内容正文:
专题6.3 向量的数量积重难点题型专训
(2个知识点+10大题型+2大拓展训练+自我检测)
题型一 平面向量数量积的定义及辨析
题型二 平面向量数量积的几何意义
题型三 用定义求向量的数量积
题型四 数量积的运算律
题型五 已知数量积求模
题型六 向量夹角的计算
题型七 垂直关系的向量表示
题型八 已知模求数量积
题型九 已知模求参数
题型十 求投影向量
拓展训练一 数量积的相关求值
拓展训练二 已知模求相关值
知识点一: 向量的数量积
1、向量的夹角
(1)定义:已知两个非零向量,,是平面上的任意一点,作,,
则()叫做向量与的夹角.
(2)性质:当时,与同向;当时,与反向.
(3)向量垂直:如果与的夹角是,我们说与垂直,记作.
2、向量的数量积的定义
(1)定义:非零向量与,它们的夹角为,数量叫做向量与的数量积(或内积);
(2)记法:向量与的数量积记作,即;
零向量与任一向量的数量积为0;
3、向量在上的投影向量
(1)设,是两个非零向量,,,
考虑如下变换:过的起点A和终点B,分别作所在直线的垂线,垂足分别为,,得到,我们称上述变换为向量向向量投影,叫做向量在向量上的投影向量.
(2)在平面内任取一点O,作,,过点M作直线的垂线,垂足为,则就是向量在向量上的投影向量,且.
(3)注意:数量积等于的长度||与在的方向上的投影向量的“长度”的乘积,也等于的长度||与在的方向上的投影向量的“长度”的乘积
4、向量数量积的物理背景
如果一个物体在力的作用下产生位移,那么力所做的功就等于力与位移的数量积,即,其中是与的夹角。
【即时训练】
1.(24-25高一下·重庆·期中)在△ABC中,,,,则( )
A.12 B.6 C. D.
2.(24-25高一下·湖北·期末)在中,,,则中最小角的余弦值为 .
知识点二: 平面向量数量积的性质与运算律
1、平面向量数量积的性质
设,都是非零向量,是单位向量,θ为与(或)的夹角.则
(1);
(2);
(3)当与同向时,;当与反向时,;
特别地,或;
(4)cos θ=;
(5)
2、平面向量数量积满足的运算律
(1);
(3)(λ为实数);
(3);
(4)两个向量,的夹角为锐角⇔且,不共线;
两个向量,的夹角为钝角⇔且,不共线.
(5)平面向量数量积运算的常用公式
【即时训练】
1.(2026·四川巴中·一模)若 是夹角 的单位向量, ,则 ( )
A. B.2 C. D.
2.(25-26高三上·贵州·月考)已知向量垂直,且,,则 .
【经典例题一 平面向量数量积的定义及辨析】
【例1】(24-25高一下·陕西咸阳·月考)在等式①;②;③;④若,且,则;其中正确的命题的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【例2】(24-25高一下·全国·课后作业)在中,已知,求:
(1);
(2)在方向上的投影的数量;
(3)在方向上的投影的数量.
1.(25-26高一下·上海·课后作业)若、是两个向量,且,则( )
A.、都是零向量
B.、中至少有一个是零向量
C.、都不是零向量,且
D.、中至少有一个是零向量,或、都不是零向量,且
2.(多选)(24-25高一下·河北·月考)在下列各组向量中,不能作为基底的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一下·吉林长春·月考)如图,直线与的边分别相交于点.设.则 .
4.(24-25高一下·黑龙江黑河·期末)已知平面向量,满足:,,与的夹角为.
(1)求;
(2)设平面向量,,若,的夹角为锐角,求实数的取值范围.
【经典例题二 平面向量数量积的几何意义】
【例1】(24-25高一下·广东清远·期中)已知是圆的弦,且,则( )
A. B. C. D.
【例2】(24-25高一上·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.
1.(2025·广东佛山·三模)如图,已知矩形的边长满足,以为圆心的圆与相切于,则( )
A. B.
C.8 D.
2.(多选)(24-25高一下·湖南·期中)向量满足:,,,则向量在向量上的投影向量的模的可能值是( )
A.1 B. C. D.2
3.(24-25高一下·上海虹口·期中)在边长为的正六边形中,点为其内部或边界上一点,则的取值范围是 .
4.(2026高二·全国·专题练习)已知,,,是空间不共面的单位向量,且满足.若向量,λ∈R,求在上的投影向量的模的最大值.
【经典例题三 用定义求向量的数量积】
【例1】(25-26高二上·河北邢台·月考)若向量满足,则( )
A. B. C.1 D.-1
【例2】(24-25高一下·山东菏泽·月考)已知向量与的夹角为,且,.
(1)求的值;
(2)求的值.
1.(25-26高二上·湖北·月考)已知等边的边长为2,点是平面内任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.0
2.(多选)(24-25高一下·河北·期末)下列关于非零向量的说法正确的是( )
A.若共线,则 B.若,则共线
C.若,则的夹角为锐角 D.若的夹角为锐角,则
3.(2025高一·全国·专题练习)如图,在中,是的中点,点在边上,,与的交点为,若,,则 .
4.(24-25高一下·北京海淀·期末)已知向量,,,.
(1)求;
(2)若与垂直,求实数的值;
(3)若(),求的最小值及其相应的值.
【经典例题四 数量积的运算律】
【例1】(25-26高二上·云南昆明·期末)在中,为的中点,则( )
A.0 B.16 C.40 D.32
【例2】(2025高二·全国·专题练习)已知空间四边形,求证:.
1.(2026·安徽黄山·一模)已知,在上的投影向量是,则( )
A. B.2 C. D.4
2.(25-26高二上·广西贺州·期末)在平行四边形中,,则( )
A.3 B. C.6 D.
3.(25-26高三上·湖北武汉·月考)在平行四边形中,,,,若,则的最小值为 .
4.(2025高一·全国·专题练习)已知是非等边外接圆上一点,则当点位于何处时,分别取得最大值和最小值?
【经典例题五 已知数量积求模】
【例1】(2026高二上·云南·学业考试)若向量,满足,,,则( )
A.6 B.5 C. D.
【例2】(24-25高一下·安徽·月考)已知.
(1)若的夹角为,求;
(2)若,求与的夹角θ.
1.(25-26高三上·湖北·期末)已知向量满足在上的投影向量是,则的最小值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
2.(25-26高三上·安徽合肥·开学考试)已知两个单位向量满足,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
3.(25-26高三上·北京昌平·期末)在中,,,则 .
