内容正文:
专题06 平面向量初步
向量的概念
1(多选)(22-23高一上·辽宁沈阳·期末)下列命题中正确的是( )
A.单位向量的模都相等
B.长度不等且方向相反的两个向量不一定是共线向量
C.方向相同的两个向量,向量的模越大,则向量越大
D.两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同
【答案】AD
【分析】利用向量的基本概念,判断各个选项是否正确,从而得出结论.
【详解】根据单位向量的概念可知,单位向量的模都相等且为1,故A正确;
根据共线向量的概念可知,长度不等且方向相反的两个向量是共线向量,故B错误;
向量不能够比较大小,故C错误;
根据相等的向量的概念可知,两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同,故D正确.
故选:AD.
2(多选)(23-24高一上·辽宁·期末)下列命题正确的是( )
A.数轴上零向量的坐标为0
B.若与都是单位向量,则的最小值为0
C.若,则
D.若,则线段的中点坐标为
【答案】ABD
【分析】根据题意可直接判断A正确;当与方向相反时,可知B正确;利用两点间的距离公式计算可知C错误;利用中点坐标公式进行计算可知D正确.
【详解】数轴上零向量的坐标为正确.
若与都是单位向量,当方向相反时,
的最小值为正确.
若,则,错误.
若,则线段的中点坐标为,正确.
故选:ABD.
平面向量的线性运算
1(23-24高一上·北京西城·期末)如图,在正六边形中,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据正六边形的性质转换相等向量即可.
【详解】.
故选:C
2(23-24高一上·河北石家庄·期末)向量 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用向量加法的三角形法则及向量加法的运算律即可求解.
【详解】由,故B正确.
故选:B.
3(23-24高一上·辽宁朝阳·期末)已知向量满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用向量的加法的几何意义求解即得.
【详解】向量满足,则,当且仅当同向时取等号;
,当且仅当反向时取等号,
所以的取值范围是.
故选:B
4(23-24高一上·辽宁大连·期末)如图,在中,,点是的中点,设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据平面向量线性运算的几何意义,结合平面向量基本定理进行求解即可.
【详解】因为即,点为的中点,
所以 ,
所以.
故选:D.
5(23-24高一上·广西柳州·期末)在三角形中,若点满足,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据向量的线性运算,结合点的位置,即可求得结果.
【详解】根据题意,作图如下:
由题意得.
故选:C
6(23-24高一上·北京房山·期末)如图,在中,点,满足,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】直接利用向量的几何运算求解即可.
【详解】.
故选:C.
7(23-24高一上·辽宁大连·期末)在平行四边形中,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据向量的线性运算即可求解.
【详解】,
故选:B
8(多选)(23-24高一上·辽宁朝阳·期末)下列等式一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】结合向量的加法,减法以及运算律计算即可.
【详解】由向量加法运算律知,ABD选项正确;,所以选项C错误.
故选:ABD.
9(多选)(23-24高一上·辽宁辽阳·期末)下列命题为真命题的是( )
A.
B.零向量与任意向量共线
C.互为相反向量的两个向量的模相等
D.若向量,满足,,则
【答案】BCD
【分析】由向量减法法则判断选项A;由零向量的性质判断选项B;由相反向量的定义判断选项C;由向量三角不等式判断选项D.
【详解】对A,,A选项错误;
对B,零向量与任意向量共线,B选项正确;
对C,互为相反向量的两个向量的模相等,C选项正确;
对D,若向量,满足,,则,即,D选项正确.
故选:BCD
10(多选)(23-24高一上·辽宁丹东·期末)在中,D在边上,,是的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据平面向量的线性运算可得答案.
【详解】对于选项A: 由向量得减法法则可知,故A错误;
对于选项B:,故B正确;
对于选项C:,
而,所以,
故C正确;
对于选项D:,故D正确.
故选:BCD.
11(多选)(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)如图,在直角梯形中,,,,是线段的中点,线段与线段交于,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】利用向量的线性运算法则判断选项,根据点共线,由向量共线定理可知,再利用向量的线性运算法则求解即可判断选项.
