内容正文:
1-3 向量的数乘 讲义
教学目标
理解向量数乘运算、共线向量的概念,掌握向量共线的运算.
教学重点
向量共线的条件与运算.
教学难点
向量共线的应用.
知识点01 向量的数乘
1.数乘的定义:实数与向量的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘.
记作:,它的长度和方向规定如下:
⑴;
⑵当时, 的方向与的方向相同;当时,的方向与的方向相反.
2.运算律:
;;.
3.线性运算:向量的加.减.数乘运算统称为向量的线性运算.
【即学即练1-1】(24-25高一下·河南郑州·期末)已知平面上四点互不重合,则下列向量的运算结果不正确的是( )
A. B.
C. D.
【即学即练1-2】(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.
知识点02 共线向量
平面向量共线定理:向量与共线的充要条件是:存在唯一一个实数,使.
【即学即练2-1】(24-25高一下·甘肃天水·月考)设点是正方形的中心,则向量的关系是( )
A.方向相同 B.模相等 C.共线 D.起点相同
【即学即练2-2】(多选)(24-25高一下·辽宁·期中)关于平面向量,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若 ,则 D.若,则
题型01 向量的数乘
【典例1-1】(24-25高一下·福建福州·期中)在中,为边上的中点,则( )
A. B. C. D.
【典例1-2】(24-25高一下·甘肃天水·期末)在正方形中,点在边上,且,记,,则( )
A. B. C. D.
【典例1-3】(多选)(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·月考)设是所在平面内一点,则下列说法正确的是( )
A.若,则是边的中点 B.若,则是的垂心
C.若,则是的重心 D.若,则动点过的内心
【典例1-4】(23-24高一下·全国·课前预习)非零向量与方向 ,且的长度是的 倍.
【变式1-1】(23-24高一下·福建福州·月考)正六边形中,=( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(24-25高一下·浙江·期中)在中,,则( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(24-25高一下·四川泸州·期末)在中,,则( )
A. B. C. D.
【变式1-4】(23-24高一下·四川雅安·期末)如图,在梯形ABCD中,,E在BC上,且,设,,则( )
A. B. C. D.
【变式1-5】(多选)(24-25高一下·河北唐山·期末)在中,为边的中点,则( )
A. B. C. D.
【变式1-6】(24-25高一下·全国·课后作业)若,且,则 .
题型02 共线向量
【典例2-1】(23-24高一下·湖北武汉·期末)下列说法中正确的是( )
A.两个单位向量一定相等 B.物理学中的重力是向量
C.若,,则 D.长度相等的两个向量必相等
【典例2-2】(25-26高一上·湖南衡阳·月考)已知是空间内两个方向相反的向量,则下列结论一定成立的是( )
A. B.且 C. D.
【典例2-3】(多选)(2025高一·全国·专题练习)给出下列命题,不正确的有( )
A.两个相等向量,若它们的起点相同,则终点相同 B.若为非零向量,则与同向
C.若,则 D.已知λ,μ为实数,若,则与共线
【典例2-4】(23-24高一下·广东阳江·月考)下列说法正确的是 .(填序号)
①若 ,则;②若,则;③若,则与共线;
④若,则一定不与共线.
【变式2-1】(24-25高一下·北京通州·期中)已知平面向量,,则“或”是“”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
【变式2-2】(24-25高一下·山东青岛·期中)已知向量与是两个不平行的向量,若且,则等于( )
A. B. C. D.不存在这样的向量
【变式2-3】(24-25高一下·上海嘉定·期末)以下关于平面向量的说法正确的是( )
A.若,则 B.若则
C.若是共线的单位向量.则 D.若,则不是共线向量
【变式2-4】(25-26高一上·北京顺义·期末)设均为非零向量,则“与共线”是“与共线”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
【变式2-5】(多选)(24-25高一下·广东东莞·月考)关于非零向量,,下列命题中正确的是( )
A.若,则. B.若,则
C.若,,则 D.若,,则
【变式2-6】(24-25高一上·上海·课堂例题) O、A、B是三个不同的点,若,则O、A、B的位置关系是 ;若,则O、A、B的位置关系是 .
题型03 向量共线的运算
【典例3-1】(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.,
【典例3-2】(24-25高一下·安徽阜阳·月考)设,是两个不共线的向量,若向量与的方向相同,则k=( )
A. B. C.2 D.
【典例3-3】(多选)(24-25高一下·江西上饶·期中)给出下列命题,不正确的有( )
A.若为非零向量,则与同向 B.若两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同
C.若,则 D.已知,为实数,若,则与共线
【典例3-4】(24-25高一下·北京·月考)设,是两个不共线的非零向量,向量,,若向量,的方向相反,则实数 .
【变式3-1】(24-25高一下·广东佛山·期末)已知向量,是两个不共线的向量,,,且,则( )
A. B. C.1 D.2
【变式3-2】(2025·广东广州·三模)已知向量不共线,与共线,则实数的值为( )
A. B.2 C.6 D.
【变式3-3】(24-25高一下·贵州遵义·期中)在中,,若的面积为6,则的面积是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【变式3-4】(24-25高一下·江苏宿迁·月考)已知为的外接圆的圆心,,若,且,则( )
A. B. C. D.
【变式3-5】(多选)(24-25高一下·安徽合肥·月考)下列叙述中错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.对任一向量,是一个单位向量
【变式3-6】(23-24高一下·四川内江·月考)若,是两个不共线的向量,且与共线,则实数的值为 .
题型04 数乘运算律
【典例4-1】(23-24高一下·江苏·月考)( )
A. B. C. D.
【典例4-2】(25-26高一上·贵州遵义·期末)已知所在平面内一点满足,E为中点,则长度是长度的( )
A.5倍 B.4倍 C.3倍 D.2倍
【典例4-3】(多选)(24-25高一下·全国·随堂练习)(多选)下列算式中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【典例4-4】(24-25高一下·上海普陀·月考)已知向量、,则等于 .
【变式4-1】(24-25高一下·四川资阳·期末)如图,在中,点满足,为的中点,则( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(25-26高一·全国·假期作业)设向量满足,则( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(25-26高一上·北京延庆·期末)如图,四边形ABCD是平行四边形,则( ).
A. B. C. D.
【变式4-4】(2025高一·全国·专题练习)已知为所在平面内一点,若,其中内角的对边分别为,则点是的( )
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
【变式4-5】(多选)(23-24高一下·河北唐山·期末)已知平行四边形的两条对角线交于点,则( )
A. B.
C. D.
【变式4-6】(22-23高一下·江西吉安·期中)有下列四个命题:①若非零向量与的方向相同或相反,则与,其中之一的方向相同;②与的方向相同;③;④若(λ为实数),则.其中叙述错误的命题个数有 个.
一、单选题
1.(24-25高一下·四川雅安·月考)向量与不共线,,且三点共线,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·河南南阳·期末)在平行四边形ABCD中,,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·贵州遵义·期末)已知向量,不共线.若,则( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一下·福建厦门·月考)若,为非零向量,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.(23-24高一下·广东江门·月考)设是非零向量,则是成立的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
6.(23-24高一下·广西柳州·月考)已知方向相同,且,则等于( )
A.16 B.256 C.8 D.64
7.(21-22高一下·河南信阳·月考)如图,分别是射线上的点,给出下列以为起点的向量:①;②;③;④;⑤其中终点落在阴影区域内的向量的序号有( )
A.①③ B.①②④ C.②③ D.①③⑤
8.(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
二、多选题
9.(24-25高一下·安徽·月考)下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若 ,则 D.若,则
10.(23-24高一下·浙江·月考)下列说法中正确的是( )
A.若,则,且四点构成平行四边形
B.若为非零实数,且,则与共线
C.在中,若有,那么点一定在的平分线所在直线上
D.若向量,则与的方向相同或相反
11.(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
三、填空题
12.(24-25高一下·江苏镇江·期末)已知向量不共线,,,,若,,三点共线,则实数的值为 .
13.(24-25高一下·四川成都·期中)在四边形ABCD中,点P是四边形ABCD所在平面上一点,满足 ,点Q为线段AB的中点.则 .
14.(24-25高一下·辽宁沈阳·月考)如图,是的重心,分别是边,上的动点,且三点共线.设,,则 .
四、解答题
15.(24-25高一下·重庆·月考)设,是两个不共线向量,已知,,.
(1)求证:A,B,D三点共线;(2)若,且,求实数的值.
16.(21-22高一下·重庆巫山·期末)设是两个不共线的向量,已知.
(1)求证:三点共线;(2)若且,求实数的值.
17.(22-23高一下·福建福州·期中)如图所示,在中,点D是边BC的中点,点E是线段AD靠近A的三等分点.过点E的直线与边AB,AC分别交于点P,Q.设,,其中,.
(1)试用与表示,;(2)求证:为定值,并求此定值.
18.(2025高一·全国·专题练习)根据下列各小题的条件,试判断四边形的形状.
(1);(2);(3)且.
19.(24-25高一下·云南普洱·月考)三角形在数学中是十分常用的图形,将向量运用在三角形中同时会迸发出火花!
(1)如图1,在中,,点是上一点,且满足:,以点为圆心,的长为半径作圆交于点,交于点.若,求的值.
(2)如图2,在中,点分所成的比为,点为线段上一动点,若,求的最小值.
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1-3 向量的数乘 讲义
教学目标
理解向量数乘运算、共线向量的概念,掌握向量共线的运算.
教学重点
向量共线的条件与运算.
教学难点
向量共线的应用.
