内容正文:
专题01 平面向量
7大高频考点概览
考点01平面向量基本概念及线性运算
考点02平面向量基本定理及坐标表示
考点03平面向量数量积定义
考点04平面向量数量积模长问题
考点05平面向量数量积夹角与垂直问题
考点06平面向量数量积投影问题
考点07平面向量数量积几何意义与极化恒等式
地 城
考点01
平面向量基本概念及线性运算
一、单选题
1.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市道外区·期中)下列说法中,正确的是( )
A.两个单位向量一定相等
B.两个相等的向量起点、方向、长度必须都相同
C.共线的单位向量必相等
D.若与不共线,则与都是非零向量
2.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市道外区·期中)在△ABC中,边BC上的中线为AD,点O满足,则等于( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·吉林省吉林市田家炳高级中学·期中)如图,在中,在线段上,满足,为线段上一点,且,则的值为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨第三中学校·期中)若点D在的边上,且,M是的中点,,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期中)等于( )
A. B. C. D.
6.(24-25高一下·吉林长春农安县·期中)如图,在平行四边形中,为的中点,与交于点,则( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高一下·吉林省松原市宁江区·期中)已知中,过中点的直线分别与直线交于点,且,,则的最小值为( )
A.9 B. C.7 D.
二、多选题
8.(24-25高一下·黑龙江省齐齐哈尔市联谊校·期中)关于向量,下列说法正确的是( )
A. B.若,则
C.若,则 D.若,则
9.(24-25高一下·内蒙古包头第九十三中学(北重三中)·期中)如图,在中,点是的上一点(不包括端点),过点的直线分别交直线,于不同的两点,且,则下列结论正确的是( )
A.
B.若是的中点,则
C.若是的中点,则
D.若,则
三、填空题
10.(24-25高一下·内蒙古乌海第一中学·期中)如图所示,在△OAB中,,,M,N分别是OA,OB上的点,且,.设AN与BM交于点P,用向量表示=_____
四、解答题
11.(24-25高一下·吉林省松原市·期中)如图,在中,点满足,是线段的中点,过点的直线与边分别交于点.
(1)若,求的值;
(2)若,求的最小值.
地 城
考点02
平面向量基本定理及坐标表示
一、单选题
1.(24-25高一下·内蒙古锡林郭勒盟第二中学·期中)已知向量,不共线,且向量,,若与反向,则实数的值为( )
A. B.
C.或 D.或
2.(24-25高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期中)已知,,且A,B,C三点共线,则x等于( )
A.1或 B. C.或 D.
3.(24-25高一下·内蒙古包头第九十三中学·期中)已知点,且为上靠近的三等分点,则的坐标为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一下·吉林省白城市·期中)已知,,点P满足,则点P的坐标是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·内蒙古乌海市第一中学·期中)已知向量,,且,则实数的值为( )
A. B.2 C. D.8
6.(24-25高一下·内蒙古包头市第一中学·期中)已知向量,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.(24-25高一下·吉林省白城市·期中)已知、是同一平面内的两个不共线向量,则下列各组向量中,可以作为基底的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
8.(24-25高一下·内蒙古锡林郭勒盟第二中学·期中)如图所示,设O是平行四边形ABCD的两条对角线的交点,给出下列向量组,其中可作为该平面内所有向量的基底的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
四、解答题
9.(24-25高一下·吉林省松原市·期中)在平面直角坐标系xOy中,,,.
(1)若,求实数x,y的值;
(2)若,求实数m的值.
地 城
考点03
平面向量数量积定义
一、单选题
1.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市道外区·期中)已知三点,则等于( )
A. B. C. D.1
2.(24-25高一下·吉林·期中)已知向量,,若·=||·||,则实数的值为( )
A.4 B. C.或4 D.2
3.(24-25高一下·吉林地区普通高中友好学校联合体·期中)已知向量和的夹角为,且,,则( )
A.3 B. C. D.13
4.(24-25高一下·吉林长春·期中)已知四边形为平行四边形,,,,,则等于( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔市第一中学·期中)如图所示,在中,,,点是的中点,点在上,且.若,则( )
A.6 B.8 C. D.
二、多选题
6.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市道外区·期中)已知向量,,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
7.(24-25高一下·吉林省吉林市田家炳高级中学·期中)已知向量,则( )
A.若与垂直,则 B.若,则的值为
C.若,则 D.若,则与的夹角为
三、填空题
8.(24-25高一下·吉林·期中)在菱形中,是的中点,若,则 __________ .
四、解答题
9.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市第一中学·期中)已知向量与的夹角为,且,
(1)求的值.
(2)在三角形中,,且,求
10.(24-25高一下·吉林·期中)如图,正方形ABCD的边长为6,是AB的中点,是BC边上靠近点的三等分点,AF与DE交于点.
(1)设,求的值;
(2)求的余弦值.
地 城
考点04
平面向量数量积模长问题
三、填空题
1.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)已知向量满足,且与夹角的余弦值为,则__________.
2.(24-25高一下·内蒙古锡林郭勒盟第二中学·期中)已知向量,的夹角为45°,且,,则______.