4.(24-25高二上·浙江·开学考试)已知单位向量满足.
(1)求;
(2)当为何值时,与垂直?
【经典例题六 向量夹角的计算】
【例1】(2025高三·全国·专题练习)向量,,且,则( )
A. B. C. D.
【例2】(25-26高二上·上海·开学考试)已知平面向量,且.求:
(1)的值;
(2)向量与夹角的余弦值.
1.(25-26高一上·云南昭通·期末)已知向量,满足,,,则向量,的夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·贵州·月考)已知单位向量,满足,则向量与夹角的大小为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三上·河北邯郸·期中)已知向量,满足,,的夹角是,则与的夹角是 .
4.(24-25高一下·海南海口·期末)已知向量满足:,且.
(1)求向量与的夹角;
(2)设向量,求的最小值.
【经典例题七 垂直关系的向量表示】
【例1】(25-26高三上·黑龙江哈尔滨·期中)已知平面向量满足,且,则( )
A.32 B.16 C.8 D.4
【例2】(24-25高一上·浙江·期末)已知平面向量、满足,,与的夹角为.
(1)求;
(2)当实数为何值时,.
1.(25-26高三上·江苏常州·期末)已知两个非零向量.若,则锐角( )
A. B. C. D.
2.(多选)(25-26高二上·辽宁·开学考试)下列关于向量的说法中,正确的是( )
A.若,,则
B.若,则
C.若同向,则
D.若不共线,则
3.(24-25高一下·上海·期中)已知,,且,则的值为 .
4.(24-25高一下·陕西渭南·期末)已知向量,,若,,与的夹角为.
(1)求;
(2)当为何值时,向量与向量互相垂直?
【经典例题八 已知模求数量积】
【例1】(25-26高三上·云南·月考)已知向量满足:,且,则的夹角为( )
A. B. C. D.
【例2】(24-25高一下·内蒙古兴安盟·月考)已知,,.求:
(1);
(2).
1.(24-25高三上·福建厦门·期中)已知,,均为单位向量,且,则( )
A. B. C. D.
2.(多选)(2024高三·全国·专题练习)已知单位向量满足,则( )
A. B.若,则
C.若,则 D.若,则
3.(25-26高三·全国·假期作业)向量,,满足,,,则 .
4.(25-26高二上·四川成都·月考)已知,且
(1)求与的夹角;
(2)若,求实数的值.
【经典例题九 已知模求参数】
【例1】(2025·福建·模拟预测)已知向量,夹角为,且,,则( )
A.3 B. C.4 D.5
【例2】(24-25高二上·上海嘉定·期中)已知,,其中分别是轴、轴正方向同向的单位向量
(1)若,求实数的值;
(2)若与的夹角为钝角,求实数的取值范围.
1.(24-25高一下·浙江绍兴·期末)已知,,函数,当时,f(x)有最小值,则在上的投影向量为( )
A. B. C.- D.-
2.(多选)(24-25高一下·浙江·月考)已知平面向量,,则的可能值为( )
A.3 B.4 C. D.
3.(24-25高三上·浙江绍兴·期末)已知向量,及实数满足,若,则的最大值是 .
4.(24-25高一下·吉林长春·期末)已知向量,满足,,.
(1)求与的夹角;
(2)若,求的值.
【经典例题十 求投影向量】
【例1】(24-25高一下·四川绵阳·期中)已知,则在上的投影向量是( )
A. B. C. D.
【例2】(24-25高一下·上海·月考)已知向量,,.
(1)若,所成角为钝角,求的取值范围;
(2)若,求在上的投影向量(结果用坐标表示).
1.(25-26高三上·辽宁抚顺·月考)已知向量,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(多选)(24-25高一下·广东潮州·期中)若向量,,则( )
A. B.
C.在上的投影向量为 D.与的夹角为
3.(25-26高一上·江苏常州·期末)已知向量,其中,在方向上的投影向量是,则 .
4.(24-25高一下·广东佛山·月考)已知向量与的夹角为,且,
(1)求;
(2)若,求;
(3)求向量在向量上的投影向量的模.
【拓展训练一 数量积的相关求值】
【例1】(2026·广东湛江·一模)设为单位向量,且,则( )
A.1 B. C. D.2
【例2】(24-25高一下·天津滨海新·期末)已知平面向量,的夹角为,且 .
(1)求 的值;
(2)当时, 求;
(3)当时,求λ的值.
1.(2025·四川达州·一模)向量满足,则( )
A. B.1 C. D.
2.(多选)(24-25高一下·四川攀枝花·期末)设是任意的非零向量,则( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
3.(25-26高三上·河南·月考)在平面几何中的“圆幂定理”有一个重要结论,即相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等.如图,已知圆的半径为是圆内的定点,为过点的直径,且,则 .
4.(25-26高一上·湖南邵阳·期末)已知在平面直角坐标系中,为坐标原点,,为上的两个动点,为弦的中点,点的坐标为,.
(1)求;
(2)若,
(i)求;
(ii)求的取值范围.
【拓展训练二 已知模求相关值】
【例1】(24-25高三上·新疆喀什·月考)如图,一滑轮组中有两个定滑轮,在从连接点O出发的三根绳的端点处,挂着三个重物1,2,3,它们所受的重力分别为4N,4N,N,以分别表示重物1,2对点O的拉力,则( )
A.16 B.8 C. D.4
【例2】(24-25高一下·广西桂林·期中)已知,,且与夹角为120°.求:
(1);
(2)
1.(2025·安徽·模拟预测)已知单位圆上有两点,,设向量,,若,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.2
2.(多选)(24-25高一下·江苏常州·月考)已知,点在内且,设,其中,则( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一下·河南许昌·期末)已知,为平面内不相等的两个单位向量,,且,则 .
4.(25-26高一下·上海·课后作业)已知、是两个单位向量,且.
(1)与能否垂直?请说明理由;
(2)若与夹角为60°,求k的值.
1.(25-26高三上·安徽·开学考试)已知均为单位向量,且,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.3
2.(25-26高三上·山西晋城·月考)在菱形中,,点是的中点,点在线段上(包含端点),则的取值范围为()
A. B.
C. D.
3.(25-26高三上·北京房山·期末)已知向量满足与的夹角为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三上·陕西咸阳·月考)已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D.
5.(25-26高三上·河北唐山·期末)在中,,,,点在边上(不含端点),延长到,若.且,则线段的长度是( )
A. B. C. D.
6.(多选)(24-25高一下·四川遂宁·期中)已知是三个向量,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.若,则
7.(多选)(24-25高一下·陕西渭南·期末)已知向量,则下列说法正确的是( )
A.或 B.
