55【解析】依题意[]0,πθ∈,所以255cos ,sin 55||||a b a b θθ⋅===-== .故答案为.12.已知向量,a b 满足5,6,6==⋅=-a b a b ,则cos ,+=a a b ()A .3531-B .3519-C .3517D .3519【答案】D【思路导引】计算出()a ab ⋅+ 、a b + 的值,利用平面向量数量积可计算出cos ,a a b <+>的值.【解析】5a = ,6b = ,6a b ⋅=- ,()225619a a b a a b ∴⋅+=+⋅=-= .7a b +== ,因此()1919cos ,5735a ab a a b a a b ⋅+<+>===⨯⋅+ .故选D .题型五:平面向量数量积的计算【例1】(2021新高考2卷)已知向量0,||1,||||2,a b c a b c a b b c c a ++====⋅+⋅+⋅=_______.【答案】29-【解析】方法一:因为0=++c b a ,所以()02=++cb a ,即0222222=+++++c b c a b a c b a所以0222441=+++++c b c a b a ,所以9222-=++c b c a b a ,所以29-=++c b c a b a 方法二:因为0=++c b a ,所以c b a -=+,所以()()22c b a -=+,即2222cb a b a=++所以4241=++b a ,所以21-=b a ,同理b c a -=+,所以()()22b ca -=+,即2222b c a c a =++,所以4241=++c a ,所以21-=c a ,同理a c b -=+,所以()()22a c b -=+,即2222a c b c b =++,所以1244=++c b ,所以27-=⋅c b ,所以29-=++c b c a b a 【例2】在△ABC 中,6,AB O =为△ABC 的外心,则AO AB ⋅等于A B .6C .12D .18【答案】D【解析】试题分析:如图,过点O 作OD AB ⊥于D ,则()36018AO AB AD DO AB AD AB DO AB ⋅=+⋅=⋅+⋅=⨯+=,应选D.【例3】已知边长为3的正2ABC BD DC = ,,则AB AD ⋅=()A .3B .9C .152D .6【例4】已知ABC 为等边三角形,AB =2,设点P ,Q 满足AP AB λ=,(1)AQ AC λ=-,R λ∈,若2BQ CP ⋅=-,则λ=()A .12B .12C .12±D故选:A.【例5】在ABC 中,6A π=,||AB =||4AC =,3BD BC =,则AB AD ⋅=______.【答案】24-【分析】利用基底,AB AC 3AD AB BD AB BC =+=+ ,BC AC = 23AD AB AC ∴=-+ ,∴()232AB A AB AD AB AB C =⋅-+=-⋅ 【题型专练】1.如图,在△ABC 中,AD ⊥AB ,BC =,1AD = ,则AC AD ⋅=()A .B CD .3-2.在ABC 中,3AB AC ==,DC BD 2=﹒若4AD BC ⋅=,则AB AC ⋅=______.3.ABC 中,90C ∠=︒,2AC =,P 为线段BC 上任一点,则AP AC ⋅=()A .8B .4C .2D .64.已知ABC 为等边三角形,D 为BC 的中点,3AB AD ⋅=,则BC =()A BC .2D .45.如图,在ABC 中,3BAC ∠=,2AD DB =,P 为CD 上一点,且满足2AP mAC AB =+,若||3AC =,||4AB =,则AP CD ⋅的值为()A .-3B .1312-C .1312D .1126.在平行四边形ABCD 中,AC =6,AB AD ⋅=5,则BD =____________.【详解】AC AB BC AB AD =+=+ ,则2AC AB = 236226AD AB AD +=-⋅=,AD AB - ,则222BD AD AB AD =-⋅+ 7.已知在ABC 中,90C ∠=︒,4CA =,3CB =,D 为BC 的中点,2AE EB =,CE 交AD 于F ,则CE AD ⋅=_______【答案】73-##123-题型六:平面向量的模问题【例1】已知(1)t =,a ,(6)t =-,b ,则|2|+a b 的最小值为________.【答案】52【解析】:()()()40205362444462262,2222222+-=+-+++=-++=-+=+t t t t t t t t t t a对称轴2=t ,所以当2=t 时,524040202=+-=a 【例2】(2021新高考1卷)已知O 为坐标原点,点1(cos ,sin )P αα,2(cos ,sin )P ββ-,3(cos(),sin())P αβαβ++,(1,0)A ,则:A .12||||OP OP = B .12||||AP AP =C .312OA OP OP OP ⋅=⋅D .123OA OP OP OP ⋅=⋅ 【答案】AC 【解析】【详解】A :1(cos ,sin )OP αα=,2(cos ,sin )OP ββ=- ,所以1||1OP == ,2||1OP == ,故12||||OP OP = ,正确;B :1(cos 1,sin )AP αα=- ,2(cos 1,sin )AP ββ=-- ,所以1||2|sin |2AP α===== ,同理2||2|sin |2AP β== ,故12||,||AP AP 不一定相等,错误;C :由题意得:31cos()0sin()cos()OA OP αβαβαβ⋅=⨯++⨯+=+,12cos cos sin (sin )cos()OP OP αβαβαβ⋅=⋅+⋅-=+ ,正确;D :由题意得:11cos 0sin cos OA OP ααα⋅=⨯+⨯= ,23cos cos()(sin )sin()OP OP βαββαβ⋅=⨯++-⨯+()()()cos βαβcos α2β=++=+,故一般来说123OA OP OP OP ⋅≠⋅故错误;故选:AC【例3】已知向量a ,b 的夹角为60°,||2=a ,||1=b ,则|2|+a b =.【答案】324211244+⨯⨯⨯+====+3212==【例4】已知a 与b 均为单位向量,其中夹角为θ,有下列四个命题1p :||1+>a b ⇔θ∈[0,23π)2p :||1+>a b ⇔θ∈(23π,π]3p :||1->a b ⇔θ∈[0,3π)4p :||1->a b ⇔θ∈(3π,π]其中真命题是(A )1p ,4p (B)1p ,3p (C)2p ,3p (D)3p ,4p 【答案】A【解析】由||1+>a b 得,221∙>a +2a b +b ,即∙a b >12-,即cos θ=||||∙a b a b >12-,∵θ∈[0,π],∴θ∈[0,23π),由||1->a b 得,22-1∙>a 2a b +b ,即∙a b <12,即cos θ=||||∙a b a b <12,∵θ∈[0,π],∴θ∈(3π,π],故选A .【例5】设a ,b 是两个非零向量A .若||||||+=-a b a b ,则⊥a bB .若⊥a b ,则||||||+=-a b a b C .若||||||+=-a b a b ,则存在实数λ,使得λ=b a D .若存在实数λ,使得λ=b a ,则||||||+=-a b a b 【答案】C【解析】对于A b b a a2222-=⇒+-=+⋅+⇒=θ,所以1cos -=θ,所以︒=180θ,所以A 错,B 错;C 对,D 有可能为︒0【题型专练】1.设向量(10),a =,22()22=-b ,若t =+c a b (t ∈R),则||c 的最小值为A B .1C .2D .12【答案】C【解析】()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=+=t t t b t a c 22,22122,220,12222221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=t t 222122122121212222≥+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++=+++=t t t t t t 2.已知向量(1,2)a =- ,(21,1)b m =- ,且a b ⊥,则|2|a b -= ()A .5B .4C .3D .23.已知向量a ,b满足1a =,2b =,a b -=,则2a b +=()A .B .C D4.已知[02π)αβ∈、,,(cos ,sin )a αα=r,(cos(),sin())b αβαβ=++,且23a b -=,则β可能为()A .π3B .2π3C .πD .4π3【答案】BD【分析】根据向量模的运算列方程,化简求得cos β的值,进而求得正确答案.5.平面向量a 与b 的夹角为60︒,(3,4),||1==a b ,则|2|a b += _____________.6.已知向量,a b 满足||2,(2,2)a b == ,且|2|6a b += ,则||a b += __________.7.