3.(24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔市第一中学·期中)已知向量满足,,且,则________.
四、解答题
4.(24-25高一下·黑龙江省牡丹江市第二高级中学·期中)已知向量与的夹角为60°,=1,.
(1)求及;
(2)求.
地 城
考点05
平面向量数量积夹角与垂直问题
一、单选题
1.(24-25高一下·吉林省松原市宁江区·期中)已知,若,则实数( )
A. B.2 C. D.3
2.(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)已知向量,若,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·内蒙古包头市第一中学·期中)已知,且与垂直,则等于
A. B.± C.± D.±
4.(24-25高一下·黑龙江省齐齐哈尔市第八中学·期中)已知向量, ,且,则( )
A. B. C. D.
三、填空题
5.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市第一中学·期中)已知,,若与的夹角为钝角,则实数的取值范围是__________.
四、解答题
6.(24-25高一下·吉林长春·期中)已知向量,满足,.
(1)若,求;
(2)若,求当k为何值时,.
7.(24-25高一下·吉林省白城市·期中)已知向量,.
(1)求;
(2)若向量,且,求m的值;
(3)求与垂直的单位向量的坐标.
8.(24-25高一下·吉林省吉林市田家炳高级中学·期中)已知向量,,.
(1)求;
(2)求与的夹角.
9.(24-25高一下·内蒙古乌海市第一中学·期中)已知,,且与的夹角为120°,求:
(1);
(2)与的夹角.
10.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)已知向量,满足,且,.
(1)求;
(2)求向量与的夹角的余弦值;
(3)若向量与的夹角为锐角,求实数的取值范围.
11.(24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔·期中)设A,,,为平面内的四点,且.
(1)若,求点的坐标;
(2)设向量,若与夹角为钝角,求实数的范围.
地 城
考点06
平面向量数量积投影问题
一、单选题
1.(24-25高一下·吉林省白城市·期中)已知向量,满足,且,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔市第一中学·期中)已知平面向量是两个单位向量,在上的投影向量为,则( )
A.1 B. C. D.
三、填空题
3.(24-25高一下·吉林长春·期中)已知非零向量,满足,,若,则在方向上的投影向量的坐标为_______.
4.(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知单位向量,向量在向量上的投影向量为,则向量与的夹角为__________.
5.(24-25高一下·吉林省吉林市田家炳高级中学·期中)已知对任意平面向量,把B绕其起点沿逆时针方向旋转得到向量叫做把点B绕点A沿逆时针方向旋转得到点P.已知平面内点,点,把点B绕点A沿逆时针后得到点P,向量为向量在向量上的投影向量,则______.
四、解答题
6.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市道外区·期中)已知与是平面内的两个向量,,,与的夹角为.
(1)求;
(2)求;
(3)在平面直角坐标系下,若,求在方向上的投影向量的坐标.
7.(24-25高一下·内蒙古锡林郭勒盟第二中学·期中)已知平面向量.
(1)若,求与的夹角;
(2)若,求向量在向量上的投影向量.
地 城
考点07
平面向量数量积几何意义与极化恒等式
一、单选题
1.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市第一中学·期中)已知菱形 边长为, 则 ( )
A. B. C.2 D.4
2.(24-25高一下·内蒙古包头市第九十三中学·期中)正六边形在中国传统文化中象征着 “六合” 与 “六顺” , 这种形状常被用于各种传统装饰和建筑中,如首饰盒、古建筑的窗户、古井口等. 已知 6 个边长均为 2 的正六边形的摆放位置如图所示, 是这 6 个正六边形内部 (包括边界) 的动点,则 的最大值为( )
A.12 B.16 C.18 D.20
3.(24-25高一下·吉林长春·期中)如图,边长为的正方形ABCD内接于圆O,P是弧BC(包括端点)上一点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一下·内蒙古乌海市第一中学·期中)如图,已知正方形的边长为4,若动点P在以为直径的半圆上(正方形内部,含边界),则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
5.(24-25高一下·吉林省白城市·期中)窗花是贴在窗子或窗户上的剪纸,是中国古老的传统民间艺术之一,图1是一个正八边形窗花,图2是从窗花图中抽象出的几何图形的示意图.已知正八边形ABCDEFGH的边长为,点P是正八边形ABCDEFGH边上任意一点,则下列说法正确的是( )
A.
B.的最小值为
C.的最大值为
D.若P在线段BC上,且,则的取值范围为
三、填空题
6.(24-25高一下·吉林省长春市农安县·期中)在梯形中,,,,,若在线段上运动,且,则的最小值为_________.
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专题01平面向量
目目
考点01
平面向量基本概念及线性运算
一、单选题
1.D
2.A.
3.D
4.C.
5.B.
