内容正文:
专题04 平面向量易错必刷题型专训(99题33个考点)
【易错必刷一 平面向量的概念与表示】
1.(23-24高一下·上海杨浦·期中)①加速度是向量;②若且,则;③若,则直线与直线平行.上面说法中正确的有( )个.
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(23-24高一下·上海宝山·阶段练习)已知,且,则实数 .
3.(23-24高一·上海·课堂例题)指出下列各种量中的向量:
(1)密度; (2)体积; (3)速度; (4)能量;
(5)电阻; (6)加速度; (7)功; (8)力矩.
你能找出更多向量的例子吗?
【易错必刷二 平行向量(共线向量)】
4.(23-24高一下·上海·期中)已知、均为非零向量,有下列三个命题:
①若m为任意实数,则是的充分非必要条件;
②已知、为两个不平行向量,则是的必要非充分条件;
③“”是“”的既非充分也非必要条件.
其中命题正确的个数( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
5.(24-25高一下·上海·课后作业)(1)A、B、C是平面上三个不同的点,若,则A、B、C的位置关系是 ;若进一步有,则A、B、C的位置关系是 ;
(2)如图,在四边形中,若,则四边形是 .
6.(23-24高一·上海·课堂例题)如图,点O是正六边形的中心,分别写出图中
(1)与相等的向量;
(2)与平行的向量;
(3)与模相等的向量;
(4)的负向量.
【易错必刷三 向量的模】
7.(2024·上海松江·模拟预测)正2021边形内接于单位圆O,任取它的两个不同的顶点,,构成一个有序点对,满足的点对的个数是( )
A. B. C. D.
8.(23-24高一下·上海·期末)若平面内不共线的四点、、、满足,则 .
9.(23-24高一·上海·课堂例题)如图是由边长为1的小正方形组成的网格,按要求,分别以A、B、C为向量的起点,在图中画出下列向量:
(1)正北方向且模为2的向量;
(2)模为、方向为北偏西的向量,
(3)(2)中向量的负向量.
【易错必刷四 向量加(减)法的法则】
10.(23-24高一·上海·课堂例题)试用作图法验证下列不等式:
(1);
(2).
11.(23-24高一·上海·课堂例题)已知平行四边形ABCD,设向量,.试用、表示下列向量:
(1);
(2).
12.(23-24高一·上海·课堂例题)如图,已知向量、、,作出下列向量:
(1)和;
(2)和.
【易错必刷五 向量加(减)法则的几何应用】
13.(23-24高一·上海·课堂例题)试说明,如果三个首尾相接的向量、和所在的线段能拼接成三角形,那么一定满足条件.反过来,如果,那么三向量、和所在的线段一定能拼接成三角形吗?说明理由.
14.(23-24高一·上海·课堂例题)如图,在四边形中,为对角线与中点连线的中点,为平面上任意给定的一点.求证:.
15.(23-24高一下·上海浦东新·阶段练习)设△ABC是边长为1的正三角形,点、、四等分线段BC(如图所示).
(1)求的值;
(2)Q为线段上一点,若,求实数m的值;
【易错必刷六 相反向量】
16.(24-25高一下·上海·单元测试)若是的负向量,则下列说法中错误的是( )
A.与的长度必相等; B.;
C.与一定不相等; D.是的负向量.
17.(24-25高一下·上海·课后作业)在矩形中,,分别为、的中点,在以为起点和终点的所有非零向量中,找出所有符合条件的向量:
(1)与相等的向量: ;
(2)的负向量: ;
(3)与共线的向量: .
18.(23-24高一·上海·课堂例题)如图,在中,点D、E、F分别是、、的中点,根据下列条件,写出相应的向量:
(1)与向量相等的向量;
(2)向量的负向量;
(3)与向量平行的向量.
【易错必刷七 向量数乘的有关计算】
19.(23-24高一下·上海闵行·期中)已知,则是的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
20.(24-25高一下·上海·随堂练习)如图,点是的重心,过点且平行于,点、分别在、上,设,,那么 .(用、表示)
21.(23-24高一·上海·课堂例题)根据下列条件,求向量:
(1);
(2);
(3).
【易错必刷八 平面向量的混合运算】
22.(23-24高一下·上海长宁·期末)已知直线与双曲线的两条渐近线分别交于,两点,为该双曲线上的任意一点,设为原点,,,为实数,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
23.(24-25高一下·上海·课前预习)设、是两个不平行的向量,则向量()与向量平行的充要条件是 .
24.(23-24高一·上海·课堂例题)判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)若存在一个使,则;
(2)对于任意给定的实数和向量、,均有;
(3)对于任意给定的实数、和向量,均有.
【易错必刷九 向量的线性运算的几何应用】
25.(24-25高一下·上海·课堂例题)若,,则平分线上的向量可以是( )
A. B. C. D.
26.(23-24高一下·上海宝山·期末)古代典籍《周易》中的“八卦”思想对我国的建筑有一定影响.图1是受“八卦”启示设计的正八边形的八角窗.在正八边形中,若,则 .
27.(23-24高一·上海·课堂例题)如图,点在同一条直线上,点O不在该直线上,且,设,,,试用向量、表示.
【易错必刷十 平面向量数量积的几何意义】
28.(23-24高一下·上海黄浦·阶段练习)已知为非零向量,则在方向上的投影为( )
A. B. C. D.
29.(23-24高一下·上海·期中)已知向量,,则在方向上的数量投影是 .
30.(24-25高一下·上海·课后作业)如图,已知圆O中,弦的长为,圆上的点C满足,求在方向上的数量投影.
【易错必刷十一 平面向量数量积的定义及辨析】
31.(23-24高一下·上海闵行·期末)下列命题中正确的是( )
A. B.
C.若,则 D.若,则
32.(24-25高一下·上海·课前预习)向量与功,动量
力做的功是力在物体前进方向上的分力与物体位移的乘积,实质是力和位移两个向量的 ,(为和的夹角),动量实际上是 .
33.(24-25高一下·上海·课后作业)已知.
(1)在方向上的数量投影为4,求;
(2),求在方向上的数量投影;
(3)、的夹角为,求在方向上的数量投影.
【易错必刷十二 用定义求向量的数量积】
34.(24-25高一下·上海·阶段练习)如右图,有两个具有共顶点且全等的正六边形,若共线,且,则共有( )个不同的正值.
A. B. C. D.
35.(23-24高一下·上海奉贤·随堂练习)已知,,,求的值 .
36.(23-24高一·上海·课堂例题)已知ABCD是正方形,M是AB边的中点,点E在对角线AC上,且.求证:.
【易错必刷十三 数量积的运算律】
37.(24-25高一·上海·课堂例题)若、、是三个任意向量,则下列运算中错误的是( )
A.; B.;
C.; D..
38.(23-24高一下·上海·期中)已知向量和的夹角为,且,,则 .
39.(23-24高一·上海·课堂例题)设向量、、满足,且,,,求下列各式的值:
(1);
(2).
【易错必刷十四 已知数量积求模】
40.(23-24高一下·上海普陀·期末)已知、是互相垂直的单位向量,则下列四个向量中模最大的是( )
A. B. C. D.
41.(24-25高一下·上海·随堂练习)若,,,则 ; ; ; ; .
42.(23-24高一·上海·课堂例题)在四边形中,设向量,,,,且.求证:四边形是矩形.
