内容正文:
专题9.4 向量坐标表示与运算重难点题型专训
(1个知识点+10大题型+2大拓展训练+自我检测)
题型一 平面向量线性运算的坐标表示
题型二 由向量线性运算结果求参数
题型三 向量坐标的线性运算解决几何问题
题型四 利用坐标求向量的模
题型五 由向量线性运算解决最值和范围问题
题型六 利用坐标求向量的模
题型七 由坐标判断向量是否共线
题型八 由向量共线(平行)求参数
题型九 由坐标解决三点共线问题
题型十 由坐标解决线段平行和长度问题
拓展训练一 向量线性运算的相关求值
拓展训练二 由坐标解决相关问题
知识点一: 平面向量的坐标运算
1、已知,则,.
结论:两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差.
2、若,则;
结论:实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标。
3、设非零向量,则,即,或.
知识点诠释:
若,则不能表示成因为分母有可能为0.
4、三点共线的判断方法
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.
【即时训练】
1.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)已知O为坐标原点,若不重合的三点,,共线,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·江苏徐州·月考)若三点()共线,则 .
【经典例题一 平面向量线性运算的坐标表示】
【例1】(2025高一下·江苏南京·专题练习)已知点,,且,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【例2】(24-25高一下·陕西榆林·月考)已知向量,,向量满足.
(1)求向量;
(2)若,求实数的值.
1.(2026·陕西宝鸡·一模)已知点,向量,,,则P点坐标为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·江苏盐城·月考)在平行四边形中,为对角线,若,,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·甘肃张掖·期中)在中,,点满足,点使得,直线与相交于点,则的坐标为 .
4.(25-26高一下·全国·课后作业)已知点,设,且.
(1)求;
(2)求满足的实数m,n的值;
(3)求向量的坐标.
【经典例题二 由向量线性运算结果求参数】
【例1】(25-26高一·全国·课后作业)已知向量,, 若(), 则的值为( )
A.3 B. C. D.1
【例2】(2024高一下·全国·专题练习)已知点、,,若,试求为何值时,
(1)点在第一、三象限的角平分线上;
(2)点在第三象限内.
1.(24-25高一下·四川成都·期末)已知对任意平面向量,把绕其起点沿逆时针方向旋转角得到向量,叫做把点绕点沿逆时针方向旋转角得到点.已知平面内点,把点绕点沿顺时针方向旋转后得到点,则点的坐标为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三·江西·月考)已知向量,满足,,,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
3.(24-25高一下·云南昭通·期中)已知对任意平面向量,把绕其起点沿逆时针方向旋转角得到向量,叫做把点绕点沿逆时针方向旋转角得到点.已知平面内点,点,把点绕点沿逆时针方向旋转后得到点,则点的坐标为 .
4.(24-25高一下·上海长宁·期末)已知平面内给定三个向量.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【经典例题三 向量坐标的线性运算解决几何问题】
【例1】(24-25高一下·广东东莞·月考)已知,,且,点在线段的延长线上,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【例2】(2025高三·全国·专题练习)已知O(0,0),A(1,2),B(4,5)及,试问:
(1)t为何值时,P在x轴上?在y轴上?在第三象限?
(2)四边形OABP能否成为平行四边形,若能,求出相应的t值;若不能,请说明理由.
1.(24-25高一下·江苏徐州·月考)在直角中,是直角,的内切圆交于点,点是图中阴影区域内的一点(不包含边界).若,则的值可以是( )
A.1 B.2.5 C.4 D.5.5
2.(多选)(24-25高一上·辽宁沈阳·期末)已知点,,,则以,,为顶点的平行四边形的第四个顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二上·全国·课后作业)已知平行四边形中,,则点的坐标为 .
4.(24-25高一下·河南·月考)设是线段上的一点,点.
(1)当是线段的中点时,求点的坐标;
(2)当时,求点的坐标;
(3)当时,求点的坐标.
【经典例题四 利用坐标求向量的模】
【例1】(24-25高一下·江苏苏州·期末)已知,,点在线段的延长线上,且,则点的坐标为( )
A. B. C. D.或
【例2】(24-25高二上·上海浦东新·月考)已知,,,点分的比为,点在线段上,且,求点的坐标.
1.(24-25高三上·广东揭阳·期中)已知点,向量,,点是线段的三等分点,则点的坐标是( )
A. B. C.或 D.或
2.(多选)(24-25高一下·广东东莞·期中)已知点,向量,,点P是线段AB的三等分点,则点P的坐标可以是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·上海嘉定·开学考试)已知,点在线段延长线上,且,则点的坐标为 .
4.(25-26高一·全国·随堂练习)如图,当点三等分线段时,设,,有.如果点,,…,是的等分点,你能得到什么结论?请证明你的结论.
【经典例题五 由向量线性运算解决最值和范围问题】
【例1】(24-25高三上·山西·月考)在等腰直角中,D为斜边BC的中点,点Р为内一点(含边界),若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【例2】(24-25高一下·湖北荆州·期中)在直角梯形中,,,,,,分别为,的中点,点在以为圆心的圆弧上运动,若,求的取值范围.
1.(24-25高一下·河北承德·月考)已知向量,则取得最小值时的值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·广东韶关·月考)如图,在矩形中,与的交点为为边上任意一点(包含端点),则的最大值为( )
A.2 B.4 C.10 D.12
3.(2025·湖北襄阳·模拟预测)在直角梯形中,,,,,动点在以点为圆心,且与直线相切的圆上移动,设,则最大值是 .
4.(24-25高一下·广东广州·月考)如图,在直角梯形中,//,,,为上靠近的三等分点,交于,为线段上的一个动点.
(1)用和表示;
(2)设,求,的取值范围.
【经典例题六 利用坐标求向量的模】
【例1】(2025·四川达州·一模)已知向量,,,夹角为,则为( )
A. B.19 C. D.18
【例2】(24-25高一下·江西·月考)已知向量,且.
(1)求的值;
(2)若向量与互相垂直,求的值.
1.(2025·北京·高考真题)在平面直角坐标系中,已知两点A(cos80°,sin80°),B(cos20°,sin20°),则的值是( )
A. B. C. D.1
2.(多选)(24-25高一下·江苏连云港·期中)已知点为坐标原点,则下列结论正确的是( )
A.的坐标为
B.,其中
C.线段的中点坐标为
D.
3.(24-25高一下·重庆北碚·月考)在中,,AB=6,AC=4,点P、Q满足,,直线CP与BQ交于点,M为线段的中点,则线段CM的长等于
4.(24-25高一下·浙江温州·期中)在等腰梯形中,已知,,,,动点,分别在线段和上,线段和相交于点,且,.
(1)当时,求的值.
(2)记,试求函数的解析式及其最小值.
【经典例题七 由坐标判断向量是否共线】
【例1】(24-25高一下·河北石家庄·期中)下列向量中,与向量共线的一个单位向量是( )
A. B. C. D.
【例2】(24-25高一·江苏·课后作业)如图所示,在平行四边形ABCD中,A(0,0),B(3,1),C(4,3),D(1,2),M,N分别为DC,AB的中点,求,的坐标,并判断,是否共线.