【详解】对于选项,由已知条件可知,则正确;
对于选项,,则错误;
对于选项,连接,因为是线段的中点,
所以
,则正确;
对于选项,设,点三点共线,则存在,使得,
,
,
所以 ,消去得,解得,
所以,则正确;
故选:.
向量基本定理
1(多选)(23-24高一上·湖南长沙·期末)下列各组向量中,不能作为基底的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】ACD
【分析】分别判断四个选项中的两个向量是否共线得到答案.
【详解】对于A,,,由零向量与任意向量共线,可知两个向量不能作为基底;
对于B,因为,,所以,所以两个向量不共线,可以作为基底;
对于C,因为,,所以,可知两个向量共线,故不可以作为基底;
对于D,由,,得:,可知两个向量共线,故不能作为基底;
故选:ACD
2(多选)(23-24高一上·辽宁葫芦岛·期末)下列说法中正确的是( ).
A.四边形是平行四边形,则必有
B.是所在平面上的任意一点,且满足,,则直线一定通过的重心
C.两个非零向量,,若,则与共线且反向
D.若,则存在唯一实数使得
【答案】BC
【分析】根据平面向量的基本知识逐个选项判断即可
【详解】若四边形是平行四边形,则必有,A错;
设中点为,则,
又,,
所以,
即直线一定通过的重心,B正确;
对于C,两个非零向量,,若,
则与共线且反向,C正确;
对于D,若,则存在唯一实数使得或,D错误.
故选:BC
3(23-24高一上·北京昌平·期末)在中,点D,E满足,.若,则 .
【答案】/
【分析】利用向量的线性运算,结合平面向量基本定理求解即得.
【详解】在中,点D,E满足,,
则,
而不共线,又,因此,
所以.
故答案为:
4(23-24高一上·辽宁大连·期末)如图,在中,,,AD与BC相交于点M.设,.
(1)试用基底表示向量;
(2)在线段AC上取一点E,在线段BD上取一点F,使EF过点M,若,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由D,M,A三点共线,设,由C,M,B三点共线,可设,列出方程组,即可求解的值,得到结论;
(2)由E,M,F共线,设,由(1)可求得,化简即可求解.
【详解】(1)因为C,M,B三点共线,D,M,A三点共线,所以设,,
则,,
所以,解得,所以;
(2)因为E,M,F三点共线,所以设,
则,由(1)知,
所以,所以.
5(23-24高一上·北京延庆·期末)如图,在中,,D为中点,E为上一点,且,的延长线与的交点为F.
(1)用向量与表示 和
(2)用向量与表示
(3)求出 的值
【答案】(1),;
(2)
(3)
【分析】(1)(2)由向量的线性运算法则求解;
(3)设,求得,再利用向量共线可得结论.
【详解】(1)是中点,
,
;
(2),则,
;
(3)设,则,,
又向量共线,而不共线,
所以,解得.
向量的坐标表示
1(23-24高一上·北京房山·期末)已知,,则线段中点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据两点的坐标,利用平面向量的坐标表示计算可得结果.
【详解】设线段中点的坐标为,取,
则;
由向量的坐标表示可得,即,
解得;
所以线段中点的坐标为.
故选:D
2(23-24高一上·北京昌平·期末)已知向量,在平面直角坐标系中的位置如图所示,则( )
A. B.2 C. D.4
【答案】B
【分析】根据向量加法的运算法则和向量模的计算求解.
【详解】由图知,,所以,
所以.
故选:B.
3(23-24高一上·辽宁辽阳·期末)已知向量,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用向量加法的坐标表示,求出的坐标
【详解】.
故选:B.
4(23-24高一上·北京房山·期末)向量,,在正方形网格中的位置如图所示,若,则 .
【答案】3
【分析】根据题意将向量,,坐标化,解方程即可求出,可得结果.
【详解】以的起点为坐标原点,水平向右为轴正方向,的方向为轴负方向,建立平面直角坐标系;
不妨取,,,
由可得,
即可得,
即.