知识点01 向量的数乘
1.数乘的定义:实数与向量的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘.
记作:,它的长度和方向规定如下:
⑴;
⑵当时, 的方向与的方向相同;当时,的方向与的方向相反.
2.运算律:
;;.
3.线性运算:向量的加.减.数乘运算统称为向量的线性运算.
【即学即练1-1】(24-25高一下·河南郑州·期末)已知平面上四点互不重合,则下列向量的运算结果不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B【难度】0.94【知识点】向量减法的法则、向量数乘的有关计算、向量加法的法则
【分析】由向量的加法法则可判断A、B;由数量积的运算判断C、D.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,由数乘向量可得,故C正确;
对于D,由数乘向量运算律可得,故D正确.
故选:B.
【即学即练1-2】(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【难度】0.85【知识点】向量的线性运算的几何应用
【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.
知识点02 共线向量
平面向量共线定理:向量与共线的充要条件是:存在唯一一个实数,使.
【即学即练2-1】(24-25高一下·甘肃天水·月考)设点是正方形的中心,则向量的关系是( )
A.方向相同 B.模相等 C.共线 D.起点相同
【答案】B【难度】0.94【知识点】平面向量的概念与表示、向量的模、平行向量(共线向量)
【分析】利用平面向量的相关概念判断.
【详解】如图,因为是正方形的中心,则,
而方向不相同,不共线,起点不相同.
故选:B.
【即学即练2-2】(多选)(24-25高一下·辽宁·期中)关于平面向量,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若 ,则 D.若,则
【答案】BD【难度】0.94【知识点】平面向量的概念与表示、相等向量、平行向量(共线向量)
【分析】根据向量不能比较大小,即可判断A;根据向量相等即可判断BD;根据向量平行及零向量即可判断C.
【详解】对于A,因为向量不能比较大小,故A错误;
对于B,若,则 ,故B正确;
对于C,若,则 ,但与不一定平行,故C错误;
对于D,若,则,故D正确;
故选:BD.
题型01 向量的数乘
【典例1-1】(24-25高一下·福建福州·期中)在中,为边上的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.94【知识点】平面向量的混合运算、向量数乘的有关计算
【分析】根据平面向量线性运算法则计算可得.
【详解】因为为边上的中点,
所以.
故选:A
【典例1-2】(24-25高一下·甘肃天水·期末)在正方形中,点在边上,且,记,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.85【知识点】向量的线性运算的几何应用
【分析】根据平面向量的线性运算求解即可.
【详解】在正方形中,,即,
则.
故选:A.
【典例1-3】(多选)(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·月考)设是所在平面内一点,则下列说法正确的是( )
A.若,则是边的中点 B.若,则是的垂心
C.若,则是的重心 D.若,则动点过的内心
【答案】ACD【难度】0.85【知识点】三角形的心的向量表示、向量加法的法则
【分析】根据向量加法的平行四边形法则判断A,根据外心的性质判断B,根据重心的性质判断C,根据向量共线及内心的性质判断D.
【详解】对于A,如图所示,根据向量加法的平行四边形法则,可得,
若,可得是边的中点,故A正确;
对于B,若,则是的外心,故B错误;
对于C,若,则,即,
所以是的重心,故C正确;
对于D,因为表示方向的单位向量,表示方向的单位向量,
所以与的角平分线同向,又,
则在的角平分线上,所以动点过的内心,故D正确.
故选:ACD
【典例1-4】(23-24高一下·全国·课前预习)非零向量与方向 ,且的长度是的 倍.
【答案】相反;【难度】0.94
【知识点】向量数乘的有关计算
【分析】根据向量的数乘运算的概念可得结论.
【详解】非零向量与方向相反,且的长度是的倍.
故答案为:相反;.
【变式1-1】(23-24高一下·福建福州·月考)正六边形中,=( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.94【知识点】向量数乘的有关计算、向量加法的法则
【分析】根据正六边形的性质,结合向量的线性运算,可得答案.
【详解】由题意可作图如下:
由图可知.
故选:A.
【变式1-2】(24-25高一下·浙江·期中)在中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.94【知识点】向量数乘的有关计算、向量加法的法则、向量减法的法则
【分析】根据向量的线性运算,可得答案.
【详解】,,.
故选:C.
【变式1-3】(24-25高一下·四川泸州·期末)在中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.85【知识点】平面向量的混合运算
【分析】根据平面向量的线性运算求解即可.
【详解】由,则.
故选:D.
【变式1-4】(23-24高一下·四川雅安·期末)如图,在梯形ABCD中,,E在BC上,且,设,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.65【知识点】向量的线性运算的几何应用、向量加法法则的几何应用
【分析】由平面向量的加减、数乘运算求解即可.
【详解】,
.
故选:D
【变式1-5】(多选)(24-25高一下·河北唐山·期末)在中,为边的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】AB【难度】0.65【知识点】向量数乘的有关计算、向量减法的法则、向量加法的法则
【分析】根据平面向量的加减法运算法则及数乘运算计算求解.
【详解】在中,,A选项正确;,B选项正确;
在中,为边的中点,则,C选项错误;
,所以D选项错误;
故选:AB.
【变式1-6】(24-25高一下·全国·课后作业)若,且,则 .
【答案】【难度】0.85【知识点】向量数乘的有关计算
【分析】由向量数乘的几何意义即可求解;
【详解】(1)当点C在线段的延长线上时,如图.
则,则.
(2)当点C在线段上时,如图.
则,即.
综上,.
故答案为:
题型02 共线向量
【典例2-1】(23-24高一下·湖北武汉·期末)下列说法中正确的是( )
A.两个单位向量一定相等 B.物理学中的重力是向量
C.若,,则 D.长度相等的两个向量必相等
【答案】B【难度】0.94【知识点】零向量与单位向量、相等向量、平行向量(共线向量)
【分析】根据向量相关概念进行判断,得到答案
【详解】A选项,两个单位向量方向不同时,不相等,A错误;
B选项,物理学中的重力既有大小,又有方向,是向量,B正确;
C选项,若,则满足,,但不一定平行,C错误;
D选项,长度相等,但方向不同的两个向量不相等,D错误.
故选:B
【典例2-2】(25-26高一上·湖南衡阳·月考)已知是空间内两个方向相反的向量,则下列结论一定成立的是( )
A. B.且 C. D.
【答案】D【难度】0.85【知识点】平面向量的概念与表示、向量的模、零向量与单位向量、平行向量(共线向量)
【分析】根据方向相反的向量模长未必相等可知ABC错误;根据单位向量的方向与定义可知D正确.
【详解】对于A,方向相反,但模长未必相等,则未必成立,A错误;
对于B,方向相反,,但模长未必相等,B错误;
对于C,方向相反,但模长未必相等,则未必成立,C错误;
对于D,表示与同向的单位向量,表示与同向的单位向量,
方向相反,,则,D正确.
故选:D.
【典例2-3】(多选)(2025高一·全国·专题练习)给出下列命题,不正确的有( )
A.两个相等向量,若它们的起点相同,则终点相同 B.若为非零向量,则与同向
C.若,则 D.已知λ,μ为实数,若,则与共线
【答案】CD【难度】0.94【知识点】平行向量(共线向量)、相等向量
【分析】根据向量的相关概念即可判断选项.
【详解】由相等向量的概念可知A正确;
因为,所以与同向,B正确;
若,则不一定平行,C不正确;
若,则与不一定共线,D不正确.
故选:CD
【典例2-4】(23-24高一下·广东阳江·月考)下列说法正确的是 .(填序号)
①若 ,则;②若,则;③若,则与共线;
④若,则一定不与共线.
【答案】③【难度】0.94【知识点】向量的模、相等向量、平行向量(共线向量)
【分析】根据共线向量、相等向量、模长等的定义,逐一判断即可得出结论.
【详解】对于①,若 ,则可知共线,不一定有,也可能,因此①错误;
对于②,若,但的方向不一定相同,因此②错误;
对于③,若,则与共线,显然③正确;
对于④,若,则可能,此时与共线,所以④错误.
故答案为:③
【变式2-1】(24-25高一下·北京通州·期中)已知平面向量,,则“或”是“”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
【答案】A【难度】0.94【知识点】平行向量(共线向量)、判断命题的充分不必要条件
【分析】根据向量的基本概念,结合充分,必要条件,即可判断选项.
【详解】若或,则,反过来,若,两个向量的方向不确定,不能推出或,
所以“或”是“”的充分不必要条件.
故选:A
【变式2-2】(24-25高一下·山东青岛·期中)已知向量与是两个不平行的向量,若且,则等于( )
A. B. C. D.不存在这样的向量
【答案】A【难度】0.94【知识点】零向量与单位向量、平行向量(共线向量)
【分析】由零向量与任意向量共线再结合已知条件得出.
【详解】由零向量与任意向量平行,故满足条件;
若,由且,得,这与条件矛盾,故排除;
综上所述,.
故选:A.
【变式2-3】(24-25高一下·上海嘉定·期末)以下关于平面向量的说法正确的是( )
A.若,则 B.若则
C.若是共线的单位向量.则 D.若,则不是共线向量
【答案】A【难度】0.85【知识点】平行向量(共线向量)、相等向量、零向量与单位向量、向量的模
【分析】对 A,由相等向量的定义判断;对B,举反例时,可判断;对C,由共线向量的定义判断;对D,由相等向量和共线向量的定义判断.