设,a b 为单位向量,且||1+=a b ,则||a b -=______________.【解析】因为,a b为单位向量,所以1a b ==r r所以1a b +==,解得:21a b ⋅=-所以a b -==8.设a ,b 均为单位向量,则“33-=+a b a b ”是“a ⊥b ”的A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【解析】∵33-=+a b a b ,∴22(3)(3)-=+a b a b ,∴2269-⋅+=a ab b 2296+⋅+a a b b ,又||||1==a b ,∴0⋅=a b ,∴⊥a b ;反之也成立,故选C .9.已知向量a ,b 夹角为045,且|a |=1,|2-a b |b |=.【答案】.【解析】∵|2-a b |=平方得224410-= a a b +b ,即260--=|b |b |,解得|b |=(舍)题型七:平面向量的投影问题【例1】已知向量(2,1),(1,1)a b =-= ,则a 在b上的投影向量的模为()A B .12C .2D .1【例2】已知6a =,3b =,向量a 在b 方向上投影向量是4e ,则a b ⋅ 为()A .12B .8C .-8D .2【例3】已知平面向量a ,b ,满足2a =,1b =,a 与b 的夹角为23π,2b 在a 方向上的投影向量为()A .1-B .12aC .12a - D .1【例4】已知平面向量a ,b 满足2=a ,()1,1b =,a b +=r r a 在b 上的投影向量的坐标为()A .22⎛ ⎝⎭B .()1,1C .()1,1--D .⎛ ⎝⎭【例5】已知O 为正三角形ABC 的中心,则向量OA 在向量AB 上的投影向量为()A .ABB C .12AB-D .12AB故选:C【例6】设向量a 在向量b 上的投影向量为m ,则下列等式一定成立的是()A .||a b m bb ⋅=⋅ B .2||a b m bb ⋅=⋅ C .m b a b⋅=⋅ D .ma b a⋅=⋅【题型专练】1.已知()1,2a = ,()1,2b =- ,则a 在b上的投影向量为()A .36,55⎛⎫- ⎪B .36,55⎛⎫- ⎪C .36,55⎛⎫-- ⎪D .36,55⎛⎫ ⎪2.如图,在平面四边形ABCD 中,120ABC BCD ∠=∠= ,AB CD =,则向量CD 在向量AB 上的投影向量为()A .2AB -B .12AB -C .12AB D .2AB 【答案】B【分析】根据图形求出向量AB 与CD的夹角,再根据投影向量的公式进行求解即可.【详解】延长AB ,DC 交于点E ,如图所示,3.已知向量()1,3a =,()2,4b =-,则下列结论正确的是()A .()a b a+⊥r r r B .2a b +=C .向量a 与向量b 的夹角为34πD .b 在a的投影向量是()1,34.已知()3,1a =-,()1,2b =,下列结论正确的是()A .与b同向共线的单位向量是⎝⎭B .a 与bC .向量a在向量b 上的投影向量为12,55⎛⎫ ⎪⎝⎭D .15a b b⎛⎫-⊥ ⎪ 5.关于平面向量,有下列四个命题,其中说法正确的是()A .若1,,120a b a b ===︒,则()2a b a+⊥r r r B .点()()1,1,3,2M N --,与向量MN同方向的单位向量为43,55⎛⎫- ⎪⎝⎭C .若20a b a b a +=-=≠ ,则+r r a b 与a b - 的夹角为60°D .若向量()()2,1,6,2a b =-= ,则向量b 在向量a 上的投影向量为2a-同方向的单位向量为6.己知空间向量||3,||2a b ==,且2a b ⋅=,则b 在a 上的投影向量为________.【答案】29a ##29a7.已知1a =,2b =,且()a ab ⊥+,则a 在b 上的投影向量为()A .b -B .bC .14b- D .14b【答案】C 【详解】因为()a a b ⊥+ ,所以()0a a b ⋅+= ,即220,0a a b a a b +⋅=+⋅= ,又因为1a = ,设,a b 的夹角为θ,所以1a b ⋅=-,a 在b 上的投影为:cos b a b a θ⋅=⋅ ,所以a 在b 上的投影向量为214cos b a b b b ba b θ⋅⋅=⋅=⋅- .故选:C8.已知点(1,1)A -、(1,2)B 、(2,1)C --、(3,4)D ,则向量AB 在CD 方向上的投影为ABC.D.【答案】A【解析】AB =(2,1),CD =(5,5),则向量AB 在向量CD方向上的射影为22325515255)5,5()1,2(cos 22=⨯+⨯=+⋅==CD AB AB θ9.若向量,a b满足22a a b =+= ,则a 在b 方向上投影的最大值是AB.CD.【答案】B【详解】由题意2,22a a b =+= ,所以2||4164b a b +⋅+=,设,a b 的夹角为θ,则2||8cos 120b b θ++= ,所以212cos 8b bθ+=- ,所以a 在b 方向上投影为2123cos 2()(48b b a bb θ+=⨯-=-+,因为3b b +≥cos a θ≤ ,故选B.题型八:万能建系法解决向量问题边长为a 的等边三角形已知夹角的任意三角形正方形矩形平行四边形直角梯形等腰梯形圆建系必备(1)三角函数知识cos ,sin x r y r q q ==;(2)向量三点共线知识(1)OC OB OAl l =+-(对面女孩看过来).【例1】如图,在等腰梯形ABCD 中,2,3,4AB BC CD BC BE ==== ,则CA DE ⋅=()A .43B .154-C .558-D .6516-3315,0,,0,1,D C A ⎛⎛⎫⎛⎫【例2】如图,正八边形ABCDEFGH 中,若AE AC AF λμ=+()R λμ∈,,则λμ+的值为________.正八边形的中心【详解】、HD BF 所在的直线分别为x y 、轴建立平面直角坐标系,正八边形的中心M 点,3608⎛∠=∠=∠=∠= ⎝AOB COB AOH EOD 18045135-= ,所以22.5∠= BAC ,13522.5112.5∠-∠=-= HAB CAB ,所以∠HAC y 轴,、AOM MOC 为等腰直角三角形,2,则2=====OD OF OE OA OC ,()0,2F ,2===OM MC ,所以()2,2--A ,(2,-C【点睛】本题主要考查了平面向量坐标法解决几何问题,建立坐标系是解题的关键,还考查了向量的加法运算,考查方程思想及转化思想,属于中档题.【题型专练】1.如图,在梯形ABCD 中,//AB DC ,10AB =,7BC =,2CD =,5AD =,则AC BD ⋅=___________.则5,02A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,532,2C ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,15,02B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,530,2D ⎛ ⎝953,22AC ⎛⎫∴= ⎪ ⎪⎝⎭ ,1553,22BD ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,AC BD ∴⋅ 故答案为:15-.2.已知正方形ABCD 的边长为2,点P 满足1()2AP AB AC =+ ,则||PD = _________;PB PD ⋅=_________.【答案】(1).(2).1-【解析】以点A 为坐标原点,AB 、AD 所在直线分别为x 、y 轴建立如下图所示的平面直角坐标系,则点()0,0A 、()2,0B 、()2,2C 、()0,2D ,()()()()1112,02,22,1222AP AB AC =+=+= ,则点()2,1P ,()2,1PD ∴=-,()0,1PB =- ,因此,PD == ()021(1)1PB PD ⋅=⨯-+⨯-=-.题型九:平面向量中的最值范围问题【例1】如下图,在平面四边形ABCD 中,AB BC ⊥,AD CD ⊥,3BCD π∠=,CB CD ==M 为边BC 上的动点,则AM DM ⋅的最小值为()A .83B .214C .114-D .133-【例2】ABC 是边长为4的等边三角形,点D 、E 分别在边AC 、BC 上,且DE BC ⊥,则DA DE ⋅的最小值为()AB .C .3D .-3则(0,0),(2,23),(4,0)C A B【例3】四边形ABCD 中,4AB =,60A B ∠=∠=︒,150D ∠=︒,则DA DC ⋅的最小值为()AB .C .3D .