【易错必刷十五 向量夹角的计算】
43.(23-24高一下·上海徐汇·期中)已知,且,则在方向上的投影是( )
A. B. C.3 D.
44.(2024·上海奉贤·一模)在复平面内,为坐标原点,复数,对应的点分别为,其中为虚数单位,则的大小为 .
45.(24-25高一下·上海·课后作业)如图,在中,,,,是的中点.
(1)求与的夹角;
(2)求.
【易错必刷十六 垂直关系的向量表示】
46.(23-24高一下·上海嘉定·期末)设为任意非零向量,且相互不共线,则下列命题中是真命题的有( )
(1)
(2)
(3)不与垂直
(4)
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
47.(23-24高一下·上海·期末)已知,则实数
48.(23-24高一下·上海松江·期末)已知.
(1)设向量的夹角为,求的值;
(2)若向量与互相垂直,求的值.
【易错必刷十七 已知模求参数】
49.(23-24高一下·上海·课后作业)两个非零向量、互相垂直的充要条件是( ).
A. B.
C. D.
50.(24-25高一下·上海·随堂练习)若,,,则与的夹角 .
51.(23-24高一下·上海·期中)在中,为边上一点,设.
(1)若,试用,的线性组合表示;
(2)若,且,,求的值.
【易错必刷十八 基底的概念及辨析】
52.(24-25高一下·上海·随堂练习)若已知、是平面上的一组基,则下列各组向量中不能作为基的一组是( )
A.与 B.与 C.与 D.与
53.(23-24高一下·上海长宁·期末)已知向量,,若平面上任意向量都可以唯一地表示为与的线性组合,则实数的取值范围是 .
54.(23-24高一下·上海杨浦·期中)已知向量,
(1)若,求实数m的值;
(2)若可以构成平面上的一个基底,求实数m的取值范围.
【易错必刷十九 平面向量基本定理的应用】
55.(23-24高一下·上海徐汇·期末)已知为所在平面内一点,是的中点,动点满足,则点的轨迹一定过的( )
A.内心 B.垂心 C.重心 D.边的中点
56.(23-24高一下·上海·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知为原点,,.若点在延长线上,且,则的坐标为 .
57.(23-24高一·上海·课堂例题)如图,在中,已知D是的中点,G是的重心,设向量,向量.试用向量、分别表示向量、、.
【易错必刷二十 平面向量线性运算的坐标表示】
58.(24-25高一下·上海·单元测试)若,,且点在线段的延长线上,且,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
59.(24-25高一下·上海·课前预习)若点,,为实数,且,,则点P的坐标为 ,我们称为点P分有向线段所成的比.
60.(23-24高一·上海·课堂例题)已知在平面直角坐标系中,O为原点,点,.
(1)求向量的坐标及;
(2)已知向量,,求及的坐标;
(3)求.
【易错必刷二十一 由向量线性运算结果求参数】
61.(23-24高一下·上海徐汇·期中)已知点分的比为,设,则的值为( )
A. B. C. D.
62.(23-24高一下·上海静安·期末)已知平面上两点的坐标分别是是直线上的一点,且,则点的坐标是 .
63.(23-24高一·上海·课堂例题)已知复平面上平行四边形ABCD的顶点A、B、C的坐标分别是、、,求点D的坐标和向量所对应的复数.
【易错必刷二十二 向量坐标的线性运算解决几何问题】
64.(23-24高一下·上海浦东新·期末)已知中,,,点是边上的动点,点是边上的动点,则的最小值为
A. B. C. D.
65.(2024·上海普陀·一模)已知正三角形的边长为,点是所在平面内的任一动点,若,则的取值范围为 .
66.(23-24高一下·上海青浦·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,点,点在单位圆上,.
(1)求的值;
(2)若四边形是平行四边形,求点的坐标.
【易错必刷二十三 利用坐标求向量的模】
67.(24-25高一·上海·随堂练习)已知,,P是线段AB中点,则线段AP长为( ).
A. B.1
C.5 D.
68.(2024·上海黄浦·模拟预测)如图.在直角梯形中.,点P是腰上的动点,则的最小值为 .
69.(23-24高一下·上海浦东新·期末)平面内给定两个向量.
(1)求;
(2)若,求实数的值.
【易错必刷二十四 数量积、向量模、向量垂直的坐标表示】
70.(2024·上海静安·一模)已知向量,且.
(1)求及;
(2)记,求函数的最小值.
71.(23-24高一下·上海徐汇·期末)已知向量,.
(1)求实数的值,使;
(2)若,求与的夹角的余弦值.
72.(24-25高一下·上海·单元测试)已知、、是同一平面内的三个向量,其中.
(1)若,且,求的坐标;
(2)若,且与垂直,求与的夹角.
【易错必刷二十五 坐标计算向量的模】
73.(23-24高一下·上海·期中)已知向量,,则下列结论:
①.若,则
②.若,则
③.若与的夹角为,则
其中正确结论的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.0个
74.(24-25高一下·上海·随堂练习)已知向量,若,则实数 .
75.(24-25高一下·上海·单元测试)已知平面向量,,,且.
(1)求的坐标;
(2)求向量在向量上的投影向量的模.
【易错必刷二十六 利用数量积、向量垂直求参数】
76.(23-24高一·上海·课堂例题)已知向量,求与垂直的单位向量的坐标.
77.(23-24高一·上海·课堂例题)已知向量,,且与垂直,求实数的值.
78.(23-24高一下·上海·期中)已知向量,.
(1)若与的夹角为,求实数的值;
(2)若,求向量在向量上的投影向量坐标.
【易错必刷二十七 由坐标判断向量是否共线】
79.(23-24高一下·上海青浦·阶段练习)已知向量,则下列能使(,)成立的一组向量,是( )
A., B.,
C., D.,
80.(23-24高一下·上海闵行·阶段练习)在下列各组向量中,①,②,③,④,不可以作为基底的是 .
81.(24-25高一下·上海奉贤·阶段练习)已知平面内三点,,.
(1)用表示,表示,求,,,.
(2)猜想三点的位置关系,并证明猜想.
【易错必刷二十八 由向量共线(平行)求参数】
82.(23-24高一下·上海·期末)已知向量,,若与的夹角是锐角,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
83.(2024高一下·上海·专题练习)已知,,且,则点的坐标是 .
84.(23-24高一·上海·课堂例题)判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)长度相等的向量均为相等向量;
(2)给定向量、、,若,,则;
(3)若为平行四边形,则必有;
(4)若平面上四点A、B、C、D使,则.
【易错必刷二十九 由坐标解决三点共线问题】
85.(24-25高一下·上海虹口·阶段练习)已知,且三点共线.则( )
A. B.1 C. D.4
86.(23-24高一下·上海黄浦·随堂练习)若三点不能构成三角形,则 .
87.(23-24高一·上海·课堂例题)已知为坐标原点,在中,向量,,且,,.求、、三点的坐标,并判断、、三点是否共线.
【易错必刷三十 由坐标解决线段平行和长度问题】
88.(23-24高一下·上海金山·阶段练习)已知向量,则与共线的单位向量为( )
A. B.
C.或 D.或
89.(23-24高一下·全国·单元测试)线段的端点为、,直线上的点,使,则 .
90.(23-24高一·全国·课后作业)已知四边形ABCD的顶点坐标分别为A(1,0),B(4,3),C(2,4),D(0,2),求证:四边形ABCD是梯形.