【详解】对于A,若,则,故正确;
对于B,若,则不一定成立,故B错误;
对于C,若是共线的单位向量,则或,故C错误;
对于D,若,则是共线向量,故D错误.
故选:A.
【变式2-4】(25-26高一上·北京顺义·期末)设均为非零向量,则“与共线”是“与共线”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
【答案】C【难度】0.65【知识点】判断命题的充分不必要条件、判断命题的必要不充分条件、充要条件的证明
【分析】充分性证明中利用了共线向量的定义,将其表示为数乘关系并通过移项推导出另一组向量的共线结论;
必要性证明则通过已知的共线条件,代入目标表达式并整理成数乘形式,从而得到向量共线的结论.
【详解】若与共线,且,则存在实数使得:
移项可得:即故与共线,充分性成立;
若与共线,且,则存在实数使得:
代入得故与共线,必要性成立.
综上,“与共线”是“与共线”的充分必要条件.
故选:C
【变式2-5】(多选)(24-25高一下·广东东莞·月考)关于非零向量,,下列命题中正确的是( )
A.若,则. B.若,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】BCD【难度】0.85【知识点】平行向量(共线向量)、相等向量、向量的模
【分析】对于A根据向量的定义即可判断,对于B根据共线向量的定义即可判断,对于C由向量共线的性质即可判断,对于D由即可判断.
【详解】对于A:若,只能得到与的模相等,但是方向有可能不相同,故A错误;
对于B:若,则与是相反向量,则,故B正确;
对于C:若,,且,则,故C正确;
对于D:若,,则,即,故D正确.
故选:BCD.
【变式2-6】(24-25高一上·上海·课堂例题) O、A、B是三个不同的点,若,则O、A、B的位置关系是 ;若,则O、A、B的位置关系是 .
【答案】三点共线;O为的中点【难度】0.94【知识点】平面向量共线定理证明点共线问题
【分析】由平面向量共线定理可得结论.
【详解】由,可得,即,共线,
又为公共点,所以O、A、B三点共线;
由,可得,是一对相反向量,
所以O为的中点
故答案为:三点共线;O为的中点.
题型03 向量共线的运算
【典例3-1】(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【难度】0.85【知识点】平面向量共线定理证明线平行问题
【分析】根据,则,依次验证在每个选项的条件下,若,是否有解即可.
【详解】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.
【典例3-2】(24-25高一下·安徽阜阳·月考)设,是两个不共线的向量,若向量与的方向相同,则k=( )
A. B. C.2 D.
【答案】B【难度】0.85【知识点】已知向量共线(平行)求参数
【分析】根据两个向量共线,且方向相同,列出方程组,求出参数值.
【详解】由题意知,即,解得,
故选:B.
【典例3-3】(多选)(24-25高一下·江西上饶·期中)给出下列命题,不正确的有( )
A.若为非零向量,则与同向 B.若两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同
C.若,则 D.已知,为实数,若,则与共线
【答案】BCD【难度】0.85【知识点】零向量与单位向量、相等向量、平行向量(共线向量)
【分析】由共线向量可判断A,由相等向量的定义可判断B,由的方向是任意的和平行向量可判断C和D.
【详解】是与同方向的单位向量,故A正确;
两个向量起点相同,终点相同,则两个向量相等,
但两个向量相等,不一定有相同的起点和终点,故B错误;
若,则不一定共线,故C错误;
当时,与可以为任意向量,满足,
但与不一定共线,故D错误.
故选:BCD.
【典例3-4】(24-25高一下·北京·月考)设,是两个不共线的非零向量,向量,,若向量,的方向相反,则实数 .
【答案】【难度】0.85【知识点】已知向量共线(平行)求参数、平行向量(共线向量)
【分析】由向量共线定理即可求出,但要注意是反向共线,要舍去同向共线的值.
【详解】用向量共线定理可知存在唯一一个实数,使得,
因为向量,的方向相反,所以,
又因为,,则,
所以,解得或(舍去),故.
故答案为:.
【变式3-1】(24-25高一下·广东佛山·期末)已知向量,是两个不共线的向量,,,且,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A【难度】0.85【知识点】已知向量共线(平行)求参数
【分析】利用平面向量共线定理即可求解.
【详解】向量,是两个不共线的向量,,
,存在唯一实数使得,即,
,.
故选:A.
【变式3-2】(2025·广东广州·三模)已知向量不共线,与共线,则实数的值为( )
A. B.2 C.6 D.
【答案】A【难度】0.85【知识点】已知向量共线(平行)求参数
【分析】由向量共线得到,求解即可.
【详解】因为与共线,
所以,解得:,
故选:A
【变式3-3】(24-25高一下·贵州遵义·期中)在中,,若的面积为6,则的面积是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】B【难度】0.65【知识点】已知向量共线(平行)求参数、向量在几何中的其他应用
【分析】由得,进而得,再由得,进而可得.
【详解】因为,所以,所以,
所以,又,所以,
所以,所以.
故选:B
【变式3-4】(24-25高一下·江苏宿迁·月考)已知为的外接圆的圆心,,若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.65【知识点】平面向量共线定理的推论
【分析】取的中点,根据给定条件结合共线向量定理的推论可得共线,再在直角三角形中计算作答.
【详解】取的中点,连接,则,如图,
则,由,得,
又,因此三点共线,
由为的外接圆的圆心,得,即,
所以.
故选:B.
【变式3-5】(多选)(24-25高一下·安徽合肥·月考)下列叙述中错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.对任一向量,是一个单位向量
【答案】ACD【难度】0.85【知识点】平行向量(共线向量)、零向量与单位向量、向量的模
【分析】根据向量的性质判断A,B,再根据共线向量零向量的性质判断C,根据特殊向量判断D.
【详解】因为是既有大小又有方向的量,所以向量不能比较大小,故A错误;
由于零向量定义可知,故B正确;
对于C,若为零向量,则与可能不是共线向量,故C错误;
对于D,当时,无意义,故D错误.
故选:ACD.
【变式3-6】(23-24高一下·四川内江·月考)若,是两个不共线的向量,且与共线,则实数的值为 .
【答案】【难度】0.85【知识点】已知向量共线(平行)求参数
【分析】由题意结合共线向量定理可得存在实数,使,化简后可求得结果.
【详解】因为与共线,
所以存在实数,使,
因为,是两个不共线的向量,
所以,所以,
解得或,所以
故答案为:
题型04 数乘运算律
【典例4-1】(23-24高一下·江苏·月考)( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.94【知识点】平面向量的混合运算
【分析】利用平面向量的线性运算化简可得结果.
【详解】由平面向量的线性运算可得.
故选:C.
【典例4-2】(25-26高一上·贵州遵义·期末)已知所在平面内一点满足,E为中点,则长度是长度的( )
A.5倍 B.4倍 C.3倍 D.2倍
【答案】B【难度】0.85【知识点】向量的线性运算的几何应用
【分析】利用平面向量的线性运算得,即得到线段长度的倍数关系.
【详解】因为,且E为中点,
所以,
则长度是的4倍.
故选:B.
【典例4-3】(多选)(24-25高一下·全国·随堂练习)(多选)下列算式中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD【难度】0.94【知识点】平面向量的混合运算
【分析】利用向量的线性运算,逐项计算判断即可.
【详解】对于A,,A正确;
对于B,,B正确;
对于C,,C错误;
对于D,,D正确.
故选:ABD
【典例4-4】(24-25高一下·上海普陀·月考)已知向量、,则等于 .
【答案】【难度】0.94【知识点】平面向量的混合运算
【分析】利用平面向量的线性运算化简可得结果.
【详解】.
故答案为:.
【变式4-1】(24-25高一下·四川资阳·期末)如图,在中,点满足,为的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.94【知识点】用基底表示向量、向量的线性运算的几何应用
【分析】根据向量的线性运算即可求解.
【详解】.
故选:.
【变式4-2】(25-26高一·全国·假期作业)设向量满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.85【知识点】平面向量的混合运算
【分析】根据平面向量的线性运算化简求解.
【详解】由题意可得,
故选:D
【变式4-3】(25-26高一上·北京延庆·期末)如图,四边形ABCD是平行四边形,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.85【知识点】向量的线性运算的几何应用
【分析】根据平面向量的线性运算即可求出答案.
【详解】如图,与交于点,由题意得为的中点,
则.
故选:C.
【变式4-4】(2025高一·全国·专题练习)已知为所在平面内一点,若,其中内角的对边分别为,则点是的( )
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
【答案】B【难度】0.65【知识点】三角形的心的向量表示、根据向量关系判断三角形的心
【分析】由对称性知可任选其一作变换,如用,代换,将各向量转化为共起点的三个向量的关系式,进一步变形判断.
【详解】因为,,
所以,
所以(*).
又因为,,其中分别表示,方向的单位向量,
(*)式可进一步化为,
而表示与的平分线共线的向量,
所以平分.
同理,平分,平分,
所以是的内心,
故选:B.
【变式4-5】(多选)(23-24高一下·河北唐山·期末)已知平行四边形的两条对角线交于点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD【难度】0.65【知识点】向量加法法则的几何应用、向量减法的法则、向量的线性运算的几何应用
【分析】利用向量加法、减法的几何意义求解即可.
【详解】平行四边形的两条对角线交于点,作出图形如下:
由图可得:,故A正确;
,故D正确;
故选:AD
【变式4-6】(22-23高一下·江西吉安·期中)有下列四个命题:①若非零向量与的方向相同或相反,则与,其中之一的方向相同;②与的方向相同;③;④若(λ为实数),则.其中叙述错误的命题个数有 个.
