内容正文:
6.3 平面向量基本定理及坐标运算
知识点一:平面向量基本定理
1、平面向量基本定理
如果是同一平面内两个不共线的向量,那么对于这个平面内任一向量,有且只有一对实数,使。其中叫做表示这一平面内所有向量的基底;
知识点二:平面向量的坐标表示
1、正交分解
把一个向量分解为两个互相垂直的向量,叫做把向量正交分解.
2、平面向量的坐标表示
如图,在平面直角坐标系内,分别取与轴、轴方向相同的两个单位向量、作为基底,对于平面上的一个向量,由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数,使得=.这样,平面内的任一向量都可由唯一确定,我们把有序数对叫做向量的(直角)坐标,记作=,x叫做在x轴上的坐标,y叫做在y轴上的坐标.把=叫做向量的坐标表示.给出了平面向量的直角坐标表示,在平面直角坐标系内,每一个平面向量都可以用一有序数对唯一表示,从而建立了向量与实数的联系,为向量运算数量化、代数化奠定了基础,沟通了数与形的联系.
知识点三:平面向量的坐标运算
1、平面向量坐标的加法、减法和数乘运算
运 算
坐标语言
加法与减法
记,
,
实数与向量的乘积
记,则=(,)
知识点四:向量数量积的坐标表示
1、已知两个非零向量,,
2、设,则或
3、如果表示向量的有向线段的起点和终点的坐标分别为、,那么(平面内两点间的距离公式).
知识点五:平面向量平行(共线)与垂直的坐标表示
1、平面向量平行(共线)的坐标表示
设非零向量,则∥,即,或.
2、平面向量垂直的坐标表示
已知两个非零向量,,=0
考向一 基底的判断
基底的判断:不共线的两个向量可以做基底
【例1】(24-25高一下·河南·期中)若是平面内一组不共线的非零向量,则下列也可以作为一组基底向量的为( )
①和 ②和
③和 ④和
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】B
【解析】对于①中,由和,可得,
所以和是共线向量,不能作为一组基底向量;
对于②中,设,可得,方程组无解,
所以和不共线,可以作为一组基底向量;
对于③中,设,可得,方程组无解,
所以和不共线,可以作为一组基底向量;
对于④中,设,可得,解得
所以和是共线向量,不能作为一组基底向量.
故选:B.
【一隅三反】
1.(2025·山西)若是平面内的一个基底,则下列四组向量中能作为平面向量的基底的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于选项A,,两向量共线,不符合基底的定义,故A错误;
对于选项B,,两向量共线,不符合基底的定义,故B错误;
对于选项C,不存在实数,使得,故C正确;
对于选项D,,两向量共线,不符合基底的定义,故D错误.
故选:C.
2.(24-25高一下·江西景德镇·期中)若是平面内的一个基底,则下列四组向量中不能作平面向量的基底的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于A,设存在唯一的实数使,
则,此方程无解,故能作为平面向量的基底,故A不符合题意;
对于B,设存在唯一的实数使,
则,此方程无解,故能作为平面向量的基底,故B不符合题意;
对于C,由,所以与共线,
故不能作为平面向量的基底,故C符合题意;
对于B,设存在唯一的实数使,
则,此方程无解,故能作为平面向量的基底,故D不符合题意.
故选:C.
3.(24-25高一下·贵州贵阳·月考)已知,是平面上两个不共线的向量,以下可以作为平面向量一组基底的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【解析】对于A,因为,所以不可以作为平面向量一组基底,故A不符题意;
对于B,因为,所以,
所以不可以作为平面向量一组基底,故B不符题意;
对于C,假设,则存在唯一实数,使得,即,
所以,无解,
所以向量不共线,所以可以作为平面向量一组基底,故C符合题意;
对于D,因为,所以,
所以不可以作为平面向量一组基底,故D不符题意.
故选:C.
考向二 平面向量基本定理
选择三角形(含有基底的三角形)--三角形法则或四边形法则,三点共线定理进行转化
【例2-1】(2025·湖南长沙)设为所在平面内一点,若,则下列关系中正确的是( )
A. B.
C. D.= −+.
【答案】D
【解析】如图
则.
故选:D
【例2-2】(25-26四川)如图,在中,,,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题意可得,,,所以,,
所以,因为,
所以,
所以
故选:
【一隅三反】
1.(25-26安徽)在中,点为重心,点在线段上,且满足,若,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据题意,.
故选:A
2.(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·月考)在中,D是BC边上一点且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图,由可得,
则.
故选:C
3.(2024·四川 )如图,在中,点,分别在,边上,且,,点为中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为点为中点,所以,又,,
所以
故选:C.
4.(24-25高一上·北京房山·期末)如图,在平行四边形中,是的中点,与交于点,设,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】依题意在平行四边形中,,
又是的中点,则,又与交于点,
所以,则,所以,
又,所以故选:A.
考向三 根据平面向量的基本定理求参数(范围)
【例3-1】(25-26河南)在中,若,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【解析】因为,所以,又因为两向量有公共点,所以点三点共线,又,
又,
所以,解得,,
因此.
故选:C.
【例3-2】(2025·黑龙江牡丹江)已知中,是边上靠近的三等分点,过点的直线分别交直线于不同的两点,设,其中,则的最小值是( )
A.4 B. C. D.
【答案】C
【解析】
由是边上靠近的三等分点,
可得:,
又因为,所以,
又因为三点共线,所以
又因为,
所以,
当且仅当,即时取得等号,
所以的最小值为,
故选:C
【一隅三反】
1.(25-26高一上·四川绵阳·期中)如图,在中,为线段上的一点,(,)且,则( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【解析】因为,所以,则,
故,.故选:B.
2.(2025湖北)在平行四边形中,与相交于点,点是线段的中点,的延长线与交于点,若,,且,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】A
【解析】(等和线法)如图,作,延长与相交于点,
因为三点共线,所以.
故选:A.
3.(24-25高一下·广西南宁·期末)在中,是边上靠近点的三等分点,是的中点,若,则( )
A.0 B. C. D.1
【答案】C
【解析】
因为是边上靠近点的三等分点,是的中点,
所以,
所以,
因为,不共线,所以.
故选:C.