1.(2025高三·全国·专题练习)已知向量,则下列向量与平行的是( )
A. B. C. D.
2.(多选)(24-25高一下·贵州六盘水·月考)已知向量和均不共线,且,则向量可以是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025·云南红河·模拟预测)已知向量,,则下列向量与向量共线的有 .(只填正确的序号)①(-1,2);②(1,-2);③(2,1);④
4.(24-25高二·全国·课后作业)已知、、,,.
(1)求点、及向量的坐标;
(2)求证:.
【经典例题八 由向量共线(平行)求参数】
【例1】(2026·山东枣庄·模拟预测)已知向量.若为实数,且,则( )
A.1 B.2 C. D.
【例2】(24-25高一下·上海·期末)已知平面上的两个向量.
(1)若与平行,求的值;
(2)若与垂直,求的值.
1.(24-25高一下·北京朝阳·月考)已知两个不共线的向量,,且,,,若A,B,D三点共线,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·贵州毕节·期末)已知向量,,若,则( )
A. B. C.7 D.3
3.(25-26高二上·山西晋城·期末)已知,,且,则 .
4.(25-26高三上·北京顺义·月考)已知.
(1)若,求的值;
(2)若,求的值;
(3)若与的夹角余弦值等于,求的值.(直接写答案)
【经典例题九 由坐标解决三点共线问题】
【例1】(25-26高二上·贵州·期中)已知向量,若三点共线,则( )
A. B.49 C.21 D.
【例2】(24-25高一下·全国·课后作业)已知四点坐标,,,,请判断直线AB与CD是否平行?
1.(24-25高一下·广东梅州·期末)已知,且三点共线,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·内蒙古赤峰·月考)已知为不共线向量,,则( )
A.三点共线 B.三点共线
C.三点共线 D.三点共线
3.(24-25高一·全国·课后作业)若,,三点不能构成三角形,则t= .
4.(24-25高一下·广东珠海·月考)已知,,.
(1)求证:A,B,D三点共线:
(2)若向量与向量互相垂直,求实数k的值.
【经典例题十 由坐标解决线段平行和长度问题】
【例1】(24-25高一下·河南郑州·期中)已知的三个顶点A,B,C的坐标分别是,则顶点D的坐标是( )
A. B. C. D.
【例2】(24-25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.
1.(24-25高一下·广东东莞·月考)已知向量,则与共线的单位向量为( )
A. B.
C.或 D.或
2.(多选)(24-25高一下·甘肃张掖·月考)已知,,,则以,,为顶点的平行四边形的另一个顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·全国·单元测试)线段的端点为、,直线上的点,使,则 .
4.(25-26高一·全国·假期作业)如图,已知直角梯形中,,过点C作于点E,M为的中点.
求证:
(1);
(2)D,M,B三点共线.
【拓展训练一 向量线性运算的相关求值】
【例1】(2025·河北·模拟预测)在正六边形ABCDEF中,直线ED上的点M满足,则( )
A.1 B. C. D.
【例2】(2024高二上·新疆·学业考试)已知向量.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的值.
1.(24-25高一下·湖南·期中)已知的边的中点为D,点G为的中点,内一点P(P点不在边界上)满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(多选)(24-25高一下·四川绵阳·期中)点,向量,,点是线段的三等分点,则点坐标为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·福建泉州·月考)在中,,.为所在平面内的动点,且,若,则的取值范围是 .
4.(24-25高一下·河北·期末)已知向量与向量的对应关系用表示.
(1)设,,求向量及的坐标;
(2)求满足的向量的坐标;
(3)证明:对任意向量、,均满足.
【拓展训练二 由坐标解决相关问题】
【例1】(24-25高一下·四川宜宾·期末)下列各组向量中,可以作为基底的是( )
A. B.
C. D.
【例2】(24-25高一下·北京海淀·期中)解决下列问题:
(1)已知平行四边形ABCD的三个顶点,,,而且A,B,C,D按逆时针方向排列,求D点的坐标;
(2)已知,,三点共线,求y的值.
1.(24-25高一下·青海西宁·月考)平面内顺次连接所组成的图形是( )
A.平行四边形 B.直角梯形
C.等腰梯形 D.以上都不对
2.(多选)(24-25高一下·河北张家口·期中)若,且是线段的一个三等分点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·福建宁德·月考)若,,三点共线,则满足的关系式为 .
4.(24-25高一下·江苏扬州·期中)如图,在平面直角坐标系中,,,
(1)求点的坐标;
(2)求证:四边形为等腰梯形.
1.(2025·宁夏中卫·二模)已知向量,则( )
A.1 B. C.3 D.
2.(24-25高一下·江苏南京·期末)在中,,,,D是内一点,且设,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·河南驻马店·期末)在平面直角坐标系中,点分别在x轴和y轴上运动,且,点和点P满足,则的最大值为( )
A.2 B. C. D.
4.(24-25高一下·山东青岛·期中)已知,O为坐标原点,则下列说法正确的是( )
A. B.A,O,C三点共线
C.A,B,C三点共线 D.
5.(25-26高三上·安徽阜阳·月考)已知向量 ,,若 满足 且 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
6.(多选)(2025·陕西汉中·一模)已知向量,,则( )
A.
B.
C.
D.在方向上的投影向量坐标是
7.(多选)(24-25高一下·湖南·期末)如图,在直角梯形中,,,E为AB的中点,M,N分别为线段DE的两个三等分点,点P为线段BD上的任意一点,若,则的值不可能是( )
A. B.3 C.7 D.9
8.(多选)(24-25高一下·广东清远·期中)已知向量,,且向量满足,则( )
A.
B.向量与的夹角为
C.
D.向量在方向上的投影向量的长度为
9.(多选)(25-26高二上·湖南常德·期末)已知向量,则( )
A. B.当时,
C.当时, D.的最大值为7
10.(多选)(24-25高一下·山东泰安·月考)对非零向量,定义变换,得到一个新的向量,关于该变化,下列说法正确的是 ( )
A.
B.若,则
C.设为线段的中点,则
D.设为坐标原点,且点构成等腰三角形,则
11.(24-25高一上·北京·期末)在直角梯形ABCD中,,,,分别为的中点,以为圆心、为半径的圆交于,点在劣弧上,且.若,则 .
12.(24-25高一下·江苏南京·月考)四边形是正方形,延长至点,使得,若为中点,为中点,点在线段上移动(包含端点),设,求的取值范围 .
13.(24-25高三上·湖南长沙·月考)如图,在直角梯形中,,是线段上的动点,则的最小值为 .
14.(24-25高一下·北京朝阳·期中)如果向量,共线,则等于 .
15.(2025高三·全国·专题练习)已知点 ,O为坐标原点,则AC与OB的交点P的坐标为 .