【答案】4【难度】0.65【知识点】零向量与单位向量、平行向量(共线向量)、相反向量、向量加法的法则
【分析】根据向量方向、模、向量的加法、共线等基本知识逐项判断即可.
【详解】对于①,
当时,其方向任意,它与,的方向都不相同;
对于②,
当,中有一个为零向量时结论不成立;
对于③,
因为两个向量之和仍是一个向量,所以,而非;
对于④,
当时,,此时不一定有.
故答案为:4.
一、单选题
1.(24-25高一下·四川雅安·月考)已知向量与不共线,,且三点共线,则( )
A. B. C. D.
【答案】C【难度】0.94【知识点】已知向量共线(平行)求参数、由坐标解决三点共线问题
【分析】根据共线的性质即可求解.
【详解】由于,且三点共线,故,故,
故选:C
2.(24-25高一下·河南南阳·期末)在平行四边形ABCD中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B【难度】0.85【知识点】向量数乘的有关计算、向量减法的法则、向量加法的法则
【分析】根据向量加减法的三角形法则,将转化为与和有关的表达式,再结合已知条件进行化简
【详解】在平行四边形ABCD中,,则,
所以
故选:B.
3.(24-25高一上·贵州遵义·期末)已知向量,不共线.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.85【知识点】已知向量共线(平行)求参数
【分析】根据共线定理即可求解.
【详解】由于,故存在实数,使得,故,解得,
故选:A
4.(24-25高一下·福建厦门·月考)若,为非零向量,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B【难度】0.85【知识点】判断命题的必要不充分条件、相等向量、向量数乘的有关计算
【分析】利用充分条件、必要条件的定义,结合相等向量及数乘向量的意义判断即得.
【详解】若,则,有;
反之,取,,有,而不成立,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B
5.(23-24高一下·广东江门·月考)设是非零向量,则是成立的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C【难度】0.65【知识点】平行向量(共线向量)、零向量与单位向量、判断命题的必要不充分条件
【分析】结合共线向量,单位向量,以及充分,必要条件的概念判断即可.
【详解】对于非零向量,
由可知向量共线,但不一定是,所以充分性不成立;
由,可知向量共线同向,则,所以必要性成立,
所以设是非零向量,则是成立的必要不充分条件,
故选:C.
6.(23-24高一下·广西柳州·月考)已知方向相同,且,则等于( )
A.16 B.256 C.8 D.64
【答案】A【难度】0.65【知识点】向量的模、向量数乘的有关计算
【分析】根据向量方向相同,得,进而得到答案.
【详解】因为方向相同,且,所以,
所以,
故选:A.
7.(21-22高一下·河南信阳·月考)如图,分别是射线上的点,给出下列以为起点的向量:①;②;③;④;⑤其中终点落在阴影区域内的向量的序号有( )
A.①③ B.①②④ C.②③ D.①③⑤
【答案】A【难度】0.4【知识点】平面向量基本定理的应用、平行向量(共线向量)
【分析】利用向量共线的充要条件可得: 当点 在直线上时, 存在唯一的一对有序实数 , 使得 成立, 且 . 可以证明 当点位于阴影区域内的充要条件是: 满足 , 且 . 据此即可判断出答案.
【详解】由向量共线的充要条件可得: 当点 在直线上时, 存在唯一的一对有序实数使得 成立, 且 . 可以证明当点位于阴影区域内的充要条件是: 满足 , 且 , .
证明如下: 如图所示,
点 是阴影区域内的任意一点, 过点 作, 分别交于点,;
交于点, 过点作 交于点,
则存在唯一一对实数 , 使得 , 且 唯一;
同理存在唯一一对实数 使得,
而,
即可判断出①,因为,所以点 位于阴影区域内, 故①正确; 同理③正确;而②④不正确;
⑤原式, 而, 故不符合条件. ⑤不正确;
综上可知:只有①③正确.
故选:A.
8.(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【难度】0.4【知识点】利用平面向量基本定理求参数、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】连接并延长交于点,由为的重心可得,且,将条件代入整理成,利用平面向量基本定理可得,再利用基本不等式“1”的妙用即可求得答案.
【详解】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.
二、多选题
9.(24-25高一下·安徽·月考)下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若 ,则 D.若,则
【答案】BD【难度】0.85【知识点】平行向量(共线向量)、相等向量、平面向量的概念与表示
【分析】根据平面向量的定义即可判断A,根据平面向量相等和向量平行的定义即可判断B;考虑到即可判断C,根据平面向量相等的定义即可判断D.
【详解】因为平面向量既有大小,又有方向,所以平面向量不能比较大小,故A错误;
因为表示两个平面向量大小相等,方向相同,而只须两个平面向量方向相同或相反,所以如果,则一定成立,故B正确;
当,则不能推出 ,故C错误;
根据平面向量相等的定义可知D正确.
故选:BD.
10.(23-24高一下·浙江·月考)下列说法中正确的是( )
A.若,则,且四点构成平行四边形
B.若为非零实数,且,则与共线
C.在中,若有,那么点一定在的平分线所在直线上
D.若向量,则与的方向相同或相反
【答案】BC【难度】0.65
【知识点】向量加法法则的几何应用、平面向量共线定理的推论、平行向量(共线向量)、相等向量
【分析】根据相等向量的定义即可判断A;根据平面向量共线定理即可判断B;根据平面向量加法的平行四边形法则即可判断C;根据共线向量的定义即可判断D.
【详解】对于A,若,则,
则,故四点共线或构成平行四边形,故A错误;
对于B,若为非零实数,且,则,所以与共线,故B正确;
对于C,设分别是与方向相同的单位向量,则,
设,则,所以,又为公共始点,所以三点共线,
因为,所以平行四边形为棱形,所以平分,
所以点一定在的平分线所在直线上,故C正确.
对于D,若向量,当时,此时的方向是任意的,故D错误.
故选:BC.
11.(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【难度】0.4【知识点】向量的线性运算的几何应用、向量在几何中的其他应用
【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
三、填空题
12.(24-25高一下·江苏镇江·期末)已知向量不共线,,,,若,,三点共线,则实数的值为 .
【答案】3【难度】0.85【知识点】已知向量共线(平行)求参数
【分析】由平面向量减法运算得出,再由三点共线得,列出方程组求解即可.
【详解】由已知得,,
若,,三点共线,则,即,
所以,解得,
故答案为:3.
13.(24-25高一下·四川成都·期中)在四边形ABCD中,点P是四边形ABCD所在平面上一点,满足 ,点Q为线段AB的中点.则 .
【答案】【难度】0.65【知识点】向量的线性运算的几何应用
【分析】若分别为的中点,得到,根据已知得,进而可得,可求结论.
【详解】由,所以,
所以,所以
取分别为的中点,如下图,
则,即,所以,所以,
因为为的中点,所以,又,则,
所以,所以三点共线,
所以,,所以,
所以,所以,
所以,所以.
故答案为:.
14.(24-25高一下·辽宁沈阳·月考)如图,是的重心,分别是边,上的动点,且三点共线.设,,则 .
【答案】3【难度】0.4【知识点】平面向量共线定理的推论、平面向量共线定理证明点共线问题
【分析】利用重心性质可得,再根据三点共线利用共线定理可得,且,即.
【详解】因为是的重心,所以可得,
易知,所以可得;
又因为三点共线,可知存在实数满足,且;
又,,所以,
可得,即;所以.
故答案为:3
四、解答题
15.(24-25高一下·重庆·月考)设,是两个不共线向量,已知,,.
(1)求证:A,B,D三点共线;(2)若,且,求实数的值.
【答案】(1)证明见解析;(2)9.【难度】0.85
【知识点】平面向量共线定理证明点共线问题、已知向量共线(平行)求参数
【分析】(1)由平面向量的线性表示与共线定理,证明、共线,得出A,B,D三点共线;
(2)由平面向量的共线定理列方程求出的值.
【详解】(1)由,,,
所以,所以,
所以、共线,且有公共点B,所以A,B,D三点共线.
(2)由,且,所以,
即,所以,所以,所以实数的值为9.
16.(21-22高一下·重庆巫山·期末)设是两个不共线的向量,已知.
(1)求证:三点共线;(2)若且,求实数的值.
【答案】(1)证明见解析;(2).【难度】0.85
【知识点】平面向量共线定理证明点共线问题、已知向量共线(平行)求参数
【分析】(1)根据,即可得证;(2)利用共线向量定理即可求解.
【详解】(1)由已知,得,
因为,所以,又与有公共点,
所以三点共线.
(2)由(1),知,若,且,
可设,所以,即.
又是两个不共线的向量,所以,
解得.
17.(22-23高一下·福建福州·期中)如图所示,在中,点D是边BC的中点,点E是线段AD靠近A的三等分点.过点E的直线与边AB,AC分别交于点P,Q.设,,其中,.
(1)试用与表示,;(2)求证:为定值,并求此定值.
【答案】(1),;(2)证明见解析;定值为.【难度】0.65
【知识点】向量加法的法则、向量减法的法则、已知向量共线(平行)求参数、利用平面向量基本定理求参数
【分析】(1)根据向量的平行四边形法则和三角形法则,即可求解;
(2)由题意求得,结合三点共线,得到,即可求解.
【详解】(1)解:因为点为的中点,
由向量的平行四边形法则,可得,
在中,由向量的三角形法则,可得.
(2)证明:在中,点为的中点,且点为靠近的三等分点,
且
所以,
因为三点共线,所以,解得,
即为定值.