4.(24-25高一下·贵州黔南·期末)在中,点满足,点满足,点、满足,,,,若、、三点共线,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】如下图所示:
因为,即,解得,
因为,即为的中点,所以,
因为、、三点共线,设,则,
所以,
因为、不共线,且,
所以,所以,,所以,
所以,
当且仅当时,即当时,等号成立,故的最小值为.
故选:A.
5.(24-25高一下·四川成都·期末)如图,为的重心,过点的直线分别与,交于点,,且,,其中,则的最小值为( )
A. B.3 C. D.9
【答案】B
【解析】
如图,连接并延长交于点,因为的重心,则,
且点为的中点,故(*),
因,,则有,,,
代入(*)可得:,即,
因三点共线,故,因,
则,
当且仅当时,等号成立,即的最小值为3.
故选:B.
考向四 平面基本定理的应用--共线
判断三点是否共线,先求每两点对应的向量,然后再按两向量共线进行判定,即已知
,,
若则A,B,C三点共线.
【例4-1】(24-25高一下·四川成都·期末)已知向量,,,,,则一定共线的三点是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,故三点共线, A正确;
因为,,
故不存在任何的使得,所以不共线,B错误;
因为,,
故不存在任何的使得,所以不共线,C错误;
因为,,
故不存在任何的使得,所以不共线,D错误;
故选:A
【例4-2】(24-25高一下·贵州六盘水·期末)已知、是平面内的一组基底,,,,若、、三点共线,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,,,
所以,
,
又因为、、三点共线,所以存在,使得,
即,
因为、是平面内的一组基底,所以,解得,.
故选:D.
【一隅三反】
1.(24-25高一下·河北张家口·期中),是平面内不共线两向量,已知,,若,,三点共线,则的值为( )
A. B. C.-4 D.4
【答案】A
【解析】由,,三点共线,得,又,,,不共线,
则,所以.
故选:A
2.(24-25高一下·江西吉安·期中)已知,,(和不共线),则三点共线( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,所以共线,
即三点共线,故A正确;
,,,不共线,故B错误;
,,,不共线,故C错误;
,,,
不共线,故D错误;
故选:A
3.(24-25高一下·广东茂名·期末)已知,是同一平面内两个不共线的向量,则的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【解析】若,则,
选项A:若,则,解得,选项A正确;
选项B:若,则,无解,选项B错误;
选项C:若,则,无解,选项C错误;
选项D:若,则,无解,选项D错误.
故答案为:A.
4.(2025高一·全国·课后作业)设D、E、F分别是的三边BC、CA、AB上的点,且,,,则( )
A.与反向平行 B.与同向平行
C.与反向平行 D.与不共线
【答案】A
【解析】因为,所以,
因为,所以,
因为,所以,
,
,
,
所以,
所以与反向平行,故A正确,B错误;
,
所以与同向平行,故CD错误.
故选:A
考向五 平面向量的坐标运算
【例5-1】(2026湖北)(多选)下列各式不正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】ACD
【解析】对于A,若,,则,A错误;
对于B,若,,则,B正确;
对于C,若,,则,C错误;
对于D,若,,则,D错误.
故选:ACD
【例5-2】(25-26 甘肃·月考)(多选)已知向量,下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则或 D.若,则或
【答案】AC
【解析】若,则,解得,A正确,B错误.
若,则,解得或,C正确,D错误.
故选:AC
【例5-3】(23-24高三下·山东济宁·开学考试)已知为坐标原点,向量是线段的三等分点,则的坐标可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】因为,,可得,
又因为点是线段的三等分点,则或,
所以或,
即点的坐标为或.
故选:AC.
【一隅三反】
1.(2026浙江)(多选)已知平面向量, 则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】由题设,,故,A错误,B正确;
,C正确;
,D正确.
故选:BCD
2.(25-26浙江宁波·期末)已知向量,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,,,所以,
,解得,所以.
故选:A
3.(25-26江西抚州)已知平面向量,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,,
所以,,
因为,所以,解得.
故选:C.
4.(25-26安徽)已知向量,,若,则( )
A. B.5 C. D.8
【答案】C
【解析】因为向量,,所以.
由于,所以,
所以,解得.
所以,所以.
故选:C.
5(2025江苏·期中)在平面直角坐标系内,O为坐标原点,已知,,若P是线段的三等分点,则点P的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】因为,,所以,
设,则,
又P是线段的三等分点,
所以或,
即或,解得或,
即点P的坐标是或.故选:AD.
考向六 平面向量数量积的坐标表示及运算
【例6-1】(23-24福建福州)(多选)已知向量,则以下说法正确的是( )
A.
B.与的夹角余弦值为
C.与的夹角是锐角
D.向量在向量上的投影向量为
【答案】BD
【解析】对A,由题意知, ,所以与不平行,故A错误;
对B,由题意知,所以,故B正确
对C,,所以与的夹角是钝角,故C错误;
对D,向量在向量上的投影向量为
,故D正确.
故选:BD
【一隅三反】
1.(25-26福建)已知平面向量,,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由,,可得,
,且,
则,,
则向量在向量上的投影向量为:
,
故向量在向量上的投影向量的坐标为.
故选:D.
2.(24-25高一上·河北保定·期中)(多选)已知向量 则( )
A. B.与向量共线的单位向量是
C. D.向量在向量上的投影向量是
【答案】CD
【解析】因为,,
所以,则,故A错误;
又,则与向量共线的单位向量为,
即或,故B错误;
因为,所以,故C正确;
因为,,
所以向量在向量上的投影向量是,故D正确.
故选:CD
3(2025·海南)(多选)已知向量,则( )
A.若,则
B.在方向上的投影向量为
C.存在,使得在方向上投影向量的模为1
D.的取值范围为
【答案】BCD
【解析】对于A,若,则,则,所以A错误;
对于B,在方向上的投影向量为,故B正确;
对于C,,所以在方向上投影向量的模为:
,
当时,,所以存在,使得在方向上投影向量的模为1,故C正确;
对于D,向量
,
所以,则,故D正确.
故选:BCD.
考向七 平面向量数量积的综合应用
【例7-1】(25-26北京昌平)已知正方形的边长为1,为线段的中点,为边上的动点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】以为坐标原点,为轴,为轴建立如图所示的平面直角坐标系,
则,,,设,
,,
则.
