内容正文:
专题6.4 平面向量基本定理重难点题型专训
(3个知识点+8大题型+2大拓展训练+自我检测)
题型一 基底的概念及辨析
题型二 用基底表示向量
题型三 平面向量基本定理的应用
题型四 利用平面向量基本定理求参数
题型五 平面向量共线定理证明点共线问题
题型六 平面向量共线定理证明线平行问题
题型七 平面向量共线定理的推论
题型八 已知向量共线(平行)求参数
拓展训练一 平面向量基本定理的应用及求值
拓展训练二 平面向量共线定理相关问题
知识点一: 平面向量基本定理
1、定义:如果是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数,使
2、基底:若不共线,我们把叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
3、对平面向量基本定理的理解
(1)基底不唯一,只要是同一平面内的两个不共线向量都可以作为基底.同一非零向量在不同基底下的分解式是不同的.
(2)基底给定时,分解形式唯一.是被唯一确定的数值.
(3)是同一平面内所有向量的一组基底,则当与共线时,;当与共线时,;当时,.
(4)由于零向量与任何向量都是共线的,因此零向量不能作为基底中的向量.
【即时训练】
1.(2025·山西·二模)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·山东潍坊·期中)已知是平面向量的一组基底,实数x,y满足,则 .
知识点二: 平面向量基本定理的应用
1、平面向量基本定理唯一性的应用:
设,是同一平面内的两个不共线向量,
若,则
(2)重要结论设是平面内一个基底,
若,
①当时,与共线;②当时,与共线;③当时,;
【即时训练】
1.(2025高三·全国·专题练习)已知是两个不共线的平面向量,向量,,若,则有( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一下·福建泉州·月考)在中,M为BC边上任意一点,N为线段AM上任意一点,若(,),则的取值范围是
知识点三: 共线向量定理及其推论
1、共线向量定理及其推论
(1)定义:如果,则;反之,如果且,则一定存在唯一的实数,使.(口诀:数乘即得平行,平行必有数乘).
(2)若A、B、C三点共线存在唯一的实数,使得;
存在唯一的实数,使得;
存在唯一的实数,使得;
存在,使得.
【即时训练】
1.(24-25高一下·江苏南京·期末)在中,点满足,过点的直线分别交直线,于不同的两点,,设,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(25-26高一下·全国·课后作业)设,是两个不共线的向量,向量,,且与的方向相反,则实数 .
【经典例题一 基底的概念及辨析】
【例1】(24-25高一下·重庆渝中·月考)设,是平面内的一组基底,则下列能作为该平面内一组基底的是( )
A., B.,
C., D.,
【例2】(25-26高一·全国·课后作业)设、是不共线的非零向量,且,.
(1)证明:、可以作为一组基底;
(2)以、为基底,求向量的分解式;
(3)若,求、的值.
1.(2026高一·全国·课后作业)已知向量不共线,则下列各对向量可以作为平面内的一组基底的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
2.(多选)(24-25高一下·甘肃白银·期末)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
3.(2025高一·全国·专题练习)设,是不共线的两个向量,给出下列四组向量:①与;②与;③与;④与.其中不能作为平面内所有向量的一组基底的是 .(写出所有满足条件的序号)
4.(24-25高一下·吉林·期末)已知是夹角为的两个单位向量,,().
(1)若可以作为一组基底,求实数的取值范围;
(2)若垂直,求实数的值;
(3)求的最小值.
【经典例题二 用基底表示向量】
【例1】(25-26高三上·山东·月考)已知正六边形中,设,则( )
A. B. C. D.
【例2】(24-25高一下·上海·期中)如图,在中,D是AB的中点,E是BC延长线上一点,且.
(1)用向量、表示;
(2)用向量、表示.
1.(25-26高三上·新疆·月考)在中,是线段的中点,点E满足,则( )
A. B. C. D.
2.(多选)(24-25高一下·福建漳州·期中)如图,在四边形中,,点满足,是的中点.设,,则下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一下·天津西青·期末)已知等边的边长为1,点D,E分别为,的中点,连接并延长到点F,使得.设,,以,为基底表示向量 ;的值为 .
4.(24-25高一下·福建泉州·期中)在平行四边形ABCD中,E和F分别是边CD和BC的中点,设, .
(1)若,其中λ、μ∈R,求λ+μ的值;
(2)若,,与的夹角为,求在上的投影向量(用和表示).
【经典例题三 平面向量基本定理的应用】
【例1】(24-25高一下·河南信阳·期末)如图,在中,点是的中点,,则( )
A. B.
C. D.
【例2】(24-25高一下·江苏无锡·月考)设,是不平行的向量,且,.
(1)若向量与共线,求实数的值;
(2)若,用,的线性组合表示.
1.(2026·山东·模拟预测)已知点为所在平面内一点,若,则( )
A.3 B. C. D.
2.(多选)(24-25高二上·江苏南通·开学考试)下列命题正确的是( )
A.若存在实数x,y,使,则与共面
B.若与共面,则存在实数x,y,使
C.若存在实数x,y,使,则M,P,A,B共面
D.若M,P,A,B共面,则存在实数x,y,使
3.(24-25高一下·北京·期中)在中,点满足,若,则
4.(24-25高一下·广东·期中)已知在正方形ABCD中,,.
(1)设,,用,表示;
(2)若AC上一点R满足,求的值.
【经典例题四 利用平面向量基本定理求参数】
【例1】(24-25高一下·云南曲靖·期末)在中,D为BC中点,且满足,则( )
A.1 B. C. D.
【例2】(25-26高一·全国·课后作业)如图所示,在中,点 是的中点,点是靠近点 将分成的一个三等分点,和交于点,设、.
(1)用、表示向量、;
(2)若,求的值.
1.(2025·河南·二模)在中,D是AC边的中点,且点M满足,若,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·福建泉州·月考)在中,是的中点,,若,则的值分别为( )
A., B.,
C., D.,
3.(25-26高一上·江苏南通·月考)如图,已知,如果,则 .
4.(24-25高一下·甘肃定西·月考)在中,是上的点,且为的中点,与交于点.
(1)用向量和表示向量;
(2)求证:.
【经典例题五 平面向量共线定理证明点共线问题】
【例1】(25-26高二上·贵州毕节·期末)已知是不共线向量,且,则( )
A.三点共线 B.三点共线
C.三点共线 D.三点共线
【例2】(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.