18.(2025高一·全国·专题练习)根据下列各小题的条件,试判断四边形的形状.
(1);(2);(3)且.
【答案】(1)梯形;(2)平行四边形;(3)四边形是夹角为的菱形【难度】0.65
【知识点】向量加法法则的几何应用、向量的线性运算的几何应用
【分析】(1)利用向量线性运算的几何意义及梯形的概念求解即可;
(2)利用向量线性运算的几何意义及平行四边形的概念求解即可;
(3)解法1:根据平行四边形法则得四边形是平行四边形,再根据向量的加法运算得,即可判断四边形是夹角为的菱形;
解法2:根据平行四边形法则得四边形是平行四边形,根据向量的几何意义得是的角平分线且,即可判断.
【详解】(1)因为,所以且,
即四边形是梯形.
(2)因为,即,所以,
所以四边形是平行四边形.
(3)解法1:因为,根据平行四边形法则,四边形首先是平行四边形.
又因为,所以,
即,所以,
即,所以四边形是夹角为的菱形,如图.
解法2:因为,根据平行四边形法则,四边形是平行四边形.
,分别为与和同向的单位向量,
它们的和在的角平分线上.
又因为的几何意义是与同向的单位向量为与和同向的单位向量之和,
所以是的角平分线且,即四边形是夹角为的菱形.
19.(24-25高一下·云南普洱·月考)三角形在数学中是十分常用的图形,将向量运用在三角形中同时会迸发出火花!
(1)如图1,在中,,点是上一点,且满足:,以点为圆心,的长为半径作圆交于点,交于点.若,求的值.
(2)如图2,在中,点分所成的比为,点为线段上一动点,若,求的最小值.
【答案】(1);(2)【难度】0.65
【知识点】向量的线性运算的几何应用、基本不等式求积的最大值、图形的性质
【分析】(1)根据题意,设,根据直角三角形和圆的性质可由求出的值,再分析得点为中点,从而求解.
(2)根据平面向量线性运算法则得到,
再由点分所成的比为,得到,即可得到,设 ,则,最后由基本不等式计算可得.
【详解】(1)设,则,,
又,所以,
又 ,
所以,所以,
所以 .
(2)因为,
又点分所成的比为,即,所以,
则,
设 ,则,
当或时,
当时,
当且仅当,即时取等号.
即的最小值为.
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1-3向量的数乘讲义
内容概览
教学目标、教学重难点
题型01向量的数乘
1-3向量的数乘
题型02共线向量
知识点01向量的数乘
题型03向量共线的运算
题型04数乘的运算律
知识点02共线向量
教学目标、教学重难点
教学目标
理解向量数乘运算、共线向量的概念,掌握向量共线的运算,
教学重点
向量共线的条件与运算
教学难点
向量共线的应用.
知识清单
知识点01向量的数乘
1.数乘的定义:实数与向量的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘
记作:石,它的长度和方向规定如下:
(1川2a=1a:
(2)当1>0时,a的方向与a的方向相同:当1<0时,a的方向与a的方向相反.
2.运算律:
(=(0a;(0+)a=a+a:(a+=a+λi.
3.线性运算:向量的加.减.数乘运算统称为向量的线性运算
【即学即练1-1】(24-25高一下河南郑州期末)已知平面上四点A,B,C,D互不重合,则下列向量的运算结果
不正确的是()
A.AB-AC+BC=0
B.AB-(AC+CD)=BD
C.0·AB=0
D.1·(uAB)=AB
【即学即练1-2】(23-24高一上·辽宁丹东·期末)在△ABC中,D在AB边上,AD=2DB,E是CD的中点,则()
A.B元=AB-AC
B.CD=-CA+2CB
C.A正=AB+AC
D.AC=2CB-3CD
知识点02共线向量
平面向量共线定理:向量(a≠可)与共线的充要条件是:存在唯一一个实数几,使=
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【即学即练2-1】(24-25高一下.甘肃天水~月考)设点0是正方形ABCD的中心,则向量0A、0B、OC、D0的关
系是()
A.方向相同
B.模相等
C.共线
D.起点相同
【即学即练2-2】(多选)(24-25高一下辽宁.期中)关于平面向量,下列说法正确的是()
A.若>,则a>万
B.若a=b,则a/b
c.若a/川b,b/c,则a/e
D.若d=b,b=,则a=c
题型精讲
题型01向量的数乘
【典例1-1】(24-25高一下·福建福州期中)在△ABC中,M为AB边上的中点,则CM=()
A.C万+CA
B.-CB-CA
C.CB+CA
D.-CB+CA
【典例1-2(24-25高一下.甘肃天水期末)在正方形ABCD中,点E在边CD上,且DE=3EC,记AB=d,AC=b,
则AE=()
A.-a+万
B.7a-方
c.-五+万
D.a-万
【典例1-3多选23-24高一下·黑龙江哈尔滨·月考)设M是△ABC所在平面内一点,则下列说法正确的是()
A.若AM=AB+AC,则M是边BC的中点
B.若MA=MB=MC,则M是△ABC的垂心
C.若AM=-BM-CM,则M是△ABC的重心D.若AM=1
AB
AC
+:
则动点M过△ABC的内心
【典例1-4】(23-24高一下.全国课前预习)非零向量-2a与方向,
且-2a的长度是a的
倍
【变式1-1】(23-24高一下福建福州·月考)正六边形ABCDEF中,AC=()
A.2AB+AF
B.AB+2AF
C.AB-AF
D.2AB+2AF
【变式1-2】(24-25高一下.浙江·期中)在△ABC中,BC=3BD,则AC=()
A.4AD-3AB
B.3AD-4AB
C.3AD-2AB
D.2AD-3AB
【变式1-3】(24-25高一下-四川泸州期末)在△ABC中,A币=AB,则cD=()
A.AB-AC
B.AB+AC
C.AB+AC
D.AB-AC
【变式1-4】(23-24高一下四川雅安期末)如图,在梯形ABCD中,AB=2DC,E在BC上,且CE=EB,
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设AB=元,AD=万,则D正=()
A.a+郭
B.a-五
c.a+拓
0.五-五
D
【变式1-5】(多选)(24-25高一下河北唐山期末)在△ABC中,M为边AB的中点,则()
A.AB=CB-CA B.BC=BA+AC C.CM=CB+CA D.BM=CB-CM
【变式1-6】(24-25高一下·全国课后作业)若AB=2BC,且AB=BC,则1=
题型02共线向量
《典例2-1】(23-24高一下·湖北武汉·期末)下列说法中正确的是()
A.两个单位向量一定相等
B.物理学中的重力是向量
c.若a/6,/,则a/c
D.长度相等的两个向量必相等
【典例2-2】(25-26高一上湖南衡阳·月考)已知石,b是空间内两个方向相反的向量,则下列结论一定成立的是
()
A.d=-b
B.a/b且a=lc.a+b=0
【典例2-3】(多选2025高一.全国.专题练习)给出下列命题,不正确的有()
A.两个相等向量,若它们的起点相同,则终点相同B.若为非零向量,
则得与a洞向
c.若a//b,b/,则a/
D.已知,u为实数,若a=d,则a与b共线
凰典例2-4】(23-24高一下广东阳江月考)下列说法正确的是
(填序号)
①若aⅡb,则a=b:②若1=l,则a=b:③若a=b,则a与共线:
④若a≠b,则一定不与b共线.
变式2-1】(24-25高一下北京通州期中)已知平面向量d,万,则“-或a=-是=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
【变式2-2】(24-25高一下山东青岛期中)已知向量与是两个不平行的向量,若a/且b/心,则等于()
A.0
B.d
C.B
D.不存在这样的向量
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【变式2-3】(24-25高一下.上海嘉定期末)以下关于平面向量的说法正确的是()
A.若a=b,则=
B.若a/乃,b/c,则a/
c.若d,是共线的单位向量.则a=b
D.若a=b,则a,b不是共线向量
【变式2-4】(25-26高一上北京顺义期末)设元,b均为非零向量,则后与a+2b共线”是“a与b共线”的0
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
【变式2-5】(多选)24-25高一下广东东莞月考)关于非零向量a,b,下列命题中正确的是()
A.若=,则a=万.
B.若a=-b,则aI
C.若aIb,bIc,则aIc
D.若a=b,b=,则a=c
【变式2-6】(24-25高一上.上海课堂例题)O、A、B是三个不同的点,若0A‖0B,则O、A、B的位置关系
是
;若OA=-OB,则O、A、B的位置关系是
题型03向量共线的运算
【典例3-1】(24-25高一下广东茂名期末)已知e,e2是同一平面内两个不共线的向量,则a‖b的是()
A.a=2ei-e2,B=-ei+e
B.a=e1+2e2,b=201+e2
C.a=ej-2e2,b=er+202
D.a=er-e2,b=2e1-4e2
【典例3-2】(24-25高一下.安徽阜阳月考)设a,b是两个不共线的向量,若向量ka-b与-2a+kb的方向相
同,则)
A.V2
B.-√2
C.2
D.-2
《典例3-3】(多选24-25高一下江西上饶期中)给出下列命题,不正确的有()
A.若d为非零向量,则g与d同向
B.若两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同
lal
c.若a/乃,/则a/d
D.已知λ,为实数,若a=b,则a与b共线
【典例341(24-25高一下.北京月考)设e,e2是两个不共线的非零向量,向量a=ke+2e2,b=8e+ke2,
若向量,的方向相反,则实数k=
【变式3-1(24-25高一下.广东佛山期末)已知向量e,e2是两个不共线的向量,a=e-2e2,b=λe+4e2,
且aIb,则λ=()
A.-2
B.-1
C.1
D.2
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【变式32】(2025广东广州三模)已知向量,不共线,a+与3a+2b共线,则实数的值为()
A.是
B.2
C.6
0.-
【变式33】(24-25高一下.贵州遵义,期中)在△ABC中,BC=3BD,AM=2MD,若△ACD的面积为6,则
△BCM的面积是()
A.2
B.3
C.4
D.6
【变式3-4】(24-25高一下.江苏宿迁·月考)已知0为△ABC的外接圆的圆心,AB=3,AC=2,若A0=xAB+
yAC,且x+2y=1(xy≠0),则cosLBAC=()
A号
B.
c.9
0.