故选:C
【例7-2】(2026·河北沧州)蜂巢的精密结构是通过优胜劣汰的进化自然形成的,若不计蜂巢壁的厚度.蜂巢的横截面可以看成正六边形网格图,如图所示.已知为图中7个正六边形(边长为1)的三个固定顶点,则( )
A.12 B. C.16 D.
【答案】A
【解析】建立如图所示的平面直角坐标系:
由于正六边形的边长为1,
所以,,
所以,
所以,
故选:A
【一隅三反】
1.(25-26江西·月考)已知正方形ABCD的边长为2,点M,N分别为边AB,DA上的动点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】以点为原点,以和所在直线分别为x轴和y轴,建立平面直角坐标系,
如图所示,设,,
可得,则.
故选C.
2.(25-26黑龙江)如图,在梯形中,,,,若是线段上的动点,且,则的最小值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】C
【解析】以点为坐标原点,所在直线为轴建立如下图所示的平面直角坐标系,
,,
设,则(其中),
,
,
所以,当时,取得最小值11.
故选:C
3.(25-26河北衡水·月考)(多选)已知向量,满足,,,则下列说法正确的是( )
A.,的夹角为
B.
C.的最小值为
D.若,则的最大值为5
【答案】AD
【解析】,
,解得,
选项A,设是与的夹角,则,,故A正确;
选项B,,故B错误;
选项C,,
当时,的最小值为,故C错误;
选项D,设向量,,
,
设是与的夹角,则,即,
当且仅当共线时取等号,
,故的最大值为5,故D正确.
故选:AD.
4.(25-26云南曲靖)(多选)已知向量,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则的最小值为
C.若,则 D.的最大值为
【答案】BD
【解析】选项A:若,则,两边同除以(),得,故A错误.
选项B:,
因为正弦函数的值域为,所以的最小值为,故B正确.
选项C:若,则,即,移项得,
两边同除以(),得,故C错误.
选项D:
当时,取得最大值,
因此的最大值为,故D正确.
故选:BD
【题组一 基底的判断】
1.(2026湖北)设是平面内所有向量的一组基底,则下面四组向量中,不能作为基底的是( )
A.与 B.与 C.与 D.与
【答案】C
【解析】是平面内所有向量的一组基底,所以与不共线.
对于A,假设与共线,则存在实数,使,所以,所以假设不成立.
所以与不共线,所以能作为基底,所以A错误;
对于B, 假设与共线,则存在实数,使,所以,所以假设不成立.所以与不共线,所以能作为基底,所以B错误;
对于C,因为,所以与共线,不能作为基底,所以C正确;
对于D,假设与共线,则存在实数,使,所以,所以假设不成立.与不共线,所以能作为基底,所以D错误.故选:C.
2.(2025广西)设为平面内的一个基底,则下面四组向量中不能作为基底的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】C
【解析】平面向量的基底由两个不共线的非零向量组成,
C选项中,,即和为共线向量,
所以它们不能作为基底.
其他选项中的两个向量都不共线,所以可以作为基底.
故选:C
3.(24-25高一下·湖北黄冈·期中)若,是平面内一组不共线的向量,则下列各组向量中,不能作为平面内所有向量的一组基底的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】D
【解析】因为,是平面内一组不共线的向量,
设,无解,能作为平面内所有向量的一组基底,所以A选项错误;
设,则,无解,不平行,能作为平面内所有向量的一组基底,所以B选项错误;
设,则,无解,能作为平面内所有向量的一组基底,所以C选项错误;
,,不能作为平面内所有向量的一组基底,D选项正确;
故选:D.
4.(24-25高一下·甘肃白银·期末)()u哦下单设,是平面内不共线的两个向量,则下列四组向量中,能作为一组基的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】ABD
【解析】不共线的向量可以作为一组基,所以不能作为一组基的便是共线向量,
对于A,因为,所以和不共线,可以作为基底;
对于B,因为,所以和不共线,可以作为基底;
对于C,因为,所以和共线,不可以作为基底;
对于D,因为,所以和不共线,可以作为基底.
故选:ABD.
5.(24-25高一下·全国·周测)(多选)设,是平面内所有向量的一组基底,则下面四组向量中,能作为基底的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】ABD
【解析】对于:由可得和不共线,
所以和能作为基底,故正确;
对于:由可得和不共线,
所以和能作为基底,故正确;
对于:由,可得,
所以和共线,故不能作为基底,故错误;
对于:由可得和不共线,
所以和能作为基底,故正确.
故选:.
【题组二 平面向量基本定理】
6.(25-26高一上·辽宁辽阳·期末)如图,在平行四边形中,F为的中点,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为在平行四边形中,F为的中点,,
所以.
故选:B.
7.(24-25高一下·黑龙江双鸭山·期中)如图,已知,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,,
所以,,
所以,
又,,
所以.
故选:A.
8.(25-26甘肃白银·月考)已知在中,,若点满足,点为的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因,则,
因为的中点,则,
则.
故选:B.
9.(25-26河南·月考)如图,在菱形ABCD中,,E,F分别为线段BC,CD的中点,则( )
A. B.5 C. D.13
【答案】C
【解析】由题可知,,
,
所以,
故选:C
10.(25-26福建漳州·月考)在平行四边形中,、分别为、的中点,设,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由已知,
.
故选:C
11.(24-25贵州·月考)如图,平行四边形中,与交于点,为的中点,为的重心,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】在平行四边形中,因为为的重心,所以,
则,且,
所以:.
故选:A.
12.(2026广西)在平行四边形中,,,点E为中点,点F满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
连接,如图所示
.
故选:A
13.(2026高三·全国·专题练习)如图,平行四边形中,,,若,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为,,,所以,
.
故选:D
【题组三 根据平面向量的基本定理求参数(范围)】
14.(25-26江苏无锡·月考)在梯形中,,为的中点,,交于点,若,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图所示,连接,交AC于点.
在梯形中,由,得,且.
所以,所以,且.
因为为的中点,所以,且.
所以,所以.
所以,.
所以,.所以 .
故选:C.
15.(25-26高一上·河北石家庄·开学考试)已知三点共线,且对直线外任一点,有 则实数等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为三点共线,则,又点是直线外任一点,
所以,整理得到,
又,则,解得,
故选:C.
16.(2025·甘肃甘南·模拟预测)如图,在中,为线段上一点,且,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因,则,
故,
因三点共线,故设,则,
因,则,解得.
故选:D.