1.(25-26高二上·全国·课后作业)设空间四点O、A、B、P满足,其中,则有( )
A.点P在线段AB上 B.点P在线段AB的延长线上
C.点P在线段BA的延长线上 D.点P不一定在直线AB上
2.(2025高三·全国·专题练习)如果 是平面α内一组不共线的向量,那么下列四组向量中,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
3.(2025高一·全国·课后作业)已知,,则向量与关系是 ,且 .
4.(24-25高一下·云南昭通·期中)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.
【经典例题六 平面向量共线定理证明线平行问题】
【例1】(24-25高一下·安徽滁州·月考)设,是平面向量的一组基底,以下四个选项中可以作为平面向量的一组基底的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【例2】(25-26高一·全国·假期作业)在中,M、N、P分别在DC、CB、AD上,又,,设,.
(1)试用,表示向量;
(2)求证:.
1.(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
2.(多选)(24-25高二下·浙江·期末)设,是平面内两个不共线的向量,则以下,可作为该平面内一组基的是( )
A., B.,
C., D.,
3.(25-26高一·全国·课后作业)已知基底,,,,且,则 .
4.(24-25高一下·广东云浮·期末)如图,在平行四边形中,,设.
(1)用表示;
(2)证明:三点共线.
【经典例题七 平面向量共线定理的推论】
【例1】(24-25高一下·广东·月考)如图,在△ABC中,,P是线段BN上的一点,若,则实数m等于( )
A. B.
C. D.
【例2】(24-25高三上·安徽·期中)如图,在等腰梯形中,,,分别为,的中点,与交于点.
(1)令,,用,表示;
(2)求线段的长.
1.(24-25高一下·河南省直辖县级单位·月考)如图,在中,,是上一点,若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·全国·课后作业)在中,边上的一点,,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·湖南永州·期末)已知中,,,,,则的最小值为 .
4.(24-25高一下·浙江·月考)已知三角形中,, 为边上的高, 为边上的中线, 为的平分线,为边上的点 .
(1)求的长;
(2)若 求的值;
【经典例题八 已知向量共线(平行)求参数】
【例1】(2025高三·全国·专题练习)已知平面向量不共线,,,且,则( )
A. B.0 C.1 D.
【例2】(2024高一下·全国·专题练习)设两个非零向量与不共线,若,则为何值时,三点共线?
1.(25-26高三上·内蒙古·期末)设是两个不共线的向量,若向量与共线,则( )
A.2 B. C. D.
2.(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.
3.(25-26高一下·全国·课后作业)设两向量,不共线,若向量与向量共线,则实数的值为 .
4.(24-25高一下·重庆·月考)已知非零向量,不共线.
(1)如果,,,求证:,,三点共线;
(2)若和是方向相反的两个向量,试确定实数的值.
【拓展训练一 平面向量基本定理的应用及求值】
【例1】(25-26高三上·河北沧州·月考)已知为坐标原点,,若四边形为平行四边形,则( )
A.-2 B.2 C.1 D.-1
【例2】(2025高三·全国·专题练习)在所在平面上的点满足,且,请指出点的位置.
1.(24-25高一下·浙江金华·月考)在中,点是的中点,点在线段上,且,和相交于点,则的值为( )
A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.
2.(多选)(24-25高一上·浙江宁波·期中)已知是内一点,且,点在内(不含边界),若,则的值可能为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·重庆·月考)如图所示,四边形内接于圆,则四边形的面积为 .
4.(24-25高一下·甘肃白银·月考)如图,在平行四边形中,与相交于点.是线段的中点,的延长线与交于点.
(1)用,方表示;
(2)若,求的值.
【拓展训练二 平面向量共线定理相关问题】
【例1】(24-25高一下·安徽·月考)如图所示,设,,线段与交于点,且,则( )
A. B.2 C. D.3
【例2】(24-25高三下·江苏扬州·月考)在长方形中,E为边DC的中点,F为边BC上一点,且,设,.
(1)试用基底,表示,,;
(2)若G为长方形所在平面内一点,且,求证:三点不能构成三角形.
1.(2025高三·全国·专题练习)已知,,是平面上不共线的三点,为坐标原点,动点满足,,则点的轨迹一定经过( )
A.的内心 B.的垂心
C.的重心 D.的外心
2.(多选)(24-25高一下·安徽阜阳·月考)设、是不共线的两个非零向量,若,,,A、B、C三点共线,则实数m的值不可能是( )
A. B. C.1 D.3
3.(24-25高三上·重庆·月考)在中,点满足为线段的中点,过点作一条直线与射线分别交于点两点.设,当与的面积比为时,则的值为 .
4.(24-25高三上·江西上饶·期中)如图,在矩形中,点是边的中点,点是边上的一点,且.
(1)若点满足,求证:,,三点共线;
(2)若,,求向量与的夹角的余弦值.
1.(25-26高一·江苏·课后作业)如果是平面内一组不共线的向量,那么下列四组向量中,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
2.(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.
3.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)已知向量,向量为平面内两个不共线的单位向量,若,,则下列结论正确的是( )
A.A、B、C三点共线 B.A、C、D三点共线
C.A、B、D三点共线 D.B、C、D三点共线
4.(24-25高一下·广西来宾·月考)已知E,F分别是平行四边形ABCD的边BC和CD的中点,且,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·海南儋州·月考)是平面内不共线两向量,已知,,,若A,B,D三点共线,则k的值是( ).
A.3 B. C. D.2
6.(多选)(2025高一·全国·专题练习)如果是平面内两个不共线的向量,那么下列说法中不正确的是( )
A.可以表示平面内的所有向量
B.对于平面内任一向量,使的实数对有无穷多个
C.若向量与共线,则有且只有一个实数,使得
D.若实数,使得,则且
7.(多选)(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·月考)设点是所在平面内一点,则下列说法正确的是( )
A.若,则点是边BC的中点
B.若,则点是边BC的三等分点
C.若,则点是边的重心
D.若,且,则的面积是面积的
8.(多选)(25-26高一上·辽宁沈阳·期末)下列关于平面向量的说法中,正确的是( )
A.若,,则
B.若是一组基底,则也是一组基底
C.若,,是平面上不同的三点,且,则,,三点共线
D.若,则存在唯一的实数,使得
9.(多选)(24-25高一下·山东青岛·期中)如图,在梯形ABCD中,,,,,,,AC交BM于,则( )
A. B.
C. D.
10.(多选)(2025·全国·模拟预测)如图,在等腰梯形ABCD中,,E是BC的中点,连接AE,BD相交于点F,连接CF,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(2025高三·全国·专题练习)在中,,点为内心.设,若,则 .