16.(24-25高一下·四川德阳·月考)已知的顶点分别为,D在直线BC上.
(1)若,求点D的坐标;
(2)若,求点D的坐标.
17.(24-25高一下·甘肃临夏·期末)在中,,,设点P是所在平面内的任意一点,.
(1)求m的最小值;
(2)当m取最小值时,求在方向上的投影数量.
18.(24-25高一下·北京通州·期末)已知向量,.
(1)求;
(2)若,,,求证:,,三点共线.
19.(24-25高一下·山东潍坊·月考)已知,是平面内两个不共线的非零向量,,,,且三点共线.
(1)求实数的值;
(2)若,,求;
(3)已知点,在(2)的条件下,若四点按逆时针顺序构成平行四边形,求点的坐标.
20.(24-25高一下·江苏淮安·月考)如图,在边长为2的正方形中,分别是的中点.
(1)若,则的值
(2)若交于点,求线段的长
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专题9.4 向量坐标表示与运算重难点题型专训
(1个知识点+10大题型+2大拓展训练+自我检测)
题型一 平面向量线性运算的坐标表示
题型二 由向量线性运算结果求参数
题型三 向量坐标的线性运算解决几何问题
题型四 利用坐标求向量的模
题型五 由向量线性运算解决最值和范围问题
题型六 利用坐标求向量的模
题型七 由坐标判断向量是否共线
题型八 由向量共线(平行)求参数
题型九 由坐标解决三点共线问题
题型十 由坐标解决线段平行和长度问题
拓展训练一 向量线性运算的相关求值
拓展训练二 由坐标解决相关问题
知识点一: 平面向量的坐标运算
1、已知,则,.
结论:两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差.
2、若,则;
结论:实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标。
3、设非零向量,则,即,或.
知识点诠释:
若,则不能表示成因为分母有可能为0.
4、三点共线的判断方法
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.
【即时训练】
1.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)已知O为坐标原点,若不重合的三点,,共线,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由共线求出,检验即可得解.
【详解】因为,,,
所以,
若不重合的三点,,共线,
则,解得或,
当时,重合,矛盾,
当时,都不重合,故满足题意,
所以.
故选:A.
2.(24-25高二上·江苏徐州·月考)若三点()共线,则 .
【答案】/
【分析】利用三点共线求出的关系式,然后整理可得.
【详解】因为三点共线,
所以,,
所以,即,又,
所以,所以.
故答案为:
【经典例题一 平面向量线性运算的坐标表示】
【例1】(2025高一下·江苏南京·专题练习)已知点,,且,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用平面向量的坐标运算即可求解.
【详解】设,则,.
因为,所以,解得,
所以点的坐标为.
故选:B.
【例2】(24-25高一下·陕西榆林·月考)已知向量,,向量满足.
(1)求向量;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用向量的坐标运算求解即可;
(2)代入向量的坐标,利用坐标相等可得的方程,即可求求解.
【详解】(1)因为向量,,
所以,所以;
(2)因为,所以,即,
所以,解得.
1.(2026·陕西宝鸡·一模)已知点,向量,,,则P点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用向量线性运算的坐标表示求出即可.
【详解】向量,,,可得:,
则,
因为点,则P点坐标为
故选:A
2.(24-25高一下·江苏盐城·月考)在平行四边形中,为对角线,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】,由此求出,再求结论.
【详解】因为四边形是平行四边形,
所以,
所以,
所以.
故选:A.
3.(24-25高一下·甘肃张掖·期中)在中,,点满足,点使得,直线与相交于点,则的坐标为 .
【答案】
【分析】由已知得出的坐标,由三点共线,设,进而用表示出的坐标,根据列出方程即可求解.
【详解】由题知,,
,则,
由三点共线设,则,
所以,,
因为点三点共线,所以,
则,解得,
所以,则,
故答案为:.
4.(25-26高一下·全国·课后作业)已知点,设,且.
(1)求;
(2)求满足的实数m,n的值;
(3)求向量的坐标.
【答案】(1);(2);(3).
【分析】(1)分别求出向量,即可求出;
(2)根据题意建立关于m、n的方程组,即可解出m、n;
(3)分别表示出向量,即可求出的坐标.
【详解】由题意得.
(1).
(2)因为,所以解得
(3)设O为坐标原点.因为,,所以.
【经典例题二 由向量线性运算结果求参数】
【例1】(25-26高一·全国·课后作业)已知向量,, 若(), 则的值为( )
A.3 B. C. D.1
【答案】B
【分析】根据平面向量的坐标的线性运算列方程即可得求得的值,从而可得的值.
【详解】因为,, 所以
则,解得,则.
故选:B.
【例2】(2024高一下·全国·专题练习)已知点、,,若,试求为何值时,
(1)点在第一、三象限的角平分线上;
(2)点在第三象限内.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用平面向量线性运算的坐标运算可得出点的坐标,根据点在第一、三象限的角平分线上可得出关于的等式,可解得实数的值;
(2)根据点在第三象限内,可得出关于实数的不等式组,即可解得实数的取值范围.
【详解】(1)设点,由已知可得,
又因为,则,
所以,,可得,
若点在第一、三象限的角平分线上,则,解得.
(2)解:因为点在第三象限内,则,
所以.
1.(24-25高一下·四川成都·期末)已知对任意平面向量,把绕其起点沿逆时针方向旋转角得到向量,叫做把点绕点沿逆时针方向旋转角得到点.已知平面内点,把点绕点沿顺时针方向旋转后得到点,则点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,设,由条件可得的坐标,然后列出方程,即可得到结果.
【详解】设,则,将点绕点沿顺时针方向旋转,
即将点绕点沿逆时针方向旋转,
可得,
化简可得,,
又因为,
所以,解得,所以.
故选:D
2.(24-25高三·江西·月考)已知向量,满足,,,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】B
【分析】设出向量,的坐标,根据条件列出坐标方程,即可解出坐标,即可进一步列出含参数的坐标方程,从而解出参数
【详解】设,,所以,且,解得,,即,.所以,则,解得,故.
故选:B
3.(24-25高一下·云南昭通·期中)已知对任意平面向量,把绕其起点沿逆时针方向旋转角得到向量,叫做把点绕点沿逆时针方向旋转角得到点.已知平面内点,点,把点绕点沿逆时针方向旋转后得到点,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】设,利用向量旋转公式求出向量,再结合平面向量的坐标运算即可求得点坐标.
【详解】由题意可知,把点绕点逆时针方向旋转,得到点,
设,则,
所以,解得,
所以点的坐标为,
故答案为:
4.(24-25高一下·上海长宁·期末)已知平面内给定三个向量.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用向量的线性运算与向量相等的性质即可得解;
(2)利用向量数量积的坐标运算即可得解.
【详解】(1)因为向量,,,
可得,
故有,,
则,;
(2)因为,,,
所以,
解得,
故的取值范围是
【经典例题三 向量坐标的线性运算解决几何问题】
【例1】(24-25高一下·广东东莞·月考)已知,,且,点在线段的延长线上,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据已知条件确定三点的位置关系并得到,再设,根据坐标运算代入坐标求解即可.