6.A
7.B
二、多选题
8.AB
9.BCD
三、填空题
0.+号6
四、解答题
1.【详解】(①)解:因为PC=28驴
所以亚-孤+P-西+C=+a+C-号+4C
因为0是线段p的中点,所以0=P=背丽+名C,
6
设=x,则有40-背征+C,
6
因为CQE三点共线,所以+。1,解得x即6
5B,
所以B-,所以6子
5
(2)解:因为丽=正+丽=花+入征=1+刘征,同理可得4C=1+川F,
由1)可知,0-号兮西+若c,所以0-1正+1号正,
6
3
6
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因为E,O,F三点共线,所以3
1+2++世=1,即22+u=3
6
*22*-片并-慢哥-
所以入μ32μ
当且仅当4=2:即u=3反-3-6=2时取等号,
2
1+1
3+2W2
所以入“的最小值为3,
目目
考点02
平面向量基本定理及坐标表示
一、单选题
1.B
2.A
3.B.
4.C
5.A
6.C
二、多选题
7.BCD
8.AC
四、解答题
9.【详解】(1)由0C=x01+05,有8-)=1,2+(-2,3到,
x-2y=8,
[x=2,
有2x+3y=-5,解得y=-3,
故x=2,y=-3:
(2)由B=(-3,1,m0A+0c=m1,2+(8-5到=(m+8,2m-5)
又由4B1八m01+0C,有(m+8)x1-(-3列×2m-5列=0,
解得m=1,故m=1
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目目
考点03
平面向量数量积定义
一、单选题
1.C
2.B
3.A
4.C
5.B
二、多选题
6.ABD
7.BC
三、填空题
8.1.
四、解答题
9.【详解】4)2a--10即4回-4dcos45+=10,故-22-6=0,故
-36+2=0,因为>0故=35
(2)因为D-20C,放0-写0+号C,
放D8c-(传B+号Cac-丽
23,
即AD.BC=32
10.【详解】()由题意知,厅=历+F-+8C=a+c
又际=函8C,所以=写,故*y=片-
236
(2)如图所示,建立以点A为原点的平面直角坐标系.
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则D(0,6,E30),40,0),F6,2,DE=(3,6,AF=(6,2
由于∠EMF就是DE,AF
的夹角
M
的余弦值为
∴.cos∠EMF=
DE·AF
18-12
2
.∴.∠EMF
B
DE AF
V9+36V36+410
10
目目
考点04
平面向量数量积模长问题
三、填空题
1.5
2.
3.3
四、解答题
4.【详解】(1)由题设=5+1=2,则a-6=6cos0=1×2c0s60°=1.
(2)由a-26=ā-2b=a2-4a-6+46
=12-4×1×2×c0s60°+4×22=13,
所以反-2=B
目目
考点05
平面向量数量积夹角与垂直问题
一、单选题
1.C.
2.D
3.B.
4.C.
三、填空题
5.m2(2
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四、解答题
6.【详解】()根据题意,a-6a1cos60=1x2x)=l,
2
所以a+=V++2a-万=P+22+2=V万
(2)因为a-j1a,即a-6a=0,
即a-a-6=0,则a-6=1,
由a-6列1(a+25
得ā+26a-6=a2-262+(2k-后-万=k-8+(2k-)=3张-9=0
解得k=3,
所以当k=3时,(ā-61(ā+26
7.【详解】1)由向量a=(2,-0,6=6),得2a-6=(42)-6,5)=0-7),
所以2ā-b=VP+(-7)=52
=(-1,m)a+c=(2,-1)+(-1,m)=(1,m-1)
(2)向量
,则
8
由(a+c1历,得3(m-)=1x5,解得m=
,
8
所以m的值为3:
(3)ā+五=(2,-)+3,5)=(5,4),设与a+6垂直的向量“=(化》
则5r+4y=0,取x=4,得i=4,-),则=V4+(5=4】
45
与向量共线的单位向显为荷+4-)=女后,
1
所以与6有省的位的限的整东{行司度有高】
45
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8.【详解】(4)a-利=3+=2,
故a-=a-}=a-2ab+6=4,
故3-2a-6+1=4,解得a-6=0,
故a+=a+6°=a+2a-6+万-3+0+1=4,
所以6+-2:
(2)cos0=
(a+ba-a2-6_3-1_1
a+8a-2x242,
又6e0,小,放0-子
9.【详解】4)因为=4,月=2,且a与5的夹角为120,
所以a6=同同cos120=4x2x(2=4,
所以(2a-=4i2-4i-万+=4a-4a6+5=64+16+4=84,
所以2a-列=-v(2a-b=v84=22
(2)因为i(a+=a2+a-6=-4=16-4=12
a+=Va+b=Va2+2ab+6=+2a-6+-Vi6-8+4=12=2W5,
所以osGi+5=a石+b2_5
1d-a+64×252,
因为a,a+6e0,列
30°
所以与a+币的夹角为30.
10.【详解】(1)因为a+2-位-26)=2,所以-46=2,即a416=2,
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又ak
6,所以卡1,
(2)因为51a-2D,所以5-(a-2而=0,即a-6-2刘5非0,所以a:6=2,
所以cos0
a.6_6
ab3·
(3)a-36)-a-30)=2-3r2+3到a-6+952=-62+15-6
由题意知a-3b-(a-36)>0且向量0-36与a-36不同向共线,
所以6+151-6>0
当向量a-3b与a-36同向共线时,a-36=(a-36列>0),即得1=从,-31=-3k,
解得1=k=1(负值舍去).