12.(2025高三·全国·专题练习)设为的内心,,,,,则 .
13.(24-25高一下·四川绵阳·期中)设是两个不共线的向量,若,且三点共线,则实数的值为 .
14.(24-25高一下·天津和平·期末)如图,在平行四边形中,是的中点,与交于点,设,,记(),则 .
15.(24-25高一下·重庆沙坪坝·期中)在中,点、满足,,点满足,为的中点,且、、三点共线,则
16.(2025高一·全国·专题练习)如图,在中,的角平分线与相交于点,利用向量证明.
17.(2025高一·全国·专题练习)如图,已知平行四边形,,和分别是和的中点,为和的交点,为和的交点,求证:三点共线.
18.(24-25高一下·广东·月考)已知为一组基底向量,其中.
(1)探究三点是否共线,若共线,给出证明;若不共线,说明理由;
(2)若与共线,求的值.
19.(2025高一·全国·专题练习)在中,过重心的直线交边于点,交边于点,,,求证:.
20.(24-25高一下·北京大兴·期中)如图,在中,点是的中点,,过点的直线分别交边于(不同于)两点,且,.
(1)当时,用向量表示,;
(2)证明:为定值.
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专题6.4 平面向量基本定理重难点题型专训
(3个知识点+8大题型+2大拓展训练+自我检测)
题型一 基底的概念及辨析
题型二 用基底表示向量
题型三 平面向量基本定理的应用
题型四 利用平面向量基本定理求参数
题型五 平面向量共线定理证明点共线问题
题型六 平面向量共线定理证明线平行问题
题型七 平面向量共线定理的推论
题型八 已知向量共线(平行)求参数
拓展训练一 平面向量基本定理的应用及求值
拓展训练二 平面向量共线定理相关问题
知识点一: 平面向量基本定理
1、定义:如果是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数,使
2、基底:若不共线,我们把叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
3、对平面向量基本定理的理解
(1)基底不唯一,只要是同一平面内的两个不共线向量都可以作为基底.同一非零向量在不同基底下的分解式是不同的.
(2)基底给定时,分解形式唯一.是被唯一确定的数值.
(3)是同一平面内所有向量的一组基底,则当与共线时,;当与共线时,;当时,.
(4)由于零向量与任何向量都是共线的,因此零向量不能作为基底中的向量.
【即时训练】
1.(2025·山西·二模)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
【分析】根据共线向量定理逐项判定向量是否共线即可.
【详解】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·山东潍坊·期中)已知是平面向量的一组基底,实数x,y满足,则 .
【答案】2
【分析】由题意结合基底的概念、平面向量基本定理可得,即可得解.
【详解】是平面向量的一组基底,且,
,解得,
.
故答案为:2.
知识点二: 平面向量基本定理的应用
1、平面向量基本定理唯一性的应用:
设,是同一平面内的两个不共线向量,
若,则
(2)重要结论设是平面内一个基底,
若,
①当时,与共线;②当时,与共线;③当时,;
【即时训练】
1.(2025高三·全国·专题练习)已知是两个不共线的平面向量,向量,,若,则有( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】首先利用平面向量共线定理,由于,所以存在实数使得;然后将与的表达式代入,再根据平面向量基本定理,列出关于的方程组,最后求解方程组得出的关系.
【详解】解析 因为,所以存在实数使因为,,
所以,可得所以.
故选:C.
2.(24-25高一下·福建泉州·月考)在中,M为BC边上任意一点,N为线段AM上任意一点,若(,),则的取值范围是
【答案】
【分析】根据题意,设,然后分与讨论,结合三点共线定理代入计算,即可得到结果.
【详解】
由题意,设,,
当时,,所以,
所以,从而有;
当时,因为(,),
所以,即,
因为、、三点共线,所以,即.
综上,的取值范围是.
故答案为:
知识点三: 共线向量定理及其推论
1、共线向量定理及其推论
(1)定义:如果,则;反之,如果且,则一定存在唯一的实数,使.(口诀:数乘即得平行,平行必有数乘).
(2)若A、B、C三点共线存在唯一的实数,使得;
存在唯一的实数,使得;
存在唯一的实数,使得;
存在,使得.
【即时训练】
1.(24-25高一下·江苏南京·期末)在中,点满足,过点的直线分别交直线,于不同的两点,,设,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据题意,得到,由,得到,结合三点共线,即可求解.
【详解】在中,因为,即为的中点,所以,
又因为,所以,
因为三点共线,可得,所以.
故选:B.
2.(25-26高一下·全国·课后作业)设,是两个不共线的向量,向量,,且与的方向相反,则实数 .
【答案】
【分析】根据向量共线定理,可得,即可列方程组求解.
【详解】因为与的方向相反,即向量与的方向相反,
所以存在实数,使得,
又,不共线,
所以,消去,得.
因为,所以,
所以.
故答案为:
【经典例题一 基底的概念及辨析】
【例1】(24-25高一下·重庆渝中·月考)设,是平面内的一组基底,则下列能作为该平面内一组基底的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】由平面向量基本定理可知,非零、不共线的一组向量可作为平面向量的基底,由此即可选出答案.
【详解】对于A:不存在实数,使得,即它们不共线,故可以作为基底,A正确;
对于B:,即它们共线,故不能作为一组基底,B错误;
对于C:,即它们共线,故不能作为一组基底,C错误;
对于D:,即它们共线,故不能作为一组基底,D错误,
故选:A.
【例2】(25-26高一·全国·课后作业)设、是不共线的非零向量,且,.
(1)证明:、可以作为一组基底;
(2)以、为基底,求向量的分解式;
(3)若,求、的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3),
【分析】(1)假设,根据平面向量基本定理可得出关于的等式组,由该等式组无解可证得结论成立;
(2)设,根据平面向量的基本定理可得出关于、的方程组,解此方程组即可得解;
(3)由平面向量基本定理可得出关于、的方程组,解之即可.
【详解】(1)证明:设,即,
因为、是不共线的非零向量,所以,,该方程组无解,
因此,、可以作为一组基底.
(2)解:设,即,
因为、是不共线的非零向量,则,解得,故.
(3)解:,
因为、是不共线的非零向量,则,解得.
1.(2026高一·全国·课后作业)已知向量不共线,则下列各对向量可以作为平面内的一组基底的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
【答案】D
【分析】根据基底不共线原则判断即可.
【详解】解:只要两向量不共线便可作为基底,
故对于A选项,,共线,不满足;
对于B选项,,共线,不满足;
对于C选项,共线,不满足;
对于D选项,与不共线,故满足.