【易错必刷三十一 线段的定比分点】
91.(23-24高一下·上海闵行·期中)已知,点在线段的延长线上,且,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
92.(23-24高一下·上海杨浦·期末)已知直角坐标平面上两点、,若满足,则点的坐标为 .
93.(23-24高一下·上海黄浦·期末)(1)已知P是直线上一点,( 为实数,且),点的坐标分别为,求点P的坐标.
(2)已知平面上三点A、B、C的坐标分别是,小明在点B处休憩,有只机器狗沿着所在直线来回跑动.当机器狗在什么位置时,离小明最近?
【易错必刷三十二 三角形的心的向量表示】
94.(2025高一·全国·专题练习)在中,G为的重心,记,,则=( )
A. B. C. D.
95.(24-25高一下·上海·课后作业)如图,已知,,是中线,G为重心,则 ; .(用向量、表示)
96.(23-24高一·全国·课堂例题)如图,中,AB边的中点为P,重心为G.在外任取一点O,作向量,,,,.
(1)试用,表示.
(2)试用,,表示.
【易错必刷三十三 根据向量关系判断三角形的心】
97.(23-24高一下·上海浦东新·阶段练习)已知抛物线的焦点为,、、为抛物线上三点,当时,称为“特别三角形”,则“特别三角形”有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
98.(23-24高一下·上海杨浦·阶段练习)已知所在平面内的动点M满足,且实数x,y形成的向量与向量共线,则动点M的轨迹必经过的 心.(在重心、内心、外心、垂心中选择)
99.(2024高一·全国·专题练习)四棱锥P-ABCD中,平面PCD⊥平面ABCD,,,,,,,M为PC的中点,.
证明:A,B,M,N四点共面;
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专题04 平面向量易错必刷题型专训(99题33个考点)
【易错必刷一 平面向量的概念与表示】
1.(23-24高一下·上海杨浦·期中)①加速度是向量;②若且,则;③若,则直线与直线平行.上面说法中正确的有( )个.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】由由向量的定义可判断①;当,②不成立;,则直线与直线平行或在一条直线上,可判断③.
【详解】由向量的定义知,加速度是向量,所以①正确;当,满足且,但不一定平行,所以②不正确;若,则直线与直线平行或在一条直线上,所以③不正确.
故选:B.
2.(23-24高一下·上海宝山·阶段练习)已知,且,则实数 .
【答案】/-0.2
【分析】利用平面向量的线性运算求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴.
故答案为:
3.(23-24高一·上海·课堂例题)指出下列各种量中的向量:
(1)密度; (2)体积; (3)速度; (4)能量;
(5)电阻; (6)加速度; (7)功; (8)力矩.
你能找出更多向量的例子吗?
【答案】速度、加速度、力矩为向量.生活中的向量还有:浮力、重力、位移、风速等
【分析】直接利用向量的定义得答案.
【详解】解:向量的定义:既有大小,又有方向的量叫向量.
密度、体积、能量、电阻、功都只有大小,没有方向,不是向量;
而速度、加速度、力矩既有大小,又有方向,为向量.
生活中的向量还有:浮力、重力、位移、风速等.
【易错必刷二 平行向量(共线向量)】
4.(23-24高一下·上海·期中)已知、均为非零向量,有下列三个命题:
①若m为任意实数,则是的充分非必要条件;
②已知、为两个不平行向量,则是的必要非充分条件;
③“”是“”的既非充分也非必要条件.
其中命题正确的个数( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【分析】根据题意,由共线向量与相等向量的定义,结合充分性以及必要性的定义,对选项逐一判断,即可得到结果.
【详解】对于①,若,则,故充分性满足,若,则,
即或,故必要性不满足,即是的充分非必要条件,故①正确;
对于②,若、为两个不平行向量,则由可得,故充分性满足,
若,则成立,故必要性满足,
所以是的充要条件,故②错误;
对于③,若,则同向或反向,所以不一定成立,故充分性不满足,
若可得同向,即,故必要性满足,
所以“”是“”的必要不充分条件,故③错误;
故选:B
5.(24-25高一下·上海·课后作业)(1)A、B、C是平面上三个不同的点,若,则A、B、C的位置关系是 ;若进一步有,则A、B、C的位置关系是 ;
(2)如图,在四边形中,若,则四边形是 .
【答案】 A、B、C三点共线 B是的中点 平行四边形
【分析】(1)根据共线向量的概念即可判断;
(2)根据相等向量的概念即可判断.
【详解】(1)且有一个公共点,
A、B、C三点共线;
,方向相同,
B是的中点,
故答案为:A、B、C三点共线;B是的中点;
(2)在四边形中,若,则一组对边平行且相等,则四边形是平行四边形;
故答案为:平行四边形
6.(23-24高一·上海·课堂例题)如图,点O是正六边形的中心,分别写出图中
(1)与相等的向量;
(2)与平行的向量;
(3)与模相等的向量;
(4)的负向量.
【答案】(1)
(2)
(3),,,;
(4)
【分析】(1)根据相等向量的定义即可找出与相等的向量;
(2)根据平行向量的定义即可找出与平行的向量;
(3)根据向量模的定义即可找出与模相等的向量;
(4)根据相反向量的定义即可找出的负向量.
【详解】(1)与相等的向量为:;
(2)与平行的向量为:;
(3)与模相等的向量为:,,
,;
(4)的负向量为:.
【易错必刷三 向量的模】
7.(2024·上海松江·模拟预测)正2021边形内接于单位圆O,任取它的两个不同的顶点,,构成一个有序点对,满足的点对的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先通过向量模的运算公式,可以计算出,即,既可以得出答案.
【详解】,所以的夹角不超过,对于任意给定的,因为,满足的向量的取法共有,再让动起来,可得点对的个数是,
故选:C.
8.(23-24高一下·上海·期末)若平面内不共线的四点、、、满足,则 .
【答案】2
【分析】用向量的减法法则将,用,,表示,再将已知条件代入消去得解.
【详解】,
又,
.
故答案为:2.
9.(23-24高一·上海·课堂例题)如图是由边长为1的小正方形组成的网格,按要求,分别以A、B、C为向量的起点,在图中画出下列向量:
(1)正北方向且模为2的向量;
(2)模为、方向为北偏西的向量,
(3)(2)中向量的负向量.
【答案】(1)作图见解析
(2)作图见解析
(3)作图见解析
【分析】(1)根据向量的长度作出;
(2)根据方向及模长即可求解;
(3)根据模长相等方向相反即可作图.
【详解】(1)作出向量如下图所示:
(2)作出向量如上图所示:
(3)作出向量的负向量如上图所示.
【易错必刷四 向量加(减)法的法则】
10.(23-24高一·上海·课堂例题)试用作图法验证下列不等式:
(1);
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)共线时,原不等式显然成立;不共线时,可作,,得出,然后根据三角形的边的关系可得出,最后得出原不等式成立;
(2)共线时,原不等式显然成立;不共线时,可作,得出,然后根据三角形的边的关系得出原不等式成立.
【详解】(1)同向时,显然,;
反向时,显然,;
不共线时,作,,则,如下图所示:
由图看出,
综上得,;
(2)同向时,显然,;
反向时,显然,;
不共线时,作,则,如下图所示:
由图看出,,
综上得,.