-3∴90,60DCB E ∠=︒∠= ,设CE x =,则3,DC x DA =∴()423cos150DA DC x x ⋅=-⋅⋅ 所以当1x =时,DA DC ⋅的最小值为【例4】如图,在梯形ABCD 中,//AD BC ,2AD =,9BC =,5AB =,cos 5B =,若M ,N 是线段BC上的动点,且1MN = ,则DM DN ⋅的最小值为()A .134B .132C .634D .352//AD BC ,32AD =,9BC =,5AB =(9,0)C ∴,∴3cos 5A xB AB ==,3,4A A x y ==9(3,4),(,4)2A D ∴,【例5】已知边长为2的菱形ABCD 中,点F 为BD 上一动点,点E 满足2BE EC =,3AE BD ⋅=-,则AF BE⋅的最小值为()A .0B .23C .43D .2【例6】已知向量a,b,c共面,且均为单位向量,0a b⋅=,则ab c++的最大值是()A B C1D1【例7】骑自行车是一种能有效改善心肺功能的耐力性有氧运动,深受大众喜爱,如图是某一自行车的平面结构示意图,已知图中的圆A (前轮),圆DABE △,BEC △,ECD 均是边长为4的等边三角形.设点P 为后轮上的一点,则在骑动该自行车的过程中,AC BP ⋅的最小值为()A .12B .24C .36D .18故选:A【例8】已知AB AC ⊥ ,1AB t = ,AC t = ,若点P 是ABC ∆所在平面内一点,且4AB AC AP AB AC=+ ,则PB PC ⋅的最大值等于()A .13B .15C .19D .21【答案】A【解析】以题意,以点A 为坐标原点,以AB 所在的直线为x 轴,AC 所在的直线为y 轴建立如图所示的平面直角坐标系,所以点(1,4)P ,1(,0)B t,(0,)C t ,所以11(1,4)(1,4)(1)(1)4(4)PB PC t t t t ⋅=----=-⨯--⨯- =1174t t --17-≤=13(当且仅当14t t =,即12t =时取等号),所以PB PC ⋅ 的最大值为13.故选A .【题型专练】1.已知梯形ABCD 中,3B π∠=,2AB =,4BC =,1AD =,点P ,Q 在线段BC 上移动,且1PQ =,则DP DQ ⋅的最小值为()A .1B .112C .132D .1142.在ABC 中,902A AB AC ∠=== ,,点M 为边AB 的中点,点P 在边BC 上运动,则AP MP ⋅的最小值为___________.【答案】78【分析】建立平面直角坐标系,利用数量积的坐标运算求出3.ABC 为等边三角形,且边长为2,则AB 与BC 的夹角大小为120,若1BD =,CE EA =,则AD BE ⋅的。
高中平面向量知识点详细归纳总结(附带练习)

向量的概念一、高考要求:理解有向线段及向量的有关概念,掌握求向量和与差的三角形法则和平行四边形法则,掌握向量加法的交换律和结合律.二、知识要点:1. 有向线段:具有方向的线段叫做有向线段,在有向线段的终点处画上箭头表示它的方向.以A 为始点,B 为终点的有向线段记作AB ,注意:始点一定要写在前面,已知AB ,线段AB 的长度叫做有向线段AB 的长(或模),AB 的长度记作AB ||.有向线段包含三个要素:始点、方向和长度.2. 向量:具有大小和方向的量叫做向量,只有大小和方向的向量叫做自由向量.在本章中说到向量,如不特别说明,指的都是自由向量.一个向量可用有向线段来表示,有向线段的长度表示向量的大小,有向线段的方向表示向量的方向.用有向线段AB 表示向量时,我们就说向量AB .另外,在印刷时常用黑体小写字母a 、b 、c 、…等表示向量;手写时可写作带箭头的小写字母a 、b 、c 、…等.与向量有关的概念有:(1) 相等向量:同向且等长的有向线段表示同一向量或相等的向量.向量a 和b 同向且等长,即a 和b 相等,记作a =b .(2) 零向量:长度等于零的向量叫做零向量,记作0.零向量的方向不确定.(3) 位置向量:任给一定点O 和向量a ,过点O 作有向线段OA a =,则点A 相对于点O 的位置被向量a 所唯一确定,这时向量a 又常叫做点A 相对于点O 的位置向量.(4) 相反向量:与向量a 等长且方向相反的向量叫做向量a 的相反向量,记作a -.显然,()0a a +-=.(5) 单位向量:长度等于1的向量,叫做单位向量,记作e .与向量a 同方向的单位向量通常记作0a ,容易看出:0a a a =│ │. (6) 共线向量(平行向量):如果表示一些向量的有向线段所在的直线互相平行或重合,即这些向量的方向相同或相反,则称这些向量为共线向量(或平行向量).向量a 平行于向量b ,记作a ∥b .零向量与任一个向量共线(平行).三、典型例题:例:在四边形ABCD 中,如果AB DC =且AB BC =│ │ │ │ ,那么四边形ABCD 是哪种四边形? 四、归纳小结:1. 用位置向量可确定一点相对于另一点的位置,这是用向量研究几何的依据.2. 共线向量(平行向量)可能有下列情况: (1)有一个为零向量;(2)两个都为零向量;(3)方向相同,模相等(即相等向量);(4)方向相同,模不等;(5)方向相反,模相等;(6)方向相反,模不等.五、基础知识训练:(一)选择题:1. 下列命题中: (1)向量只含有大小和方向两个要素. (2)只有大小和方向而无特定的位置的向量叫自由向量. (3)同向且等长的有向线段表示同一向量或相等的向量. (4)点A 相对于点B 的位置向量是BA . 正确的个数是( )A.1个B.2个C.3个D.4个2. 设O 是正△ABC 的中心,则向量,,AO OB OC 是( )A.有相同起点的向量B.平行向量C.模相等的向量D.相等向量3. a b =的充要条件是( )A.a b =│ │ │ │ B.a b =│ │ │ │ 且a b ∥ []l C.a b ∥ D.a b =│ │ │ │ 且a 与b 同向 4. AA BB ''=是四边形ABB A ''是平行四边形的( )A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.既非充分又非必要条件5. 依据下列条件,能判断四边形ABCD 是菱形的是( )A.AD BC =B.AD BC ∥且AB CD ∥C.AB DC =且AB AD =│ │ │ │ D.AB DC =且AD BC = 6. 下列关于零向量的说法中,错误的是( )A.零向量没有方向B.零向量的长度为0C.零向量与任一向量平行D.零向量的方向任意7. 设与已知向量a 等长且方向相反的向量为b ,则它们的和向量a b +等于( )A.0B.0C.2aD.2b(二)填空题:8. 下列说法中: (1)AB 与BA 的长度相等 (2)长度不等且方向相反的两个向量不一定共线 (3)两个有共同起点且相等的向量,终点必相同(4)长度相等的两个向量必共线。
(完整版)平面向量题型归纳总结

平面向量题型归纳一.向量有关概念:【任何时候写向量时都要带箭头】1.向量的概念:既有大小又有方向的量,记作:AB 或a 。
注意向量和数量的区别。
向量常用有向线段来表示,注意不能说向量就是有向线段,为什么?(向量可以平移)。
例: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 2.向量的模:向量的大小(或长度),记作:||AB 或||a 。
3.零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:0,注意零向量的方向是任意的; 4.单位向量:单位向量:长度为1的向量。
若e 是单位向量,则||1e =。
(与AB 共线的单位向量是||AB AB ±);5.相等向量:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量,相等向量有传递性; 6.平行向量(也叫共线向量):方向相同或相反的非零向量a 、b 叫做平行向量,记作:a ∥b ,规定零向量和任何向量平行。
提醒:①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;②两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念:两个向量平行包含两个向量共线, 但两条直线平行不包含两条直线重合;③平行向量无传递性!(因为有0);④三点A B C 、、共线⇔ AB AC 、共线; 如图,在平行四边形ABCD 中,下列结论中正确的是 ( )A.AB CD =B.AB AD BD -=C.AD AB AC +=D.AD BC +=07.相反向量:长度相等方向相反的向量叫做相反向量。
a 的相反向量是-a 、AB BA =-。
例:下列命题:(1)若a b =,则a b =。
(2)若,a b b c ==,则a c =。
(6)若//,//a b b c ,则//a c 。
(3)若AB DC =,则ABCD 是平行四边形。
(4)若ABCD 是平行四边形,则AB DC =。
其中正确的是_______题型1、基本概念 1:给出下列命题:①若|a |=|b |,则a =b ;②向量可以比较大小;③方向不相同的两个向量一定不平行; ④若a =b ,b =c ,则a =c ;⑤若a //b ,b //c ,则a //c ;⑥00a ⋅=;⑦00a ⋅=; 其中正确的序号是 。
考点10 平面向量(核心考点讲与练)-2023年高考数学核心考点讲与练(新高考专用)(解析版)

①数量积:a·b=|a||b|cosθ=x1x2+y1y2.