【变式35】(多选)(24-25高一下.安徽合肥月考)下列叙述中错误的是()
A.若a=b,则3a>2b
B.若=0,则a=可
c.若a/乃,b/心,则a/心
D.对任一向量五,哥是一个单位向量
【变式36】(23-24高一下-四川内江月考)若ā,是两个不共线的向量,且4+k6与号ka+共线,则实
数k的值为
题型04数乘运算律
【典例4-1】(23-24高一下江苏月考)(2a-万-(a-2b=()
A.3a+3b
B.d-3b
C.a+b
D.3d-b
【典例42】(25-26高一上贵州遵义期末)已知△ABC所在平面内一点D满足DA+DB+DC-0,E为AB
中点,则DC长度是DE长度的)
A.5倍
B.4倍
C.3倍
D.2倍
【典例43】(多选)24-25高一下·全国·随堂练习多选)下列算式中,正确的是()
A.(-7)×6a=-42a
B.a-2b+(2a+2b=3a
c.a+b-a+可=0
D.4(2a+b)=8a+4b
【典例44】(24-25高一下.上海普陀月考)已知向量a、万,则(2a-4+26等于
【变式41】(24-25高一下.四川资阳·期末)如图,在△ABC中,点D满足AD=2DB,E为AC的中点,则ED=()
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A.AB+AC
B.AB-ZAC
C.A正+AC
D.A丽-AC
B
【变式42】(25-26高一全国假期作业)设向量a,万,c满足5(a-2b-4⑥+3d))-c=0,则元=()
A.-a+22b
B.7a+146
C.a-22b
D.-7a-146
【变式43】(25-26高一上北京延庆期末)如图,四边形ABCD是平行四边形,则C+2DB(:
A.AB
B.CD
C.CB
D.AD
【变式44】(2025高一,全国.专题练习)已知0为△ABC所在平面内一点,若a0A+b0B+c0C=0,其中内
角A,B,C的对边分别为a,b,c,则点O是△ABC的()
A.外心
B.内心
C.重心
D.垂心
【变式45】(多选)23-24高一下河北唐山期末)已知平行四边形ABCD的两条对角线交于点0,A正=AC,则
()
A.DE-DA+-DC
B.DE=IDA+3DC
C.B酝=B0+BC
D.BE =3BO-BC
【变式46】(22-23高一下·江西吉安期中)有下列四个命题:①若非零向量b与的方向相同或相反,则b+
与b,其中之一的方向相同;②+=B+台与c的方向相同;③AB+BA=0:④若6=1
为实数),则6=c其中叙述错误的命题个数有个.
强化训练
一、单选题
1.(24-25高一下四川雅安月考)向量a与6不共线,AB=3a-mb,AC=nd-56,且A,B,C三点共线,则()
A.3n=5m
B.3n=-5m
C.mn=15
D.mm=-15
2.(24-25高一下河南南阳·期末)在平行四边形ABCD中,AB=2BE,则DE=()
A.ADAB B.3AB-AD C.AB-AD
D.AD-A丽
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3.(24-25高一上贵州遵义·期末)已知向量e,e2不共线.若(4e+ke2)I(-2e+e2),则()
A.k=-2
B.k=-1
C.k=1
D.k=2
424-25高一下福建厦门月考》若d,为非零向量,则日=骨是日=6)
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
523,24高一下寸东江门,月考)设aD是非零向量,则后=高是a=2成立的()
A.充要条件
B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件
6.(23-24高一下广西柳州月考)已知a,方向相同,且=2,=4,则2a+3等于()
A.16
B.256
C.8
D.64
7(21-22高一下·河南信阳·月考)如图,A、B分别是射线0M、0N上的点,给出下列以0为起点的向量:①0A+
20B:②0A+0B:③是0A+0B:④0A+号0B:⑤0A+BA+号0B其中终点落在阴影区域内的向
量的序号有()
A.①③
B.①②④
c.②③
D.①③⑤
M
8.(24-25高一下四川成都期末)如图,G为△0AB的重心,过点G的直线分别与0A,0B交于点P,Q,且0P=
m0A,00=n0B,其中m,n∈(0,1],则m+4n的最小值为()
A.子
B.3
c当
D.9
二、多选题
9.(24-25高一下.安徽·月考)下列说法正确的是()
A.若>,则a>
B.若a=b,则a厉
c.若aI五,b‖c,则alD.若a=五,b=,则a=
10.(23-24高一下·浙江·月考)下列说法中正确的是())
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A.若AB=CD,则AB=|CD,且A,B,C,D四点构成平行四边形
B.若m为非零实数,且md=nb,则a与b共线
C.在AABC中,若有0=t(隔+)
那么点O一定在∠BAC的平分线所在直线上
D.若向量a/b,则a与b的方向相同或相反
11.(23-24高一上辽宁沈阳期末)已知△ABC,D为BC边中点,若点P满足3PA+2PB+PC=0,则下列
说法正确的是()
A.点P一定在△ABC内部
B.4PA+2PB=CA
C.S△ABC=3S△PAC
D.点P在直线AD上
三、填空题
12.(24-25高一下·江苏镇江·期末)已知向量e1,e2不共线,AP=1e1+e2,AM=e1+2e2,PQ=2e1-e2,若
M,P,Q三点共线,则实数的值为
13.(24-25高一下四川成都期中)在四边形ABCD中,BC=2AD点P是四边形ABCD所在平面上一点,满足
A丽+2P+7PB+P元+8PD=0,点Q为线段AB的中点.则圆
AD
14.(24-25高一下·辽宁沈阳·月考)如图,G是△0AB的重心,P,Q分别是边0A,0B上的动点,且P,G,Q三点共
线.设0丽=x0A,00=y0B,则+}=一
四、解答题
15.(24-25高一下.重庆月考)设e1,e2是两个不共线向量,己知AB=2e1-6e2,CB=e1+2e2,CD=2e1-e2
(1)求证:A,B,D三点共线:(2)若BF=3e1-ke2,且BF/BD,求实数k的值.
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16.(21-22高一下…重庆巫山期末)设e,e2是两个不共线的向量,己知AB=2e1-8e2,CB=e1+3e2,CD=
2e1-e2
(1)求证:A,B,D三点共线:(2)若BF=3e-ke2且BFI‖BD,求实数k的值.
17.(22-23高一下福建福州期中)如图所示,在△ABC中,点D是边BC的中点,点E是线段AD靠近A的
三等分点.过点E的直线与边AB,AC分别交于点P,Q.设PB=λAP,QC=uAQ,其中,u>0.
(1)试用AB与AC表示AD,BC;(2)求证:1+为定值,并求此定值.
②
Q
B
D
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18.(2025高一·全国.专题练习)根据下列各小题的条件,试判断四边形ABCD的形状.
4=8,20i+0c-6丽+o成:B丽+而-C且需+需-焉
19.(24-25高一下·云南普洱·月考)三角形在数学中是十分常用的图形,将向量运用在三角形中同时会迸发出
火花!
(1)如图1,在△ABC中,∠C=90°,点E是BC上一点,且满足:AB+AC=2AE,以点A为圆心,AC的长为
半径作圆交AB于点D,交AE于点F.若BD=4,BC=2AC,求E的值,
(2)如图2,在△ABC中,点D分BC所成的此为岁,点0为线段AD上一动点,若AD=4,求OA:(20B+30C)
的最小值.
O
D
图1
图2
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1-3向量的数乘讲义
内容概览
教学目标、教学重难点
题型01向量的数乘
1-3向量的数乘
题型02共线向量
知识点01向量的数乘
题型03向量共线的运算
题型04数乘的运算律
知识点02共线向量
教学目标、教学重难点
教学目标
理解向量数乘运算、共线向量的概念,掌握向量共线的运算,
教学重点
向量共线的条件与运算
教学难点
向量共线的应用.
知识清单
知识点01向量的数乘
1.数乘的定义:实数与向量的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘
记作:石,它的长度和方向规定如下:
(1川2a=1a:
(2)当1>0时,a的方向与a的方向相同:当1<0时,a的方向与a的方向相反.
2.运算律:
2=(a0a;(0+)a=λa+a;(a+b=a+i.
3.线性运算:向量的加.减.数乘运算统称为向量的线性运算
【即学即练1-1】(24-25高一下河南郑州期末)已知平面上四点A,B,C,D互不重合,则下列向量的运算结果
不正确的是()
A.AB-AC+BC=可
B.AB-(AC+CD)=BD
C.0·AB=0
D.1·(uAB=AB
【答案】B【难度】0.94【知识点】向量减法的法则、向量数乘的有关计算、向量加法的法则
【分析】由向量的加法法则可判断A、B;由数量积的运算判断C、D.