11.(23-24高一·上海·课堂例题)已知平行四边形ABCD,设向量,.试用、表示下列向量:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)(2)利用平行四边形法则与三角形法则用表达,,逆向求解即得;
【详解】(1)
如图,,
,
联立,解得.
(2)由(1)可得.
12.(23-24高一·上海·课堂例题)如图,已知向量、、,作出下列向量:
(1)和;
(2)和.
【答案】(1)图见解析
(2)图见解析
【分析】根据向量的加减法法则即可作图.
【详解】(1)如图所示,在平面内任取一点,作,则;
如图所示,在平面内任取一点,作,则,
作,则.
(2)如图所示,在平面内任取一点,作,则;
作,,则;
如图所示,在平面内任取一点,作,则;
作,则.
【易错必刷五 向量加(减)法则的几何应用】
13.(23-24高一·上海·课堂例题)试说明,如果三个首尾相接的向量、和所在的线段能拼接成三角形,那么一定满足条件.反过来,如果,那么三向量、和所在的线段一定能拼接成三角形吗?说明理由.
【答案】不一定,理由见解析
【分析】通过举反例即可说明.
【详解】,则向量、和所在的线段不一定构成三角形,
例如,,满足,但、和所在的线段在同一条直线上,故不能构成三角形;
当、和不共线且不为时,满足,、和所在的线段一定能拼接成三角形.
14.(23-24高一·上海·课堂例题)如图,在四边形中,为对角线与中点连线的中点,为平面上任意给定的一点.求证:.
【答案】证明见解析
【分析】根据向量加法的法则及向量数乘的几何意义证明即可.
【详解】证明:因为分别为的中点,
所以,
所以,
所以.
15.(23-24高一下·上海浦东新·阶段练习)设△ABC是边长为1的正三角形,点、、四等分线段BC(如图所示).
(1)求的值;
(2)Q为线段上一点,若,求实数m的值;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用向量的几何意义和向量的数量积的运算计算即可.
(2)利用向量共线定理,利用对应系数相等即可求解.
【详解】(1)
(2)设,
,又
,解得.
【易错必刷六 相反向量】
16.(24-25高一下·上海·单元测试)若是的负向量,则下列说法中错误的是( )
A.与的长度必相等; B.;
C.与一定不相等; D.是的负向量.
【答案】C
【分析】由相反向量的定义,模长相等,方向相反,即可依次判断.
【详解】A.与为相反向量,模长相等,方向相反,长度必相等,正确,不符合题意;
B.与为相反向量,模长相等,方向相反,故,正确,不符合题意;
C.当时,,此时,选项错误,符合题意;
D.若是的负向量,故是的负向量,正确,不符合题意;
故选:C.
17.(24-25高一下·上海·课后作业)在矩形中,,分别为、的中点,在以为起点和终点的所有非零向量中,找出所有符合条件的向量:
(1)与相等的向量: ;
(2)的负向量: ;
(3)与共线的向量: .
【答案】 、 、 、、、、、、、、、、
【分析】根据向量的定义,把所有向量罗列出来,找出符合条件的向量即可.
【详解】(1)与相等的向量:;
(2)的负向量:;
(3)与共线的向量:.
故答案为:①②③.
18.(23-24高一·上海·课堂例题)如图,在中,点D、E、F分别是、、的中点,根据下列条件,写出相应的向量:
(1)与向量相等的向量;
(2)向量的负向量;
(3)与向量平行的向量.
【答案】(1),
(2),,
(3),,,,,,
【分析】(1)利用向量相等概念求解;
(2)向量的相反向量的概念求解;
(3)向量共线的定义求解.
【详解】(1)与向量相等的向量:,;
(2)向量的负向量:,,;
(3)与向量平行的向量:,,,,,,.
【易错必刷七 向量数乘的有关计算】
19.(23-24高一下·上海闵行·期中)已知,则是的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【答案】B
【分析】根据共线向量的性质和向量数乘的性质,结合充分性和必要性的定义进行判断即可.
【详解】当时,显然成立,但是不一定成立,
当成立时,显然成立,
因此是的必要非充分条件,
故选:B
20.(24-25高一下·上海·随堂练习)如图,点是的重心,过点且平行于,点、分别在、上,设,,那么 .(用、表示)
【答案】
【分析】先根据三角形重心的性质(重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2∶1),求得与的数量关系,然后根据,可得与、的数量关系.
【详解】解,连接,并延长交于点,
∵,∴,
∴,即,
∵,
∴,
故答案为:.
21.(23-24高一·上海·课堂例题)根据下列条件,求向量:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)直接利用平面向量的加减混合运算求解;
(2)直接利用平面向量的加减混合运算求解;
(3)直接利用平面向量的加减混合运算求解中的.
【详解】(1)由,
得,
即,
;
(2)由,
得,
得;
(3)由,
得,
,
可得.
【易错必刷八 平面向量的混合运算】
22.(23-24高一下·上海长宁·期末)已知直线与双曲线的两条渐近线分别交于,两点,为该双曲线上的任意一点,设为原点,,,为实数,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】求出双曲线渐近线方程,得到,点坐标,进而得到,代入双曲线方程,即可得出结果.
【详解】由已知可得,双曲线的渐近线方程为,
代入可得,不妨设,.
由,
可得.
因为,点在双曲线上,有,
即,所以,所以.
故选:D.
23.(24-25高一下·上海·课前预习)设、是两个不平行的向量,则向量()与向量平行的充要条件是 .
【答案】
【分析】运用向量平行的结论可解.
【详解】设、是两个不平行的向量,则向量()与向量平行,
则,即,即,解得.
故答案为:.
24.(23-24高一·上海·课堂例题)判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)若存在一个使,则;
(2)对于任意给定的实数和向量、,均有;
(3)对于任意给定的实数、和向量,均有.
【答案】(1)错误,理由见详解
(2)正确,理由见详解
(3)正确,理由见详解
【分析】(1)举反例说明即可;
(2)(3)根据线性运算的运算律分析判断.
【详解】(1)错误,理由如下:
例如,此时符合题意,但.
(2)正确,理由如下:
根据线性运算律可得:,
所以.
(3)正确,理由如下:
根据线性运算律可得:,
所以.
【易错必刷九 向量的线性运算的几何应用】
25.(24-25高一下·上海·课堂例题)若,,则平分线上的向量可以是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】运用单位向量概念公式,结合菱形性质,平行四边形法则可解.
【详解】、都是单位向量,所以是以、为邻边的菱形的对角线,
所以所指的方向即为、的夹角的角平分线方向,而、的夹角即为.
故选:A.
26.(23-24高一下·上海宝山·期末)古代典籍《周易》中的“八卦”思想对我国的建筑有一定影响.图1是受“八卦”启示设计的正八边形的八角窗.在正八边形中,若,则 .
【答案】/
【分析】根据题意结合向量的线性运算分析运算.
【详解】如图,连接,则,
不妨设,则,即,
∴,则,
故.
故答案为:.
27.(23-24高一·上海·课堂例题)如图,点在同一条直线上,点O不在该直线上,且,设,,,试用向量、表示.
【答案】
【分析】由已知结合平面向量的线性运算即可求解.
【详解】因为,
所以,
所以,且,,
所以.
【易错必刷十 平面向量数量积的几何意义】
28.(23-24高一下·上海黄浦·阶段练习)已知为非零向量,则在方向上的投影为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据向量数量积的定义及几何意义即可求得在方向上的投影.