②模:|a|= = .
③夹角:cosθ= = .
④两非零向量a⊥b的充要条件:a·b=0⇔x1x2+y1y2=0.
⑤|a·b|≤|a||b|(当且仅当a∥b时等号成立)⇔|x1x2+y1y2|≤ · .
,注意与平面向量平行的坐标表示区分.
3.(2021年全国高考甲卷)若向量 满足 ,则 _________.
【答案】
【分析】根据题目条件,利用 模的平方可以得出答案
【详解】∵
∴
∴ .
故答案为: .
4.(2021年全国新高考Ⅰ卷)已知 为坐标原点,点 , , , ,则()
A. B.
C. D.
【答案】AC
2.三个常用结论
(1)O为△ABC的重心的充要条件是 + + =0;
(2)四边形ABCD中,E为AD的中点,F为BC的中点,则 + =2 ;
(3)对于平面上的任一点O, , 不共线,满足 =x +y (x,y∈R),则P,A,B共线⇔x+y=1.
注意向量共线与三点共线的区别.
3.平面向量基本定理实际上是向量的分解定理,并且是平面向量正交分解的理论依据,也是向量的坐标表示的基础.
【答案】D
【分析】根据所给图形,由向量的线性运算,逐项计算判断即可得解.
【详解】 + + = + =0,A正确;
+ + = + + =0,B正确;
+ + = + = + = ,C正确;
+ + = +0= = ≠ ,D错误,
故选:D.
2.(2020内蒙古鄂尔多斯市第一中学)下列结论正确的是
A.若向量 , 共线,则向量 , 的方向相同
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。
专题09 平面向量【2023高考必备】2013-2022十年全国高考数学真题分类汇编(解析版)

2013-2022十年全国高考数学真题分类汇编专题09平面向量一、选择题1.(2022年全国乙卷理科·第3题)已知向量,a b 满足||1,||3,|2|3a b a b ==-=,则a b ⋅= ()A .2-B .1-C .1D .2【答案】C 解析:∵222|2|||44-=-⋅+a b a a b b ,又∵||1,||3,|2|3,==-=a b a b∴91443134=-⋅+⨯=-⋅a b a b , ∴1a b ⋅= 故选:C .【题目栏目】平面向量\平面向量的概念与线性运算\向量的线性运算 【题目来源】2022年全国乙卷理科·第3题2.(2022新高考全国II 卷·第4题)已知向量(3,4),(1,0),t ===+a b c a b ,若,,<>=<>a c b c ,则t =( )A .6-B .5-C .5D .6【答案】C解析:()3,4c t =+,cos ,cos ,a c b c =,即931635t tc c+++=,解得5t =. 故选C .【题目栏目】平面向量\平面向量的综合应用 【题目来源】2022新高考全国II 卷·第4题3.(2022新高考全国I 卷·第3题)在ABC 中,点D 在边AB 上,2BD DA =.记CA m CD n ==,,则CB =( )A .32m n -B .23m n -+C .32m n +D .23m n +【答案】B 解析:因点D 在边AB 上,2BD DA =,所以2BD DA =,即()2CD CB CA CD -=-,所以CB =3232CD CA n m -=-23m n =-+. 故选:B . 【题目栏目】平面向量\平面向量的基本定理【题目来源】2022新高考全国I 卷·第3题4.(2020年新高考I 卷(山东卷)·第7题)已知P 是边长为2的正六边形ABCDEF 内的一点,则AP AB ⋅的取值范用是 ( )A .()2,6-B .(6,2)-C .(2,4)-D .(4,6)-【答案】A解析:AB 的模为2,根据正六边形的特征,可以得到AP 在AB 方向上的投影的取值范围是(1,3)-, 结合向量数量积的定义式,可知AP AB ⋅等于AB 的模与AP 在AB 方向上的投影的乘积, 所以AP AB ⋅的取值范围是()2,6-,故选:A . 【题目栏目】平面向量\平面向量的综合应用 【题目来源】2020年新高考I 卷(山东卷)·第7题5.(2020新高考II 卷(海南卷)·第3题)在ABC 中,D 是AB 边上的中点,则CB =( )A .2CD CA +B .2CD CA -C .2CD CA - D .2CD CA +【答案】C解析:()222CB CA AB CA AD CA CD CA CD CA -=+=+=+-= 【题目栏目】平面向量\平面向量的概念与线性运算\向量的线性运算 【题目来源】2020新高考II 卷(海南卷)·第3题6.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第6题)已知向量a ,b 满足||5a =,||6b =,6a b ⋅=-,则cos ,=+a a b ( )A .3135-B .1935-C .1735D .1935【答案】D 解析:5a =,6b =,6a b ⋅=-,()225619a a b a a b ∴⋅+=+⋅=-=.()22222526367a b a ba ab b +=+=+⋅+=-⨯+=,因此,()1919cos ,5735a a ba ab a a b⋅+<+>===⨯⋅+. 故选:D .【点睛】本题考查平面向量夹角余弦值的计算,同时也考查了平面向量数量积的计算以及向量模的计算,考查计算能力,属于中等题.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第6题7.(2019年高考数学课标全国Ⅲ卷理科·第3题)已知()2,3AB =,()3,AC t =,1BC =,则AB BC ⋅=( )【答案】C【解析】∵()2,3AB =,()3,AC t =,∴()1,3BC AC AB t =-=-,∴()22131BC t =+-=,解得3t =,即()1,0BC =,则AB BC ⋅=()()2,31,021302⋅=⨯+⨯=.【点评】本题考查平面向量数量积的坐标运算,渗透了直观想象和数学运算素养.采取公式法,利用转化与化归思想解题.本题考点为平面向量的数量积,侧重基础知识和基本技能,难度不大.学生易在处理向量的法则运算和坐标运算处出错,借助向量的模的公式得到向量的坐标,然后计算向量数量积.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2019年高考数学课标全国Ⅲ卷理科·第3题8.(2019年高考数学课标全国Ⅲ卷理科·第7题)已知非零向量a ,b 满足2a b =,且()a b b -⊥,则a 与b 的夹角为( )A .6π B .3π C .23π D .56π【答案】B 解析:()()222,0,a b b a b b a b b a b b b-⊥∴-⋅=⋅-=∴⋅==,所以221cos ,22ba b a b a bb⋅===⋅,所以,3a b π=.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的垂直问题【题目来源】2019年高考数学课标全国Ⅲ卷理科·第7题9.(2019年高考数学课标全国Ⅲ卷理科·第4题)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比为512510.618-≈,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美 人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是512.若某人满足上述两个黄金 分割比例,且腿长为105cm ,头顶至脖子下端的长度为26cm ,则其身高可能是( )A .165cmB .175cmC .185cmD .190cm【答案】 答案:B解析:如图,0.618,0.618,0.618c aa b c d d b==∴==,26c <,则42.070.618c d =<,68.07a c d =+<,110.150.618ab =<,所以身高178.22h a b =+<,又105b >,所以0.61864.89a b =>,身高64.89105169.89h a b =+>+=,故(169.89,178.22)h ∈,故选B .【题目栏目】平面向量\线段的定比分点问题【题目来源】2019年高考数学课标全国Ⅲ卷理科·第4题10.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第4题)已知向量a ,b 满足||1=a ,1⋅=-a b ,则(2)⋅-=a a b( )A .4B .3C .2D .0【答案】B解析:2(2)2||213⋅-=-⋅=+=a a b a a b ,故选B .