C.命题“若,则”是假命题 D.
8.(多选)(24-25高一下·辽宁丹东·期末)已知向量,,均为单位向量,,则( )
A. B.
C. D.
9.(多选)(24-25高一下·江苏南京·期中)已知向量和满足,,,下列说法中正确的有( )
A. B.
C. D.与的夹角为
10.(多选)(2025高二·全国·专题练习)向量,满足,,,下列说法正确的是( )
A. B.与的夹角为
C.在上的投影向量的模等于 D.
11.(25-26高三上·上海·开学考试)若单位向量满足,则在方向上的数量投影为 .
12.(2026高三·全国·专题练习)如图,设Ox,Oy是平面内相交成60°角的两条数轴,分别是与x轴,y轴正方向同向的单位向量,若向量,则把有序数对叫做向量在坐标系xOy中的坐标,假设.则 .
13.(25-26高一上·福建厦门·期末)单位向量 满足,则
14.(24-25高一下·贵州·月考)已知,为单位向量,且,若,则 .
15.(24-25高一下·上海·期中)若非零向量满足,,则 .
16.(24-25高一下·四川成都·期末)已知向量,的夹角为,且满足,.
(1)求向量在向量上的投影数量;
(2)若向量与向量共线,求k的值.
17.(24-25高一下·全国·课后作业)如图,正方形的边长为2,点为边的中点,为边上一点,且,求.
18.(25-26高三上·安徽合肥·月考)已知向量与的夹角为,且,,若,.
(1)当时,求实数的值;
(2)求的最小值.
19.(24-25高一下·山东济南·月考)已知向量满足,,且的夹角为.
(1)求;
(2)求在上的投影向量;
(3)若向量,求实数的取值.
20.(25-26高三上·山东济宁·期中)已知向量是单位向量,,与同向.
(1)求向量;
(2)若向量,,求在上的投影向量.
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专题6.3 向量的数量积重难点题型专训
(2个知识点+10大题型+2大拓展训练+自我检测)
题型一 平面向量数量积的定义及辨析
题型二 平面向量数量积的几何意义
题型三 用定义求向量的数量积
题型四 数量积的运算律
题型五 已知数量积求模
题型六 向量夹角的计算
题型七 垂直关系的向量表示
题型八 已知模求数量积
题型九 已知模求参数
题型十 求投影向量
拓展训练一 数量积的相关求值
拓展训练二 已知模求相关值
知识点一: 向量的数量积
1、向量的夹角
(1)定义:已知两个非零向量,,是平面上的任意一点,作,,
则()叫做向量与的夹角.
(2)性质:当时,与同向;当时,与反向.
(3)向量垂直:如果与的夹角是,我们说与垂直,记作.
2、向量的数量积的定义
(1)定义:非零向量与,它们的夹角为,数量叫做向量与的数量积(或内积);
(2)记法:向量与的数量积记作,即;
零向量与任一向量的数量积为0;
3、向量在上的投影向量
(1)设,是两个非零向量,,,
考虑如下变换:过的起点A和终点B,分别作所在直线的垂线,垂足分别为,,得到,我们称上述变换为向量向向量投影,叫做向量在向量上的投影向量.
(2)在平面内任取一点O,作,,过点M作直线的垂线,垂足为,则就是向量在向量上的投影向量,且.
(3)注意:数量积等于的长度||与在的方向上的投影向量的“长度”的乘积,也等于的长度||与在的方向上的投影向量的“长度”的乘积
4、向量数量积的物理背景
如果一个物体在力的作用下产生位移,那么力所做的功就等于力与位移的数量积,即,其中是与的夹角。
【即时训练】
1.(24-25高一下·重庆·期中)在△ABC中,,,,则( )
A.12 B.6 C. D.
【答案】C
【分析】利用向量数量积的定义求解.
【详解】△ABC中,,,,与的夹角为角的补角,
则.
故选:C
2.(24-25高一下·湖北·期末)在中,,,则中最小角的余弦值为 .
【答案】/
【分析】根据数量积的定义化简已知式后求解.
【详解】因为,所以,
又,所以,即,因此最小,
且,
故答案为:.
知识点二: 平面向量数量积的性质与运算律
1、平面向量数量积的性质
设,都是非零向量,是单位向量,θ为与(或)的夹角.则
(1);
(2);
(3)当与同向时,;当与反向时,;
特别地,或;
(4)cos θ=;
(5)
2、平面向量数量积满足的运算律
(1);
(3)(λ为实数);
(3);
(4)两个向量,的夹角为锐角⇔且,不共线;
两个向量,的夹角为钝角⇔且,不共线.
(5)平面向量数量积运算的常用公式
【即时训练】
1.(2026·四川巴中·一模)若 是夹角 的单位向量, ,则 ( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】结合向量的模及数量积的公式即可求解.
【详解】因为 是夹角 的单位向量,
所以,
.
故答案为:C
2.(25-26高三上·贵州·月考)已知向量垂直,且,,则 .
【答案】
【分析】由题设可得,再根据平面向量数量积的运算律求解即可.
【详解】由题意,,,,
则.
故答案为:.
【经典例题一 平面向量数量积的定义及辨析】
【例1】(24-25高一下·陕西咸阳·月考)在等式①;②;③;④若,且,则;其中正确的命题的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】由零向量、向量数乘、数量积等概念和性质,即可判断正误,进而确定答案.
【详解】零向量与任何向量的数量积都为0,故①错误;
0乘以任何向量都为零向量,故②正确;
向量的加减、数乘满足结合律,而向量数量积不满足结合律,故③错误;
不一定有,如满足条件,结论不成立,故④错误;
故选:A
【例2】(24-25高一下·全国·课后作业)在中,已知,求:
(1);
(2)在方向上的投影的数量;
(3)在方向上的投影的数量.
【答案】(1)
(2)
(3)-4
【分析】(1)应用平面向量的数量积公式计算即可;
(2)应用投影数量的公式计算即可;
(3)应用投影数量的公式计算即可.
【详解】(1).
为直角三角形,且.
.
(2).
(3)
1.(25-26高一下·上海·课后作业)若、是两个向量,且,则( )
A.、都是零向量
B.、中至少有一个是零向量
C.、都不是零向量,且
D.、中至少有一个是零向量,或、都不是零向量,且
【答案】D
【分析】根据向量数量积的定义分类讨论、中有无零向量,由此可得结果.