【详解】解:设向量的夹角为,则在方向上的投影为
又由向量数量积的定义知,所以,即则在方向上的投影为.
故选:A.
29.(23-24高一下·上海·期中)已知向量,,则在方向上的数量投影是 .
【答案】
【分析】根据平面向量数量投影的定义计算即可.
【详解】由向量,,
则,,
又在方向上的数量投影为,
故答案为:.
30.(24-25高一下·上海·课后作业)如图,已知圆O中,弦的长为,圆上的点C满足,求在方向上的数量投影.
【答案】.
【分析】连接,求出、与的夹角可得答案.
【详解】连接,由得O为的重心,
A、B、C三点均匀分布在圆周上,为正三角形,
所以,,
所以在方向上的数量投影为.
【易错必刷十一 平面向量数量积的定义及辨析】
31.(23-24高一下·上海闵行·期末)下列命题中正确的是( )
A. B.
C.若,则 D.若,则
【答案】B
【分析】根据相等向量、零向量的定义判断A、C、D,根据向量数量积的定义判断B.
【详解】对于A:,故A错误;
对于B:,故B正确;
对于B:若时,与的方向可能不同,与可能不相等,故C错误;
对于D:若时,即,所以,得不出,故D错误.
故选:B.
32.(24-25高一下·上海·课前预习)向量与功,动量
力做的功是力在物体前进方向上的分力与物体位移的乘积,实质是力和位移两个向量的 ,(为和的夹角),动量实际上是 .
【答案】 数量积 数乘向量
【分析】根据数量积和数乘向量的定义,直接填写.
【详解】力做的功是力在物体前进方向上的分力与物体位移的乘积,实质是力和位移两个向量的数量积;
动量实际上是数乘向量.
故答案为:数量积;数乘向量
33.(24-25高一下·上海·课后作业)已知.
(1)在方向上的数量投影为4,求;
(2),求在方向上的数量投影;
(3)、的夹角为,求在方向上的数量投影.
【答案】(1)20
(2)
(3)
【分析】(1)由数量积的定义,代入计算,即可求解;
(2)由投影数量的定义,代入计算,即可求解;
(3)由投影数量的定义,代入计算,即可求解;
【详解】(1)由题意可得,所以.
(2).
(3).
【易错必刷十二 用定义求向量的数量积】
34.(24-25高一下·上海·阶段练习)如右图,有两个具有共顶点且全等的正六边形,若共线,且,则共有( )个不同的正值.
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据正六边形特征,结合数量积的几何意义即可判断.
【详解】
如图,过作的垂线,
由正六边形的性质可得:过作直线的垂线,垂足为,作直线的垂线,垂足为,
其它垂足,如图所示,
当时,
当时,在上的投影向量可以是,
由数量积的几何意义可得,
,,
,,
所以共有5个不同的正值.
故选:B
35.(23-24高一下·上海奉贤·随堂练习)已知,,,求的值 .
【答案】
【分析】注意到,从而直接代入求解即可.
【详解】.
故答案为:.
36.(23-24高一·上海·课堂例题)已知ABCD是正方形,M是AB边的中点,点E在对角线AC上,且.求证:.
【答案】证明见解析
【分析】根据条件得,,然后利用表示出,计算即可.
【详解】证明:如图,,
,
,
,
设,
是正方形,
,
,
,
.
【易错必刷十三 数量积的运算律】
37.(24-25高一·上海·课堂例题)若、、是三个任意向量,则下列运算中错误的是( )
A.; B.;
C.; D..
【答案】A
【分析】根据向量的四则运算、数量积的定义及分配律逐个判断即可.
【详解】对A,得出的是数量,故结果是与共线的向量,
同理得出的是与共线的向量,
等式对任意三个向量、、不一定正确,故A错误;
对B,由数量积定义可得,,故B正确;
对C,向量数量积运算满足加乘分配律,故C正确;
对D,由分配律可得,
故D正确.
故选:A.
38.(23-24高一下·上海·期中)已知向量和的夹角为,且,,则 .
【答案】
【分析】根据向量数量积定义和运算律即可得到答案.
【详解】,
则.
故答案为:.
39.(23-24高一·上海·课堂例题)设向量、、满足,且,,,求下列各式的值:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先由已知条件得,接着两边平方计算得,进而由即可求解.
(2)将转化成,再结合已知、和即可求解.
【详解】(1)因为,所以,
所以即,
所以,故,
所以.
(2)由(1)得,,
所以.
【易错必刷十四 已知数量积求模】
40.(23-24高一下·上海普陀·期末)已知、是互相垂直的单位向量,则下列四个向量中模最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意可得,利用转化法分别求各项的模长,进而可得结果.
【详解】由题意可知:.
对于选项A:;
对于选项B:;
对于选项C:;
对于选项D:;
显然均小于1,大于1,所以模最大的向量是.
故选:D.
41.(24-25高一下·上海·随堂练习)若,,,则 ; ; ; ; .
【答案】 13 37
【分析】利用平面向量的数量积运算求解.
【详解】解:因为,,,
所以;
;
;
;
;
故答案为:;13;37;;.
42.(23-24高一·上海·课堂例题)在四边形中,设向量,,,,且.求证:四边形是矩形.
【答案】证明过程见解析
【分析】首先由数量积的运算律得,,进一步可得,由可得对角线相等,由此即可得证.
【详解】因为,
所以,所以,
因为,所以,
,,
所以,
因为,所以,
所以,所以,
即,这表明四边形是平行四边形,
注意到,
这表明,
所以平行四边形的矩形.
【易错必刷十五 向量夹角的计算】
43.(23-24高一下·上海徐汇·期中)已知,且,则在方向上的投影是( )
A. B. C.3 D.
【答案】C
【分析】根据题意求出向量的模长,再根据投影的定义计算在方向上的投影.
【详解】依题意得,
设与的夹角为,则
在方向上的投影为:
故选:C.
44.(2024·上海奉贤·一模)在复平面内,为坐标原点,复数,对应的点分别为,其中为虚数单位,则的大小为 .
【答案】.
【分析】由复数乘法运算求得,进而得到,,利用向量数量积运算和模长公式求得,进而得到.
【详解】因为,,
所以,,
所以,
所以.
45.(24-25高一下·上海·课后作业)如图,在中,,,,是的中点.
(1)求与的夹角;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据直角三角形性质可得向量夹角;
(2)根据夹角与模长可得向量数量积.
【详解】(1)由已知在中,,,,
即,
即,,
且,
所以,
所以与的夹角;
(2)由(1)得,
所以向量与的夹角是,
所以.
【易错必刷十六 垂直关系的向量表示】
46.(23-24高一下·上海嘉定·期末)设为任意非零向量,且相互不共线,则下列命题中是真命题的有( )
(1)
(2)
(3)不与垂直
(4)
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】根据平面向量数量积的定义和运算律逐个分析判断即可
【详解】对于(1),因为与共线,与共线,而不共线,所以与不共线,所以,所以(1)错误,
对于(2),因为不共线,所以由向量的减法法则和三角形两边之差小第三边,可得,所以(2)正确,
对于(3),因为,所以与垂直,所以(3)错误,
对于(4),因为,所以(4)正确,
故选:C
47.(23-24高一下·上海·期末)已知,则实数
【答案】
【分析】由向量线性运算、数量积的坐标表示即可列出方程,由此能求出的值.