【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第4题11.(2018年高考数学课标卷Ⅲ(理)·第6题)在ABC ∆中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB =( )A .3144AB AC - B .1344AB AC - C .3144AB AC + D .1344AB AC + c d ab 头顶咽喉肚脐足底【答案】A解析:在ABC △中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,()11312244EB AB AE AB AD AB AB AC AB AC =-=-=-+=-,故选A . 【题目栏目】平面向量\平面向量的基本定理 【题目来源】2018年高考数学课标卷Ⅲ(理)·第6题12.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第12题)在矩形中,,,动点在以点为圆心且与相切的圆上,若,则的最大值为 ( )A .B .CD .【答案】A【解析】法一:以为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系,如下图则,,,,连结,过点作于点 在中,有即所以圆的方程为 可设由可得 ABCD 1AB =2AD =P C BD AP AB AD λμ=+λμ+3252A AB x AD y ()0,0A ()1,0B ()0,2D ()1,2C BD C CE BD ⊥E Rt BDC ∆225BD AB AD =+=1122ACD S BC CD BD CE =⨯⨯=⨯⨯△1125125225CE CE ⨯⨯=⇒=C ()()224125x y -+-=25251,2P θθ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭AP AB AD λμ=+()25251,2sin ,255θθλμ⎛⎫++= ⎪ ⎪⎝⎭所以,所以 其中, 所以的最大值为,故选A .法二:通过点作于点,由,,可求得又由,可求得由等和线定理可知,当点的切线(即)与平行时,取得最大值又点到的距离与点到直线的距离相等,均为而此时点到直线251551sin 5λθμθ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩2552cos 55λμθθ+=++()2sin θϕ=++25sin ϕ=5cos ϕ=λμ+3C CE BD ⊥E 1AB =2AD =22125BD =+1122ACD S CD CB BD CE =⨯⨯=⨯⨯△55CE =P FH DB λμ+A BD C BD 55A FH 2525256522r +=+=所以,所以的最大值为,故选A . 另一种表达:如图,由“等和线”相关知识知,当点在如图所示位置时,最大,且此时若,则有,由三角形全等可得,知,所以选A .法三:如图,建立平面直角坐标系设,即圆的方程是,若满足即 , ,所以,设 ,即,655325AFAB ==λμ+3P λμ+AG x AB y AD =+x y λμ+=+2AD DF FG ===3,0x y ==()()()()0,1,0,0,2,1,,A B D P x y 5()22425x y -+=()()(),1,0,1,2,0AP x y AB AD =-=-=AP AB AD λμ=+21x y μλ=⎧⎨-=-⎩,12x y μλ==-12x y λμ+=-+12x z y =-+102x y z -+-=点在圆上,所以圆心到直线的距离, ,解得,所以的最大值是,即的最大值是,故选A . 法四:由题意,画出右图.设与切于点,连接.以为原点,为轴正半轴,为轴正半轴建立直角坐标系则点坐标为.∵,.∴.切于点.∴⊥.∴是中斜边上的高. 即在上.∴点的轨迹方程为.设点坐标,可以设出点坐标满足的参数方程如下:而,,. ∵ ∴,. 两式相加得:(),P x y ()22425x y -+=d r ≤21514z -≤+13z ≤≤z 3λμ+3BD C E CE A AD x AB y C (2,1)||1CD =||2BC =22125BD +=BD C E CEBDCERt BCD△BD12||||222||5||||55BCD BC CD S EC BD BD ⋅⋅⋅====△C 255P C P 224(2)(1)5x y -+-=P 00(,)x y P 0022552155x y θθ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩00(,)AP x y =(0,1)AB =(2,0)AD =(0,1)(2,0)(2,)AP AB AD λμλμμλ=+=+=0151cos 25x μθ==+02155y λθ==(其中,) 当且仅当,时,取得最大值3. 【考点】平面向量的坐标运算;平面向量基本定理【点评】(1)应用平面向量基本定理表示向量是利用平行四边形法则或三角形法则进行向量的加、减或数乘运算.(2)用向量基本定理解决问题的一般思路是:先选择一组基底,并运用该基底将条件和结论表示成向量的形式,再通过向量的运算来解决.【题目栏目】平面向量\平面向量的基本定理 【题目来源】2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第12题13.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第12题)已知是边长为2的等边三角形,为平面内一点,则的最小值是 ( )A .B .C .D .【答案】B【命题意图】本题主要考查等边三角形的性质及平面向量的线性运算﹑数量积,意在考查考生 转化与化归思想和运算求解能力 【解析】解法一:建系法连接,,,.,∴∴ ∴,∴ ∴最小值为 解法二:均值法2225151552552()())552sin()3λμθθθϕθϕ+=++=+++=++≤5sin 5ϕ=25cos 5ϕ=π2π2k θϕ=+-k ∈Z λμ+ABC ∆P ABC ()PA PB PC ⋅+2-32-43-1-OP ()0,3OA =()1,0OB =-()1,0OC =2PC PB PO +=()(),,3PO PA x y x y⋅=--⋅--222233324PO PA x y y x y ⎛⎫⋅=+-=+-- ⎪ ⎪⎝⎭34PO PA ⋅≥-()322PA PC PB PO PA ⋅+=⋅≥-32-∵,∴由上图可知:;两边平方可得∵ ,∴ ∴ ,∴最小值为解法三:配凑法 ∵∴∴最小值为【知识拓展】三角形与向量结合的题属于高考经典题,一般在压轴题出现,解决此类问题的通 法就是建系法,比较直接,易想,但有时计算量偏大. 【考点】 平面向量的坐标运算,函数的最值【点评】平面向量中有关最值问题的求解通常有两种思路:一是“形化”,即利用平面向量的几何意义将问题转化为平面几何中的最值或范围问题,然后根据平面图形的特征直接进行判断;二是“数化”,即利用平面向量的坐标运算,把问题转化为代数中的函数最值与值域、不等式我解集,方程有解等问题,然后利用函数、不等式、方程的有关知识来解决.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第12题 14.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第3题)已知向量13(,22BA =,31()22BC =,则ABC ∠= ( ) A .30︒ B .45︒C .60︒D .120︒【答案】A【解析】由题意,得133132222cos 112BA BC ABC BA BC⨯⋅∠===⨯⋅,所以30ABC ∠=︒,故选A. 【题目栏目】平面向量\平面向量的坐标运算 【题目来源】2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第3题15.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第3题)已知向量(1,)(3,2)a m b =-,=,且()a b b ⊥+,则m = ( )A .8-B .6-C .6D .82PC PB PO +=()2PA PC PB PO PA ⋅+=⋅OA PA PO =-()()2232PA PO PA PO =+-⋅()()222PA POPA PO +≥-⋅322PO PA ⋅≥-()322PA PC PB PO PA ⋅+=⋅≥-32-2PC PB PO +=()()()()()222232222PO PA PO PAPO PA AOPA PC PB PO PA +--+-⋅+=⋅==≥-32-【答案】D【解析】由()a b b ⊥+可得:()0a b b +=,所以20a bb,又(1,)(3,2)a m b =-,= 所以2232+(3(2))0m -+-=,所以8m ,故选D .