所以60+151-6>0
≠1
且
1
解得2下1<2
2日t1,即实数1的取值范围为21U0,2)
1.【详解】(1)设点D》,则AB=山,-5)CD=x-4,y-)
1=x-4
x=5
由AB=CD,得(1,-5)=(x-4,y-1),即-5=y-1,解得y=-4,
(5,-4)
所以点D的坐标为
(2)依题意,u=B=1,-),万=BC=(2,3)
则ka-b=k-2-5k-3),a+30=(1,4
由如-6与日+36夹角为纯角,得a-可(a+汤<0,且a-5与+36不共线,
7(k-2)+4(-5k-3)<0
1
所以4k-2)≠7-5k-3),解得k>-2且k≠-3,
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所以实数的范围是(-2U(-子+)
目目
考点06
平面向量数量积投影问题
一、单选题
1.D
2.B
三、填空题
51
3.4’4
4.3
5.2-5,-2+2
四、解答题
6.【详解】(1)a-6=acos(a,)=2x1xcos元-1
(2)因为a+2=0+46+4a-6=2+4+4=10,
所以a+2=10
(3)-在,方向上的投影向量为
-6.6=6=万=10)
7.【详解】(1)由题设+6=0-2)+0,)=(2,x-2),又a+61a,
所以a+6a=(2,x-2)l,-2)=2+4-2x=0,则x=3,故5=(1,3),
a6-06o-年.ms
所以位动-要
(2)由a+列11e,则2x5-)=4×(c-2,可得r=3,则5=1,3),
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a65高6-(g3
所以向量。在向量方上的投影向量1b11b110
目目
考点07
平面向量数量积几何意义与极化恒等式
一、单选题
1.B.
2.C
3.C
4.B
二、多选题
5.ABD
三、填空题
6号
919
专题01 平面向量
7大高频考点概览
考点01平面向量基本概念及线性运算
考点02平面向量基本定理及坐标表示
考点03平面向量数量积定义
考点04平面向量数量积模长问题
考点05平面向量数量积夹角与垂直问题
考点06平面向量数量积投影问题
考点07平面向量数量积几何意义与极化恒等式
地 城
考点01
平面向量基本概念及线性运算
一、单选题
1.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市道外区·期中)下列说法中,正确的是( )
A.两个单位向量一定相等
B.两个相等的向量起点、方向、长度必须都相同
C.共线的单位向量必相等
D.若与不共线,则与都是非零向量
【答案】D
【分析】根据单位向量的定义,向量相等,向量共线的概念分析各个选项即可得到答案.
【详解】对选项A,根据单位向量的定义,单位向量的方向不确定,故A选项错误;对选项B,两个向量相等只需要长度相等,方向相同,但起点不一定相同,故B错误;对选项C,共线的单位向量可能方向相反,此时两向量不相等,故C错误;对选项D,因为零向量与任意向量都共线,故若与不共线,则与都是非零向量,D正确.
故选:D
2.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市道外区·期中)在△ABC中,边BC上的中线为AD,点O满足,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用向量的线性运算可求.
【详解】
,
故,
故选:A.
3.(24-25高一下·吉林省吉林市田家炳高级中学·期中)如图,在中,在线段上,满足,为线段上一点,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据向量的线性运算直接化简可得解.
【详解】由已知为线段上一点,
设,,
则,
又,
则,
所以,
则,解得,
故选:D.
4.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨第三中学校·期中)若点D在的边上,且,M是的中点,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据图形的几何性质,由向量的线性运算,可得答案.
【详解】
由为的中点,则,
由,则,
由图可知,则,
可得,所以.
故选:C.
5.(24-25高一下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期中)等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平面向量的线性运算化简即可.
【详解】.
故选:B.
6.(24-25高一下·吉林长春农安县·期中)如图,在平行四边形中,为的中点,与交于点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用几何关系,确定,再利用向量的线性运算,即可求解.
【详解】因为,所以,
由题可知,所以,
即.
故选:A
7.(24-25高一下·吉林省松原市宁江区·期中)已知中,过中点的直线分别与直线交于点,且,,则的最小值为( )
A.9 B. C.7 D.
【答案】B
【分析】根据三点共线可求的关系式,再结合基本不等式可求的最小值.
【详解】因为为的中点,故,
而三点共线,故存在实数,使得,
所以,而不共线,
故,所以,
故,
当且仅当时等号成立,故的最小值为,
故选:B.
二、多选题
8.(24-25高一下·黑龙江省齐齐哈尔市联谊校·期中)关于向量,下列说法正确的是( )
A. B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】AB
【分析】依据向量加法的三角形法则可判断A,依据向量的概念可判断BC,依据平行向量的概念可判断D.
【详解】,当且仅当方向相同或中至少有一个零向量时等号成立,A正确;
当时,,B正确;
若和无法比较大小,C错误;
当时,与可能不共线,D错误.
故选:AB.
9.(24-25高一下·内蒙古包头第九十三中学(北重三中)·期中)如图,在中,点是的上一点(不包括端点),过点的直线分别交直线,于不同的两点,且,则下列结论正确的是( )
A.