【详解】因为,
当、中有零向量时,则,所以,满足;
当、中没有有零向量时,若,则,所以;
综上可知,、中至少有一个是零向量或、都不是零向量且.
故选:D..
2.(多选)(24-25高一下·河北·月考)在下列各组向量中,不能作为基底的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据基底的知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】对于A,不共线,可以作为基底;
对于B,方向相反,共线,不能作为基底;
对于C,,共线,不能作为基底;
对于D,,则方向相同,共线,不能作为基底.
故选:BCD
3.(24-25高一下·吉林长春·月考)如图,直线与的边分别相交于点.设.则 .
【答案】
【分析】根据图形易得,结合数量积可得,根据数量积的定义代入运算整理即可,注意向量夹角的分析理解.
【详解】因为,则,
即,
又因为,
,
,
所以,
即.
故答案为:.
4.(24-25高一下·黑龙江黑河·期末)已知平面向量,满足:,,与的夹角为.
(1)求;
(2)设平面向量,,若,的夹角为锐角,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用向量数量积的定义求解即可;
(2)利用向量夹角为锐角的充要条件是两向量积大于0且这两向量不同向共线,再利用向量积的运算和共线运算即可.
【详解】(1)因为,,与的夹角为,
所以;
(2)因为向量与的夹角为锐角,
所以且与不同向共线.
可得:,
将,,代入上式可得:,
整理得:,可得.
若两向量同向共线,则存在实数,使得,即.
所以,解得.
所以当两向量不同向共线时,.
综合以上两个条件,实数的取值范围是.
【经典例题二 平面向量数量积的几何意义】
【例1】(24-25高一下·广东清远·期中)已知是圆的弦,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据数量积的几何意义即可求解。
【详解】如图:取弦的中点为,
,
故选:D
【例2】(24-25高一上·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).
1.(2025·广东佛山·三模)如图,已知矩形的边长满足,以为圆心的圆与相切于,则( )
A. B.
C.8 D.
【答案】A
【分析】由,根据等面积可得,由及向量数量积几何意义求解即可.
【详解】由已知条件可知,,因此.
故.
故选:A
2.(多选)(24-25高一下·湖南·期中)向量满足:,,,则向量在向量上的投影向量的模的可能值是( )
A.1 B. C. D.2
【答案】ACD
【分析】根据题意,结合向量在向量上的投影向量的模公式,即可求解.
【详解】由题意,向量满足且,
所以向量在向量上的投影向量的模为.
故选:ACD
3.(24-25高一下·上海虹口·期中)在边长为的正六边形中,点为其内部或边界上一点,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用数量积的几何意义去求的取值范围即可解决.
【详解】正六边形中,过点作于,
则,,,
,
由图可知,在方向上的投影的取值范围是,
所以,,
即,故的取值范围为.
故答案为:.
4.(2026高二·全国·专题练习)已知,,,是空间不共面的单位向量,且满足.若向量,λ∈R,求在上的投影向量的模的最大值.
【答案】.
【分析】利用空间向量的数量积运算,向量投影的计算公式得到在上的投影向量的模为,再利用二次函数求最值即可.
【详解】因为,,,是空间不共面的单位向量
,
设t=λ,则λ=t,,
∵求模的最大值,不妨设t=λ0,
在上的投影向量的模为
设,则,
在上的投影向量的模的最大值为.
【经典例题三 用定义求向量的数量积】
【例1】(25-26高二上·河北邢台·月考)若向量满足,则( )
A. B. C.1 D.-1
【答案】B
【分析】利用数量积的运算律以及定义即可得出.
【详解】由题意可得,,
则.
故选:B
【例2】(24-25高一下·山东菏泽·月考)已知向量与的夹角为,且,.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)根据题意,利用向量的数量积的定义即可求解;(2)根据题意,利用向量的数量积的运算律,直接计算,即可求解;
【详解】(1)因为向量与的夹角为,且,,
则.
(2)因为向量与的夹角为,且,,且,
可得
1.(25-26高二上·湖北·月考)已知等边的边长为2,点是平面内任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.0
【答案】B
【分析】记,用平面向量的数量积运算解题.
【详解】设等边的重心为,记,
则有,
从而
,
又,
可得,
所以,当时,取得最小值.
故选:B.
2.(多选)(24-25高一下·河北·期末)下列关于非零向量的说法正确的是( )
A.若共线,则 B.若,则共线
C.若,则的夹角为锐角 D.若的夹角为锐角,则
【答案】BD
【分析】由向量共线的意义、数量积的几何意义逐一判断各个选项即可得解.
【详解】对于选项A,当方向相反时,,故选项A错误;
对于选项B,若,则方向相同,即共线,故选项B正确;
对于选项C,若的夹角为锐角或的方向相同,故选项C错误;
对于选项D,若的夹角为锐角,故选项D正确.
故选:BD.
3.(2025高一·全国·专题练习)如图,在中,是的中点,点在边上,,与的交点为,若,,则 .
【答案】
【分析】根据向量的线性关系及三点共线结合数量积公式及运算律计算求解.
【详解】因为是的中点,所以.
因为,所以.
因为三点共线,
设,
因为三点共线,
则,解得,所以,
,
则.
故答案为:.
4.(24-25高一下·北京海淀·期末)已知向量,,,.
(1)求;
(2)若与垂直,求实数的值;
(3)若(),求的最小值及其相应的值.
【答案】(1)3
(2)
(3),最小值
【分析】(1)由数量积的定义即可求解;
(2)由数量积的运算律、向量垂直的定义即可列方程求解;
(3)由数量积的运算律将所求转换为的函数即可求解.
【详解】(1)因为,,,
所以.
(2)因为与垂直,、,
所以,所以,
所以.
(3).
当时,有最小值.
【经典例题四 数量积的运算律】
【例1】(25-26高二上·云南昆明·期末)在中,为的中点,则( )
A.0 B.16 C.40 D.32
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用数量积的运算律计算得解.
【详解】在中,由,得,则,
由为的中点,得,
所以.
故选:D
【例2】(2025高二·全国·专题练习)已知空间四边形,求证:.
【答案】证明见解析.
【分析】从等式右边向等式左边证明较易,利用向量的加减法法则、向量数量积的运算律和完全平方公式,向进行转化.
【详解】
,
故得证.
1.(2026·安徽黄山·一模)已知,在上的投影向量是,则( )
A. B.2 C. D.4
【答案】B
【分析】根据投影向量计算公式得,再平方后展开代入计算即可.