【详解】,
,
由于,
,
解得.
故答案为:.
48.(23-24高一下·上海松江·期末)已知.
(1)设向量的夹角为,求的值;
(2)若向量与互相垂直,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据向量夹角余弦值的坐标公式即可;
(2)根据垂直的数量积表示及向量模长即可解出.
【详解】(1),
, ,
所以,
因为,则.
(2)因为向量与互相垂直,
所以,
即,解得:.
【易错必刷十七 已知模求参数】
49.(23-24高一下·上海·课后作业)两个非零向量、互相垂直的充要条件是( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,结合和垂直时,以及向量的数量积公式,一一判断即可.
【详解】对于选项A,若和垂直,则,故A错误;
对于选项B,由,得,即,无法得到和垂直,故B错误;
对于选项C,由,得,即,因此和垂直,故C正确;
对于选项D,由,得,即和的夹角为,不满足题意,故D错误.
故选:C.
50.(24-25高一下·上海·随堂练习)若,,,则与的夹角 .
【答案】
【分析】由,两边平方求得,再利用平面向量的夹角公式求解.
【详解】因为,,,
所以,则,
所以,
则,
故答案为:
51.(23-24高一下·上海·期中)在中,为边上一点,设.
(1)若,试用,的线性组合表示;
(2)若,且,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)依题意可得,再根据平面向量线性运算法则计算可得;
(2)依题意可得,又,再根据数量积的运算律计算可得.
【详解】(1)因为,所以,
所以.
(2)因为,所以,又,
所以
.
【易错必刷十八 基底的概念及辨析】
52.(24-25高一下·上海·随堂练习)若已知、是平面上的一组基,则下列各组向量中不能作为基的一组是( )
A.与 B.与 C.与 D.与
【答案】D
【分析】由基的定义可判断选项正误.
【详解】因、是平面上的一组基,则、不共线,据此可得ABC选项所对应向量组均不共线,可作为基,
D选项,与共线,则不可以作为一组基.
故选:D
53.(23-24高一下·上海长宁·期末)已知向量,,若平面上任意向量都可以唯一地表示为与的线性组合,则实数的取值范围是 .
【答案】,,.
【分析】由平面向量基本定理以及基底的定义,可知与为不共线的非零向量,由此求解即可.
【详解】解:因为平面上任意向量都可以唯一地表示为与的线性组合,
则与为平面向量的一组基底,故与为不共线的非零向量,
所以,所以,
故实数的取值范围是,,.
故答案为:,,.
54.(23-24高一下·上海杨浦·期中)已知向量,
(1)若,求实数m的值;
(2)若可以构成平面上的一个基底,求实数m的取值范围.
【答案】(1)或2
(2)且
【分析】(1)利用向量数量积的坐标运算得到方程求解;
(2)根据基底的定义,利用向量共线的坐标表示求解.
【详解】(1)得到或2
(2)由已知得不平行,得到,所以且.
【易错必刷十九 平面向量基本定理的应用】
55.(23-24高一下·上海徐汇·期末)已知为所在平面内一点,是的中点,动点满足,则点的轨迹一定过的( )
A.内心 B.垂心 C.重心 D.边的中点
【答案】C
【分析】由动点满足,且,得到三点共线,进而得到答案.
【详解】由动点满足,且,
所以三点共线,
又因为为的中点,所以为的边的中线,
所以点的轨迹一定过的重心.
故选:C.
56.(23-24高一下·上海·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知为原点,,.若点在延长线上,且,则的坐标为 .
【答案】
【分析】根据平面向量基本定理结合题意将用表示出来即可得答案.
【详解】因为点在延长线上,且,
所以,
所以
,
故答案为:
57.(23-24高一·上海·课堂例题)如图,在中,已知D是的中点,G是的重心,设向量,向量.试用向量、分别表示向量、、.
【答案】;;
【分析】由平面向量的线性运算,结合平面向量的基本定理求解即可.
【详解】解:在中,已知是的中点,是的重心.
又向量,向量.
则;
;
.
【易错必刷二十 平面向量线性运算的坐标表示】
58.(24-25高一下·上海·单元测试)若,,且点在线段的延长线上,且,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】假设的坐标,进而根据条件进行运算即可求解.
【详解】因为在线段的延长线上,且
所以
因为,假设
可得
由此可得,解得
所以点
故选:D.
59.(24-25高一下·上海·课前预习)若点,,为实数,且,,则点P的坐标为 ,我们称为点P分有向线段所成的比.
【答案】
【分析】利用向量的坐标运算列式计算即得.
【详解】设点,则,
由,得,
因此,即,而,
所以,点P的坐标为.
故答案为:
60.(23-24高一·上海·课堂例题)已知在平面直角坐标系中,O为原点,点,.
(1)求向量的坐标及;
(2)已知向量,,求及的坐标;
(3)求.
【答案】(1),
(2),
(3)
【分析】(1)由平面向量减法的坐标运算及平面向量模的运算求解即可;
(2)由平面向量加法及减法的运算求解即可;
(3)由平面向量数量积的坐标运算计算即可.
【详解】(1)由已知得,,.
(2)因为,,
所以,.
(3)由已知得.
【易错必刷二十一 由向量线性运算结果求参数】
61.(23-24高一下·上海徐汇·期中)已知点分的比为,设,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由点分的比为得,再将化为,由此可得答案.
【详解】因为点分的比为,所以,
由得,得,得,
所以,解得.
故选:D.
【点睛】本题考查了向量的线性运算,属于基础题.
62.(23-24高一下·上海静安·期末)已知平面上两点的坐标分别是是直线上的一点,且,则点的坐标是 .
【答案】
【分析】根据向量线性运算的坐标表示可求的坐标.
【详解】设,则,
故,即,解得,
故点的坐标为.
故答案为:.
63.(23-24高一·上海·课堂例题)已知复平面上平行四边形ABCD的顶点A、B、C的坐标分别是、、,求点D的坐标和向量所对应的复数.
【答案】点D的坐标为,向量所对应的复数为
【分析】根据题意结合向量相等求点D的坐标,再根据复数的几何意义可得结果.
【详解】设,则,
由题意可知:,即,解得,
所以点D的坐标为,且向量所对应的复数为.
【易错必刷二十二 向量坐标的线性运算解决几何问题】
64.(23-24高一下·上海浦东新·期末)已知中,,,点是边上的动点,点是边上的动点,则的最小值为
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】建立直角坐标系,,,,设,,,,即可得到,结合m,n的范围即可求出最小值.
【详解】如图建立平面直角坐标系,,,,设,,,,则,,,
因为,所以,即的最小值.
故答案为C.
【点睛】本题考查了向量的坐标表示,向量的数量积,向量在平面几何中的应用,属于基础题.
65.(2024·上海普陀·一模)已知正三角形的边长为,点是所在平面内的任一动点,若,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】以A点为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,不妨设 ,根据向量的坐标运算和向量的模可得 ,再根据三角函数的性质即可求出范围.
【详解】解:以点为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,
则 ,
,不妨设,
,
,
,
的取值范围为:.
故答案为:
【点睛】本意考查向量的坐标运算和向量的模的取值范围,是中档题.
66.(23-24高一下·上海青浦·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,点,点在单位圆上,.