B.若是的中点,则
C.若是的中点,则
D.若,则
【答案】BCD
【分析】根据向量的数乘运算法则和向量的共线定理逐一判断各选项即可.
【详解】解:,A错误;
若是的中点,则,
由三点共线可设,则,
∴,
∴,得,B,C正确;
设,则,
∵三点共线,∴,得,D正确;
故选:BCD.
三、填空题
10.(24-25高一下·内蒙古乌海第一中学·期中)如图所示,在△OAB中,,,M,N分别是OA,OB上的点,且,.设AN与BM交于点P,用向量表示=_____
【答案】
【分析】先根据相似三角形求出点P在线段上的具体位置,再根据平面向量的加减法几何运算,用平面向量基底表示出目标向量即可.
【详解】
如图所示,作中点,连接,是得三等分点,则,
在中点为中点,点为中点,所以,
所以,因为,可得,
所以,
由,
故答案为:.
四、解答题
11.(24-25高一下·吉林省松原市·期中)如图,在中,点满足,是线段的中点,过点的直线与边分别交于点.
(1)若,求的值;
(2)若,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)因为,根据向量的线性运算法则,得到,根据是线段的中点,得到,根据三点共线,求得,进而求得的值;
(2)根据题意,得到和,结合三点共线,求得,化简,结合基本不等式,即可求解.
【详解】(1)解:因为,
所以
因为是线段的中点,所以,
设,则有,
因为三点共线,所以,解得,即,
所以,所以.
(2)解:因为,同理可得,
由(1)可知,,所以,
因为三点共线,所以,即,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
地 城
考点02
平面向量基本定理及坐标表示
一、单选题
1.(24-25高一下·内蒙古锡林郭勒盟第二中学·期中)已知向量,不共线,且向量,,若与反向,则实数的值为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】B
【分析】根据共线定理有,再由平面向量基本定理列方程组可得.
【详解】∵向量,不共线,且向量,,与反向,
∴存在实数使,
于是.
整理得.
由于向量,不共线,所以有,
整理得,解得或.
又因为,所以,故.
故选:B.
2.(24-25高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期中)已知,,且A,B,C三点共线,则x等于( )
A.1或 B. C.或 D.
【答案】A
【分析】分由三点共线,可得与共线,根据共线向量坐标表示求解.
【详解】因为三点共线,所以与共线,
则,解得或.
故选:A
3.(24-25高一下·内蒙古包头第九十三中学·期中)已知点,且为上靠近的三等分点,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】转化为,利用向量的坐标运算求解即可.
【详解】由题意得,则,
,
所以的坐标为.
故选:B.
4.(24-25高一下·吉林省白城市·期中)已知,,点P满足,则点P的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出向量的坐标,进而求出点的坐标.
【详解】点,,则,于是,
所以点的坐标为.
故选:C
5.(24-25高一下·内蒙古乌海市第一中学·期中)已知向量,,且,则实数的值为( )
A. B.2 C. D.8
【答案】A
【分析】由向量平行的坐标公式代入计算,即可得到结果.
【详解】由可得,解得.
故选:A
6.(24-25高一下·内蒙古包头市第一中学·期中)已知向量,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据向量减法的坐标运算可得.
【详解】因为,所以.
故选:C
二、多选题
7.(24-25高一下·吉林省白城市·期中)已知、是同一平面内的两个不共线向量,则下列各组向量中,可以作为基底的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】BCD
【分析】利用基底的定义,逐项分析判断.
【详解】对于A,,A不可以;
对于B,假定与共线,则,
则且,矛盾,向量和不共线,B可以;
对于C,不能由表示出,即向量和不共线,C可以;
对于D,假定与共线,则,
则且,矛盾,向量和不共线,D可以.
故选:BCD
8.(24-25高一下·内蒙古锡林郭勒盟第二中学·期中)如图所示,设O是平行四边形ABCD的两条对角线的交点,给出下列向量组,其中可作为该平面内所有向量的基底的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】AC
【分析】分析两个向量是否共线,不共线的两个向量可以作为基底.
【详解】B中与共线,D中与共线,A、C中两向量不共线,
故选:AC.
四、解答题
9.(24-25高一下·吉林省松原市·期中)在平面直角坐标系xOy中,,,.
(1)若,求实数x,y的值;
(2)若,求实数m的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用向量坐标化的线性运算即可得到关于的方程组,解出即可;
(2)首先计算得,再利用向量共线得到关于的方程,解出即可.
【详解】(1)由,有,
有解得
故;
(2)由,,
又由,有,
解得,故.
地 城
考点03
平面向量数量积定义
一、单选题
1.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市道外区·期中)已知三点,则等于( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【分析】由向量的坐标表示进行线性运算和数量积运算即可.
【详解】由题意知,,
所以.
故选:C
2.(24-25高一下·吉林·期中)已知向量,,若·=||·||,则实数的值为( )
A.4 B. C.或4 D.2
【答案】B
【分析】根据向量数量积运算公式(其中为与的夹角),结合已知条件得出两向量夹角的值,进而判断两向量的关系,再根据向量平行的坐标表示列出方程求解的值.