【详解】由题意得在上的投影向量为,
则,则,
则.
故选:B.
2.(25-26高二上·广西贺州·期末)在平行四边形中,,则( )
A.3 B. C.6 D.
【答案】D
【分析】用、表示出、,再由数量积的运算律计算可得.
【详解】在平行四边形中,,,
所以
.
故选:D
3.(25-26高三上·湖北武汉·月考)在平行四边形中,,,,若,则的最小值为 .
【答案】/
【分析】由计算,代入数值计算得到二次函数,利用二次函数的图像求最小值.
【详解】因为,,,,
所以
,
所以当时,有最小值,所以的最小值为.
故答案为:.
4.(2025高一·全国·专题练习)已知是非等边外接圆上一点,则当点位于何处时,分别取得最大值和最小值?
【答案】详见解析
【分析】借助外心,用向量表示各条边,并用欧拉线的性质转化即可求解最值.
【详解】 如图,设外接圆半径为是外心,为垂心.
,
为的外心,为垂心,则有,
当为的反向延长线与外接圆的交点时,有最大值,
当为的延长线与外接圆的交点时,有最小值.
【经典例题五 已知数量积求模】
【例1】(2026高二上·云南·学业考试)若向量,满足,,,则( )
A.6 B.5 C. D.
【答案】C
【分析】根据模长的平方关系结合数量积的运算律求解即可.
【详解】因为,,,
则,所以.
故选:C.
【例2】(24-25高一下·安徽·月考)已知.
(1)若的夹角为,求;
(2)若,求与的夹角θ.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用向量的数量积的定义可求得,利用可求解.
(2)利用,可求得,可求得.
【详解】(1)因为,
所以.
(2)因为,所以 ,
所以,又因为,所以.
1.(25-26高三上·湖北·期末)已知向量满足在上的投影向量是,则的最小值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】A
【分析】利用投影向量求出,利用求出,最后利用向量的模的计算公式即可.
【详解】因为,在上的投影向量是,所以,则,
则,
因为,所以,
则的最小值为.
故选:A
2.(25-26高三上·安徽合肥·开学考试)已知两个单位向量满足,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】由通过平方得到,再通过平方即可求解.
【详解】由,得,所以,
所以.
故选:C.
3.(25-26高三上·北京昌平·期末)在中,,,则 .
【答案】4
【分析】根据三角形的性质,以及余弦定理解出三角形,再根据向量数量积的运算律,求出结果即可.
【详解】因为,,所以,
可知,
,
即.
故答案为:4.
4.(24-25高二上·浙江·开学考试)已知单位向量满足.
(1)求;
(2)当为何值时,与垂直?
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将平方,再开方可得;
(2)由题意可得,利用平面向量的数量积运算求出结果.
【详解】(1)因为是单位向量,所以,又,
所以,所以;
(2)因为与垂直,所以,
则,
又,,
所以,所以.
【经典例题六 向量夹角的计算】
【例1】(2025高三·全国·专题练习)向量,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据已知条件求出、、的值,再根据向量夹角余弦值公式计算即可.
【详解】解析:因为,所以,
所以,即,
即,所以
又,,
所以,
,
,
所以.
故选:D.
【例2】(25-26高二上·上海·开学考试)已知平面向量,且.求:
(1)的值;
(2)向量与夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用向量数量积的运算律化简条件等式计算即得;
(2)利用两向量的夹角公式计算即得.
【详解】(1)因,
则,
可得;
(2)因,
,
设向量与的夹角为,
则.
1.(25-26高一上·云南昭通·期末)已知向量,满足,,,则向量,的夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用向量夹角的余弦公式求解即可.
【详解】,,,,所以,
故选:A.
2.(25-26高三上·贵州·月考)已知单位向量,满足,则向量与夹角的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据向量垂直的性质得到数量积等式,再结合单位向量的模长,利用向量夹角公式求解夹角大小.
【详解】已知单位向量和 满足,
则它们的点积为零,,
解得,由于和是单位向量,设夹角为,
则:,
在范围内,.
故选:D.
3.(25-26高三上·河北邯郸·期中)已知向量,满足,,的夹角是,则与的夹角是 .
【答案】/
【分析】根据向量的夹角公式求解,即可得答案.
【详解】由题意得,故,
则,
结合,故与的夹角是.
故答案为:
4.(24-25高一下·海南海口·期末)已知向量满足:,且.
(1)求向量与的夹角;
(2)设向量,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合条件,利用数量积的运算,得到,再利用夹角公式,即可求解;
(2)根据条件,利用数量积的运算得,即可求解.
【详解】(1)因为,又,
所以,得到,
所以,又,则;
(2)因为,则,
所以当时,取得最小值,最小值为.
【经典例题七 垂直关系的向量表示】
【例1】(25-26高三上·黑龙江哈尔滨·期中)已知平面向量满足,且,则( )
A.32 B.16 C.8 D.4
【答案】D
【分析】根据平面向量垂直公式可求出,再将问题平方后开根号代入即可.
【详解】;.
;;.
.
故选:D.
【例2】(24-25高一上·浙江·期末)已知平面向量、满足,,与的夹角为.
(1)求;
(2)当实数为何值时,.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用平面向量的数量积的运算性质进行运算即可;
(2)根据条件得,利用数量积的运算性质进行运算,化简后解方程即可.
【详解】(1)因为,,与的夹角为.
所以,
所以.
(2)因为,
所以,
化为,解得.
1.(25-26高三上·江苏常州·期末)已知两个非零向量.若,则锐角( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用向量垂直的坐标运算求解即可.
【详解】因为两个非零向量.且,
所以,因为不为0,
所以,则锐角,
故选:A
2.(多选)(25-26高二上·辽宁·开学考试)下列关于向量的说法中,正确的是( )
A.若,,则
B.若,则
C.若同向,则
D.若不共线,则
【答案】BC
【分析】对于A,易知时不成立;对于B,由垂直的向量表示可得;对于C,由向量的模长的线性运算可得;对于D,易知不共线,但模长可能相等.
【详解】若都是非零向量,,则显然满足已知条件,但是结论不一定成立,故A错误;
当 时,若或 为零向量,根据规定,零向量与任意向量垂直,结论成立;
若和 均为非零向量,则两向量的夹角为,即 ,综上,B正确;
若同向,不妨设,则,故C正确;
因为不管是否共线,,都有可能相等,所以D错误.
故选:BC.
3.(24-25高一下·上海·期中)已知,,且,则的值为 .
【答案】
【分析】由向量垂直及数量积的运算律可得,结合已知求参数值.