(1)求的值;
(2)若四边形是平行四边形,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由点,点,在单位圆上,,则,然后结合两角和的正切公式求解即可;
(2)四边形是平行四边形,则,则,然后求解即可;
【详解】(1)由点,点,在单位圆上,,
则,
则;
(2)四边形是平行四边形,
则,则,
即,
所以点的坐标为;
【易错必刷二十三 利用坐标求向量的模】
67.(24-25高一·上海·随堂练习)已知,,P是线段AB中点,则线段AP长为( ).
A. B.1
C.5 D.
【答案】A
【分析】由已知向量求出的坐标,从而可求出,进而可求出线段AP长.
【详解】因为,,
所以,
所以,
因为P是线段AB中点,
所以.
故选:A
68.(2024·上海黄浦·模拟预测)如图.在直角梯形中.,点P是腰上的动点,则的最小值为 .
【答案】4
【分析】建立平面直角坐标系,设,求得相关点坐标,求出的表达式,结合二次函数的性质即可求得答案.
【详解】由在直角梯形中.,
则,则以A为原点,为轴建立平面直角坐标系,
设,设,则,
故,
所以,故,
当且仅当即时取得等号,
即的最小值为4,
故答案为:4
69.(23-24高一下·上海浦东新·期末)平面内给定两个向量.
(1)求;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用平面向量线性运算法则与模的计算公式即可求解;
(2)根据平面向量共线的坐标运算即可.
【详解】(1)解:因为,
所以.
(2)解:因为,
所以,
若,则,解得:.
【易错必刷二十四 数量积、向量模、向量垂直的坐标表示】
70.(2024·上海静安·一模)已知向量,且.
(1)求及;
(2)记,求函数的最小值.
【答案】(1),;
(2)
【分析】(1)根据向量数量积的坐标表示和向量模的坐标运算即可;
(2)根据(1)中结果代入计算得,再根据二次函数性质即可得到答案.
【详解】(1)由题意得,
由于
则
,
因为,所以.
(2),
因为,则,则当,即时,该函数取得最小值.
71.(23-24高一下·上海徐汇·期末)已知向量,.
(1)求实数的值,使;
(2)若,求与的夹角的余弦值.
【答案】(1)3
(2)
【分析】(1)根据平面向量坐标运算求出向量坐标,然后根据模长公式可求答案;
(2)先求向量的模,再根据平面向量夹角运算公式可求答案.
【详解】(1)因为,,
所以,;
因为,所以,
解得.
(2)由题意得,,
所以,;
所以.
72.(24-25高一下·上海·单元测试)已知、、是同一平面内的三个向量,其中.
(1)若,且,求的坐标;
(2)若,且与垂直,求与的夹角.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据平行关系设,根据模长得到方程,求出,得到答案;
(2)利用垂直关系得到方程,求出,从而利用夹角余弦公式得到答案.
【详解】(1)∵,∴设,
又∵,∴,
∴,解得,
∴或.
(2)∵与垂直,
∴,
∵,,
∴.
∴,又,
∴.
【易错必刷二十五 坐标计算向量的模】
73.(23-24高一下·上海·期中)已知向量,,则下列结论:
①.若,则
②.若,则
③.若与的夹角为,则
其中正确结论的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.0个
【答案】B
【分析】根据向量共线的坐标表示判断①,根据数量积的坐标表示判断②,首先求出、,再根据数量积的定义求出,最后根据数量积的运算律判断③.
【详解】向量,,
若,则,解得,故①正确;
若,则,解得,故②正确;
因为,,
若与的夹角为,则,
故,故③错误.
故选:B
74.(24-25高一下·上海·随堂练习)已知向量,若,则实数 .
【答案】3
【分析】由向量的模与数量积的坐标运算可得关于的方程,求解可得.
【详解】由,得,
故,且.
由,可得,解得.
当时,验证知满足题意.
故答案为:3.
75.(24-25高一下·上海·单元测试)已知平面向量,,,且.
(1)求的坐标;
(2)求向量在向量上的投影向量的模.
【答案】(1)
(2)1
【分析】(1)设,根据和,得到方程组,求出,,得到的坐标;
(2),利用投影向量的模长公式求出答案.
【详解】(1)设,,故,且,
所以,,故;
(2),,
故在上的投影向量的模为.
【易错必刷二十六 利用数量积、向量垂直求参数】
76.(23-24高一·上海·课堂例题)已知向量,求与垂直的单位向量的坐标.
【答案】或
【分析】设与垂直的单位向量为,依题意,根据数量积的坐标表示及向量模的坐标表示得到方程组,解得即可.
【详解】设与垂直的单位向量为,
则,解得或,
所以或,
故与垂直的单位向量的坐标为或.
77.(23-24高一·上海·课堂例题)已知向量,,且与垂直,求实数的值.
【答案】
【分析】首先求出的坐标,依题意,根据数量积的坐标表示得到方程,解得即可.
【详解】因为,,
则,
又与垂直,
所以,解得.
78.(23-24高一下·上海·期中)已知向量,.
(1)若与的夹角为,求实数的值;
(2)若,求向量在向量上的投影向量坐标.
【答案】(1)或;
(2).
【分析】(1)根据数量积的定义和坐标运算即可求得;
(2)根据求得,再根据投影向量的定义即可求得.
【详解】(1)因为,则,,,
若与的夹角为,则由,
可得:,解的:或,
则实数的取值为或.
(2),因为,则,
则,可得:,,,
则在方向上的投影向量为:.
【易错必刷二十七 由坐标判断向量是否共线】
79.(23-24高一下·上海青浦·阶段练习)已知向量,则下列能使(,)成立的一组向量,是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】根据向量是否共线,即可判断是否能够作为基底求解.
【详解】对于A,共线,不可作为基底,
对于B,,则故两向量共线,不可以作为基底,
对于C,不共线,可以作为基底,
对于D,,故两向量共线,不可以作为基底,
故选:C.
80.(23-24高一下·上海闵行·阶段练习)在下列各组向量中,①,②,③,④,不可以作为基底的是 .
【答案】①③④
【分析】借助基底的定义,判断两向量是否共线即可得.
【详解】对①:由可得为零向量,故,故①不能作为基底;
对②:由,,故两向量不共线,故②可以作为基底;
对③:由,故③不能作为基底;
对④:由,故④不能作为基底.
故答案为:①③④.
81.(24-25高一下·上海奉贤·阶段练习)已知平面内三点,,.
(1)用表示,表示,求,,,.
(2)猜想三点的位置关系,并证明猜想.
【答案】(1),,,
(2)猜想三点共线,理由见解析
【分析】(1)利用向量的坐标运算求解即可;
(2)由(1)可得,可得结论.
【详解】(1)因为平面内三点,,,
所以,,
所以,.
(2)猜想三点共线,理由如下:
因为。,所以,所以是共线向量,且有公共点,
所以三点共线.
【易错必刷二十八 由向量共线(平行)求参数】
82.(23-24高一下·上海·期末)已知向量,,若与的夹角是锐角,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】因为与的夹角是锐角,所以且不共线,所以求出且即可得解.
【详解】因为与的夹角是锐角,
所以且,
所以且,
所以实数的取值范围是.
故选:D.
83.(2024高一下·上海·专题练习)已知,,且,则点的坐标是 .
【答案】
【分析】设点的坐标为,利用平面向量的坐标运算与向量相等列出方程组,求出、的值即可.
【详解】设点,由,,,,
又,,解得;
点的坐标是.