【详解】由向量数量积运算公式可得:
因为和均不为,所以.
又因为,所以,即与同向,那么与共线.
已知,,且与共线,则有:
即,整理得.解得或.
当时,,,此时,两向量反向,不符合题意,舍去.
当时,,,此时,两向量同向,符合题意.
实数的值为.
故选:B.
3.(24-25高一下·吉林地区普通高中友好学校联合体·期中)已知向量和的夹角为,且,,则( )
A.3 B. C. D.13
【答案】A
【分析】利用平面向量的数量积公式和运算律求解即可.
【详解】由题意可得,
故选:A
4.(24-25高一下·吉林长春·期中)已知四边形为平行四边形,,,,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据条件,利用向量的线性运算及数量积的运算律,得,即可求解.
【详解】因为,则,
又,则,,
所以,
又,,所以,
故选:C.
5.(24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔市第一中学·期中)如图所示,在中,,,点是的中点,点在上,且.若,则( )
A.6 B.8 C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用基底表示向量,再利用数量积的运算律求解.
【详解】由,得,由点是的中点,,
得,,
则
,解得.
故选:B.
二、多选题
6.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市道外区·期中)已知向量,,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】ABD
【分析】由两个平面向量平行、垂直的坐标公式计算可分别判断A项、B项,由平面向量的模、数量积的坐标公式计算可分别判断C项、D项.
【详解】因为向量,,
若,则,所以,故A正确;
若,则,所以,故B正确;
若,解得,故C错误;
若,则,所以,故D正确;
故选:ABD.
7.(24-25高一下·吉林省吉林市田家炳高级中学·期中)已知向量,则( )
A.若与垂直,则 B.若,则的值为
C.若,则 D.若,则与的夹角为
【答案】BC
【分析】根据题意,结合向量垂直的坐标表示,数量积的坐标运算,模的坐标表示,以及向量夹角的公式,逐项求解,即可得到答案.
【详解】因为向量,,
对于A中,若与垂直,可得,解得,所以A不正确;
对于B中,若,可得,解得,即,
则,所以B正确;
对于C中,若,可得,则,
所以,所以C正确;
对于D中,若,可得,则,
此时,所以D错误.
故选:BC.
三、填空题
8.(24-25高一下·吉林·期中)在菱形中,是的中点,若,则 __________ .
【答案】
【分析】根据平面向量基本定理及向量的线性运算将题中的向量用,表示出来,根据向量数量积的运算律,化简整理整体代换即可求解.
【详解】
在菱形中,由平面向量的加法法则可知:.
∵是的中点,∴.
故答案为:.
四、解答题
9.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市第一中学·期中)已知向量与的夹角为,且,
(1)求的值.
(2)在三角形中,,且,求
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将两边平方,结合数量积公式化简求解即可;
(2)以,为基底化简,再根据数量积公式求解即可
【详解】(1)即,故,故,因为故
(2)因为,故,
故,
即
10.(24-25高一下·吉林·期中)如图,正方形ABCD的边长为6,是AB的中点,是BC边上靠近点的三等分点,AF与DE交于点.
(1)设,求的值;
(2)求的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合图形,由向量的加法法则可得;
(2)建立以点为原点的平面直角坐标系,由坐标计算向量的夹角可得.
【详解】(1)由题意知,,
又,所以,故;
(2)如图所示,建立以点为原点的平面直角坐标系.
则.
由于就是的夹角.
的余弦值为.
地 城
考点04
平面向量数量积模长问题
三、填空题
1.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)已知向量满足,且与夹角的余弦值为,则__________.
【答案】
【分析】利用向量数量积求模即可.
【详解】.
故答案为: .
2.(24-25高一下·内蒙古锡林郭勒盟第二中学·期中)已知向量,的夹角为45°,且,,则______.
【答案】
【分析】利用向量模的运算法则,结合向量的数量积求解即可.
【详解】因为向量,的夹角为45°,且,,
所以
.
故答案为:.
3.(24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔市第一中学·期中)已知向量满足,,且,则________.
【答案】
【分析】 根据复数模长公式计算即可.
【详解】.
故答案为:.
四、解答题
4.(24-25高一下·黑龙江省牡丹江市第二高级中学·期中)已知向量与的夹角为60°,=1,.
(1)求及;
(2)求.
【答案】(1)2,1;
(2).
【分析】(1)利用模长坐标公式求,再由数量积的定义求;
(2)应用向量数量积的运算律求即可.
【详解】(1)由题设,则
(2)由 ,
所以.
地 城
考点05
平面向量数量积夹角与垂直问题
一、单选题
1.(24-25高一下·吉林省松原市宁江区·期中)已知,若,则实数( )
A. B.2 C. D.3
【答案】C
【分析】根据向量垂直的坐标表示,列出方程,即可求解.
【详解】由题意,向量,
则,
因为,可得 ,
解得.
故选:C.
2.(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)已知向量,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据两向量垂直的坐标运算求解.
【详解】由,
得=0,
得;
又,故 ,
,故 ,
,
代入得:,
.