【详解】由题设,即.
故答案为:
4.(24-25高一下·陕西渭南·期末)已知向量,,若,,与的夹角为.
(1)求;
(2)当为何值时,向量与向量互相垂直?
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据平面向量数量积定义计算结合模长公式求解;
(2)应用垂直数量积为0结合数量积运算律计算求参即可.
【详解】(1),
.
(2)当向量与向量互相垂直时,,
即,即,解得.
所以当时,向量与向量互相垂直.
【经典例题八 已知模求数量积】
【例1】(25-26高三上·云南·月考)已知向量满足:,且,则的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先计算,再根据数量积公式,即可求解.
【详解】因为,所以,所以,
所以,所以.
故选:D.
【例2】(24-25高一下·内蒙古兴安盟·月考)已知,,.求:
(1);
(2).
【答案】(1)5
(2)
【分析】(1)由两边平方,根据向量数量积的运算性质进行计算即可;
(2)根据向量长度与向量数量积的关系进行转化即可.
【详解】(1),
平方得,即,
则.
(2),
则.
1.(24-25高三上·福建厦门·期中)已知,,均为单位向量,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将原等式转化为,两边取平方后化简计算即得.
【详解】由可得,
两边取平方,,
因,,均为单位向量,则得,
故.
故选:A.
2.(多选)(2024高三·全国·专题练习)已知单位向量满足,则( )
A. B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】AC
【分析】根据向量的线性运算、数量积的运算性质、向量的模长与数量积的关系逐项验证即可得结论.
【详解】单位向量,则,
对于A,因为,所以,所以,A正确;
对于B,若,则,两边同时平方可得,即,解得,B错误;
对于C,若,且,两边同时平方可得,即,又,解得,C正确;
对于D,因为,两边同时平方可得,即,解得且,D错误.
故选:AC.
3.(25-26高三·全国·假期作业)向量,,满足,,,则 .
【答案】
【分析】应用数量积的运算律结合模长的平方计算求解.
【详解】由,得,
故
∴.
故答案为:.
4.(25-26高二上·四川成都·月考)已知,且
(1)求与的夹角;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件,利用向量数量积的运算,得到,再利用向量的夹角公式,即可求解;
(2)根据条件,利用数量积的运算,得,即可求解.
【详解】(1)因为,又,
则,所以,得到,
所以,又,所以,
故与的夹角为.
(2)由,得到,
又,,所以,
整理得到,解得,所以实数的值为.
【经典例题九 已知模求参数】
【例1】(2025·福建·模拟预测)已知向量,夹角为,且,,则( )
A.3 B. C.4 D.5
【答案】D
【分析】将方程两边平方,然后结合数量积的定义可算出答案.
【详解】因为向量,夹角为,且,,
所以,解得,
故选:D
【例2】(24-25高二上·上海嘉定·期中)已知,,其中分别是轴、轴正方向同向的单位向量
(1)若,求实数的值;
(2)若与的夹角为钝角,求实数的取值范围.
【答案】(1)或;(2).
【分析】(1)由模长运算可直接构造方程求得结果;
(2)根据向量夹角为钝角可得且与不共线,由此构造不等式组求得结果.
【详解】(1),,解得:或;
(2)与的夹角为钝角,且与不共线,
,解得:且,实数的取值范围为.
1.(24-25高一下·浙江绍兴·期末)已知,,函数,当时,f(x)有最小值,则在上的投影向量为( )
A. B. C.- D.-
【答案】C
【分析】根据题意写出的表达式,结合二次函数知识求得,根据投影向量的定义即可求得答案.
【详解】由题意得,,
,
当时,有最小值,
即,
则在上的投影向量为 ,
故选:C
2.(多选)(24-25高一下·浙江·月考)已知平面向量,,则的可能值为( )
A.3 B.4 C. D.
【答案】AB
【分析】先对平方得到,结合图形可得答案.
【详解】因为,,所以;
设,作出简图,
易知,由图可知,当直线经过点时,有最大值6;
当直线经过点时,有最小值;
所以.
故选:AB.
3.(24-25高三上·浙江绍兴·期末)已知向量,及实数满足,若,则的最大值是 .
【答案】
【解析】根据,整理为,再两边平方结合,得到,然后利用基本不等式求解.
【详解】因为,
所以,
两边平方得,
因为,即,
所以,
而,
所以,
解得,当且仅当时等号成立,
所以的最大值是
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题关键是由这一信息,将,转化为,再遇模平方,利用基本不等式从而得解.
4.(24-25高一下·吉林长春·期末)已知向量,满足,,.
(1)求与的夹角;
(2)若,求的值.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】(1)由数量积的运算律求得,再根据数量积的定义求得夹角;
(2)模的平方转化为数量积运算后求解.
【详解】(1)由已知,
,
,,
又,所以;
(2),
解得或.
【经典例题十 求投影向量】
【例1】(24-25高一下·四川绵阳·期中)已知,则在上的投影向量是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用投影向量的定义求解.
【详解】因为,
所以,
,
所以.
故选:B
【例2】(24-25高一下·上海·月考)已知向量,,.
(1)若,所成角为钝角,求的取值范围;
(2)若,求在上的投影向量(结果用坐标表示).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,所成角为钝角,则且夹角不能为即可求解;
(2)根据可求,再利用投影向量的计算公式求解即可.
【详解】(1),所成角为钝角,,
又时,,此时,所成角为,
所以的取值范围为.
(2),,
,,
所以在上的投影向量为.
1.(25-26高三上·辽宁抚顺·月考)已知向量,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用向量在向量上的投影向量公式求解.
【详解】,,,
向量在向量上的投影向量为,则其坐标为.
故选:A.
2.(多选)(24-25高一下·广东潮州·期中)若向量,,则( )
A. B.
C.在上的投影向量为 D.与的夹角为
【答案】BC
【分析】用模公式算判断A;用数量积公式算B;根据投影向量公式判断C;利用夹角余弦公式定夹角判断D项.
【详解】对于A,因为,所以,故A错误.
对于B,又,所以,故B正确.
对于C,易得,所以在上的投影向量为,故C正确.
对于D,因为,又,所以,D错误.
故选: BC
3.(25-26高一上·江苏常州·期末)已知向量,其中,在方向上的投影向量是,则 .
【答案】3
【分析】由投影向量的计算公式即可求解.