【题目栏目】平面向量\平面向量的坐标运算 【题目来源】2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第3题16.(2015高考数学新课标1理科·第7题)设D 为ABC 所在平面内一点3BC CD =,则( )A .1433AD AB AC =-+ B .1433AD AB AC =- C .4133AD AB AC =+ D .4133AD AB AC =- 【答案】A解析:由题知11()33AD AC CD AC BC AC AC AB =+=+=+-==1433AB AC -+,故选A . 考点:平面向量的线性运算【题目栏目】平面向量\平面向量的基本定理 【题目来源】2015高考数学新课标1理科·第7题17.(2014高考数学课标2理科·第3题)设向量a,b 满足,|a -,则a b=( )A .1B .2C .3D .5【答案】A解析:因为222||()210,a b a b a b a b +=+=++⋅=222||()26,a b a b a b a b -=-=+-⋅= 两式相加得:228,a b +=所以1a b ⋅=,故选A . 考点:(1)平面向量的模;(2)平面向量的数量积 难度:B备注:常考题【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2014高考数学课标2理科·第3题 二、多选题18.(2021年新高考Ⅲ卷·第10题)已知O 为坐标原点,点()1cos ,sin P αα,()2cos ,sin P ββ-,()()()3cos ,sin P αβαβ++,1,0A ,则 ( )A .12OP OP =B .12AP AP =C .312OA OP OP OP ⋅=⋅D .123OA OP OP OP ⋅=⋅ 【答案】AC106⋅解析:A :1(cos ,sin )OP αα=,2(cos ,sin )OP ββ=-,所以221||cos sin 1OP αα=+,222||(cos )(sin )1OP ββ=+-,故12||||OP OP =,正确; B :1(cos 1,sin )AP αα=-,2(cos 1,sin )AP ββ=--,所以222221||(cos 1)sin cos 2cos 1sin 2(1cos )4sin 2|sin|22AP αααααααα=-+-++-==,同理222||(cos 1)sin 2|sin|2AP βββ=-+,故12||,||AP AP 不一定相等,错误;C :由题意得:31cos()0sin()cos()OA OP αβαβαβ⋅=⨯++⨯+=+,12cos cos sin (sin )cos()OP OP αβαβαβ⋅=⋅+⋅-=+,正确;D :由题意得:11cos 0sin cos OA OP ααα⋅=⨯+⨯=,23cos cos()(sin )sin()OP OP βαββαβ⋅=⨯++-⨯+22cos cos sin sin cos sin sin cos cos sin αβαββαββαβ=--- cos cos2sin sin 2cos(2)αβαβαβ=-=+,错误;故选AC .【题目栏目】平面向量\平面向量的综合应用 【题目来源】2021年新高考Ⅲ卷·第10题 三、填空题19.(2022年全国甲卷理科·第13题)设向量a ,b 的夹角的余弦值为13,且1a =,3b =,则()2a b b +⋅=_________. 【答案】11解析:设a 与b 的夹角为θ,因为a 与b 的夹角的余弦值为13,即1cos 3θ=,又1a =,3b =,所以1cos 1313a b a b θ⋅=⋅=⨯⨯=,所以()22222221311a b b a b b a b b +⋅=⋅+=⋅+=⨯+=. 故答案为:11.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的夹角问题 【题目来源】2022年全国甲卷理科·第13题20.(2021年新高考全国Ⅲ卷·第15题)已知向量0a b c ++=,1a =,2b c ==,a b b c c a ⋅+⋅+⋅=_______.【答案】92-解析:由已知可得()()()22222920a b ca b c a b b c c a a b b c c a ++=+++⋅+⋅+⋅=+⋅+⋅+⋅=,因此,92a b b c c a ⋅+⋅+⋅=-.故答案为:92-.【题目栏目】平面向量\平面向量的综合应用【题目来源】2021年新高考全国Ⅲ卷·第15题21.(2021年高考全国乙卷理科·第14题)已知向量()()1,3,3,4a b ==,若()a b b λ-⊥,则λ=__________.【答案】35解析:因为()()()1,33,413,34a b λλλλ-=-=--,所以由()a b b λ-⊥可得,()()3134340λλ-+-=,解得35λ=.故答案为:35.【点睛】本题解题关键是熟记平面向量数量积的坐标表示,设()()1122,,,a x y b x y ==,121200a b a b x x y y ⊥⇔⋅=⇔+=,注意与平面向量平行的坐标表示区分.【题目栏目】平面向量\平面向量的坐标运算 【题目来源】2021年高考全国乙卷理科·第14题22.(2021年高考全国甲卷理科·第14题)已知向量()()3,1,1,0,a b c a kb ===+.若a c ⊥,则k =________.【答案】103-. 解析:()()()3,1,1,0,3,1a b c a kb k ==∴=+=+,(),33110a c a c k ⊥∴⋅=++⨯=,解得103k =-, 故答案为:103-. 【点睛】本题考查平面向量的坐标运算,平面向量垂直的条件,属基础题,利用平面向量()()1122,,,p x y q x y ==垂直的充分必要条件是其数量积12120x x y y +=.【题目栏目】平面向量\平面向量的综合应用 【题目来源】2021年高考全国甲卷理科·第14题23.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第14题)设,a b 为单位向量,且||1a b +=,则||a b -=______________.3【解析】因为,a b 为单位向量,所以1a b ==所以()2222221a b a b a a b b a b +=+=+⋅+=+⋅=解得:21a b ⋅=- 所以()22223a b a b a a b b -=-=-⋅+=3【点睛】本题主要考查了向量模的计算公式及转化能力,属于中档题. 【题目栏目】平面向量\平面向量的综合应用 【题目来源】2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第14题24.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第13题)已知单位向量a →,b →的夹角为45°,k a b →→-与a →垂直,则k =__________. 【答案】22解析:由题意可得:211cos 452a b →→⋅=⨯⨯=, 由向量垂直的充分必要条件可得:0k a b a →→→⎛⎫-⋅= ⎪⎝⎭,即:2202k a a b k →→→⨯-⋅=-=,解得:22k =. 2. 【点睛】本题主要考查平面向量的数量积定义与运算法则,向量垂直的充分必要条件等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第13题25.(2019年高考数学课标Ⅲ卷理科·第13题)已知a ,b 为单位向量,且·=0a b ,若25c a b =-,则cos ,a c 〈〉=___________.【答案】23. 【解析】因为25c a b =-,·=0a b ,所以225=2a c a a b ⋅=-⋅,222||4||455||9c a a b b =-⋅+=,所以||3c =,所以cos ,a c 〈〉=22133a c a c ⋅==⨯⋅. 【点评】本题主要考查平面向量的数量积、向量的夹角.渗透了数学运算、直观想象素养.使用转化思想得出答案.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的夹角问题 【题目来源】2019年高考数学课标Ⅲ卷理科·第13题26.