故选:D
3.(24-25高一下·内蒙古包头市第一中学·期中)已知,且与垂直,则等于
A. B.± C.± D.±
【答案】B
【详解】试题分析:根据与垂直,可得,整理可得即,所以,选B.
考点:平面向量垂直的判定与性质.
4.(24-25高一下·黑龙江省齐齐哈尔市第八中学·期中)已知向量, ,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据向量垂直的坐标表示即可得到方程,解出即可.
【详解】,,则,
即,解得.
故选:C.
三、填空题
5.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市第一中学·期中)已知,,若与的夹角为钝角,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】根据平面向量的夹角为钝角,得出两向量的数量积小于0,且不共线;由此求出的取值范围.
【详解】向量,,且与的夹角为钝角,
所以,且与不共线;
所以,解得且,
所以实数的取值范围是,
故答案为:
四、解答题
6.(24-25高一下·吉林长春·期中)已知向量,满足,.
(1)若,求;
(2)若,求当k为何值时,.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用数量积的运算律,求解作答;
(2)利用垂直关系的向量表示求解作答.
【详解】(1)根据题意,,
所以;
(2)因为,即,
即,则,
由,
得,
解得,
所以当时,.
7.(24-25高一下·吉林省白城市·期中)已知向量,.
(1)求;
(2)若向量,且,求m的值;
(3)求与垂直的单位向量的坐标.
【答案】(1);
(2);
(3)或.
【分析】(1)利用向量线性运算的坐标表示求出,再利用向量的模的坐标公式求出;
(2)利用向量线性运算的坐标表示及向量共线的坐标表示求出值;
(3)求出的坐标,再利用向量垂直的坐标表示求出一个向量,结合单位向量的意义求得答案.
【详解】(1)由向量,,得,
所以.
(2)向量,则,
由,得,解得,
所以m的值为.
(3),设与垂直的向量,
则,取,得,则,
与向量共线的单位向量为,
所以与垂直的单位向量的坐标或.
8.(24-25高一下·吉林省吉林市田家炳高级中学·期中)已知向量,,.
(1)求;
(2)求与的夹角.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)求出,利用向量数量积运算法则得到,故,求出模长;
(2)利用向量夹角余弦公式得到,得到.
【详解】(1),
故,
故,解得,
故,
所以;
(2),
又,故.
9.(24-25高一下·内蒙古乌海市第一中学·期中)已知,,且与的夹角为120°,求:
(1);
(2)与的夹角.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)根据数量积的定义及运算律先求出的值,再计算的值.
(2)根据数量积的定义及运算律先算出和的值,再根据夹角公式计算即可.
【详解】(1)因为,,且与的夹角为,
所以,
所以,
所以.
(2)因为,
,
所以,
因为,
所以与的夹角为.
10.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)已知向量,满足,且,.
(1)求;
(2)求向量与的夹角的余弦值;
(3)若向量与的夹角为锐角,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用向量的数量积运算来求向量的模;
(2)利用向量的数量积运算来求夹角即可;
(3)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,所以,即,
又,所以,
(2)因为,所以,即,所以,
所以.
(3),
由题意知且向量与不同向共线,
所以,
当向量与同向共线时,,即得,
解得(负值舍去).
所以,且,
解得,且,即实数的取值范围为.
11.(24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔·期中)设A,,,为平面内的四点,且.
(1)若,求点的坐标;
(2)设向量,若与夹角为钝角,求实数的范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用向量的坐标表示,列式求解.
(2)利用向量夹角公式及向量共线的坐标表示,列式求出范围.
【详解】(1)设点,则,,
由,得,即,解得,
所以点的坐标为.
(2)依题意,,,
则,,
由与夹角为钝角,得,且与不共线,
所以,解得且,
所以实数的范围是.
地 城
考点06
平面向量数量积投影问题
一、单选题
1.(24-25高一下·吉林省白城市·期中)已知向量,满足,且,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用投影向量的定义求解.
【详解】由,得,
所以向量在向量上的投影向量为.
故选:D
2.(24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔市第一中学·期中)已知平面向量是两个单位向量,在上的投影向量为,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用投影向量的定义及数量积的运算律求解.
【详解】由在上的投影向量为,得,则,而是单位向量,
因此,又是单位向量,所以.
故选:B
三、填空题
3.(24-25高一下·吉林长春·期中)已知非零向量,满足,,若,则在方向上的投影向量的坐标为_______.
【答案】
【分析】根据已知求出.结合已知推得,求出,然后即可根据投影向量得出答案.
【详解】由已知可得,.
因为,
所以,
解得或(舍去),
所以,,
所以,向量在向量方向上的投影向量为,坐标为.
故答案为:.
4.(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知单位向量,向量在向量上的投影向量为,则向量与的夹角为__________.
【答案】
【分析】由投影向量的定义代入计算,即可得到结果.
【详解】设向量与的夹角为,
由题意可得,
则,又,则.
故答案为:
5.(24-25高一下·吉林省吉林市田家炳高级中学·期中)已知对任意平面向量,把B绕其起点沿逆时针方向旋转得到向量叫做把点B绕点A沿逆时针方向旋转得到点P.已知平面内点,点,把点B绕点A沿逆时针后得到点P,向量为向量在向量上的投影向量,则______.