故选:D.
2.(多选)(24-25高一下·甘肃白银·期末)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
【分析】根据基底的概念只需要判断各选项的向量是否共线即可.
【详解】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.
3.(2025高一·全国·专题练习)设,是不共线的两个向量,给出下列四组向量:①与;②与;③与;④与.其中不能作为平面内所有向量的一组基底的是 .(写出所有满足条件的序号)
【答案】③
【分析】根据基底的定义判断即可.
【详解】解:③中,可知两向量共线,不能作为一组基底,选③;
其它选项中的两个向量都不满足,都能做基底,不选.
故答案为:③.
4.(24-25高一下·吉林·期末)已知是夹角为的两个单位向量,,().
(1)若可以作为一组基底,求实数的取值范围;
(2)若垂直,求实数的值;
(3)求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据向量作为基底的条件:不共线非零向量,即可得解;
(2)利用向量的数量积为0建立方程,即可得解;
(3)平方后得到关于的二次函数,利用函数的性质即可求最值.
【详解】(1)因为可以作为一组基底,所以不平行,
又不共线,所以,即,
所以,实数的取值范围为.
(2)因为垂直,所以,
即,
又,,
所以,解得.
(3)由(2)知,,
因为,
所以,当时,取得最小值3,
所以的最小值为.
【经典例题二 用基底表示向量】
【例1】(25-26高三上·山东·月考)已知正六边形中,设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】结合正六边形性质可得,从而根据向量的线性运算即可求得答案.
【详解】由题意知正六边形中,设,
则,
故,
故选:C
【例2】(24-25高一下·上海·期中)如图,在中,D是AB的中点,E是BC延长线上一点,且.
(1)用向量、表示;
(2)用向量、表示.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据平面向量线性运算法则计算可得;
(2)根据平面向量线性运算法则计算可得;
【详解】(1)因为,所以为的中点,又是的中点,
所以。
(2)因为,所以为的中点,又是的中点,
所以.
1.(25-26高三上·新疆·月考)在中,是线段的中点,点E满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据是线段的中点,得到,再根据,利用求解.
【详解】因为是线段的中点,
所以.
因为,所以,
则.
故选:A
2.(多选)(24-25高一下·福建漳州·期中)如图,在四边形中,,点满足,是的中点.设,,则下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据向量线性运算依次判断各个选项即可.
【详解】对于A,,A错误;
对于B,,B正确;
对于C,,C正确;
对于D,由B知:,D错误.
故选:BC.
3.(24-25高一下·天津西青·期末)已知等边的边长为1,点D,E分别为,的中点,连接并延长到点F,使得.设,,以,为基底表示向量 ;的值为 .
【答案】
【分析】由平面向量线性运算法则表示出,再利用数量积的运算律及定义计算.
【详解】因为点D,E分别为,的中点,所以,又,
所以,
所以,
,
故答案为:;.
4.(24-25高一下·福建泉州·期中)在平行四边形ABCD中,E和F分别是边CD和BC的中点,设, .
(1)若,其中λ、μ∈R,求λ+μ的值;
(2)若,,与的夹角为,求在上的投影向量(用和表示).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据向量加法平行四边形法则即可求解;
(2)根据平面向量基本定理得求解.
【详解】(1)在平行四边形ABCD中, ,,
因为E和F分别是边CD和BC的中点,,,
所以,,
所以,
又∵,∴,又∵,
∴λ=μ=,∴λ+μ=.
(2)记投影向量为,
则
因为若,,与的夹角为,所以,
所以.
所以投影向量为
【经典例题三 平面向量基本定理的应用】
【例1】(24-25高一下·河南信阳·期末)如图,在中,点是的中点,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据平面向量基本定理得到答案.
【详解】点是的中点,,
.
故选:D.
【例2】(24-25高一下·江苏无锡·月考)设,是不平行的向量,且,.
(1)若向量与共线,求实数的值;
(2)若,用,的线性组合表示.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由向量共线的定理计算可得;
(2)由向量的线性运算和共线定理计算可得;
【详解】(1)因为向量与共线,所以设,
即,
所以,
(2)设,
又因为,
由向量基本定理,得,解得
所以.
1.(2026·山东·模拟预测)已知点为所在平面内一点,若,则( )
A.3 B. C. D.
【答案】B
【分析】过点作,以为邻边作平行四边形,利用可得答案.
【详解】过点作,
则,
以为邻边作平行四边形,
所以,,
可得,
所以.
故选:B.
2.(多选)(24-25高二上·江苏南通·开学考试)下列命题正确的是( )
A.若存在实数x,y,使,则与共面
B.若与共面,则存在实数x,y,使
C.若存在实数x,y,使,则M,P,A,B共面
D.若M,P,A,B共面,则存在实数x,y,使
【答案】AC
【分析】由平面向量基本定理逐项判断即可.
【详解】选项A,若向量共线,易知与共线,显然共面;若向量不共线,
根据平面向量基本定理可知,若存在实数x,y,使,则与共面,所以A正确;
选项B,若向量与共面,如果共线,不一定有,
只有与不共线时,可以作为一组基底,
存在唯一确定的有序实数对,使任意向量,所以B错误;
选项C,根据平面向量基本定理可知,共面,
由于它们有公共点,所以M,P,A,B共面,所以C正确;
选项D,若共线,不与共线,
则不存在实数x,y,使,所以D错误.
故选:AC
3.(24-25高一下·北京·期中)在中,点满足,若,则
【答案】
【分析】由题中所给条件求出,结合及,即可求解,,进而求得.
【详解】由题得,
所以,
又,所以,所以,
所以.
故答案为:.
4.(24-25高一下·广东·期中)已知在正方形ABCD中,,.
(1)设,,用,表示;
(2)若AC上一点R满足,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)直接由向量的线性运算即可分解向量;
(2)由题意得,且可设,结合不共线,即可求解.
【详解】(1)
,
(2)
由题意,
设,
因为不共线,
从而,解得.
【经典例题四 利用平面向量基本定理求参数】
【例1】(24-25高一下·云南曲靖·期末)在中,D为BC中点,且满足,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据已知用表示出,结合已知确定参数值.
【详解】因为D为BC中点,所以,
由题意,即.
故选:D
【例2】(25-26高一·全国·课后作业)如图所示,在中,点 是的中点,点是靠近点 将分成的一个三等分点,和交于点,设、.