17.(24-25高一下·湖南岳阳·期末)如图,在中,,P是上一点,若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,
,
,
,
,
是线段上一点,
三点共线,
,
解得.
故选A.
18.(25-26湖北孝感·月考)在平行四边形中,,点F是线段DE的中点,若,则=( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【解析】 ,.
故选:C.
19.(2025高三·全国·专题练习)如图,在中,的中点为的中点为的中点为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意,,,
又,
解得,所以,,则.
故选:D
20.(24-25高一下·四川眉山·期末)如图,在平行四边形中,是对角线的交点,,若,则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【解析】在平行四边形中,是对角线的交点,,
因为,
则,.
故选:A.
21.(25-26高一·全国·假期作业)在中,,点为与的交点,,则( )
A.0 B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以为中点,
三点共线,故可设,即,
整理得,
因为,所以,即,
又三点共线,
则,
所以,解得,
可得,则,.
故选:D.
22.(24-25高一下·山西运城·月考)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点为的重心,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】如图,延长AG与BO相交于点,可得为OB的中点,可得,
由,有,有,
又由,
有,可得.
故选:A.
23.(24-25高一下·贵州遵义·月考)在中,,过点的直线分别交直线,于点,,设,,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】
由,得,
则,
又,,
则,
又共线,因此,即.
故选:C
24.(2025河北衡水·月考)在中,点P满足,过点P的直线与所在的直线分别交于点,若,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,即,,
,,,,
,三点共线,则.
,
当且仅当,即时,等号成立,因此,的最小值为.
故选:B.
25.(24-25高一下·河南漯河·期末)如图,在中,,过点的直线分别交直线于不同的两点,设,,则的最小值为 .
【答案】
【解析】因为三点共线,则,且,
且,,即,,
可得,
又因为,则,
可得,则,可得,
显然,则,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:.
26.(24-25湖南·月考)如图所示,是的一条中线,点O满足,过点O的直线分别与射线,射线交于两点.设,,实数,,则 .
【答案】3
【解析】由是的一条中线,所以,
又,,所以,
又,,代入上式,可得,
又因为三点共线,所以,故得.
故答案为:3.
【题组四 平面基本定理的应用--共线】
27.(2024高一下·全国·专题练习)已知为两个不共线的向量,若向量,则下列向量中与向量共线的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为向量,,所以.
又,所以与共线.
故选:B.
28.(25-26高一上·辽宁·期末)已知向量,不共线,,,其中,,那么三点共线的充要条件为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,,
三点共线,,
,,
,,故选项C正确.
故选:C.
29.(24-25辽宁·期中)设向量,,不共面,已知,,,若,,三点共线,则( )
A.1 B.0 C.3 D.2
【答案】B
【解析】因为,,,
所以,
因为,,三点共线,所以存在唯一的,使得,
即,
即,解得:.
故选:B.
30.(24-25高一下·甘肃兰州·期中)若、是两个不共线的向量,若,,,且、、三点共线,则实数的值等于 .
【答案】/
【解析】由题意可得,
因为、、三点共线,则,
则存在实数,使得,即,
因为、是两个不共线的向量,所以,,解得.
故答案为:.
31.(24-25高一下·贵州遵义·月考)如图,在平行四边形中,.
(1)用向量,表示,;
(2)若,证明:,,三点共线.
【答案】(1),
(2)证明见详解
【解析】(1)由平行四边形,可得;
,,
,即.
(2)由(1),又,
所以,
所以三点共线.
32.(24-25上海嘉定·期中)如图,在四边形中,,分别为边,的中点,,记,相交于点.
(1)试用、表示;
(2)证明:,,三点共线.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)因为为的中点,所以,
则,故.
(2)设,又因为,所以,,
由(1)知,同理,
其中,所以,
有公共点,故,,三点共线.
33.(24-25高一下·浙江·期中)如图所示,在中,分别是边的中点,,.
(1)用表示;
(2)求证:三点共线.
【答案】(1),
(2)证明见解析
【解析】(1)如图,延长到,使,连接,得到平行四边形,
则,
.
(2)由(1)知,,
,
,所以,
所以共线,又因为有公共点,所以三点共线.
【题组五 平面向量的坐标运算】
34.(25-26高一上·北京房山·期末)已知点,则向量( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为点,,所以,故选:B
35.(202湖南)如图,设与轴、轴方向相同的两个单位向量分别为,取作为基底,若,则向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意得,.
故选:A.
36.(2026·陕西宝鸡)已知点,向量,,,则P点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】向量,,,可得:,
则,
因为点,则P点坐标为
故选:A
37.(25-26湖南·月考)平面向量,,且,则( )
A. B.2 C. D.3
【答案】B
【解析】因为,,所以,所以,解得.
故选:B.
38.(25-26河北·期中)已知平行四边形满足,,,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设点的坐标为,
因为,.
因为是平行四边形,所以,
即,解得,所以点的坐标为.
故选:A
39.(2025高三·全国·专题练习)设向量绕点逆时针旋转得向量,且,则向量( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】设,则,
所以,
即,解得,
因此,,.
故选:B.
40.(24-25高一下·甘肃白银·期末)已知,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以,
解得.
故选:C
41.(24-25高一下·全国·随堂练习)已知,,,若,则等于( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】C
【解析】由题意可得,,
所以,,
所以,解得
故选:C.
42.(2026·山东枣庄)已知向量.若为实数,且,则( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】D
【解析】因为向量,
所以.
因为,所以,解得.
故选:D.
43.(2025·四川南充)已知向量,,,若,则( )
A. B. C.1 D.5
【答案】C
【解析】因为,,,所以,
因为,所以,解得.
故选:C.
44.(25-26江苏·月考)已知平面向量,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】已知,则,
∵,∴,解得,
∴.
∴,,
∴,
∵,∴.
故选:C.
【题组六 平面向量数量积的坐标表示及运算】
45.(25-26黑龙江齐齐哈尔·期末)(多选)已知向量,,,,且,则( )
A.与的夹角为
B.在上的投影向量为
C.
D.
【答案】ABD
【解析】,与的夹角为, 所以A正确;
因为在上的投影向量为,所以B正确;
由且,得,
解得或,则或,所以C不正确;
当时,,
当时,,故D正确.
故选:ABD.