【答案】/
【分析】根据题意,计算出 ,再利用投影向量的定义及模长公式即得.
【详解】因为,,所以,
,
所以P点坐标为,
所以,
所以.
故答案为:.
四、解答题
6.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市道外区·期中)已知与是平面内的两个向量,,,与的夹角为.
(1)求;
(2)求;
(3)在平面直角坐标系下,若,求在方向上的投影向量的坐标.
【答案】(1)1
(2)
(3).
【分析】(1)根据向量数量积的定义计算即可;
(2)根据向量数量积的运算律,直接平方计算即可;
(3)根据投影向量的计算公式即可得到答案.
【详解】(1).
(2)因为,
所以.
(3)在方向上的投影向量为.
7.(24-25高一下·内蒙古锡林郭勒盟第二中学·期中)已知平面向量.
(1)若,求与的夹角;
(2)若,求向量在向量上的投影向量.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由已知及向量垂直的坐标表示列方程求得,再应用向量夹角的坐标运算求夹角即可;
(2)由已知及向量平行的坐标表示列方程求的,根据投影向量的定义求向量在向量上的投影向量.
【详解】(1)由题设,又,
所以,则,故,
所以,而,
所以.
(2)由,则,可得,则,
所以向量在向量上的投影向量.
地 城
考点07
平面向量数量积几何意义与极化恒等式
一、单选题
1.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨市第一中学·期中)已知菱形 边长为, 则 ( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【分析】根据向量的数量积的定义计算即可.,
【详解】菱形边长为,所以的夹角为,
所以.
故选:B.
2.(24-25高一下·内蒙古包头市第九十三中学·期中)正六边形在中国传统文化中象征着 “六合” 与 “六顺” , 这种形状常被用于各种传统装饰和建筑中,如首饰盒、古建筑的窗户、古井口等. 已知 6 个边长均为 2 的正六边形的摆放位置如图所示, 是这 6 个正六边形内部 (包括边界) 的动点,则 的最大值为( )
A.12 B.16 C.18 D.20
【答案】C
【分析】过C作交延长线于E点,则,当C位于D点时,取得最大值,求此时的数量积即可.
【详解】
过C作交延长线于E点,则,
因为 6 个正六边形边长均为 2,如图,当C位于D点时,取得最大值,
此时,
,
故选:C.
3.(24-25高一下·吉林长春·期中)如图,边长为的正方形ABCD内接于圆O,P是弧BC(包括端点)上一点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】以A为坐标原点,所在直线分别为x轴、y轴,建立平面直角坐标系,应用向量的坐标运算即可求解.
【详解】如图,以A为坐标原点,所在直线分别为x轴、y轴,建立平面直角坐标系,则).
设,则.因为,所以.
由题意知,圆O的半径.因为点P在弧(包括端点)上,
所以,所以的取值范围是.
故选:C
4.(24-25高一下·内蒙古乌海市第一中学·期中)如图,已知正方形的边长为4,若动点P在以为直径的半圆上(正方形内部,含边界),则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作出辅助线,利用极化恒等式得到,结合的最值得到答案.
【详解】取的中点,连接,
则,,
两式分别平方再相减得,
设中点为,连接交圆弧于点,则当与重合时,最小,最小值为2,
当当与或重合时,最大,最大值为,
所以.
故选:B
二、多选题
5.(24-25高一下·吉林省白城市·期中)窗花是贴在窗子或窗户上的剪纸,是中国古老的传统民间艺术之一,图1是一个正八边形窗花,图2是从窗花图中抽象出的几何图形的示意图.已知正八边形ABCDEFGH的边长为,点P是正八边形ABCDEFGH边上任意一点,则下列说法正确的是( )
A.
B.的最小值为
C.的最大值为
D.若P在线段BC上,且,则的取值范围为
【答案】ABD
【分析】易得及的大小关系,即可判断A;易得当取得最小值时,点在上时,进而可判断B;根据数量积的几何意义可得当点在边上时,取得最大值,即可判断C;设,再根据平面向量的线性运算结合平面向量基本定理即可判断D.
【详解】对于A,由正八边形的结构特征可知:,
则,所以,
所以,故A正确;
对于B,由正八边形的结构特征可知,
当点在边上时(不包含两点),
的夹角为锐角,此时,
当点在上时,设,则
则,
当时,取得最小值,
综上所述,的最小值为,故B正确;
对于C,由题意可知,当点在边上时,
在方向上的投影最大,
最大值为,
根据数量积的几何意义可得的最大值为,故C错误;
对于D,设,
则
,
所以,
所以,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题
6.(24-25高一下·吉林省长春市农安县·期中)在梯形中,,,,,若在线段上运动,且,则的最小值为_________.
【答案】
【分析】根据题意建立直角坐标系,把转化为,利用二次函数求最值即可.
【详解】
如图示,以A为原点,为x轴正方向,为y轴正方向建立平面直角坐标系,则:、
不妨设
则
∴
∴的最小值为,当且仅当时取得.
故答案为:
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