【详解】点在线段的延长线上,又,
设,则
,
.
故选:D.
【例2】(2025高三·全国·专题练习)已知O(0,0),A(1,2),B(4,5)及,试问:
(1)t为何值时,P在x轴上?在y轴上?在第三象限?
(2)四边形OABP能否成为平行四边形,若能,求出相应的t值;若不能,请说明理由.
【答案】(1),,;(2)不能,理由见解析.
【分析】(1)根据平面向量坐标运算求解,再根据坐标轴与象限的性质列式求解即可;
(2)若四边形OABP为平行四边形,则,再根据坐标运算判断解的情况即可
【详解】(1)∵,
∴
若点P在x轴上,则2+3t=0,解得;
若点P在y轴上,则1+3t=0,解得;
若点P在第三象限,则解得
(2)若四边形OABP为平行四边形,则
∴
∵该方程组无解,
∴四边形OABP不能成为平行四边形.
1.(24-25高一下·江苏徐州·月考)在直角中,是直角,的内切圆交于点,点是图中阴影区域内的一点(不包含边界).若,则的值可以是( )
A.1 B.2.5 C.4 D.5.5
【答案】B
【分析】先由内切圆性质求出半径,再利用坐标法得到的几何意义,数形结合可解.
【详解】在中,,则,
设内切圆半径为r,
则,可得,
以C为坐标原点建立如图所示的直角坐标系,则,.
可得,
令,则点P在直线上,
因为点P是图中阴影区域内的一点(不包含边界),即直线与阴影区域(不包含边界)有公共点.
由图可知,当且时,才满足题意,故ACD错误,B正确.
故选:B.
2.(多选)(24-25高一上·辽宁沈阳·期末)已知点,,,则以,,为顶点的平行四边形的第四个顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】将平行四边行转化为向量相等,通过向量的坐标表示可得结果.
【详解】设点的坐标为,
由于平行四边形的四个顶点为,
所以可能有以下三种情形:
当时,即,解得,即的坐标为;
当时,即,解得,即的坐标为;
当,即,解得,即的坐标为;
故选:ABC.
3.(25-26高二上·全国·课后作业)已知平行四边形中,,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】利用向量相等的性质及向量坐标运算即可得解.
【详解】因为平行四边形中,所以,又
,设,则,
所以,则,解得,
所以点的坐标为.
故答案为:.
4.(24-25高一下·河南·月考)设是线段上的一点,点.
(1)当是线段的中点时,求点的坐标;
(2)当时,求点的坐标;
(3)当时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】利用平面向量的坐标运算和线性运算分别求解即可.
【详解】(1)因为是线段的中点,
所以,
所以点的坐标为;
(2)由,得,
则,
所以点的坐标为;
(3)设,则,
因为,即,
又由题意易知,
所以,解得,
所以点的坐标为.
【经典例题四 利用坐标求向量的模】
【例1】(24-25高一下·江苏苏州·期末)已知,,点在线段的延长线上,且,则点的坐标为( )
A. B. C. D.或
【答案】B
【分析】根据已知条件及中点坐标公式即可求解.
【详解】由题意得,点为中点,设点,则
,解得,
所以点的坐标为.
故选:B.
【例2】(24-25高二上·上海浦东新·月考)已知,,,点分的比为,点在线段上,且,求点的坐标.
【答案】
【分析】先通过与面积的比,以及它们高的比,求出它们底边的比,即与的比,可得到,设出点坐标,将用坐标表示,列方程可求出点的坐标.
【详解】解:如图,设点的坐标为,点到的距离为,点到的距离为,
由平行线分线段成比例得:,
,
,
,
,
,
解得:,
点的坐标为.
1.(24-25高三上·广东揭阳·期中)已知点,向量,,点是线段的三等分点,则点的坐标是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】根据向量的坐标运算求解,注意三等分点有两种可能.
【详解】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:C.
2.(多选)(24-25高一下·广东东莞·期中)已知点,向量,,点P是线段AB的三等分点,则点P的坐标可以是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【分析】由题意有或,根据向量的坐标运算即可求解.
【详解】由题意有或,
当时,得,所以,故A正确;
当时,得,所以,故B正确.
故选:AB.
3.(24-25高二下·上海嘉定·开学考试)已知,点在线段延长线上,且,则点的坐标为 .
【答案】
【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.
故答案为:.
4.(25-26高一·全国·随堂练习)如图,当点三等分线段时,设,,有.如果点,,…,是的等分点,你能得到什么结论?请证明你的结论.
【答案】,证明见解析.
【分析】根据向量的线性运算可得,,从而可得,同理可得,…,即可得结论.
【详解】解:结论.
证明如下:
证明:不妨设上述点从靠近点A处开始排列,因为,
所以,
同理可得,
所以,
又,,
所以,
…
综上所述,.
【经典例题五 由向量线性运算解决最值和范围问题】
【例1】(24-25高三上·山西·月考)在等腰直角中,D为斜边BC的中点,点Р为内一点(含边界),若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,以为原点,,的方向为轴,轴的正方向建立直角坐标系,根据向量相等,即可求出的取值范围.
【详解】设,以为原点,,的方向为轴,轴的正方向建立直角坐标系,则.要使点为内一点(含边界),直线,,所以,即.
故选:D.
【例2】(24-25高一下·湖北荆州·期中)在直角梯形中,,,,,,分别为,的中点,点在以为圆心的圆弧上运动,若,求的取值范围.
【答案】
【分析】设,根据得出,最后由正弦函数的性质得出的取值范围
【详解】设,
则
因为,所以
即,解得,
所以
因为,所以
即
1.(24-25高一下·河北承德·月考)已知向量,则取得最小值时的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由于向量的坐标,求得向量的坐标,利用坐标求向量的模长,计算化简可得,即可求解.
【详解】因为,
所以,
则
故当时,取得最小值.
故选:C.
2.(24-25高一下·广东韶关·月考)如图,在矩形中,与的交点为为边上任意一点(包含端点),则的最大值为( )
A.2 B.4 C.10 D.12
【答案】C
【分析】利用建系法,将向量运算转化为数量运算求解.
【详解】以点为坐标原点,的方向为轴,轴正方向,建立平面直角坐标系,则,,
设,所以,则,
因为,所以,即的最大值为10.
故答案为:C
3.(2025·湖北襄阳·模拟预测)在直角梯形中,,,,,动点在以点为圆心,且与直线相切的圆上移动,设,则最大值是 .
【答案】4
【分析】建立直角坐标系,写出点的坐标,求出BD的方程,求出圆的方程,设出,求出三个向量的坐标,用P的坐标表,则,根据直线AP:与有交点,求出范围.