(1)用、表示向量、;
(2)若,求的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据平面向量的线性运算法则,准确化简,即可求解;
(2)由、、三点共线,得到,列出方程,得出方程组,即可求解.
【详解】(1)解:因为点是的中点,可得,所以,
又点是靠近点将分成的一个三等分点,所以,
所以.
(2)解:因为、、三点共线,所以存在实数,使得,
又因为,可得,,
所以,
因为不共线,则,解得.
1.(2025·河南·二模)在中,D是AC边的中点,且点M满足,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由平面向量的基本定理结合图形计算即可.
【详解】因为①,②,
由,得,所以,
即,,所以.
故选:D.
2.(24-25高一下·福建泉州·月考)在中,是的中点,,若,则的值分别为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】利用平面向量的线性运算,结合平面向量基本定理计算求值即可.
【详解】
如图,因为,所以点为线段的中点,则有,
因为是的中点,所以,
所以.
所以,.
故选:B.
3.(25-26高一上·江苏南通·月考)如图,已知,如果,则 .
【答案】18
【分析】过点作向量的平行线与它们的延长线分别交于D,E两点,得到四边形ODCE平行四边形,结合平面向量的基本定理,即可求解.
【详解】如图所示,
过点作向量的平行线与它们的延长线分别交于D,E两点,
所以四边形ODCE是平行四边形,则,
因为向量与和的夹角分别为和,
即,则,
在直角中,,所以,
在直角中,,所以,
又由,可得,
又因为,所以,
所以.
故答案为:18.
4.(24-25高一下·甘肃定西·月考)在中,是上的点,且为的中点,与交于点.
(1)用向量和表示向量;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)选取向量和作为基底,分解向量即可得解;
(2)设,分解向量得,,由此可得方程组解出,进一步即可求解.
【详解】(1)
因为,
所以,
所以,即.
(2)设,所以.
由三点共线,可设,所以.
另一方面,设,
所以.
因为不共线,所以且,解得.
所以,即.
【经典例题五 平面向量共线定理证明点共线问题】
【例1】(25-26高二上·贵州毕节·期末)已知是不共线向量,且,则( )
A.三点共线 B.三点共线
C.三点共线 D.三点共线
【答案】C
【分析】求出即可得解.
【详解】由题可得,
又线段BD与线段AB有公共点B,所以三点共线.
故选:C
【例2】(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
【分析】(1)根据平面向量的线性运算解题即可;
(2)先根据平面向量共线定理证明共线,再根据向量有公共点,即可证明三点共线.
【详解】(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.
1.(25-26高二上·全国·课后作业)设空间四点O、A、B、P满足,其中,则有( )
A.点P在线段AB上 B.点P在线段AB的延长线上
C.点P在线段BA的延长线上 D.点P不一定在直线AB上
【答案】A
【分析】将已知等式进行变形可得,再利用向量共线的充要条件可得,共线,即可得出答案.
【详解】解:因为,所以,
所以,所以,共线,
因为,,有1个公共点,
故点P在线段AB上,
故选:A.
2.(2025高三·全国·专题练习)如果 是平面α内一组不共线的向量,那么下列四组向量中,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
【分析】分别验证四个选项中的两向量是否共线即可选出正确答案.
【详解】选项A中,设,无解,则两向量不共线;
选项B中,设,则,无解,则两向量不共线;
选项C中,设,则,无解,则两向量不共线;
选项D中,,所以两向量是共线向量.
故选:D.
【点睛】本题考查了基底的涵义,考查了两向量是否共线的判定.本题的关键是判断两向量是否共线.
3.(2025高一·全国·课后作业)已知,,则向量与关系是 ,且 .
【答案】 共线反向 /
【分析】根据平面向量共线定理判断即可,再由向量数乘的定义计算.
【详解】因为,,所以,所以向量与共线反向,
又,,所以.
故答案为:共线反向;
4.(24-25高一下·云南昭通·期中)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)
【分析】(1)由已知可得,又与有公共点,即可证明;
(2)由已知可设,根据是两个不共线的向量,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.
【经典例题六 平面向量共线定理证明线平行问题】
【例1】(24-25高一下·安徽滁州·月考)设,是平面向量的一组基底,以下四个选项中可以作为平面向量的一组基底的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】D
【分析】根据基底向量的定义逐项分析判断.
【详解】对A:∵,则与共线,
故和不能作为基底向量,A错误;
对B:∵,则与共线,
故和不能作为基底向量,B错误;
对C:∵,则与共线,
故和不能作为基底向量,C错误;
对D:∵,则与不共线,
故和不能作为基底向量,D正确;
故选:D.
【例2】(25-26高一·全国·假期作业)在中,M、N、P分别在DC、CB、AD上,又,,设,.
(1)试用,表示向量;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)依题意可得,再根据平面向量线性运算法则计算可得;
(2)用,表示向量、,从而得到,即可得证.
【详解】(1)根据题意可作出下图
∵,∴,∴,
∴.
(2)因为,所以,
所以,
由,所以,
所以,
所以,所以,
所以,
1.(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
【分析】将、、用和表示,再根据平面向量的线性运算以及平行的概念判断可得答案.
【详解】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
2.(多选)(24-25高二下·浙江·期末)设,是平面内两个不共线的向量,则以下,可作为该平面内一组基的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】ACD
【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】由为不共线向量,可知与,与,与必不共线,故不共线,所以A,C,D符合;
对于B,,故共线,所以B不符合;
故选:ACD.
3.(25-26高一·全国·课后作业)已知基底,,,,且,则 .
【答案】
【分析】根据平面向量的运算法则,结合共线向量的性质、基底的性质进行求解即可.
【详解】,
因为是基底,所以是不共线向量,
因此有:,
故答案为:
4.(24-25高一下·广东云浮·期末)如图,在平行四边形中,,设.
(1)用表示;
(2)证明:三点共线.
【答案】(1),
(2)证明见解析
【分析】(1)根据题意,结合和,即可求解;
(2)根据题意,求得,,得到,即可得证.
【详解】(1)解:由题意知,向量可得,
又由,可得,
所以.
(2)证明:因为,可得,
所以,
且,可得,所以三点共线.
【经典例题七 平面向量共线定理的推论】
【例1】(24-25高一下·广东·月考)如图,在△ABC中,,P是线段BN上的一点,若,则实数m等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先利用线性运算求得,然后求得,最后利用共线定理的推论列式求解即可.
【详解】因为,所以,
则,
因为P、B、N三点共线,所以,解得.
故选:D.
【例2】(24-25高三上·安徽·期中)如图,在等腰梯形中,,,分别为,的中点,与交于点.