46.(2025贵州)(多选)已知向量,且在方向的投影向量为,则( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】BCD
【解析】对于A,因为,故,故,故A错误;
对于B,因为,故,整理得,
故,故,故B正确;
对于C,由题意有在方向的投影向量为,
因为,所以,
因为,,所以,
得,故C正确;
对于D,由C的分析可得,故,故D成立.
故选:BCD
47.(25-26广东汕头·期末)(多选)设是平面内相交的两条数轴,分别是与轴、轴正方向同向的单位向量,且它们的夹角为.若向量,则把有序实数对叫做在坐标系中的坐标,即.设,则( )
A.
B.
C.在上的投影向量的坐标为
D.
【答案】ACD
【解析】由题可得,,,,
对于A,
,故A正确;
对于B,
,故B错误;
对于C,在上的投影向量为,由B分析可得,
又,
则,故C正确;
对于D,,故D正确.
故选:ACD
48.(25-26安徽·月考)(多选)已知向量,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则在上的投影向量为
【答案】BCD
【解析】选项A:若,则,即,故A错误;
选项B:若,则,解得,故B正确;
选项C:若,则,解得,即,故C正确;
选项D:若,则,
所以在上的投影向量为,故D正确.
故选:BCD
49.(25-26黑龙江佳木斯·月考)(多选)设向量,则下列说法错误的是( )
A.若与的夹角小于,则
B.的最小值为
C.与共线的单位向量只有一个,为
D.时,在上的投影向量为
【答案】BCD
【解析】选项A,若与的夹角小于,
则,即,因此A正确;
选项B,向量的模长,
因为,所以当时,取得最小值, 因此B错误;
选项C,与共线的单位向量包括同向和反向两种情况,因此C错误;
选项D,当时,,计算在上的投影向量为,
点积, ,
因此投影向量为,而非,因此D错误.
故选:BCD.
50.(2025安徽)(多选)已知向量,,且向量满足,则( )
A. B.向量与垂直
C. D.向量在方向上的投影向量为
【答案】AD
【解析】向量,,则,
∵向量满足,∴,解得或,
又因为,所以,所以,
对于A,,故A正确;
对于B,,所以,故B错误;
对于C,,由于,所以不平行,故C错误;
对于D,向量在方向上的投影向量为,故D对.
故选:AD.
【题组七 平面向量数量积的综合应用】
51.(25-26高一上·江苏南通·期末)如图,直角梯形,,,,分别为的中点,满足,则为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【解析】以为原点建立平面直角坐标系,如图:
设(),则,所以,,
所以,,
由,又,所以.
所以.
故选:B
52.(2025·安徽)如图,正方形的边长为,为边的中点,为边上一点,当取得最大值时,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】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图所示,
则、,设,则,,故,.
所以,当时,取得最大值,
此时点,即点与点重合,且,
此时.
故选:C.
53.(25-26安徽合肥·月考)已知正方形的边长为2,为边的中点,为边上一点,当时,( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】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图所示,
则、,设,则,,故,.
所以,
当时,,即,则,
故,
则,
结合题意可知为锐角,则可得,则,
故.
故选:A
54.(25-26安徽·月考)在等腰梯形 中, ,, 是线段 上的动点,则 的最小值为( )
A. B. C. D.0
【答案】B
【解析】方法一:以 为原点,射线 为 轴正半轴建立直角坐标系,如图所示:
,则 ,
设 ,其中 ,则 ,
,
当 时, 取得最小值为 .
方法二:极化恒等式
设 的中点为 ,则 ,
当 为 中点时, 取得最小值为 .
故选:B.
55.(2025湖南常德·专题练习)在边长为1的正方形中,点、点分别为边,的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】以为原点,建立如图所示平面直角坐标系,
则,
则,
所以.
故选:C
56.(25-26江西南昌·月考)(多选)已知平面向量满足,且的最小值为,则下列选项正确的是( )
A.的取值范围是 B.
C. D.在上的投影向量的模长最大值为2
【答案】AD
【解析】对于A,因为
所以
即,即.
则,故A正确;
对于B,因为,
所以令,,
又因为的最小值为,所以,
所以,则,
因为,所以或,故B错误;
对于 C ,因为,
其中或
所以 或,故C错误;
对于 D ,设,且,分别为在上的投影向量,
当时,结合图形(图1)可知,当同向共线时,有最大值;
当时,结合图形(图2)可知,当反向共线时,有最大值;
而;故D正确.
故选:AD
57.(2025吉林长春·专题练习)(多选)已知向量,,则下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若与的夹角为,则
D.若与方向相反,则在上的投影向量的坐标是
【答案】ABD
【解析】选项A,若,则,
即,(),得=,所以A正确。
选项B,若,则
即,得,所以B正确。
选项C,若与的夹角为,
又因为,而,
代入得:,所以C错误。
选项D,若与方向相反,则(),且,
,由,得,
故,在上的投影向量公式为:
,计算,,
代入得:,D正确.
故选:ABD.
58.(25-26吉林延边·期中)(多选)下列说法正确的是( )
A.若,,且与的夹角为锐角,则的取值范围是
B.已知向量,向量,且与方向相反,若向量,则在上的投影向量为
C.已知向量,,若,则的取值范围为
D.若是的外心,,,的值为
【答案】BCD
【解析】对于A,,由题意可知
,则,
但当时,与的夹角为不为锐角,所以,A选项错误;
对于B,∵与方向相反,则存在使得,,
即,解得或,
当时,(舍去),所以,即,
所以在上的投影向量,B选项正确;
对于C,,,∴,
∴,C选项正确;
对于D,设,,
∴,
∵
由正弦定理可知, ,,
∴,
∵,
由余弦定理,,
∴,
D选项正确.
故选:BCD.
59.(25-26四川绵阳)(多选)已知向量,,则下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.当取得最大值时,
D.的最大值为
【答案】ACD
【解析】对于A, 若,则,所以,故A正确;
对于B, 若,则,所以,故B错误;
对于C,,
其中且,当取得最大值时,
则,所以
,
故C正确;
对于D,,
其中且,当时,取得最大值为
,此时,故D正确.
故选:ACD.
60.(25-26重庆)已知向量,则( )
A.若,则 B.若,则
C.的最大值为 D.若,则
【答案】AD
【解析】由向量,,则,故A正确;
由向量,,则,
又因为,即,故B错误;
由向量,则
,故C错误;
由向量,
可得,
而,故D正确;
故选:AD.