【详解】解:以为原点,分别以方向为轴,建立如图所示直角坐标系:
所以,,,,所以,,
因为圆与直线相切,而,圆心,
所以半径,所以圆:,
设,则,,
又
所以,则,所以
所以表示坐标原点A与点P两点之间连线的斜率的2倍,
因为动点在圆上移动,所以直线AP:与有交点,
则圆心到的距离为
解得:,则
所以,则最大值是4.
故答案为:4.
4.(24-25高一下·广东广州·月考)如图,在直角梯形中,//,,,为上靠近的三等分点,交于,为线段上的一个动点.
(1)用和表示;
(2)设,求,的取值范围.
【答案】(1);
(2),.
【分析】(1)利用向量的线性运算,结合已知条件,即可容易表达;
(2)以为坐标原点,建立平面直角坐标系,写出对应向量的坐标,用点横坐标表达,进而根据点横坐标的范围,即可求得结果.
【详解】(1)因为为上靠近的三等分点,故可得,
又//,且,故,
则
.
即.
(2)根据题意,因为,故以为坐标原点,
建立如图所示平面直角坐标系:
设,则,
因为点在上运动,故可设其坐标为,
则,
由可得,
则,因为,则,
故.
【经典例题六 利用坐标求向量的模】
【例1】(2025·四川达州·一模)已知向量,,,夹角为,则为( )
A. B.19 C. D.18
【答案】A
【分析】先分别求,,,再求,开方可得.
【详解】,,
,,
,
,.
故选:A
【例2】(24-25高一下·江西·月考)已知向量,且.
(1)求的值;
(2)若向量与互相垂直,求的值.
【答案】(1)4
(2)或
【分析】(1)由及已知条件,代入计算即可;
(2)由已知得,根据向量数量积的运算律及已知条件代入求解即可.
【详解】(1),
因为,所以,即,则,
所以.
(2)由向量与互相垂直得,
所以,即,
即,解得或.
1.(2025·北京·高考真题)在平面直角坐标系中,已知两点A(cos80°,sin80°),B(cos20°,sin20°),则的值是( )
A. B. C. D.1
【答案】D
【分析】由坐标知,利用模长公式求得模长,结合三角函数两角差的余弦公式求得结果.
【详解】由A,B坐标知,,
则
故选:D
2.(多选)(24-25高一下·江苏连云港·期中)已知点为坐标原点,则下列结论正确的是( )
A.的坐标为
B.,其中
C.线段的中点坐标为
D.
【答案】ABD
【分析】根据向量线性运算的坐标表示以及向量模长计算公式判断每个选项.
【详解】由向量的坐标表示可得,A正确;
,,
所以,B正确;
的中点坐标为,故C错误;
因为,所以,D正确.
故选:ABD
3.(24-25高一下·重庆北碚·月考)在中,,AB=6,AC=4,点P、Q满足,,直线CP与BQ交于点,M为线段的中点,则线段CM的长等于
【答案】
【分析】根据题意建立适当的直角坐标系,求出相应点的坐标即可求得的长.
【详解】根据题意,以点为原点,所在直线为轴,过点且垂直于的直线为轴建立平面直角坐标系,根据题意求得,,,,,
则所在的直线方程为,即;
所在的直线方程为,即;
联立所在的直线方程与所在的直线方程得,解得,
由中点坐标公式得,即.
由两点之间得距离公式得,
故答案为:.
4.(24-25高一下·浙江温州·期中)在等腰梯形中,已知,,,,动点,分别在线段和上,线段和相交于点,且,.
(1)当时,求的值.
(2)记,试求函数的解析式及其最小值.
【答案】(1);
(2),最小值为 .
【分析】(1)建立平面直角坐标系,写出点的坐标,联立直线和求得点,进而求得;
(2)求得,从而求得,最后利用二次函数可求得其最小值.
【详解】以的中点为原点,所在的直线为轴建立平面直角坐标系,如图所示.
依题意知,,,.
(1)当时,,,则直线:,直线:,
联立可得,,所以,所以,故.
(2)因为,所以;
因为,所以.
则,
所以,
因为,所以.
【经典例题七 由坐标判断向量是否共线】
【例1】(24-25高一下·河北石家庄·期中)下列向量中,与向量共线的一个单位向量是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由单位向量的意义和共线向量的坐标关系逐个判断即可.
【详解】对于A,因为向量的模为,故A错误;
对于B,因为,且向量的模为,故B正确;
对于C,因为向量的模为,故C错误;
对于D,因为,所以向量与向量不共线,故D错误.
故选:B.
【例2】(24-25高一·江苏·课后作业)如图所示,在平行四边形ABCD中,A(0,0),B(3,1),C(4,3),D(1,2),M,N分别为DC,AB的中点,求,的坐标,并判断,是否共线.
【答案】,,和共线.
【分析】先求坐标,进而求得,,再结合向量共线坐标公式检验即可.
【详解】解 由已知可得,,
所以,,
由,所以和共线.
1.(2025高三·全国·专题练习)已知向量,则下列向量与平行的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据已知向量、求出的坐标,再依据两向量平行的坐标关系来判断选项中的向量是否与平行.
【详解】因为,所以.
若向量满足,则该向量与平行,检验易知D符合题意.
故选:D.
2.(多选)(24-25高一下·贵州六盘水·月考)已知向量和均不共线,且,则向量可以是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【分析】根据条件可得不共线,结合共线向量的坐标表示可得结果.
【详解】由题意得,不共线.
A.∵,∴不共线,A正确.
B.∵,∴,故为共线向量,B错误.
C. ∵,∴不共线,C正确.
D.∵,∴,故为共线向量,D错误.
故选:AC.
3.(2025·云南红河·模拟预测)已知向量,,则下列向量与向量共线的有 .(只填正确的序号)①(-1,2);②(1,-2);③(2,1);④
【答案】①②④
【分析】求出的坐标,再利用共线向量定理得解.
【详解】解:由题得,与(-3,6)共线的有①②④.
故选①②④.
故答案为:①②④
4.(24-25高二·全国·课后作业)已知、、,,.
(1)求点、及向量的坐标;
(2)求证:.
【答案】(1),,,,,;(2)证明见解析.
【解析】(1)设出点的坐标为,点的坐标为,则由 求得点的坐标,同理求得点的坐标,可得 的坐标.
(2)求出和的坐标,再根据两个向量共线的条件可得.
【详解】(1)设点的坐标为,点的坐标为,
则由 可得,,,
故有,解得,即点的坐标为,.
由,可得,,
,,即点的坐标为,,
故,.
(2)由于,,,
满足,
故.
【经典例题八 由向量共线(平行)求参数】
【例1】(2026·山东枣庄·模拟预测)已知向量.若为实数,且,则( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】D
【分析】根据平面向量运算的坐标表示和向量共线的坐标公式计算即可.
【详解】因为向量,
所以.
因为,所以,解得.
故选:D.
【例2】(24-25高一下·上海·期末)已知平面上的两个向量.
(1)若与平行,求的值;
(2)若与垂直,求的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据平行满足的坐标关系即可求解,
(2)根据垂直,得数量积为0,即可结合辅助角以及三角函数的性质求解.