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第13题)已知向量()1,2a =,()2,2b =-,()1,c λ=,若()//2c a b +,则λ= . 【答案】12解析:依题意可得()()()22,42,24,2a b +=+-=,又()1,c λ=,()//2c a b + 所以4210λ⨯-⨯=,解得12λ=. 【题目栏目】平面向量\平面向量的坐标运算【题目来源】2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第13题27.(2017年高考数学新课标Ⅲ卷理科·第13题)已知向量,的夹角为,,,则__________. 【答案】【解析】法一:所以.法二(秒杀解法):利用如下图形,可以判断出的模长是以为边长的菱形对角线的长度,则为法三:坐标法依题意,可设,,所以 所以.【考点】平面向量的运算【点评】平面向量中涉及到有关模长的问题,用到的通法是将模长进行平方,利用向量数量积的知识进行a b 60︒2a =1b =2a b +=23222|2|||44||4421cos 60412a b a a b b +=+⋅+=+⨯⨯⨯+=|2|23a b +=2a b +23()2,0a =13,22b ⎛= ⎝⎭()((22,033a b +=+=()2223323a b +=+=解答,很快就能得出答案;另外,向量是一个工具型的知识,具备代数和几何特征,在做这类问题时可以使用数形结合的思想,会加快解题速度.【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的模长问题 【题目来源】2017年高考数学新课标Ⅲ卷理科·第13题28.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第13题)设向量(),1a m =,()1,2b =,且222a b a b +=+,则m = .【答案】2m =-【解析】由已知得:()1,3a b m +=+∴()22222222213112a b a b m m +=+⇔++=+++,解得2m =-.【题目栏目】平面向量\平面向量的坐标运算 【题目来源】2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第13题29.(2015高考数学新课标2理科·第13题)设向量a ,b 不平行,向量a b λ+与2a b +平行,则实数λ=_________. 【答案】12解析:因为向量a b λ+与2a b +平行,所以2a b k a b λ+=+(),则12,k k λ=⎧⎨=⎩,所以12λ=.考点:向量共线.【题目栏目】平面向量\平面向量的概念与线性运算\平面向量的共线问题【题目来源】2015高考数学新课标2理科·第13题30.(2014高考数学课标1理科·第15题)已知A,B,C 是圆O 上的三点,若,则与的夹角为______. 【答案】 解析:∵,∴O 为线段BC 中点,故BC 为的直径, ∴,∴与的夹角为.考点:(1)平面向量在几何中的应用(2)向量的夹角(3)化归与转化思想 难度:B备注:高频考点【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2014高考数学课标1理科·第15题31.(2013高考数学新课标2理科·第13题)已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,则AE BD⋅=________.1()2AO AB AC =+AB AC 0901()2AO AB AC =+O 090BAC ∠=AB AC 090【答案】2解析:由题意知:2211402222AE BD AD AD AB AB ⋅=-⋅-=--= 考点:(1)5.1.2向量的线性运算;(2)5.3.1平面向量的数量积运算 难度: A备注:高频考点【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2013高考数学新课标2理科·第13题32.(2013高考数学新课标1理科·第13题)已知两个单位向量,a b 的夹角为60°,(1)c ta t b =+-,若0b c •=,则t =_____. 【答案】 2解析:•b c =[(1)]t t •+-b a b =2(1)t t •+-a b b =112t t +-=112t -=0,解得t =2. 考点: (1)5.3.1平面向量的数量积运算.难度:A备注:高频考点【题目栏目】平面向量\平面向量的数量积\平面向量的数量积运算 【题目来源】2013高考数学新课标1理科·第13题。
高考平面向量题型归纳总结

高考平面向量题型归纳总结在高考数学考试中,平面向量是一个常见的考点,也是学生普遍认为较为困难的部分之一。
平面向量题型包括向量的加减、数量积、向量方向等。
本文将对高考平面向量题型进行归纳总结,帮助学生更好地掌握此类题型。
一、向量的加减1. 向量的加法向量的加法满足交换律和结合律,即a + b = b + a,(a + b) + c = a + (b + c)。
在解题过程中,可以利用向量的平移性质,将向量平移至同一起点,再连接终点得到新的向量。
2. 向量的减法向量的减法可以转化为加法进行处理,即a - b = a + (-b)。
其中,-b表示b的反向量,即方向相反的向量,模长相等。
二、数量积数量积又称为内积或点积,记作a·b。
1. 定义对于两个向量a(x₁, y₁)和b(x₂, y₂),它们的数量积a·b = x₁x₂ +y₁y₂。
另外,数量积还可以表示为向量模长和夹角的乘积,即a·b =|a| · |b| · cosθ,其中θ为a与b的夹角。
2. 性质(1) 交换律:a·b = b·a(2) 分配律:a·(b + c) = a·b + a·c(3) 结合律:k(a·b) = (ka)·b = a·(kb),其中k为实数(4) 若a·b = 0,则a与b垂直或其中一个为零向量(5) 若a·b > 0,则夹角θ为锐角;若a·b < 0,则夹角θ为钝角。
三、向量方向向量的方向可以用两种方式来表示:1. 向量的方向角:向量a(x, y)的方向角为与x轴正方向之间的夹角α,其中-π < α ≤ π。
2. 方向余弦:向量a(x, y)的方向余弦为与x轴的夹角的余弦值cosα,与y轴的夹角的余弦值cosβ。
在解决平面向量题型时,可以利用这两种方式来确定向量的方向。
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平面向量一、平面向量的基本概念:1.向量:既有大小又有方向的量叫做________.我们这里的向量是自由向量,即不改变大小和方向可以平行移动。
向量可以用_________来表示.向量的符号表示____________________. 2.向量的长度:向量的大小也是向量的长度(或_____),记作_________. 3.零向量:长度为0的向量叫做零向量,记作________. 4.单位向量:__________________________.5.平行向量和共线向量:如果向量的基线平行或重合,则向量平行或共线;两个非零向量方向相同或相反.记作________规定:___________________. 注意:理解好共线(平行)向量。
6.相等向量:_______________________. 例:下列说法正确的是_____①有向线段就是向量,向量就是有向线段;②,,c b b a == 则c a = ;③,//,//c b b a c a // ④若CD AB=,则A ,B ,C ,D 四点是平行四边形的四个顶点;⑤所有的单位向量都相等; 二、向量的线性运算: (一)向量的加法:1.向量的加法的运算法则:____________、_________和___________.(1)向量求和的三角形法则:适用于任何两个向量的加法,不共线向量或共线向量;模长之间的不等式关系_______________________;“首是首,尾是尾,首尾相连” 例1.已知AB=8,AC=5,则BC 的取值范围__________ 例2.化简下列向量(1)PM QP MN NQ +++ (2))()()(MB PM AB CQ BC BP +++++(2)平行四边形法则:适用不共线的两个向量,当两个向量是同一始点时,用平行四边形法则;a + 是以a ,b为邻边的平行四边形的一条对角线,如图:例1.(09 山东)设P 是三角形ABC 所在平面内一点,2=+,则 A.0=+ B.0=+ C.0=+ D.0=++例2.(13四川)在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,AO AD AB λ=+ ,则.______=λ (3)多边形法则2.向量的加法运算律:交换律与结合律(二)向量的减法:减法是加法的逆运算,A.-=-= (终点向量减始点向量)在平行四边形中,已知以a 、b 为邻边的平行四边形中,a -+, 分别为平行四边形的两条对角线,当a a -=+时,此时平行四边形是矩形。