(1)令,,用,表示;
(2)求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由向量的线性运算求解;
(2)利用三点共线,三点共线,求得,同时证明是等边三角形,然后把平方可得.
【详解】(1)∵,分别为,的中点,
∴;
(2)设,
∵,分别为,的中点,
所以,
因为三点共线,三点共线,
所以,解得,
即,
由已知与平行且相等,因此是平行四边形,
所以,是等边三角形,
所以.
1.(24-25高一下·河南省直辖县级单位·月考)如图,在中,,是上一点,若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】确定,得到,根据计算得到答案.
【详解】,故,则,
又是上一点,所以,解得.
故选:A.
2.(24-25高一下·全国·课后作业)在中,边上的一点,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据三点共线的结论可得答案.
【详解】由题意得:三点共线,所以,
故选:C.
3.(24-25高一下·湖南永州·期末)已知中,,,,,则的最小值为 .
【答案】
【分析】令则三点共线,进而可得当垂直时,最小,计算即可.
【详解】令,
所以为等边三角形, ,
记三点共线,
当垂直时,最小,则的最小值为.
故答案为:
4.(24-25高一下·浙江·月考)已知三角形中,, 为边上的高, 为边上的中线, 为的平分线,为边上的点 .
(1)求的长;
(2)若 求的值;
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)首先根据角平分线性质将向量表示出来,然后将等式两边平方可求得结果.
(2)首先用向量将向量表示出来,进而可求出 向量的表达式,利用垂直向量的数量积为0,即可求出的值.
【详解】(1)因为为的平分线,,
所以,所以,
所以,
所以
,
所以.
(2)根据题意知,,,
所以
因为
所以
又因为三点共线,则②
由①②可得: .
【经典例题八 已知向量共线(平行)求参数】
【例1】(2025高三·全国·专题练习)已知平面向量不共线,,,且,则( )
A. B.0 C.1 D.
【答案】A
【分析】依题意可得,根据平面向量基本定理得到方程组,解得即可.
【详解】由,,且,
得,即,又不共线,
因此,解得,所以.
故选:A
【例2】(2024高一下·全国·专题练习)设两个非零向量与不共线,若,则为何值时,三点共线?
【答案】m=7
【分析】根据题意,结合三点共线,使得成立,列出方程组,即可求解.
【详解】因为,
可得,
若三点共线,则存在实数,使得,即,
向量与不共线,
可得,解得,即当时,三点共线.
1.(25-26高三上·内蒙古·期末)设是两个不共线的向量,若向量与共线,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平面向量共线定理计算即可.
【详解】由共线向量定理可知存在实数,使得,
即,又与是不共线向量,
所以解得.
故选:B.
2.(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
【分析】利用三点共线有得到,代入和求解即可.
【详解】,,
三点共线,,
,,
,,故选项C正确.
故选:C.
3.(25-26高一下·全国·课后作业)设两向量,不共线,若向量与向量共线,则实数的值为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用共线向量定理列式求解.
【详解】由向量与向量共线,则存在实数,使得,
而不共线,因此且,解得,
所以所求实数的值为.
故答案为:
4.(24-25高一下·重庆·月考)已知非零向量,不共线.
(1)如果,,,求证:,,三点共线;
(2)若和是方向相反的两个向量,试确定实数的值.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【分析】(1)根据平面向量基本定理用分别表示出,有,且都过点B,进而可证A,B,D三点共线;
(2)根据已知条件有,进而可求解.
【详解】(1)证明:,,,
则,
所以,共线,且有公共点,所以,,三点共线;
(2)因为和是方向相反的两个向量,
所以存在实数,
使,且,
又,不共线,所以,解得或,
因为,所以,
所以.
【拓展训练一 平面向量基本定理的应用及求值】
【例1】(25-26高三上·河北沧州·月考)已知为坐标原点,,若四边形为平行四边形,则( )
A.-2 B.2 C.1 D.-1
【答案】B
【分析】由向量的平行四边形定则结合相等向量计算可得.
【详解】因为四边形为平行四边形,
所以,
所以,
所以,解得,
故选:B.
【例2】(2025高三·全国·专题练习)在所在平面上的点满足,且,请指出点的位置.
【答案】答案见解析
【分析】通过已知条件对向量表达式进行变形,构造系数之和为1的形式,再利用向量共线定理判断点的位置.
【详解】
,,令,
,
令,,则,
,
点共线,即点在直线上,
又,
点在直线上,其中,,如上图所示.
1.(24-25高一下·浙江金华·月考)在中,点是的中点,点在线段上,且,和相交于点,则的值为( )
A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.
【答案】D
【分析】根据条件,易得,设,可得,利用平面向量基本定理求出的值,即可求得答案.
【详解】
如图,点是的中点,则,
因点在线段上,则存在,使得,又,
则得,即,
因三点共线,故,解得,
则,即,可得,即.
故选:D.
2.(多选)(24-25高一上·浙江宁波·期中)已知是内一点,且,点在内(不含边界),若,则的值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】根据可知O为的重心;根据点M在内,判断出当M与O重合时,最小;当M与C重合时,的值最大,因不含边界,所以取开区间即可.
【详解】因为是内一点,且
所以O为的重心
在内(不含边界),且当M与O重合时,最小,此时
所以,即
当M与C重合时,最大,此时
所以,即
因为在内且不含边界
所以取开区间,即,
结合选项可知ABC符合,D不符合
故选:ABC
3.(24-25高三上·重庆·月考)如图所示,四边形内接于圆,则四边形的面积为 .
【答案】
【分析】在延长线上取点,使,取AB中点,由已知可得MN过圆心,求得,进而可求得梯形的高与上底,从而可求面积.
【详解】在延长线上取点,使,取AB中点,
又因为,所以,
由,可得,所以直线MN过圆心,
在中,,,所以,,
所以梯形高为,,
所以梯形面积为.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:通过向量的线性运算与点共线的判断方法,进而求得梯形的高与上底,从而求得面积,向量的线性运算是关键..
4.(24-25高一下·甘肃白银·月考)如图,在平行四边形中,与相交于点.是线段的中点,的延长线与交于点.
(1)用,方表示;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据平面向量的线性运算即可得解;
(2)由三角形相似得,再根据平面向量的线性运算和平面向量基本定理即可得解.
【详解】(1)由题意得,,
所以;
(2)如图,因为,
所以,
所以与相似,
所以,
所以,
所以,
因为,
所以,
所以.