【详解】(1)与平行,
(2)与垂直,,
即,
故,
即
由于,所以,则或,
故或
1.(24-25高一下·北京朝阳·月考)已知两个不共线的向量,,且,,,若A,B,D三点共线,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由平面向量的线性表示与共线定理求解即可.
【详解】由,,,
所以,
因为A,B,D三点共线,所以存在实数,使得,
则,
因为向量,不共线,
所以,解得:,
故选:D
2.(25-26高三上·贵州毕节·期末)已知向量,,若,则( )
A. B. C.7 D.3
【答案】D
【分析】由坐标表示向量平行计算可得.
【详解】向量,,
因为,所以,得.
故选:D
3.(25-26高二上·山西晋城·期末)已知,,且,则 .
【答案】3
【分析】根据两向量平行,则坐标成比例,列出方程,即可得答案.
【详解】因为,所以,
即,
得,解得,
所以.
4.(25-26高三上·北京顺义·月考)已知.
(1)若,求的值;
(2)若,求的值;
(3)若与的夹角余弦值等于,求的值.(直接写答案)
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)根据条件,利用向量共线的坐标表示,得到,即可求解;
(2)根据条件,利用向量坐标的线性运算及向量垂直的坐标表示,得,即可求解;
(3)根据条件,利用向量的夹角公式得,即可求解.
【详解】(1)因为,又,则,
解得,此时,,满足题意,所以.
(2)因为,则,,
又,则,所以,
整理得到,解得或,所以的值为或.
(3)因为,整理得到,
解得或,当时,,所以不合题意,
所以的值为.
【经典例题九 由坐标解决三点共线问题】
【例1】(25-26高二上·贵州·期中)已知向量,若三点共线,则( )
A. B.49 C.21 D.
【答案】D
【分析】根据共线向量的坐标表示公式计算即得.
【详解】由,可得,
因三点共线,则与共线,
故有,解得.
故选:D.
【例2】(24-25高一下·全国·课后作业)已知四点坐标,,,,请判断直线AB与CD是否平行?
【答案】不平行,理由见解析
【分析】根据向量共线的坐标运算求得,,根据,,知直线AB与CD重合.
【详解】不平行.理由如下:,
,,
所以,,所以.
由于与,有共同的起点,
所以A,B,C,D四点共线,因此直线AB与CD重合.
1.(24-25高一下·广东梅州·期末)已知,且三点共线,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用向量的共线定理的坐标运算即可求解.
【详解】由,得,
因为三点共线,所以,即,解得.
所以.
故选:A.
2.(24-25高一下·内蒙古赤峰·月考)已知为不共线向量,,则( )
A.三点共线 B.三点共线
C.三点共线 D.三点共线
【答案】A
【分析】由已知得,依次判断各项对应点所得向量是否共线,即可判断.
【详解】由题设,
,,,与有公共端点,所以三点共线,A对;
,,不存在,使,
所以与不共线,即三点不共线,B错;
,,不存在,使,
所以与不共线,即三点不共线,C错;
,,不存在,使,
所以与不共线,即三点不共线,D错;
故选:A
3.(24-25高一·全国·课后作业)若,,三点不能构成三角形,则t= .
【答案】
【分析】由题设知三点共线,结合且的坐标表示列方程组求参数即可.
【详解】由三点不能构成三角形,即三点共线,且,,
所以且,则,可得.
故答案为:
4.(24-25高一下·广东珠海·月考)已知,,.
(1)求证:A,B,D三点共线:
(2)若向量与向量互相垂直,求实数k的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)先求出,根据向量坐标得,即可得证A,B,D三点共线;
(2)计算出向量的坐标,结合已知条件两向量垂直,利用坐标运算即可得到关于的方程,解方程即可.
【详解】(1)因为,,所以,
又,所以,即,所以A,B,D三点共线.
(2)因为,所以,因为,所以,
由此可知;
由(1)知:,又因为向量与向量互相垂直,
则有:,,,解得.
【经典例题十 由坐标解决线段平行和长度问题】
【例1】(24-25高一下·河南郑州·期中)已知的三个顶点A,B,C的坐标分别是,则顶点D的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据平行四边形的性质和向量的坐标表示求解即可;
【详解】设顶点D的坐标为,
由题意知,,根据向量的坐标运算解得;,
解得:,即顶点D的坐标为,
故选;A.
【例2】(24-25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.
1.(24-25高一下·广东东莞·月考)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.
2.(多选)(24-25高一下·甘肃张掖·月考)已知,,,则以,,为顶点的平行四边形的另一个顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】点位置不确定,分为平行四边形,平行四边形,平行四边形三种情况讨论
【详解】设点的坐标为,
若是平行四边形,则有,
可得,解得,
故所求顶点的坐标为.
所以A正确
若是平行四边形,则有,
可得,解得,
故所求顶点的坐标为.
所以B正确
若是平行四边形,则有,
可得 ,解得,.
故所求顶点的坐标为.
所以C正确
故选:ABC
3.(25-26高一上·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.
4.(25-26高一·全国·假期作业)如图,已知直角梯形中,,过点C作于点E,M为的中点.
求证:
(1);
(2)D,M,B三点共线.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析;
【分析】(1)建立平面直角坐标系,证明四边形为正方形,分别写出各点的坐标,然后利用向量共线证明即可;
(2)用向量证明,结合与有公共点,即可求证.
【详解】(1)以E为原点,所在直线为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系,如图.
令,则,因为,,
所以四边形为正方形,所以各点坐标分别为
.
因为,,
所以,即.
(2)因为M为的中点,所以,
所以,,
所以,所以.
又与有公共点,所以D,M,B三点共线.
【拓展训练一 向量线性运算的相关求值】
【例1】(2025·河北·模拟预测)在正六边形ABCDEF中,直线ED上的点M满足,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】建立平面直角坐标系,利用坐标法列关于的方程,解之即可求得的值.
【详解】在正六边形ABCDEF中,以A为原点,
分别以所在直线为轴建立平面直角坐标系,
不妨令,则,
,
由,可得,解之得
故选:B
【例2】(2024高二上·新疆·学业考试)已知向量.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用向量线性运算的坐标表示和相等向量的定义得到关于的方程组,解之即可得解;
(2)用向量线性运算的坐标表示求得与,再利用向量垂直的坐标表示即可得解.
【详解】(1)因为,,
所以,
所以,解得,
所以
(2)因为,则,
又,,
所以,解得,
故实数k的值为.
1.(24-25高一下·湖南·期中)已知的边的中点为D,点G为的中点,内一点P(P点不在边界上)满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先以为x轴,D为原点建立坐标系,得到对应坐标,再根据向量关系解得,结合题意知,即解得结果.
【详解】以为x轴,D为原点建立如图坐标系.
设,则,
,
由,有,故,
∵点P在内,∴即,
解得.
故选:A.