故答案为:.
84.(23-24高一·上海·课堂例题)判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)长度相等的向量均为相等向量;
(2)给定向量、、,若,,则;
(3)若为平行四边形,则必有;
(4)若平面上四点A、B、C、D使,则.
【答案】(1)假命题,理由见解析
(2)真命题,理由见解析
(3)假命题,理由见解析
(4)假命题,理由见解析
【分析】(1)根据相等向量的概念判断;
(2)对或进行讨论,再根据相等向量 概念进行判断;
(3)直接利用相等向量的概念判断;
(4)根据共线向量的概念即可判断.
【详解】(1)相等向量除了长度相等还要方向相同,故为假命题;
(2)当时,则,
当时,,则且方向相同,又,则且方向相同,
故方向相同且,则,故为真命题;
(3)若为平行四边形,则,故为假命题;
(4)若平面上四点、、、使,则与还可能共线,故为假命题.
【易错必刷二十九 由坐标解决三点共线问题】
85.(24-25高一下·上海虹口·阶段练习)已知,且三点共线.则( )
A. B.1 C. D.4
【答案】A
【分析】根据向量共线的坐标表示,计算即可.
【详解】因为三点共线,所以与共线,则有,解得.
故选:A.
86.(23-24高一下·上海黄浦·随堂练习)若三点不能构成三角形,则 .
【答案】
【分析】三点不能构成三角形转化为三点共线,利用向量共线的坐标表示求解即可.
【详解】当三点共线,即时,三点不能构成三角形.
由已知得,
,
由得,,解得.
故答案为:.
87.(23-24高一·上海·课堂例题)已知为坐标原点,在中,向量,,且,,.求、、三点的坐标,并判断、、三点是否共线.
【答案】,,,、、三点共线
【分析】根据平面向量线性运算的坐标运算表示出,,,即可求出、、三点的坐标,再求出,,即可判断三点共线.
【详解】因为,,则,所以;
又,,则,所以;
又,所以;
因为,,
所以,即,又直线与直线有公共点,
所以、、三点共线.
【易错必刷三十 由坐标解决线段平行和长度问题】
88.(23-24高一下·上海金山·阶段练习)已知向量,则与共线的单位向量为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】先求向量模长,再分两种情况求单位向量即可.
【详解】,
则与共线的单位向量为或.
故选:D.
89.(23-24高一下·全国·单元测试)线段的端点为、,直线上的点,使,则 .
【答案】或
【解析】由题意可得出或,根据题意可得出关于实数、的方程组,解出这两个未知数的值,即可得出的值.
【详解】由已知得,,
由可得或.
①当时,可得,解得,此时,;
②当时,可得,解得,此时.
综上所述,或.
故答案为:或.
90.(23-24高一·全国·课后作业)已知四边形ABCD的顶点坐标分别为A(1,0),B(4,3),C(2,4),D(0,2),求证:四边形ABCD是梯形.
【答案】证明见解析
【分析】根据题意,求得坐标,即可得,且,即可得证
【详解】证明:由题意得,
所以,即,
又,即,
所以四边形ABCD是梯形.
【易错必刷三十一 线段的定比分点】
91.(23-24高一下·上海闵行·期中)已知,点在线段的延长线上,且,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据已知条件及中点坐标公式即可求解.
【详解】因为点在线段的延长线上,且,所以点为中点,
设点,则,解得,所以点的坐标为.
故选:C.
92.(23-24高一下·上海杨浦·期末)已知直角坐标平面上两点、,若满足,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】设点的坐标为,将转化为坐标,利用坐标对应相等即可求解.
【详解】设点的坐标为,
因为点,,
所以,,
因为,所以,解得,
所以点的坐标为
故答案为:
93.(23-24高一下·上海黄浦·期末)(1)已知P是直线上一点,( 为实数,且),点的坐标分别为,求点P的坐标.
(2)已知平面上三点A、B、C的坐标分别是,小明在点B处休憩,有只机器狗沿着所在直线来回跑动.当机器狗在什么位置时,离小明最近?
【答案】(1);(2)机器狗在点处时,离小明最近.
【分析】(1)利用向量的坐标表示得到方程组,求出点P的坐标;
(2)当机器狗运动到点,⊥时,离小明最近,求出与的方程,联立求出答案.
【详解】(1)由题意得,
故,解得;
故点P的坐标为;
(2)当机器狗运动到点,⊥时,离小明最近,
直线,即,
设直线,
将点代入中,得
,解得,
故直线,
联立,解得,
故当机器狗在时,离小明最近.
【易错必刷三十二 三角形的心的向量表示】
94.(2025高一·全国·专题练习)在中,G为的重心,记,,则=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用三角形重心的性质,结合向量线性运算求解判断.
【详解】连接并延长交于,由为的重心,
得为的中点,,
所以.
故选:A
95.(24-25高一下·上海·课后作业)如图,已知,,是中线,G为重心,则 ; .(用向量、表示)
【答案】
【分析】根据平面向量线性运算法则计算可得,再由重心的性质得到,从而得解.
【详解】因为是中线,所以为的中点,所以,
所以,
又G为的重心,所以.
故答案为:;
96.(23-24高一·全国·课堂例题)如图,中,AB边的中点为P,重心为G.在外任取一点O,作向量,,,,.
(1)试用,表示.
(2)试用,,表示.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据平面向量线性运算的性质进行求解即可;
(2)根据平面向量线性运算的性质,结合三角形重心的性质进行求解即可.
【详解】(1)
.
(2)
.
【易错必刷三十三 根据向量关系判断三角形的心】
97.(23-24高一下·上海浦东新·阶段练习)已知抛物线的焦点为,、、为抛物线上三点,当时,称为“特别三角形”,则“特别三角形”有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
【答案】D
【分析】根据向量表达式可以确定是的重心,根据重心的性质进行判断即可.
【详解】抛物线方程为,A、B、C为抛物线E三点,当满足时时,F为的重心,连接并延长至D,使,当D在抛物线内部时,存在以D为中点的弦,则这样的三角形有无数个.故“特别三角形”有无数个,
故选:D
98.(23-24高一下·上海杨浦·阶段练习)已知所在平面内的动点M满足,且实数x,y形成的向量与向量共线,则动点M的轨迹必经过的 心.(在重心、内心、外心、垂心中选择)
【答案】重心
【分析】根据向量平行得到,将变形得到,取的中点,则,从而得到答案.
【详解】与向量共线,故,即,
则变形为,
即,
所以,
取的中点,则,
所以动点M的轨迹必经过的重心.
故答案为:重心
99.(2024高一·全国·专题练习)四棱锥P-ABCD中,平面PCD⊥平面ABCD,,,,,,,M为PC的中点,.
证明:A,B,M,N四点共面;
【答案】证明见解析
【分析】延长CD,BA交于点Q,连接PQ,由已知条件可得D,M分别为CQ,PC的中点,从而可得QM与PD的交点为△PQC的重心,设为G,则有,由已知可得点G与点N重合,从而可得结论
【详解】证明:延长CD,BA交于点Q.
因为且,
所以BA=AQ,CD=DQ,
连接PQ,在△PQC中,D,M分别为CQ,PC的中点,
故QM与PD的交点为△PQC的重心,设为G,
所以,
因为,所以点G与点N重合,
所以A,B,M,N四点都在平面QBM中,
故A,B,M,N四点共面.
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