故答案为:3
平面向量的平行
1(23-24高一上·河北秦皇岛·期末)已知是两个不共线的向量,,若与是共线向量,则实数的值为( )
A. B.6 C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,得到,列出方程组,即可求解.
【详解】由向量,可得,
可得,解得.
故选:A.
2(23-24高一上·辽宁·期末)已知与为非零向量,,若三点共线,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】根据三点共线可得向量共线,由此结合向量的相等列式求解,即得答案.
【详解】由题意知,三点共线,故,
且共线,
故不妨设,则,
所以,解得,
故选:D
3(23-24高三上·天津和平·阶段练习)已知向量,若,则实数的值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】A
【分析】先得到,根据向量平行得到方程,求出答案.
【详解】,
又,故,解得.
故选:A
4(23-24高一上·浙江宁波·期末)与向量共线的一个单位向量的坐标是 .
【答案】或(答案不唯一,写出一个即可)
【分析】先求出向量的模,与向量共线的单位向量为,计算即可.
【详解】因为,,
所以与向量共线的单位向量为,
所以向量共线的一个单位向量的坐标是或.
故答案为:或(答案不唯一,写出一个即可).
5(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)设,,.
(1)试用、表示;
(2)若,求的值,说明此时与是同向还是反向,并求.
【答案】(1);
(2),反向,.
【分析】(1)利用平面向量线性运算的坐标表示列式计算即得.
(2)利用共线向量的坐标表示列式计算,并利用模的坐标表示计算即得.
【详解】(1)设,依题意,,
从而,解得,
所以.
(2)依题意,,而,由,
得,解得,此时与反向,
所以.
6(23-24高一上·浙江杭州·期末)设是不共线的两个非零向量.
(1)若,求证:三点共线;
(2)若与共线,求实数k的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)要证明三点共线,即证明三点组成的两个向量共线即可.
(2)由共线性质求出参数即可.
【详解】(1)由,
得,
,
所以,且有公共点B,
所以三点共线.
(2)由与共线,
则存在实数,使得,
即,又是不共线的两个非零向量,
因此,解得,或,
实数k的值是
7(23-24高一上·北京·期末)在中,点分别在边和边上,且交于点,设.
(1)用表示和;
(2)若,用表示,并求实数的值;
(3)在边上有点,使得,求证:三点共线.
【答案】(1),
(2),
(3)证明见解析
【分析】(1)根据向量加减法运算即可;
(2)根据向量的量加减法表示,,对应相等求得实数的值
(3) 根据向量的量加减法表示应用向量共线且有公共点证明即可.
【详解】(1)由题意知,,所以,
(2)因为,所以,
又因为,
所以;
(3)证明:由,得,
所以,
所以,
因为与有公共点,所以三点共线.
平面线性运算的应用
1(多选)(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)已知,D为BC边中点,若点P满足,则下列说法正确的是( )
A.点P一定在内部 B.
C. D.点P在直线AD上
【答案】ABC
【分析】设、分别是、的中点,依题意可得,从而得到点是中位线上靠近点的三等分点,即可判断A,D再根据面积关系判断C,又平面向量线性运算法则判断B.
【详解】由,所以,
设、分别是、的中点,所以,
于是点是中位线上靠近点的三等分点,则点一定在内部,故A正确,D错误.
又,所以,则,故B正确;
由A可知,,且,
所以,,即,故C正确;
故选:ABC
2(23-24高一上·辽宁丹东·期末)已知点,若,与交于点,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】设,利用求出,再利用相似得到,进而求到点的坐标.
【详解】结合题意:设,易得,,
由,可得:,
解得,即,
因为,所以,
所以,
所以,即,
解得,即点的坐标为.
故答案为:.
最值问题
1(23-24高一上·浙江宁波·期末)在中,点为边上的中点,点满足,点是直线,的交点,过点作一条直线交线段于点,交线段于点(其中点,均不与端点重合)设,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意作交于F,可推出,利用向量的线性运算推出,结合题意推出,根据三点共线可得,结合“1”的妙用,即得,展开后利用基本不等式,即可求得答案.