2.(多选)(24-25高一下·四川绵阳·期中)点,向量,,点是线段的三等分点,则点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】结合向量的坐标运算,并分类讨论,即可求解.
【详解】设点坐标为,因为向量,,则,,
当点为靠近点的三等分点时,则,故,解得:,,故点坐标为,
当点为靠近点的三等分点时,则,故,解得:,,故点坐标为,
故选:AD
3.(24-25高一下·福建泉州·月考)在中,,.为所在平面内的动点,且,若,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】建立坐标系,设,然后利用坐标运算以及辅助角公式变形,通过三角函数的性质求解范围.
【详解】如图建立平面直角坐标系,设,则,
则,,
因为,所以,即
所以,,
所以的取值范围是.
故答案为:.
4.(24-25高一下·河北·期末)已知向量与向量的对应关系用表示.
(1)设,,求向量及的坐标;
(2)求满足的向量的坐标;
(3)证明:对任意向量、,均满足.
【答案】(1),
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据对应关系计算即可;
(2)根据设,根据对应关系可得关于的方程组,求出其解后可得向量的坐标;
(3)设,,根据对应关系可得及后可得两者相等.
【详解】(1)因为,所以,
因为,所以.
(2)设,则,
因为,则,即
解得因此.
(3)设,,∴,
,
又,,
所以
,
所以对任意向量,,均满足.
【拓展训练二 由坐标解决相关问题】
【例1】(24-25高一下·四川宜宾·期末)下列各组向量中,可以作为基底的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据基底向量的定义结合向量共线的判定定理逐项分析判断.
【详解】对于选项A:因为,可知∥,
所以不可以作为基底,故A错误;
对于选项B:因为,可知∥,
所以不可以作为基底,故B错误;
对于选项C:因为,可知∥,
所以不可以作为基底,故C错误;
对于选项D:显然均不为零向量,
假设∥,则,
可得,方程组无解,即假设不成立,
所以不共线,所以可以作为基底,故D正确;
故选:D.
【例2】(24-25高一下·北京海淀·期中)解决下列问题:
(1)已知平行四边形ABCD的三个顶点,,,而且A,B,C,D按逆时针方向排列,求D点的坐标;
(2)已知,,三点共线,求y的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设,由可得答案;
(2)由题结合可得答案.
【详解】(1)设,因四边形ABCD为平行四边形,则,
则;
(2)因三点共线,则.
又,,则.
1.(24-25高一下·青海西宁·月考)平面内顺次连接所组成的图形是( )
A.平行四边形 B.直角梯形
C.等腰梯形 D.以上都不对
【答案】B
【分析】先求出,然后通过判断它们间的关系进行判断即可.
【详解】因为,
所以,,
所以,,∥,
所以四边形为直角梯形.
故选:.
2.(多选)(24-25高一下·河北张家口·期中)若,且是线段的一个三等分点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】由题意可得或,利用坐标表示,即得解
【详解】由题意,或,
由于,设,则
则当时,,即;
时,,即;
故选:BC
3.(24-25高二上·福建宁德·月考)若,,三点共线,则满足的关系式为 .
【答案】
【分析】转化为平面向量平行,探索参数满足的条件.
【详解】由题意:,,因为三点,,三点共线,
所以.
所以:即.
故答案为:
4.(24-25高一下·江苏扬州·期中)如图,在平面直角坐标系中,,,
(1)求点的坐标;
(2)求证:四边形为等腰梯形.
【答案】(1);;(2)证明见解析.
【分析】(1)先根据,,求得B的坐标,再加上向量的坐标即得点C的坐标;
(2)利用向量的坐标可得,计算模可得,从而证得.
【详解】解:(1)设,则,
,
,
,
;
(2)证明:连接,
,,
,且,
又,,
,
四边形为等腰梯形.
1.(2025·宁夏中卫·二模)已知向量,则( )
A.1 B. C.3 D.
【答案】B
【分析】根据向量加减的坐标运算求出,再根据向量数量积的坐标运算即可求解.
【详解】由,,两式联立可得,,
.
故选:B.
2.(24-25高一下·江苏南京·期末)在中,,,,D是内一点,且设,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据Rt△ABC构建平面直角坐标系,可知B、C的坐标分别为(1,0)、(0,2),应用含参数的坐标表示向量,由平面向量基本定理,坐标运算求得参数λ、μ的关系即可求判断选项.
【详解】如图,以A为原点,AB所在直线为x轴,AC所在直线为y轴建立平面直角坐标系
则B点的坐标为(1,0),C点的坐标为(0,2)
∵∠DAB=45°,所以设D点的坐标为(m, m)(m≠0)
则λ=m,且μ=m,
∴,即
故选:B
3.(24-25高二上·河南驻马店·期末)在平面直角坐标系中,点分别在x轴和y轴上运动,且,点和点P满足,则的最大值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】设、、,由题意可得,又,故有,结合向量的模长计算及的范围计算即可得其最大值.
【详解】设、、,
则、、,
由,则有,即,
由,有,故,即,
即有,且,
则,
由,故当时,有最大值,
且的最大值为.
故选:D.
4.(24-25高一下·山东青岛·期中)已知,O为坐标原点,则下列说法正确的是( )
A. B.A,O,C三点共线
C.A,B,C三点共线 D.
【答案】B
【分析】根据向量的坐标运算判断AD,根据共线向量得三点共线判断BC.
【详解】由题意,
所以,A错误;
因为,,所以,
所以三点共线,B正确;
又,而,所以不共线,从而三点不共线,C错;
,D错误,
故选:B.
5.(25-26高三上·安徽阜阳·月考)已知向量 ,,若 满足 且 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】设,可求出,根据平行关系和垂直关系可建立方程组,即可解出.
【详解】设 ,,
由 ,可得,
由 得,
所以,
联立得 解方程组可得,
所以.
故选:
6.(多选)(2025·陕西汉中·一模)已知向量,,则( )
A.
B.
C.
D.在方向上的投影向量坐标是
【答案】BD
【分析】应用向量的坐标运算求模长、夹角,结合投影向量的定义求投影向量,即可判断各项正误.
【详解】对于A:,错误;
对于B:,正确;
对于C:,错误;
对于D:在方向上的投影向量坐标是,正确.
故选:BD.
7.(多选)(24-25高一下·湖南·期末)如图,在直角梯形中,,,E为AB的中点,M,N分别为线段DE的两个三等分点,点P为线段BD上的任意一点,若,则的值不可能是( )
A. B.3 C.7 D.9
【答案】ACD
【分析】建立适当的平面直角坐标系,依次设和并结合和得关于的方程组即可求解.
【详解】由题可建立如图以A为坐标原点的平面直角坐标系,
则,不妨设,则,
则,
设,则,
因为,所以,
所以,整理得
因为,所以.
故选:ACD
8.(多选)(24-25高一下·广东清远·期中)已知向量,,且向量满足,则( )
A.
B.向量与的夹角为
C.