【拓展训练二 平面向量共线定理相关问题】
【例1】(24-25高一下·安徽·月考)如图所示,设,,线段与交于点,且,则( )
A. B.2 C. D.3
【答案】D
【分析】利用向量的线性运算可得,再根据,,三点共线的向量的性质求解.
【详解】由题意知,又,,三点共线,
故,所以.
故选:D.
【例2】(24-25高三下·江苏扬州·月考)在长方形中,E为边DC的中点,F为边BC上一点,且,设,.
(1)试用基底,表示,,;
(2)若G为长方形所在平面内一点,且,求证:三点不能构成三角形.
【答案】(1),,
(2)证明见解析
【分析】(1)根据向量的线性运算可求,,;
(2)利用向量的线性运算可得,故可证三点共线.
【详解】(1)
;
;
.
(2),
,
又与有公共端点,三点共线,
三点不能构成三角形.
1.(2025高三·全国·专题练习)已知,,是平面上不共线的三点,为坐标原点,动点满足,,则点的轨迹一定经过( )
A.的内心 B.的垂心
C.的重心 D.的外心
【答案】C
【分析】本题可通过向量的线性运算,将的表达式进行变形,再根据向量共线的性质即可确定点的轨迹经过的特殊点.
【详解】设的中点为,
则,
∵,
∴,
而,
∴三点共线,
所以点的轨迹一定经过的重心,
故选:C.
2.(多选)(24-25高一下·安徽阜阳·月考)设、是不共线的两个非零向量,若,,,A、B、C三点共线,则实数m的值不可能是( )
A. B. C.1 D.3
【答案】BCD
【分析】A、B、C三点共线,即共线,求得,再利用向量共线定理即可求解.
【详解】因为,
又是不共线的两个非零向量,
且A、B、C三点共线,即共线,所以,
解得.
故选:BCD
3.(24-25高三上·重庆·月考)在中,点满足为线段的中点,过点作一条直线与射线分别交于点两点.设,当与的面积比为时,则的值为 .
【答案】3
【分析】由,得,再由是的中点,结合已知条件可得,从而由三点共线,得,因为面积比得出,化简后求值.
【详解】因为,所以,得.
又是的中点,,,
所以.
因为三点共线,所以,且,
所以,
即.
故答案为:
4.(24-25高三上·江西上饶·期中)如图,在矩形中,点是边的中点,点是边上的一点,且.
(1)若点满足,求证:,,三点共线;
(2)若,,求向量与的夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由向量的线性运算证明共线后即得;
(2)用表示各向量,由已知数量积求得,再由向量夹角公式计算.
【详解】(1)由题意知,
,
又,
所以,
,
所以,所以,,三点共线.
(2)由题意知,
,
所以
,
所以.
所以
,
又,,
所以.
1.(25-26高一·江苏·课后作业)如果是平面内一组不共线的向量,那么下列四组向量中,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
【分析】判断选项中各组向量是否共线,即可得答案.
【详解】由为不共线向量,可知与,与,与必不共线,
都可作为平面向量的基底,
而,故与共线,不能作为该平面所有向量的基底.
故选:D.
2.(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
【分析】先利用基底表示,再设,即可构造关于的方程组.
【详解】因,则,
故,
因三点共线,故设,则,
因,则,解得.
故选:D.
3.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)已知向量,向量为平面内两个不共线的单位向量,若,,则下列结论正确的是( )
A.A、B、C三点共线 B.A、C、D三点共线
C.A、B、D三点共线 D.B、C、D三点共线
【答案】C
【分析】根据向量共线的判定定理结合平面向量基本定理逐项分析判断.
【详解】因为向量,向量为平面内两个不共线的单位向量,
且,,
对于选项A:若A、B、C三点共线,则,其中,
则,方程组无解,
所以A、B、C三点不共线,故A错误;
对于选项B:因为,
若A、C、D三点共线,则,其中,
则则,方程组无解,
所以A、C、D三点不共线,故B错误;
对于选项C:因为,
所以A、B、D三点共线,故C正确;
对于选项D:若B、C、D三点共线,则,其中,
则,方程组无解,
所以B、C、D三点不共线,故D错误;
故选:C.
4.(24-25高一下·广西来宾·月考)已知E,F分别是平行四边形ABCD的边BC和CD的中点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】以为一组基底,根据向量的线性运算求,即可得.
【详解】由题意可得:
,
又因为,即,
所以.
故选:B.
5.(24-25高一下·海南儋州·月考)是平面内不共线两向量,已知,,,若A,B,D三点共线,则k的值是( ).
A.3 B. C. D.2
【答案】A
【分析】由A,B,D三点共线,则存在实数,使,用表示后,由向量相等可得.
【详解】因为,,,
则,
又A,B,D三点共线,
故存在实数,使,即,
则,解得.
故选:A.
6.(多选)(2025高一·全国·专题练习)如果是平面内两个不共线的向量,那么下列说法中不正确的是( )
A.可以表示平面内的所有向量
B.对于平面内任一向量,使的实数对有无穷多个
C.若向量与共线,则有且只有一个实数,使得
D.若实数,使得,则且
【答案】BCD
【分析】利用平面向量的基本定理可判断A、B、D;利用向量共线定理可判断C;从而得出答案.
【详解】根据平面向量基本定理可知正确,
根据平面向量基本定理可知,如果一个平面的基底确定,
那任意一个向量在此基底下的实数对都是唯一的,故选项错误,
当两向量的系数均为0,这样的有无数个,故选项错误,
若实数,使得,则和可以有1个等于零,错误.
故选:.
7.(多选)(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·月考)设点是所在平面内一点,则下列说法正确的是( )
A.若,则点是边BC的中点
B.若,则点是边BC的三等分点
C.若,则点是边的重心
D.若,且,则的面积是面积的
【答案】ACD
【分析】根据向量的平行四边形法则,可判定A正确;由,得到,可判定B错误;取的中点,化简得到,可判定C正确;由,且,得到,设,得到三点共线,且,进而可判定D正确.
【详解】对于A中,根据向量的平行四边形法则,若,
则点M是边BC的中点,所以A正确;
对于B中,由,则,即,
则为的中点,所以B错误;
对于C中,如图所示,由,可得,
取的中点,可得,则点为的重心,所以C正确;
对于D中,由,且,
所以且,
设,可得,且,所以三点共线,
因为,所以为的一个三等分点(靠近),如图所示,
所以,即则的面积是面积的,所以D正确.
故选:ACD.