【详解】作交于F,连接 ,则∽,故,
由于点为边上的中点,故,
,故,又∽,故,
故,
则
,
由于,,故,
因为三点共线,故,
所以,
当且仅当,结合,即时等号成立,
即的最小值为,
故选:B
2(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)如图,在中,AD是BC边上的中线.M为BD的中点,G是AD上一点,且,直线EF过点G,交AB于点E,交AC于点F.
(1)试用和表示,
(2)若,,求的最小值.
【答案】(1),
(2)3
【分析】(1)根据平面向量的线性运算计算即可;
(2)先将用表示,再根据E,F,G三点共线,可得的关系,再根据基本不等式即可得解.
【详解】(1)由题意,为的中点,所以,
又为的中点,所以;
,即,
;
故,.
(2)由,,,
得,,
所以 ,
因为E,F,G三点共线,则 ,
则,
当且仅当,即,时取等号所以的最小值3.
3(23-24高一上·辽宁大连·期末)如图所示,已知点是的重心,过点作直线分别与边、交于、两点(点、与点、不重合),设,.
(1)求的值;
(2)求的最小值,并求此时,的值.
【答案】(1)
(2),时,最小值为.
【分析】(1)由三角形重心性质可得,结合三点共线性质即可求得结果.
(2)运用“1”的代换及基本不等式求解即可.
【详解】(1)如图所示,
因为G为重心,所以,
所以,
因为M,G,N三点共线,所以,即.
(2)由题意可知,且,
所以
当且仅当,即时取等号,
又∵,∴,时,取得最小值为.
4(23-24高一上·辽宁葫芦岛·期末)如图,在等腰梯形中,,,M为线段中点,与交于点N,P为线段上的一个动点.
(1)用和表示;
(2)求;
(3)设,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由向量的线性运算法则计算;
(2)由题意得,由共起点的三向量终点共线的充要条件求出,即可得出答案;
(3)由题意,可设,代入中并整理可得,又,根据平面向量基本定理得出方程组,然后结合二次函数的性质可得结论.
【详解】(1)由向量的线性运算法则,可得,①
,②
因为M为线段中点,则,
联立①②得:,
整理得:.
(2)由AM与BD交于点N,得,
由共起点的三向量终点共线的充要条件知,,解得:.
所以,即.
(3)由题意,可设,
代入中并整理可得
.
又,故,可得:,.
因为,所以,.
在单调递增,
则当时,,当时,,
所以,的取值范围为.
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专题06 平面向量初步
向量的概念
1(多选)(22-23高一上·辽宁沈阳·期末)下列命题中正确的是( )
A.单位向量的模都相等
B.长度不等且方向相反的两个向量不一定是共线向量
C.方向相同的两个向量,向量的模越大,则向量越大
D.两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同
2(多选)(23-24高一上·辽宁·期末)下列命题正确的是( )
A.数轴上零向量的坐标为0
B.若与都是单位向量,则的最小值为0
C.若,则
D.若,则线段的中点坐标为
平面向量的线性运算
1(23-24高一上·北京西城·期末)如图,在正六边形中,( )
A. B. C. D.
2(23-24高一上·河北石家庄·期末)向量 ( )
A. B.
C. D.
3(23-24高一上·辽宁朝阳·期末)已知向量满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4(23-24高一上·辽宁大连·期末)如图,在中,,点是的中点,设,则( )
A. B.
C. D.
5(23-24高一上·广西柳州·期末)在三角形中,若点满足,则 ( )
A. B.
C. D.
6(23-24高一上·北京房山·期末)如图,在中,点,满足,,则( )
A. B.
C. D.
7(23-24高一上·辽宁大连·期末)在平行四边形中,,,则( )
A. B.
C. D.
8(多选)(23-24高一上·辽宁朝阳·期末)下列等式一定正确的是( )
A. B.
C. D.
9(多选)(23-24高一上·辽宁辽阳·期末)下列命题为真命题的是( )
A.