D.向量在方向上的投影向量的长度为
【答案】AB
【分析】由得,,AB选项,使用模长公式和夹角公式进行求解;C选项,利用两向量平行满足的条件进行判断;D选项,利用投影向量的概念求解.
【详解】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,,
,,
向量与的夹角为,则,
因为,所以,故B正确;
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的长度为,故D错误.
故选:AB.
9.(多选)(25-26高二上·湖南常德·期末)已知向量,则( )
A. B.当时,
C.当时, D.的最大值为7
【答案】ACD
【分析】根据向量的模的公式判断A;根据判断B;根据向量平行的坐标运算判断C;根据三角不等式判断D.
【详解】因为,所以,故A正确;
当时,,即,
因为,得,B错误;
当时,满足,即,C正确;
,故的最大值为7,D正确.
故选:ACD.
10.(多选)(24-25高一下·山东泰安·月考)对非零向量,定义变换,得到一个新的向量,关于该变化,下列说法正确的是 ( )
A.
B.若,则
C.设为线段的中点,则
D.设为坐标原点,且点构成等腰三角形,则
【答案】ABD
【分析】对A,根据定义的变换代入计算即可,对B,可设,在代入定义变换运算法则即可判断;对C,先求点,然后得出,代入定义变换直接计算即可;对D,先计算,再得,再利用点构成等腰三角形,列出方程再解方程即可.
【详解】,,A正确;
若,不妨记,由A选项,,∴,B正确;
为线段的中点,,C错误;
,,,
,,,
∴构成等腰三角形,只可能,联立可解,D正确;
故选:ABD.
11.(24-25高一上·北京·期末)在直角梯形ABCD中,,,,分别为的中点,以为圆心、为半径的圆交于,点在劣弧上,且.若,则 .
【答案】/
【分析】建立直角坐标系,则,根据,求出,即可得解.
【详解】建立如图所示的平面直角坐标系:
,分别为的中点,,
以为圆心,为半径的圆交于,点在劣弧上,且,
所以即,
由,得,
所以,所以,所以.
故答案为:
12.(24-25高一下·江苏南京·月考)四边形是正方形,延长至点,使得,若为中点,为中点,点在线段上移动(包含端点),设,求的取值范围 .
【答案】
【分析】由图建立平面直角坐标系,利用平面向量坐标运算可得的范围.
【详解】
如图,建立平面直角坐标系,设,则,,
由题意设,则,
由得,
则,故,
即,
故答案为:
13.(24-25高三上·湖南长沙·月考)如图,在直角梯形中,,是线段上的动点,则的最小值为 .
【答案】6
【分析】以点为坐标原点,建立平面直角坐标系,设a),写出各点坐标,结合向量加法以及模的坐标运算,运用二次函数的知识即可求出最小值.
【详解】如图,以点为坐标原点,建立平面直角坐标系,设a),
因为,所以,
所以,
所以,所以,
所以当,即时,的最小值为6.
故答案为:6
14.(24-25高一下·北京朝阳·期中)如果向量,共线,则等于 .
【答案】
【分析】由向量共线判定定理即可求解.
【详解】因为向量,共线,
所以存在,使得,
即,
则,
解得或,
所以.
故答案为:
15.(2025高三·全国·专题练习)已知点 ,O为坐标原点,则AC与OB的交点P的坐标为 .
【答案】(3,3)
【分析】法一:利用向量的共线可设,表示出的坐标,根据向量共线列出方程,即可求得答案;
法二:设点P(x,y),进而表示出相关向量的坐标,根据向量共线,列出方程,求得答案.
【详解】法一:由O,P,B三点共线,可设,
则,
又,
由共线,得,
解得 ,所以,
所以点P的坐标为(3,3),
故答案为:
法二:设点P(x,y),则 ,因为,且 与共线,
所以 ,即x=y.
又 , ,且共线,
所以 ,解得x=y=3,
所以点P的坐标为(3,3),
故答案为:
16.(24-25高一下·四川德阳·月考)已知的顶点分别为,D在直线BC上.
(1)若,求点D的坐标;
(2)若,求点D的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设点D的坐标为,利用向量相等得到的方程组,求解即可;
(2)设点D的坐标为,利用向量的数量积与共线向量的坐标表示可得的方程组,求解即可.
【详解】(1)设点D的坐标为,则,
,,解得,
点D的坐标为.
(2)设点D的坐标为,,
又C,B,D三点共线,
而,
,
解方程组,得.点D的坐标为.
17.(24-25高一下·甘肃临夏·期末)在中,,,设点P是所在平面内的任意一点,.
(1)求m的最小值;
(2)当m取最小值时,求在方向上的投影数量.
【答案】(1)30
(2)
【分析】(1)由,得,建立平面直角坐标系,表示出,求最小值即可;
(2)由(1)得m取最小值时,点,然后计算在方向上的投影数量即可.
【详解】(1)由,得.
以A为坐标原点,直线AB,AC分别为x轴,y轴建立平面直角坐标系,
则,,.设,
则,
所以的最小值为30,即m的最小值为30;
(2)由(1)得m取最小值时,点,得,,
所以,,,
所以在方向上的投影数量为.
18.(24-25高一下·北京通州·期末)已知向量,.
(1)求;
(2)若,,,求证:,,三点共线.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)结合向量的坐标运算,以及向量模公式,即可求解;
(2)结合向量共线的性质,即可求解.
【详解】(1)解:,,
则,
故;
(2)证明:,,
则;
,
所以,
所以,,三点共线.
19.(24-25高一下·山东潍坊·月考)已知,是平面内两个不共线的非零向量,,,,且三点共线.
(1)求实数的值;
(2)若,,求;
(3)已知点,在(2)的条件下,若四点按逆时针顺序构成平行四边形,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由向量加法得到,由于三点共线,则存在实数,使得,然后建立方程求得;
(2)由(1)写出,然后由得到向量坐标,由坐标求得模长;
(3)由(2)得到,坐标,由得到坐标,设点坐标得到点坐标,即可得到坐标,由平行四边形得到,建立方程解出点坐标.
【详解】(1),
当三点共线时,存在实数,使得,
即,
即,解得.
(2)由(1)可知,
∴,
∴.
(3),,
∴,
设,∴,
∴,
在平行四边形中,,即,解得,
∴.
20.(24-25高一下·江苏淮安·月考)如图,在边长为2的正方形中,分别是的中点.
(1)若,则的值
(2)若交于点,求线段的长
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)以点为坐标原点,建立平面直角坐标系,根据平面向量线性运算的坐标表示即可得解;
(2)根据三点共线和三点共线,结合共线向量的坐标公式求出点的坐标,再求出即可.
【详解】(1)以点为坐标原点,分别以,方向为轴正方向建立平面直角坐标系,
则,,,,,
则,,,
由可得:,
所以,解得,
因此;
(2)设,因为三点共线,所以
则存在唯一实数,使得,
则,可得,,
即,
又三点共线,且,,则,
所以,解得,
则,所以,
所以,
所以线段的长.
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