【详解】因为在方向上的投影向量是,
即,又,
所以,
所以
故答案为:3
4.(24-25高一下·广东佛山·月考)已知向量与的夹角为,且,
(1)求;
(2)若,求;
(3)求向量在向量上的投影向量的模.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)转化为求平面向量的数量积,对平方再开方可求出结果;
(2)根据,以及平面向量数量积的运算律和定义可求出结果.
(1)根据题意结合投影向量的模的概念与计算公式即可求解;
【详解】(1)因为,
又与的夹角为,所以.
∴
;
(2)因为,所以,
即,
即,解得.
(3)因为,,且与的夹角为,
所以
;
,
则在上的投影向量的模为.
【拓展训练一 数量积的相关求值】
【例1】(2026·广东湛江·一模)设为单位向量,且,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【分析】根据向量模的关系得,再计算即可.
【详解】因为为单位向量,所以,
因为,平方得,即,
所以,即.
故选:B.
【例2】(24-25高一下·天津滨海新·期末)已知平面向量,的夹角为,且 .
(1)求 的值;
(2)当时, 求;
(3)当时,求λ的值.
【答案】(1)1
(2)
(3)
【分析】(1)由数量积的定义即可求解;
(2)当,,两边平方,利用向量数量积求;
(3)当时,有,利用向量数量积求的值.
【详解】(1)因为平面向量,的夹角为,且,,
所以;
(2)当,,
则,
所以.
(3)当时,,
所以.
1.(2025·四川达州·一模)向量满足,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【分析】先求出,代入即可得出答案.
【详解】因为所以
所以,所以.
故选:D.
2.(多选)(24-25高一下·四川攀枝花·期末)设是任意的非零向量,则( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】BC
【分析】根据数量积的定义与数量积的运算律逐一判断即可.
【详解】对于A选项,时,或,故A错误;
对于B选项,若,则,所以,
,所以,故B正确;
对于C选项,,则,即,
所以,故C正确;
对于D选项,,则与共线同向,故D错误.
故选:BC.
3.(25-26高三上·河南·月考)在平面几何中的“圆幂定理”有一个重要结论,即相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等.如图,已知圆的半径为是圆内的定点,为过点的直径,且,则 .
【答案】12
【分析】由“相交弦定理”得到,再结合,由向量数量积的运算律即可求解.
【详解】由,得,
,由,得,
所以
.
故答案为:12
4.(25-26高一上·湖南邵阳·期末)已知在平面直角坐标系中,为坐标原点,,为上的两个动点,为弦的中点,点的坐标为,.
(1)求;
(2)若,
(i)求;
(ii)求的取值范围.
【答案】(1)4
(2)(i);(ii).
【分析】(1)由题意可知,再根据向量数量积的定义计算即可;
(2)(i)根据圆的性质和向量的垂直关系求解即可;
(ii)先求得,再结合圆的性质和行了模的计算公式求解即可.
【详解】(1)解:因为为弦的中点,所以且,
所以
,
所以;
(2)(i)因为,,,
所以,所以.
(ii)由(i)知,点在以点为圆心,半径为的圆上,
由,
,
所以
所以.
【拓展训练二 已知模求相关值】
【例1】(24-25高三上·新疆喀什·月考)如图,一滑轮组中有两个定滑轮,在从连接点O出发的三根绳的端点处,挂着三个重物1,2,3,它们所受的重力分别为4N,4N,N,以分别表示重物1,2对点O的拉力,则( )
A.16 B.8 C. D.4
【答案】B
【分析】根据题意可得,,结合平面向量的数量积求.
【详解】由题意:,.
所以.
故选:B
【例2】(24-25高一下·广西桂林·期中)已知,,且与夹角为120°.求:
(1);
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)(2)利用向量的数量积的定义与运算法则,结合转化法即可得解.
【详解】(1)因为,,,
所以,,
所以.
(2)因为,
所以.
1.(2025·安徽·模拟预测)已知单位圆上有两点,,设向量,,若,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】由题意,,由得,进而可得.
【详解】由题可得,,,
因为,,且,
所以,
,解得.
故选:B
2.(多选)(24-25高一下·江苏常州·月考)已知,点在内且,设,其中,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】结合向量的数量积,逐一验证,即可.
【详解】解:,故A错误;
根据题意,与的夹角为,所以,
即,
故选:BCD
3.(24-25高一下·河南许昌·期末)已知,为平面内不相等的两个单位向量,,且,则 .
【答案】/
【分析】根据已知条件判断出,的夹角,进而计算出.
【详解】依题意,,
由于,所以,同理可得,
由于,不相等,所以,的夹角为,
所以.
故答案为:
4.(25-26高一下·上海·课后作业)已知、是两个单位向量,且.
(1)与能否垂直?请说明理由;
(2)若与夹角为60°,求k的值.
【答案】(1)不能垂直,理由见解析;(2).
【分析】(1)将已知条件平方,根据进行化简,由此得到的结果,根据结果不为零说明不能垂直;
(2)根据(1)中的化简结果,代入模长和夹角由此得到关于的方程,从而求解出的值.
【详解】(1)∵,∴,
∴,
且由化简可得.
∵,∴.∴与不能垂直.
(2)∵与夹角为60°,且,
∴,
∴,解得.
1.(25-26高三上·安徽·开学考试)已知均为单位向量,且,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】C
【分析】利用数量积的运算律求得,再结合数量积的定义即可求解.
【详解】由题意,则,
设与的夹角为,则,
显然最大值为,此时.
故选:C
2.(25-26高三上·山西晋城·月考)在菱形中,,点是的中点,点在线段上(包含端点),则的取值范围为()
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】设,根据向量的线性运算及数量积可得,结合得到范围即可.
【详解】设,因为四边形是菱形,
所以,
由点是的中点,得,
由题意得,,
所以
,
因为,所以的取值范围是.
故选:D.
3.(25-26高三上·北京房山·期末)已知向量满足与的夹角为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据数量积的性质,结合二次函数性质求解可得.
【详解】因为与的夹角为,所以,
所以,
由二次函数性质可知,当时,取得最小值,
所以,所以,即的取值范围为.
故选:D
4.(25-26高三上·陕西咸阳·月考)已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】两模长平方后,相减得到,结合垂直关系得到方程,求出.
【详解】因为,
所以,
两式相减得,即.
又,所以,所以,从而.
故选:B.
5.(25-26高三上·河北唐山·期末)在中,,,,点在边上(不含端点),延长到,若.且,则线段的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用平面向量数量积的运算性质可求出的值,分析可知为的中点,即可求出的长.