61.(25-26辽宁锦州·期末)如图,在平面凸四边形中,,则 .
【答案】17
【解析】建立如下图所示的平面直角坐标系,
因为,
所以点的坐标分别为,,,
过点作,垂足为,
因为,
所以点也是的中点,
因此,
所以由勾股定理可得,
因此点的坐标为,
所以.
故答案为:
62.(25-26北京海淀·月考)如图,四边形是正方形,延长至E,使,若点P是以点A为圆心,为半径的圆弧(不超出正方形)上的任一点,设向量,则的最小值为 最大值为 .
【答案】 1
【解析】假设,
由已知可得,
,
,即,
令,
则,代入可得,
有,解得,
,
的最小值为1,最大值为,
故答案为:1;
63.(25-26 天津南开·月考)在中,,,点M满足,,O为线段BM的中点,点N在线段BC上移动(包括端点),则线段的长度为 ,的最小值为 .
【答案】
【解析】由题意知,
而,
所以,
由向量夹角公式可求出,因为所以可求得
又因,所以,
解之可得或(舍);
以为原点,为轴建立坐标系,则可知点,,
,设点则,
所以,
又因,所以当时最小,最小值为.
故答案为:
64.(25-26高一上·北京·期末)如图,在正方形中,点在上,且,若,则 ; .
【答案】
【解析】以点为坐标原点,建立如下图所示坐标系,
设正方形边长为3,则,,
,,
,
,
,解得.
故答案为:;.
65.(25-26天津和平·月考)如图所示,在边长为3的等边三角形中,,且点在以的中点为圆心,为半径的半圆上,则 ;若,则的最大值为 .
【答案】
【解析】由题意,,
,
;
以为原点,为轴正方向建立平面直角坐标系,如图所示,
则,,,
由题意得的轨迹为以为圆心,1为半径的半圆,其轨迹方程为,
设,,
则,,,
因为,
所以,
所以,
所以当时,,此时的最大值为.
故答案为:;.
66.(24-25高一下·湖南岳阳·期末)在中,已知,,,为线段的中点,为线段上一动点,则的最小值为 .
【答案】/
【解析】由,,,
所以
,
所以,所以,
如图,以点为原点,建立平面直角坐标系,
则,设,
则,
故,,
所以,
当时,取得最小值,
所以的最小值为.
故答案为:.
1
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$
6.3 平面向量基本定理及坐标运算
知识点一:平面向量基本定理
1、平面向量基本定理
如果是同一平面内两个不共线的向量,那么对于这个平面内任一向量,有且只有一对实数,使。其中叫做表示这一平面内所有向量的基底;
知识点二:平面向量的坐标表示
1、正交分解
把一个向量分解为两个互相垂直的向量,叫做把向量正交分解.
2、平面向量的坐标表示
如图,在平面直角坐标系内,分别取与轴、轴方向相同的两个单位向量、作为基底,对于平面上的一个向量,由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数,使得=.这样,平面内的任一向量都可由唯一确定,我们把有序数对叫做向量的(直角)坐标,记作=,x叫做在x轴上的坐标,y叫做在y轴上的坐标.把=叫做向量的坐标表示.给出了平面向量的直角坐标表示,在平面直角坐标系内,每一个平面向量都可以用一有序数对唯一表示,从而建立了向量与实数的联系,为向量运算数量化、代数化奠定了基础,沟通了数与形的联系.
知识点三:平面向量的坐标运算
1、平面向量坐标的加法、减法和数乘运算
运 算
坐标语言
加法与减法
记,
,
实数与向量的乘积
记,则=(,)
知识点四:向量数量积的坐标表示
1、已知两个非零向量,,
2、设,则或
3、如果表示向量的有向线段的起点和终点的坐标分别为、,那么(平面内两点间的距离公式).
知识点五:平面向量平行(共线)与垂直的坐标表示
1、平面向量平行(共线)的坐标表示
设非零向量,则∥,即,或.
2、平面向量垂直的坐标表示
已知两个非零向量,,=0
考向一 基底的判断
基底的判断:不共线的两个向量可以做基底
【例1】(24-25高一下·河南·期中)若是平面内一组不共线的非零向量,则下列也可以作为一组基底向量的为( )
①和 ②和
③和 ④和
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【一隅三反】
1.(2025·山西)若是平面内的一个基底,则下列四组向量中能作为平面向量的基底的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一下·江西景德镇·期中)若是平面内的一个基底,则下列四组向量中不能作平面向量的基底的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一下·贵州贵阳·月考)已知,是平面上两个不共线的向量,以下可以作为平面向量一组基底的是( )
A., B.,
C., D.,
考向二 平面向量基本定理
选择三角形(含有基底的三角形)--三角形法则或四边形法则,三点共线定理进行转化
【例2-1】(2025·湖南长沙)设为所在平面内一点,若,则下列关系中正确的是( )
A. B.
C. D.= −+.
【例2-2】(25-26四川)如图,在中,,,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【一隅三反】
1.(25-26安徽)在中,点为重心,点在线段上,且满足,若,,则( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·月考)在中,D是BC边上一点且,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·四川 )如图,在中,点,分别在,边上,且,,点为中点,则( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·北京房山·期末)如图,在平行四边形中,是的中点,与交于点,设,,则( )
A. B.
C. D.
考向三 根据平面向量的基本定理求参数(范围)
【例3-1】(25-26河南)在中,若,则( )
A. B. C.1 D.
【例3-2】(2025·黑龙江牡丹江)已知中,是边上靠近的三等分点,过点的直线分别交直线于不同的两点,设,其中,则的最小值是( )
A.4 B. C. D.
【一隅三反】
1.(25-26高一上·四川绵阳·期中)如图,在中,为线段上的一点,(,)且,则( )
A., B., C., D.,
2.(2025湖北)在平行四边形中,与相交于点,点是线段的中点,的延长线与交于点,若,,且,则( )
A.1 B. C. D.
3.(24-25高一下·广西南宁·期末)在中,是边上靠近点的三等分点,是的中点,若,则( )
A.0 B. C. D.1
4.(24-25高一下·贵州黔南·期末)在中,点满足,点满足,点、满足,,,,若、、三点共线,则的最小值为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·四川成都·期末)如图,为的重心,过点的直线分别与,交于点,,且,,其中,则的最小值为( )
A. B.3 C. D.9
考向四 平面基本定理的应用--共线
判断三点是否共线,先求每两点对应的向量,然后再按两向量共线进行判定,即已知
,,
若则A,B,C三点共线.