【详解】对于A,A正-AC+BC=CB+BC=可,故A正确:
对于B,A8-(4C+CD=AG-AC-CD=CB-CD-DB,故B错误;
对于C,由数乘向量可得0·AB=0,故C正确:
对于D,由数乘向量运算律可得·(uAB=AB,故D正确.
故选:B.
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【即学即练1-2】(23-24高一上·辽宁丹东,期末)在△ABC中,D在AB边上,AD=2DB,E是CD的中点,则()
A.B元=AB-AC
B.CD=CA+CB
C.A正=AB+3AC
D.AC =2CB-3CD
【答案】BCD【难度】0.85【知识点】向量的线性运算的几何应用
【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BC=AC-AB,故A错误;
对于选项B:CD=CA+AD=CA+AB=CA+(CB-CA=CA+CB,故B正确;
对于选项C:AE=AC+C店=AC+CD=AC+(CCA+CB)=AC+CB
而CB=AB-AC,所以AE=AC+CB=AC+AB-A⊙=AB+AC,故C正确
对于选项D:AC=BC-BA=BC-3BD=BC-3(CD-CB=2CB-3CD,故D正确,
故选:BCD
知识点02共线向量
平面向量共线定理:向量(a≠可)与共线的充要条件是:存在唯一一个实数入,使=a.
【即学即练2-1】(24-25高一下.甘肃天水月考)设点0是正方形ABCD的中心,则向量0A、OB、OC、D0的关
系是()
A.方向相同
B.模相等
C.共线
D.起点相同
【答案】B【难度】0.94【知识点】平面向量的概念与表示、向量的模、平行向量(共线向量)
【分析】利用平面向量的相关概念判断
【详解】如图,因为0是正方形ABCD的中心,则OA=|OB=|OC=D可,
而OA,0B,0C,D0方向不相同,不共线,起点不相同.
故选:B.
D
【即学即练2-2】(多选)(24-25高一下·辽宁.期中)关于平面向量,下列说法正确的是()
A.若>列,则a>
B.若a=b,则a/b
c.若a/,b/1c,则a/c
D.若d=b,b=c,则a=c
【答案】BD【难度】0.94【知识点】平面向量的概念与表示、相等向量、平行向量(共线向量)
【分析】根据向量不能比较大小,即可判断A;根据向量相等即可判断BD:根据向量平行及零向量即可判
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断C.
【详解】对于A,因为向量不能比较大小,故A错误:
对于B,若a=b,则a/b,故B正确:
对于C,若b=0,则a/b,b/c,但a与c不一定平行,故C错误:
对于D,若a=五b=,则a=c,故D正确:
故选:BD,
题型精讲
题型01向量的数乘
【典例1-1】(24-25高一下.福建福州期中)在△ABC中,M为AB边上的中点,则CM=)
A.CB+CA
B.-CB-CA
C.CB+CA
D.-CB+CA
【答案】A【难度】0.94【知识点】平面向量的混合运算、向量数乘的有关计算
【分析】根据平面向量线性运算法则计算可得,
【详解】因为M为AB边上的中点,
所以CM-cB+BM=CB+BA=CB+(CA-CB=CB+CA
故选:A
【典例1-2124-25高一下.甘肃天水期末)在正方形ABCD中,点E在边CD上,且DE=3EC,记AB=a,AC=万,
则AE=()
A.-a+万
B.d-B
c.-a+万
D.a-万
【答案】A【难度】0.85【知识点】向量的线性运算的几何应用
【分析】根据平面向量的线性运算求解即可.
【详解】在正方形ABCD中,AC=AB+AD,即AD=AC-AB,
则A店=AD+D呢=AC-AB+DC=AC-AB+AB=-A丽+AC=-a+万.
故选:A
B
【典例1-3(多选)23-24高一下·黑龙江哈尔滨月考)设M是△ABC所在平面内一点,则下列说法正确的是()
A.若AM=AB+AC,则M是边BC的中点
B.若MA=MB=MC,则M是△ABC的垂心
C.若A丽=-B丽-CM,,则M是△ABC的重心D.若A丽=(高+)则动点M过△ABC的内心
【答案】ACD【难度】0.85【知识点】三角形的心的向量表示、向量加法的法则
【分析】根据向量加法的平行四边形法则判断A,根据外心的性质判断B,根据重心的性质判断C,根据向
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量共线及内心的性质判断D
【详解】对于A,如图所示,根据向量加法的平行四边形法则,可得AB+AC=AE=2AM,
若AM=AB+AC,可得M是边BC的中点,故A正确:
2
M
对于B,若MA=MB=MC,则M是△ABC的外心,故B错误:
对于C,若AM=-BM-CM,则AM+BM+CM=0,即MA+MB+MC=0,
所以M是△ABC的重心,故C正确:
对于0:因为需表示丽方向的单位向量,需表示心方向的单位向量。
所以
+恶与<BAC的角平分线同向,又AN=A(僵+)
AC
以可十
则M在∠BAC的角平分线上,所以动点M过△ABC的内心,故D正确.
故选:ACD
【典例1-4】(23-24高一下,全国课前预习)非零向量-2a与方向,且-2的长度是的
倍
【答案】相反;2【难度】0.94
【知识点】向量数乘的有关计算
【分析】根据向量的数乘运算的概念可得结论
【详解】非零向量-2a与方向相反,且-2a的长度是a的2倍.
故答案为:相反:2
【变式1-1】(23-24高一下·福建福州·月考)正六边形ABCDEF中,AC=()
A.2AB+AF
B.AB+2AF
C.AB-AF
D.2AB+2AF
【答案】A【难度】0.94【知识点】向量数乘的有关计算、向量加法的法则
【分析】根据正六边形的性质,结合向量的线性运算,可得答案
【详解】由题意可作图如下:
由图可知AC=AF+F元=AF+2AB
故选:A
凰变式1-2】(24-25高一下.浙江期中)在△ABC中,BC=3BD,则AC=()
A.4AD-3AB
B.3AD-4AB
C.3AD-2AB
D.2AD-3AB
【答案】C【难度】0.94【知识点】向量数乘的有关计算、向量加法的法则、向量减法的法则
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【分析】根据向量的线性运算,可得答案
【详解】~BC=3BD,AC-AB=3(AD-AB,AC=-2AB+3AD
故选:C
D
【变式1-3】(24-25高一下.四川泸州-期末)在△ABC中,AD=AB,则CD=()
A.AB-AC
B.3A丽+AC
C.AB +AC
D.AB-AC
【答案】D【难度】0.85【知识点】平面向量的混合运算
【分析】根据平面向量的线性运算求解即可。
【详解】由AD=AB,则CD=AD-AC=AB-AC
故选:D.
【变式1-4】(23-24高一下四川雅安期末)如图,在梯形ABCD中,AB=2DC,E在BC上,且CE=三EB,
设AB=d,AD=b,则DE=()
D
A.五+6
B.a-五
c.a+6
0.五-五
【答案】D【难度】0.65【知识点】向量的线性运算的几何应用、向量加法法则的几何应用
【分析】由平面向量的加减、数乘运算求解即可,
【详解】BE=8C=⑧A+AD+DG=(A丽+AD+A⑧)=(拉+)
D呢=DA+A丽+BE=-AD+A丽+B正=-方+a-a+第-a-万
故选:D
【变式1-5】(多选(24-25高一下·河北唐山期末)在△ABC中,M为边AB的中点,则()
A.AB=CB-CA B.BC=BA+AC C.CM=CB+CA D.BM=CB-CM
【答案】AB【难度】0.65【知识点】向量数乘的有关计算、向量减法的法则、向量加法的法则
【分析】根据平面向量的加减法运算法则及数乘运算计算求解」
【详解】在△ABC中,AB=CB-CA,A选项正确;BC=BA+AC,B选项正确:
在△ABC中,M为边AB的中点,则2CM=CB+CA,C选项错误:
CB-CM=MB,所以D选项错误
故选:AB
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【变式1-6】(24-25高一下,全国·课后作业)若AB=2BC,且AB=1BC,则1=
【答案】±2【难度】0.85【知识点】向量数乘的有关计算
【分析】由向量数乘的几何意义即可求解:
【详解】(1)当点C在线段的延长线上时,如图.
A
B
C
则AB=2BC,则M=2.
(2)当点C在线段上时,如图.
A
C
B
则AB=-2BC,即1=-2.
综上,1=土2.
故答案为:士2
题型02共线向量
【典例2-1】(23-24高一下·湖北武汉·期末)下列说法中正确的是()
A.两个单位向量一定相等
B.物理学中的重力是向量
c.若a/石,/c,则a/c
D.长度相等的两个向量必相等
【答案】B【难度】0.94【知识点】零向量与单位向量、相等向量、平行向量(共线向量)
【分析】根据向量相关概念进行判断,得到答案
【详解】A选项,两个单位向量方向不同时,不相等,A错误:
B选项,物理学中的重力既有大小,又有方向,是向量,B正确:
c选项,若五=0,则满足a/乃,/心,但a,不一定平行,c错误:
D选项,长度相等,但方向不同的两个向量不相等,D错误
故选:B
典例2-2】(25-26高一上·湖南衡阳·月考)已知元,b是空间内两个方向相反的向量,则下列结论一定成立的是
()
A.d=-b
B.a/b且=blC.a+i=0
0高+高-0
【答案】D【难度】0.85【知识点】平面向量的概念与表示、向量的模、零向量与单位向量、平行向量(共线
向量)
【分析】根据方向相反的向量模长未必相等可知ABC错误;根据单位向量的方向与定义可知D正确.