【详解】在中,,,,则,
因为,
则
,
整理可得,解得或,
当时,则,此时点为的中点,
由题意可知点为线段与的交点,即点与点重合,不符合题意,
当时,,由题意可知,四边形为矩形,
因为为线段与的交点,则为的中点,
故,
故选:B.
6.(多选)(24-25高一下·四川遂宁·期中)已知是三个向量,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.若,则
【答案】AB
【分析】根据向量的数量积的运算公式,以及向量的数量积的运算律,结合向量数量积的几何意义,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,由数量积的运算公式,可得,
所以,所以A正确;
对于B中,由向量数量积的运算律,可得,所以B正确;
对于C中,,,
所以与不一定相等,所以C错误;
对于D中,由,若向量,此时,而与不一定相等,所以D错误.
故选:AB.
7.(多选)(24-25高一下·陕西渭南·期末)已知向量,则下列说法正确的是( )
A.或 B.
C.命题“若,则”是假命题 D.
【答案】BC
【分析】根据向量的数量积公式和性质逐一判断即可.
【详解】对于A,若,则,可能是,,不一定是或,故A错误;
对于B,若,则,,,反之,若,则,可能是,或或,且零向量和任何向量垂直,故,B正确;
对于C,若,则,可能是,不一定是,故命题“若,则”是假命题,C正确;
对于D,是数量,则表示与共线的向量,是数量,则表示与共线的向量,与不一定共线,则不成立,故D错误.
故选:BC.
8.(多选)(24-25高一下·辽宁丹东·期末)已知向量,,均为单位向量,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】由,所以,再平方可得,再逐项验证即可.
【详解】因为,所以,
即,
所以,故A正确;
又,故B错误;
因为,所以,故C正确;
由,所以,故D正确.
故选:ACD.
9.(多选)(24-25高一下·江苏南京·期中)已知向量和满足,,,下列说法中正确的有( )
A. B.
C. D.与的夹角为
【答案】AC
【分析】将已知等式两边平方可判断A;根据垂直向量的数量积为0可判断B;利用性质计算可判断C;由向量夹角公式直接计算可判断D.
【详解】,
将,的代入,可得,故A正确;
,故B错误;
,故,C正确.
设与的夹角为,则,
故,又,故,D错误.
故选:AC.
10.(多选)(2025高二·全国·专题练习)向量,满足,,,下列说法正确的是( )
A. B.与的夹角为
C.在上的投影向量的模等于 D.
【答案】BCD
【分析】根据向量数量积的运算律结合题干条件即可判断选项A;由平面向量的数量积定义即可判断选项B;根据投影向量的计算公式即可判断选项C;根据向量数量积的运算律计算即可判断选项D.
【详解】∵,,,
∴,∴,故选项A错误;
设的夹角为,
则,∴,∵,∴,故选项B正确;
∵在上的投影向量为,∴在上的投影向量的模等于,故选项C正确;
∵,∴,故选项D正确.
故选:BCD.
11.(25-26高三上·上海·开学考试)若单位向量满足,则在方向上的数量投影为 .
【答案】
【分析】对已知等式进行平方,结合平面向量的数量积运算公式、数量投影定义进行求解即可.
【详解】
,
则在方向上的数量投影为.
故答案为:
12.(2026高三·全国·专题练习)如图,设Ox,Oy是平面内相交成60°角的两条数轴,分别是与x轴,y轴正方向同向的单位向量,若向量,则把有序数对叫做向量在坐标系xOy中的坐标,假设.则 .
【答案】
【分析】先根据向量数量积的公式及运算性质求出及,再根据计算即可得解.
【详解】因为,
所以,
所以.
故答案为:
13.(25-26高一上·福建厦门·期末)单位向量 满足,则
【答案】/0.5
【分析】根据向量数量积的运算律计算即得.
【详解】由两边取平方,可得,
因,则.
故答案为:.
14.(24-25高一下·贵州·月考)已知,为单位向量,且,若,则 .
【答案】/
【分析】根据向量夹角的余弦公式和向量数量积的运算律进行求解即可.
【详解】因,,,
由,
而,
所以,
故答案为:.
15.(24-25高一下·上海·期中)若非零向量满足,,则 .
【答案】
【分析】首先可得,再将两边平方计算可得.
【详解】因为,所以,
又,所以,
即,即,解得(负值舍去);
故答案为:
16.(24-25高一下·四川成都·期末)已知向量,的夹角为,且满足,.
(1)求向量在向量上的投影数量;
(2)若向量与向量共线,求k的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先根据数量积的定义求出,然后求出,最后带入投影数量公式进行计算即可;
(2)由共线设,再根据平面向量基本定理列方程求解.
【详解】(1)因为,,且向量与的夹角为,
所以,
所以.
所以向量在向量上的投影数量为
(2)若向量与向量共线,则存在实数,使,
所以,解得.
17.(24-25高一下·全国·课后作业)如图,正方形的边长为2,点为边的中点,为边上一点,且,求.
【答案】
【分析】根据投影向量定义计算结合已知得出,再应用角互余得出点是靠近点的四等分点,进而得解.
【详解】正方形的边长为2,点为边的中点
在上的投影的数量为.
所以,
所以,
所以,所以,
所以,
所以
.
18.(25-26高三上·安徽合肥·月考)已知向量与的夹角为,且,,若,.
(1)当时,求实数的值;
(2)求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,结合向量数量积的定义及运算律即可求解;
(2)由,平方得到,通过配方法即可求解.
【详解】(1)因为,所以,即,
所以,
因为向量与的夹角为,且,,
所以,
所以,所以.
(2)因为,
所以,
由(1)知,且,,
所以,
则,
故当时,最小为.
19.(24-25高一下·山东济南·月考)已知向量满足,,且的夹角为.
(1)求;
(2)求在上的投影向量;
(3)若向量,求实数的取值.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)利用数量积的运算律及数量积的定义计算得解.
(2)利用投影向量的定义求解.
(3)利用垂直关系的向量表示,数量积的运算律求解.
【详解】(1)由,的夹角为,得,
所以.则.
(2)由(1)知,,而
所以在上的投影向量为.
(3)由向量与向量垂直,得,
即,则,
整理得,所以.
20.(25-26高三上·山东济宁·期中)已知向量是单位向量,,与同向.
(1)求向量;
(2)若向量,,求在上的投影向量.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据向量同向列方程,由此求得.
(2)根据向量垂直列方程求得,根据投影向量的知识求得在上的投影向量.
【详解】(1)设向量,.
是单位向量 ,解得,
.
(2),,解得,
.
,
,.
在上的投影向量为.
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