例1.已知86==a,且a a -=+ ,则a a -=+ =______例2.设点M 是BC 的中点,点A 在线段BC 外,BC=16-=+____=向量的加减运算:例1.(08辽宁)已知、O A 、B 是平面内的三个点,直线AB 上有一点C ,满足CB →+2AC →=0,则OC →=______ A.2OA →-OB →B.—OA →+2OB →C.32OA →—31OB → D. —31OA →+32OB →例2.(15课标全国I )设D 是三角形ABC 所在平面内一点,CD BC 3=,则______A.AC AB AD 3431+-=B.AC AB AD 3431-= C.AC AB AD 3134+= D.AC AB AD 3134-= 例3.(12全国)在ABC ∆中,AB 边上的高为CD ,CB →=a, CA →=b,a •b=0, 2,1==b a ,则AD →=______ 例4.(10全国)在ABC ∆中,点D 在边AB 上,CD 平分ACB ∠,若CB →=a, CA →=b,2,1==b a ,则CD →=________ 例5.在ABC ∆中,设D 为边BC 的中点, E 为边AD 的中点,若BE →=m AB →+n AC →,则m +n =___例 6.(15北京理)在ABC ∆中,点N M ,满足NC BN MC AM ==,2,若AC y AB x MN +=,则_________==y x例7.(13江苏)设D 、E 分别是ABC ∆的边AB 、BC 上的点,若BC BE AB AD 32,21==,若DE →=1λAB →+2λAC →(1λ,2λ为实数),则1λ+2λ=_________例8.(12东北四市一摸)在ABC ∆中,设P 为边BC 的中点,内角C B A ,,的对边c b a ,,,若c AC →+a PA →+b PB →=0,则ABC ∆的形状为________(三)实数与向量的积:1.定义:实数λ与非零向量a 的乘积aλ是一个向量,它的长度是__________.它的方向是_________________________________________________________.当0=λ时,_______ 2.数乘向量的几何意义是把向量同方向或反方向扩大或缩小。
3.运算律:设a 、b是任意向量,μλ,是实数,则实数与向量的积适合以下运算:4.向量共线的判断:(平行向量的基本定理)①如果b a λ= ,则b a // ;若b a // ,0≠b ,则存在唯一的实数λ,使得b a λ=.②若a 、b是两个不共线的非零向量,则它们共线的充要条件是存在两个均不是零的实数μλ,,使________.③若22122111,e e e e a μλμλ+=+= ,21,e 不共线,b a // ,则在有意义的前提下,2121μμλλ= 例1.(15课标全国II )设向量若a 、b是两个不平行的向量,向量a + λ与a 2+ 平行,则____=λ例2.(09湖南)对于非零向量,,a b “0a b +=”是“//a b ”的___A .充分不必要条件 B. 必要不充分条件C .充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件 例3.(12四川)设a ,b 都是非零向量,下列四个条件中,使||||=a b a b 成立的充分条件是A .a =-b B .a ∥b C .a =2b D .a ∥b 且|a |=|b |5.单位向量给定一个向量a ,与a 同方向且长度为1的向量叫做a的单位向量,即_______________ 重要结论:已知ABC ∆,O 为定点,P 为平面内任意一点.①PA →+PB →+PC →=0⇔________________________⇔_______________________. ②若OP →=31OA →+OB →+OC →,则P 为ABC ∆__________________________ ③若OP →=OA →+λ(AB →+AC →),),0(+∞∈λ,则P 点的轨迹__________________. ④若OP →=OA →+λ_________,),0(+∞∈λ,则P 点的轨迹通过ABC ∆的内心 ⑤若__________________________,则P 点的轨迹是ABC ∆的外心 ⑥若__________________________,则P 点的轨迹是ABC ∆的垂心例1.(10湖北)在ABC ∆中,点M 满足MA →+MB →+MC →=0,若存在实数m ,使得AB →+AC →=m AM →,则m =________. 例2.在ABC ∆中,重心为G ,若sin 3sin 3sin2=++C B A ,则_____cos =B例3.在ABC ∆中,重心为G ,若033=++GC GB b GA a ,则_____=A 三、平面向量的基本定理(一)平面向量基本定理内容:如果1e 、2e是同一平面内的两个不共线的向量,那么对这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数21,λλ,使__________________,其中1e 、2e 是一组基底,记作_______._____________叫做向量a关于基底的分解式。
平面向量基本定理是向量正交分解的依据,是向量坐标运算的基础。
注意:只要是不共线的两个向量都可以作为基底,因为零向量与任一向量都平行,所以零向量一定不能作为基底;基底不唯一;任一向量可以由一组基底来表示,但表示方法是唯一的。
例1.(14福建)在下列向量组中,可以把向量)2,3(=a表示出来的是______ A.)2,1(),0,0(21==e e B.)2,5(),2,1(21-=-=e e C.)10,6(),5,3(21==e e D.)3,2(),3,2(21-=-=e e例2.(09安徽)在平行四边形ABCD 中,E ,F 分别是CD ,BC 的中点,若 μλ+=,则_____=+μλ (二)平面向量基本定理与向量共线条件的综合应用设B A ,是直线l 上两点,O 是直线外一点,对于直线上任意一点P ,存在R t ∈,使___________________________成立.反之,满足上式的点P 在直线l 上. 特别地,当P 为B A ,的中点时,则_________________________.例1.已知、O A 、B 是平面内的三个点,线段BA 的延长线上有一点C ,满足3AC →+CB →=0 则OC →=____A.3OA →-2OB →B.—2OA →+3OB →C.23OA →—21OB → D. —21OA →+23OB →例2.数列{}n a 是等差数列,其前n 项和为n S ,若平面上的三个不共线的向量OA →、OB →、OC →满足OB →=1a OA →+2006a OC →,且C B A ,,三点共线,则_____2006=S例 3.已知向量j i,不共线,且AB →=j m i+,AD →j i n+=,若D B A ,,三点共线,则实数n m ,应满足的条件_____A. 1=+n mB. 1-=+n mC. 1=mnD. 1-=mn例4.(07江西)如图,在ABC ∆中,设O 为边BC 的中点,过点O 的直线交直线AB 、AC 于不同两点N M ,.若AB →=m AM →,AC →=n AN →,则m +n =___mn 的最大值为_______例5.在ABC ∆中,设M 为边BC 的任意点,N 为AM 中点,AN →=λAB →+μAC →,则λ+μ=_____. 例6.在ABC ∆中,设M 为边BC 的中点,N 为AM 中点,AN →=λAB →+μAC →,则λ+μ=_____.例7.如图,在ABC ∆中,设D 为边BC 的中点,G 为AD 中点,过G 任作一条直线MN 分别交AB 、AC 于N M ,两点,若AM →=x AB →,AN →=y AC →,试问11+是否为定值?四、平面向量的正交分解与向量的直角坐标运算:(一)向量的正交分解与向量的直角坐标1.向量的垂直:如果两个向量的基线互相垂直,那么这两个向量互相垂直;2.向量的正交分解:如果基底的两个基向量互相垂直,则称这个基底为正交基底,在正交基底下分解向量,叫做正交分解。