8.(多选)(25-26高一上·辽宁沈阳·期末)下列关于平面向量的说法中,正确的是( )
A.若,,则
B.若是一组基底,则也是一组基底
C.若,,是平面上不同的三点,且,则,,三点共线
D.若,则存在唯一的实数,使得
【答案】BC
【分析】根据平面向量共线的定义、基底的定义逐项判断即可.
【详解】因为,当时,不一定共线,所以A错误;
因为是一组基底,所以不共线,
假设共线,则存在实数使得,那么,
则共线,与已知条件矛盾,所以不共线,所以也是一组基底,B正确;
由可知向量共线,结合点B为公共点,故A、B、C三点共线,C正确;
因为,若且,则不存在实数使得,所以D错误.
故选:BC.
9.(多选)(24-25高一下·山东青岛·期中)如图,在梯形ABCD中,,,,,,,AC交BM于,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】利用向量运算求得,,然后利用结合数量积运算律建立方程求解判断C,由向量线性运算得,然后结合数量积的运算律及模的运算求解判断D,利用平面向量基本定理和三点共线的向量推论求得判断A,利用向量的线性运算求得判断B.
【详解】因为,,
所以
,所以,故C正确;
因为,所以,故D正确;
设,则,又三点共线,
所以,
由平面向量基本定理得,解得,所以,
则,
所以,故A正确,B错误.
故选:ACD.
10.(多选)(2025·全国·模拟预测)如图,在等腰梯形ABCD中,,E是BC的中点,连接AE,BD相交于点F,连接CF,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据平面向量的线性运算并结合平面向量共线定理即可判断答案.
【详解】对于A选项,
,故A选项正确;
对于B选项,因为B,F,D三点共线,设,由,所以存在唯一实数,使得,结合A可知,,因为不共线,所以,所以,故B选项正确;
对于C选项,结合B,,故C选项错误;
对于D选项,结合B,,故D选项正确.
故选:ABD.
11.(2025高三·全国·专题练习)在中,,点为内心.设,若,则 .
【答案】
【分析】先确认形状,然后求出内切圆半径,再利用平面向量的几何性质计算即可
【详解】由勾股定理的逆定理知以为直角.内切圆半径为,
故内切圆与的切点满足模长均为1,于是在正方形中易见
故.
故答案为:
12.(2025高三·全国·专题练习)设为的内心,,,,,则 .
【答案】/
【分析】先判断的形状,确定其内切圆半径,明确相关线段的长度,用为基底,表示即可.
【详解】如图:因为,所以为直角三角形.
设内切圆半径为.
则.
设内切圆与边,的切点分别为.
则.
又,
所以.
故答案为:
13.(24-25高一下·四川绵阳·期中)设是两个不共线的向量,若,且三点共线,则实数的值为 .
【答案】
【分析】利用共线向量定理结合平面向量基本定理列式计算得解.
【详解】由,
由三点共线,得,
则,又不共线,因此,解得,
所以实数的值为.
故答案为:
14.(24-25高一下·天津和平·期末)如图,在平行四边形中,是的中点,与交于点,设,,记(),则 .
【答案】
【分析】根据向量的线性运算和共线定理求解即可.
【详解】根据题意可知,,
因为三点共线,所以存在实数使得,
又因为三点共线,所以存在实数使得,
所以,解得,
所以,
所以,,,
故答案为:
15.(24-25高一下·重庆沙坪坝·期中)在中,点、满足,,点满足,为的中点,且、、三点共线,则
【答案】8
【分析】根据平面向量的线性运算和平面向量基本定理,使用基地表示出各向量,根据向量关系列出参数的方程,求出参数关系.
【详解】因为,所以,则,
所以,,
因为为的中点,故.
又因为、、三点共线,则,
所以,存在,使得,即,
所以,
又因为,且、不共线,所以,
所以,,故.
故答案为:8.
16.(2025高一·全国·专题练习)如图,在中,的角平分线与相交于点,利用向量证明.
【答案】证明见解析
【分析】结合角平分线的向量表示和定比分点公式可证.
【详解】设,
根据定比分点公式有,
而利用单位向量和共线定理,可得,
所以,
可得,,
两式相除可得.
17.(2025高一·全国·专题练习)如图,已知平行四边形,,和分别是和的中点,为和的交点,为和的交点,求证:三点共线.
【答案】证明见解析
【分析】设,由三点共线可得,利用基底,代入可求出,即可得证.
【详解】因为是的中点,
所以,
同理,.
因为三点共线,
所以.
又因为三点共线,
所以,
即,
可得,即,
即,所以三点共线.
18.(24-25高一下·广东·月考)已知为一组基底向量,其中.
(1)探究三点是否共线,若共线,给出证明;若不共线,说明理由;
(2)若与共线,求的值.
【答案】(1)共线,理由见解析
(2)
【分析】(1)利用平面向量的加法法则求出,再得到其与成倍数关系即可.
(2)利用给定条件结合不共线建立方程组,求解参数即可.
【详解】(1)因为,
所以由平面向量的加法法则得,
因为,所以,
即,故三点共线.
(2)若与共线,则,
得到,而为一组基底向量,则不共线,
得到,解得或.
19.(2025高一·全国·专题练习)在中,过重心的直线交边于点,交边于点,,,求证:.
【答案】证明见解析
【分析】解法一,利用表示,再根据三点共线得出,进而利用平面向量基本定理的唯一性得出关系;
解法二,利用表示,再根据三点共线得出系数和为1即可求证.
【详解】解法1:设,,
因为,,
所以,,
因为的重心,则,
因为三点共线,则存在,使得,即,
即,
所以,整理得,即,
两边同除以得.
解法2: 因为,,
所以,,
因为为的重心,所以,
因为三点共线,所以,得.
【点睛】
20.(24-25高一下·北京大兴·期中)如图,在中,点是的中点,,过点的直线分别交边于(不同于)两点,且,.
(1)当时,用向量表示,;
(2)证明:为定值.
【答案】(1),;
(2)证明见解析
【分析】(1)由是的中线和向量加法的平行四边形法则得到,再由表示出;
(2)由得到,又由、、三点共线,得到,从而表示出,因为,不共线,所以系数相等,得到的关系.
【详解】(1)因为点是的中点,所以是的中线,所以,
当时,;
(2)由(1)知,所以,
因为、、三点共线,所以,
所以,
由已知,,所以,
所以,
因为,不共线,所以,即,消去整理可得,
所以为定值.
【点睛】方法点睛:两直线交点在向量中的应用
本题中,点为直线和的交点,
所以、、三点共线,;、、三点共线,.
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