B.零向量与任意向量共线
C.互为相反向量的两个向量的模相等
D.若向量,满足,,则
10(多选)(23-24高一上·辽宁丹东·期末)在中,D在边上,,是的中点,则( )
A. B.
C. D.
11(多选)(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)如图,在直角梯形中,,,,是线段的中点,线段与线段交于,则( )
A. B. C. D.
向量基本定理
1(多选)(23-24高一上·湖南长沙·期末)下列各组向量中,不能作为基底的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
2(多选)(23-24高一上·辽宁葫芦岛·期末)下列说法中正确的是( ).
A.四边形是平行四边形,则必有
B.是所在平面上的任意一点,且满足,,则直线一定通过的重心
C.两个非零向量,,若,则与共线且反向
D.若,则存在唯一实数使得
3(23-24高一上·北京昌平·期末)在中,点D,E满足,.若,则 .
4(23-24高一上·辽宁大连·期末)如图,在中,,,AD与BC相交于点M.设,.
(1)试用基底表示向量;
(2)在线段AC上取一点E,在线段BD上取一点F,使EF过点M,若,,求的值.
5(23-24高一上·北京延庆·期末)如图,在中,,D为中点,E为上一点,且,的延长线与的交点为F.
(1)用向量与表示 和
(2)用向量与表示
(3)求出 的值
向量的坐标表示
1(23-24高一上·北京房山·期末)已知,,则线段中点的坐标为( )
A. B. C. D.
2(23-24高一上·北京昌平·期末)已知向量,在平面直角坐标系中的位置如图所示,则( )
A. B.2 C. D.4
3(23-24高一上·辽宁辽阳·期末)已知向量,,则( )
A. B. C. D.
4(23-24高一上·北京房山·期末)向量,,在正方形网格中的位置如图所示,若,则 .
平面向量的平行
1(23-24高一上·河北秦皇岛·期末)已知是两个不共线的向量,,若与是共线向量,则实数的值为( )
A. B.6 C. D.
2(23-24高一上·辽宁·期末)已知与为非零向量,,若三点共线,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3(23-24高三上·天津和平·阶段练习)已知向量,若,则实数的值为( )
A. B.1 C. D.2
4(23-24高一上·浙江宁波·期末)与向量共线的一个单位向量的坐标是 .
5(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)设,,.
(1)试用、表示;
(2)若,求的值,说明此时与是同向还是反向,并求.
6(23-24高一上·浙江杭州·期末)设是不共线的两个非零向量.
(1)若,求证:三点共线;
(2)若与共线,求实数k的值.
7(23-24高一上·北京·期末)在中,点分别在边和边上,且交于点,设.
(1)用表示和;
(2)若,用表示,并求实数的值;
(3)在边上有点,使得,求证:三点共线.
平面线性运算的应用
1(多选)(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)已知,D为BC边中点,若点P满足,则下列说法正确的是( )
A.点P一定在内部 B.
C. D.点P在直线AD上
2(23-24高一上·辽宁丹东·期末)已知点,若,与交于点,则点的坐标为 .
最值问题
1(23-24高一上·浙江宁波·期末)在中,点为边上的中点,点满足,点是直线,的交点,过点作一条直线交线段于点,交线段于点(其中点,均不与端点重合)设,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)如图,在中,AD是BC边上的中线.M为BD的中点,G是AD上一点,且,直线EF过点G,交AB于点E,交AC于点F.
(1)试用和表示,
(2)若,,求的最小值.
3(23-24高一上·辽宁大连·期末)如图所示,已知点是的重心,过点作直线分别与边、交于、两点(点、与点、不重合),设,.
(1)求的值;
(2)求的最小值,并求此时,的值.
4(23-24高一上·辽宁葫芦岛·期末)如图,在等腰梯形中,,,M为线段中点,与交于点N,P为线段上的一个动点.
(1)用和表示;
(2)求;
(3)设,求的取值范围.
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