【例4-1】(24-25高一下·四川成都·期末)已知向量,,,,,则一定共线的三点是( )
A. B. C. D.
【例4-2】(24-25高一下·贵州六盘水·期末)已知、是平面内的一组基底,,,,若、、三点共线,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(24-25高一下·河北张家口·期中),是平面内不共线两向量,已知,,若,,三点共线,则的值为( )
A. B. C.-4 D.4
2.(24-25高一下·江西吉安·期中)已知,,(和不共线),则三点共线( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·广东茂名·期末)已知,是同一平面内两个不共线的向量,则的是( )
A., B.,
C., D.,
4.(2025高一·全国·课后作业)设D、E、F分别是的三边BC、CA、AB上的点,且,,,则( )
A.与反向平行 B.与同向平行
C.与反向平行 D.与不共线
考向五 平面向量的坐标运算
【例5-1】(2026湖北)(多选)下列各式不正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【例5-2】(25-26 甘肃·月考)(多选)已知向量,下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则或 D.若,则或
【例5-3】(23-24高三下·山东济宁·开学考试)已知为坐标原点,向量是线段的三等分点,则的坐标可能为( )
A. B.
C. D.
【一隅三反】
1.(2026浙江)(多选)已知平面向量, 则( )
A. B. C. D.
2.(25-26浙江宁波·期末)已知向量,,,,则( )
A. B. C. D.
3.(25-26江西抚州)已知平面向量,,且,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26安徽)已知向量,,若,则( )
A. B.5 C. D.8
5(2025江苏·期中)在平面直角坐标系内,O为坐标原点,已知,,若P是线段的三等分点,则点P的坐标是( )
A. B. C. D.
考向六 平面向量数量积的坐标表示及运算
【例6-1】(23-24福建福州)(多选)已知向量,则以下说法正确的是( )
A.
B.与的夹角余弦值为
C.与的夹角是锐角
D.向量在向量上的投影向量为
【一隅三反】
1.(25-26福建)已知平面向量,,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·河北保定·期中)(多选)已知向量 则( )
A. B.与向量共线的单位向量是
C. D.向量在向量上的投影向量是
3(2025·海南)(多选)已知向量,则( )
A.若,则
B.在方向上的投影向量为
C.存在,使得在方向上投影向量的模为1
D.的取值范围为
考向七 平面向量数量积的综合应用
【例7-1】(25-26北京昌平)已知正方形的边长为1,为线段的中点,为边上的动点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【例7-2】(2026·河北沧州)蜂巢的精密结构是通过优胜劣汰的进化自然形成的,若不计蜂巢壁的厚度.蜂巢的横截面可以看成正六边形网格图,如图所示.已知为图中7个正六边形(边长为1)的三个固定顶点,则( )
A.12 B. C.16 D.
【一隅三反】
1.(25-26江西·月考)已知正方形ABCD的边长为2,点M,N分别为边AB,DA上的动点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(25-26黑龙江)如图,在梯形中,,,,若是线段上的动点,且,则的最小值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
3.(25-26河北衡水·月考)(多选)已知向量,满足,,,则下列说法正确的是( )
A.,的夹角为
B.
C.的最小值为
D.若,则的最大值为5
4.(25-26云南曲靖)(多选)已知向量,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则的最小值为
C.若,则 D.的最大值为
【题组一 基底的判断】
1.(2026湖北)设是平面内所有向量的一组基底,则下面四组向量中,不能作为基底的是( )
A.与 B.与 C.与 D.与
2.(2025广西)设为平面内的一个基底,则下面四组向量中不能作为基底的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
3.(24-25高一下·湖北黄冈·期中)若,是平面内一组不共线的向量,则下列各组向量中,不能作为平面内所有向量的一组基底的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
4.(24-25高一下·甘肃白银·期末)()u哦下单设,是平面内不共线的两个向量,则下列四组向量中,能作为一组基的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
5.(24-25高一下·全国·周测)(多选)设,是平面内所有向量的一组基底,则下面四组向量中,能作为基底的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【题组二 平面向量基本定理】
6.(25-26高一上·辽宁辽阳·期末)如图,在平行四边形中,F为的中点,,则( )
A. B. C. D.
7.(24-25高一下·黑龙江双鸭山·期中)如图,已知,,,,则( )
A. B. C. D.
8.(25-26甘肃白银·月考)已知在中,,若点满足,点为的中点,则( )
A. B. C. D.
9.(25-26河南·月考)如图,在菱形ABCD中,,E,F分别为线段BC,CD的中点,则( )
A. B.5 C. D.13
10.(25-26福建漳州·月考)在平行四边形中,、分别为、的中点,设,,则( )
A. B. C. D.
11.(24-25贵州·月考)如图,平行四边形中,与交于点,为的中点,为的重心,则( )
A. B.
C. D.
12.(2026广西)在平行四边形中,,,点E为中点,点F满足,则( )
A. B.
C. D.
13.(2026高三·全国·专题练习)如图,平行四边形中,,,若,,则( )
A. B.
C. D.
【题组三 根据平面向量的基本定理求参数(范围)】
14.(25-26江苏无锡·月考)在梯形中,,为的中点,,交于点,若,则 ( )
A. B. C. D.
15.(25-26高一上·河北石家庄·开学考试)已知三点共线,且对直线外任一点,有 则实数等于( )
A. B. C. D.
16.(2025·甘肃甘南·模拟预测)如图,在中,为线段上一点,且,则实数的值为( )
A. B. C. D.
17.(24-25高一下·湖南岳阳·期末)如图,在中,,P是上一点,若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
18.(25-26湖北孝感·月考)在平行四边形中,,点F是线段DE的中点,若,则=( )
A.1 B. C. D.
19.(2025高三·全国·专题练习)如图,在中,的中点为的中点为的中点为,若,则( )
A. B. C. D.
20.(24-25高一下·四川眉山·期末)如图,在平行四边形中,是对角线的交点,,若,则( )
A.1 B. C.2 D.
21.(25-26高一·全国·假期作业)在中,,点为与的交点,,则( )
A.0 B. C. D.