【详解】对于A,a,方向相反,但模长未必相等,则a=-未必成立,A错误:
对于B,a,b方向相反,/b,但a,b模长未必相等,B错误:
对于C,a,b方向相反,但模长未必相等,则a+b=0未必成立,Cc错误:
对于D,哥表示与同向的单位向量,高表示与同向的单位向量,
防向相反,“哥=-奇则哈+高-0,0正确
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故选:D
【典例2-3】(多选2025高一.全国.专题练习)给出下列命题,不正确的有()
A.两个相等向量,若它们的起点相同,则终点相同
B.若a为非零向量,则唱与a同向
C.若a//乃,b/心,则a/元
D.己知入,u为实数,若a=b,则a与共线
【答案】cD【难度】0.94【知识点】平行向量(共线向量)、相等向量
【分析】根据向量的相关概念即可判断选项」
【详解】由相等向量的概念可知A正确:
因为@>0,所以a与同向,B正确:
若3=0,则(,不一定平行,C不正确:
若1==0,则与b不一定共线,D不正确
故选:CD
【典例2-4】(23-24高一下广东阳江·月考)下列说法正确的是
.(填序号)
①若aⅡ万,则a=b:②若a=l,则a=万:③若a=五,则a与b共线:
④若a≠b,则6一定不与b共线.
【答案】③【难度】0.94【知识点】向量的模、相等向量、平行向量(共线向量)
【分析】根据共线向量、相等向量、模长等的定义,逐一判断即可得出结论
【详解】对于①,若a‖b,则可知a,共线,不一定有d=b,也可能a=2b,因此①错误:
对于②,若@=bl,但a,b的方向不一定相同,因此②错误:
对于③,若d=,则与b共线,显然③正确:
对于④,若ā≠,则可能ā=-b,此时a与共线,所以④错误:
故答案为:③
凰变式2-1】(24-25高一下北京通州期中)已知平面向量d,万,则“a=b或a=-6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
【答案】A【难度】0.94【知识点】平行向量(共线向量)、判断命题的充分不必要条件
【分析】根据向量的基本概念,结合充分,必要条件,即可判断选项,
【详解】若a-或ā--万,则=,反过来,若=,两个向量的方向不确定,不能推出a-或a=-石,
所以“a=或=-”是“="的充分不必要条件
故选:A
【变式2-2】(24-25高一下.山东青岛期中)已知向量与b是两个不平行的向量,若a/且b/心,则等于()
A.0
B.d
C.B
D.不存在这样的向量
【答案】A【难度】0.94【知识点】零向量与单位向量、平行向量(共线向量)
【分析】由零向量与任意向量共线再结合已知条件得出.
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【详解】由零向量与任意向量平行,故=0满足条件:
若≠0,由a/且/心,得a/b,这与条件矛盾,故排除:
综上所述,=6
故选:A
【变式2-3】(24-25高一下·上海嘉定·期末)以下关于平面向量的说法正确的是()
A.若a=i,则=例
B.若a/b,b/c,则a/
C.若a,是共线的单位向量.则a=bD.若d=b,则a,b不是共线向量
【答案】A【难度】085【知识点】平行向量(共线向量)、相等向量、零向量与单位向量、向量的模
【分析】对A,由相等向量的定义判断;对B,举反例b=0时,可判断;对C,由共线向量的定义判断:
对D,由相等向量和共线向量的定义判断
【详解】对于A,若a=万,则d=,故A正确:
对于B,若=0,则a/c不一定成立,故B错误:
对于C,若a,是共线的单位向量,则a=或d=-万,故c错误:
对于D,若a=b,则a,是共线向量,故D错误.
故选:A.
【变式2-4】(25-26高一上北京顺义期末)设元,b均为非零向量,则后与a+2b共线”是“后与b共线”的0
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
【答案】C【难度】0.65【知识点】判断命题的充分不必要条件、判断命题的必要不充分条件、充要条件的
证明
【分析】充分性证明中利用了共线向量的定义,将其表示为数乘关系并通过移项推导出另一组向量的共线
结论:
必要性证明则通过己知的共线条件,代入目标表达式并整理成数乘形式,从而得到向量共线的结论,
【详解】若a与d+2b共线,且a≠0,则存在实数k使得:a+2b=ka.
移项可得:2万=(k-1a,即6=会元故a与洪线,充分性成立:
若d与b共线,且a≠0,则存在实数m使得:b=ma
代入得a+2i=d+2ma=(1+2m)a,故a与a+2b共线,必要性成立.
综上,a与d+2b共线"是“与b共线"的充分必要条件.
故选:C
【变式2-5】(多选)24-25高一下广东东莞月考)关于非零向量a,b,下列命题中正确的是()
A.若=,则a=b:
B.若a=-b,则aIb
C.若alb,bIc,则alc
D.若a=b,万=c,则a=c
【答案】BCD【难度】0.85【知识点】平行向量(共线向量)相等向量、向量的模
【分析】对于A根据向量的定义即可判断,对于B根据共线向量的定义即可判断,对于C由向量共线的性
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质即可判断,对于D由a==即可判断
【详解】对于A:若d-,只能得到与的模相等,但是方向有可能不相同,故A错误:
对于B:若a=-b,则a与b是相反向量,则aIb,故B正确:
对于C:若aIb,‖c,且b≠0,则a/c,故c正确:
对于D:若d=b,b=c,则a=b=C,即a=c,故D正确.
故选:BCD
《变式2-6】(24-25高一上·上海课堂例题)O、A、B是三个不同的点,若0AI0B,则O、A、B的位置关系
是
;若OA=-OB,则O、A、B的位置关系是
【答案】三点共线;O为AB的中点【难度】0.94【知识点】平面向量共线定理证明点共线问题
【分析】由平面向量共线定理可得结论
【详解】由OA‖OB,可得0A=10B,即0A,0B共线,
又O为公共点,所以O、A、B三点共线:
由0A=-0B,可得0A,0B是一对相反向量,
所以O为AB的中点
故答案为:三点共线:O为AB的中点。
题型03向量共线的运算
【典例3-1】(24-25高一下广东茂名·期末)已知e,e2是同一平面内两个不共线的向量,则aIb的是()
A.a=2a-2,万=-g+
B.a=e1+2e2,b=2e1+e2
C.a=ej-2e2,b=ej+2e2
D.a=er-e2,b=2e1-4e2
【答案】A【难度】0.85【知识点】平面向量共线定理证明线平行问题
【分析】根据āIb,则a=b,依次验证在每个选项的条件下,若a=b,λ是否有解即可.
【详解】若alb,则a=b,
-λ=2
选项A:若26-安=(-可+河:则传=-1,解得1=-2,选项A正确:
选项8:若和+20=A(26十+可.侧_2,A无解,速项B错误:
选项C若-2g=AG+2网,则212无解,选项C错误:
选项0:若弼-可=(西-码.则私1无解,选项0错误
故答案为:A.
【典例3-2】(24-25高一下.安徽阜阳月考)设元,b是两个不共线的向量,若向量ka-b与-2元+kb的方向相
同,则k=)
A.V2
B.-V2
C.2
D.-2
【答案】B【难度】0.85【知识点】已知向量共线(平行)求参数
【分析】根据两个向量共线,且方向相同,列出方程组,求出参数值
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(k=-2
【详解】由题意知ka-b=λ(-2a+k6,1>0,
即
-1=kλ,解得k=-V2,
1>0
故选:B.
《典例3-3】(多选24-25高一下·江西上饶·期中)给出下列命题,不正确的有()
A.若a为非零向量,则。与洞向
B.若两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同
lal
c.若d/乃,b/则a//c
D.己知入,为实数,若a=b,则a与b共线
【答案】BCD【难度】0.85【知识点】零向量与单位向量、相等向量、平行向量(共线向量)
【分析】由共线向量可判断A,由相等向量的定义可判断B,由O的方向是任意的和平行向量可判断C和D.
【详解】二是与d同方向的单位向量,故A正确:
lal
两个向量起点相同,终点相同,则两个向量相等,
但两个向量相等,不一定有相同的起点和终点,故B错误;
若i=0,则a,c不一定共线,故C错误:
当==0时,与b可以为任意向量,满足a=b,
但与b不一定共线,故D错误.
故选:BCD.
凰典例3-41(24-25高一下.北京·月考)设e,e2是两个不共线的非零向量,向量a=ke1+2e2,b=8e+ke2,
若向量a,b的方向相反,则实数k=
【答案】-4【难度】0.85【知识点】已知向量共线(平行)求参数、平行向量(共线向量)
【分析】由向量共线定理即可求出k,但要注意是反向共线,要舍去同向共线的k值,
【详解】用向量共线定理可知存在唯一一个实数,使得b=ā,
因为向量a,b的方向相反,所以入<0,
又因为b=8e+ke2,a=1ke1+2e2,则8e1+ke2=ke1+21e2:
所以代2改解得收二含(货生合去,故数=一4
故答案为:-4.
【变式3-11(24-25高一下·广东佛山期末)已知向量e,e2是两个不共线的向量,a=e-2e2,b=λe+4e2,
且ab,则2=()
A.-2
B.-1
C.1
D.2
【答案】A【难度】0.85【知识点】已知向量共线(平行)求参数
【分析】利用平面向量共线定理即可求解。
【详解】向量©,e2是两个不共线的向量,“a≠0,
aIb,存在唯一实数k使得B=ka,即e+4e=k(e-2e2),
气42二2a=k=-2
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