22.(24-25高一下·山西运城·月考)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点为的重心,若,则( )
A. B. C. D.
23.(24-25高一下·贵州遵义·月考)在中,,过点的直线分别交直线,于点,,设,,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
24.(2025河北衡水·月考)在中,点P满足,过点P的直线与所在的直线分别交于点,若,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
25.(24-25高一下·河南漯河·期末)如图,在中,,过点的直线分别交直线于不同的两点,设,,则的最小值为 .
26.(24-25湖南·月考)如图所示,是的一条中线,点O满足,过点O的直线分别与射线,射线交于两点.设,,实数,,则 .
【题组四 平面基本定理的应用--共线】
27.(2024高一下·全国·专题练习)已知为两个不共线的向量,若向量,则下列向量中与向量共线的是( )
A. B. C. D.
28.(25-26高一上·辽宁·期末)已知向量,不共线,,,其中,,那么三点共线的充要条件为( )
A. B. C. D.
29.(24-25辽宁·期中)设向量,,不共面,已知,,,若,,三点共线,则( )
A.1 B.0 C.3 D.2
30.(24-25高一下·甘肃兰州·期中)若、是两个不共线的向量,若,,,且、、三点共线,则实数的值等于 .
31.(24-25高一下·贵州遵义·月考)如图,在平行四边形中,.
(1)用向量,表示,;
(2)若,证明:,,三点共线.
32.(24-25上海嘉定·期中)如图,在四边形中,,分别为边,的中点,,记,相交于点.
(1)试用、表示;
(2)证明:,,三点共线.
33.(24-25高一下·浙江·期中)如图所示,在中,分别是边的中点,,.
(1)用表示;
(2)求证:三点共线.
【题组五 平面向量的坐标运算】
34.(25-26高一上·北京房山·期末)已知点,则向量( )
A. B. C. D.
35.(202湖南)如图,设与轴、轴方向相同的两个单位向量分别为,取作为基底,若,则向量的坐标为( )
A. B. C. D.
36.(2026·陕西宝鸡)已知点,向量,,,则P点坐标为( )
A. B. C. D.
37.(25-26湖南·月考)平面向量,,且,则( )
A. B.2 C. D.3
38.(25-26河北·期中)已知平行四边形满足,,,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
39.(2025高三·全国·专题练习)设向量绕点逆时针旋转得向量,且,则向量( )
A. B.
C. D.
40.(24-25高一下·甘肃白银·期末)已知,,若,则( )
A. B. C. D.
41.(24-25高一下·全国·随堂练习)已知,,,若,则等于( )
A.6 B.5 C.4 D.3
42.(2026·山东枣庄)已知向量.若为实数,且,则( )
A.1 B.2 C. D.
43.(2025·四川南充)已知向量,,,若,则( )
A. B. C.1 D.5
44.(25-26江苏·月考)已知平面向量,,若,则( )
A. B. C. D.
【题组六 平面向量数量积的坐标表示及运算】
45.(25-26黑龙江齐齐哈尔·期末)(多选)已知向量,,,,且,则( )
A.与的夹角为
B.在上的投影向量为
C.
D.
46.(2025贵州)(多选)已知向量,且在方向的投影向量为,则( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
47.(25-26广东汕头·期末)(多选)设是平面内相交的两条数轴,分别是与轴、轴正方向同向的单位向量,且它们的夹角为.若向量,则把有序实数对叫做在坐标系中的坐标,即.设,则( )
A.
B.
C.在上的投影向量的坐标为
D.
48.(25-26安徽·月考)(多选)已知向量,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则在上的投影向量为
49.(25-26黑龙江佳木斯·月考)(多选)设向量,则下列说法错误的是( )
A.若与的夹角小于,则
B.的最小值为
C.与共线的单位向量只有一个,为
D.时,在上的投影向量为
50.(2025安徽)(多选)已知向量,,且向量满足,则( )
A. B.向量与垂直
C. D.向量在方向上的投影向量为
【题组七 平面向量数量积的综合应用】
51.(25-26高一上·江苏南通·期末)如图,直角梯形,,,,分别为的中点,满足,则为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
52.(2025·安徽)如图,正方形的边长为,为边的中点,为边上一点,当取得最大值时,( )
A. B. C. D.
53.(25-26安徽合肥·月考)已知正方形的边长为2,为边的中点,为边上一点,当时,( )
A. B. C. D.
54.(25-26安徽·月考)在等腰梯形 中, ,, 是线段 上的动点,则 的最小值为( )
A. B. C. D.0
55.(2025湖南常德·专题练习)在边长为1的正方形中,点、点分别为边,的中点,则( )
A. B. C. D.
56.(25-26江西南昌·月考)(多选)已知平面向量满足,且的最小值为,则下列选项正确的是( )
A.的取值范围是 B.
C. D.在上的投影向量的模长最大值为2
57.(2025吉林长春·专题练习)(多选)已知向量,,则下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若与的夹角为,则
D.若与方向相反,则在上的投影向量的坐标是
58.(25-26吉林延边·期中)(多选)下列说法正确的是( )
A.若,,且与的夹角为锐角,则的取值范围是
B.已知向量,向量,且与方向相反,若向量,则在上的投影向量为
C.已知向量,,若,则的取值范围为
D.若是的外心,,,的值为
59.(25-26四川绵阳)(多选)已知向量,,则下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.当取得最大值时,
D.的最大值为
60.(25-26重庆)已知向量,则( )
A.若,则 B.若,则
C.的最大值为 D.若,则
61.(25-26辽宁锦州·期末)如图,在平面凸四边形中,,则 .
62.(25-26北京海淀·月考)如图,四边形是正方形,延长至E,使,若点P是以点A为圆心,为半径的圆弧(不超出正方形)上的任一点,设向量,则的最小值为 最大值为 .
63.(25-26 天津南开·月考)在中,,,点M满足,,O为线段BM的中点,点N在线段BC上移动(包括端点),则线段的长度为 ,的最小值为 .
64.(25-26高一上·北京·期末)如图,在正方形中,点在上,且,若,则 ; .
65.(25-26天津和平·月考)如图所示,在边长为3的等边三角形中,,且点在以的中点为圆心,为半径的半圆上,则 ;若,则的最大值为 .
66.(24-25高一下·湖南岳阳·期末)在中,已知,,,为线段的中点,为线段上一动点,则的最小值为 .
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