专题01 平面向量(期末真题汇编,山东专用)高一数学下学期
2026-05-29
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教A版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 小结 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 平面向量 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.12 MB |
| 发布时间 | 2026-05-29 |
| 更新时间 | 2026-05-29 |
| 作者 | 数学精品团队 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58115156.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
汇集山东多地2024-2025年期末真题,聚焦平面向量三大核心考点,通过几何图形与实际情境融合,实现基础巩固与综合应用的梯度训练。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|27题|线性运算(如三角形向量表示)、数量积(如单位向量夹角)、坐标表示(如共线条件)|结合梯形、平行四边形等几何图形,考查基底表示与运算|
|多选题|10题|向量性质(如投影向量)、充要条件(如菱形判定)|设置多结论判断,强化逻辑推理(如重心坐标与三点共线)|
|填空题|12题|动态向量(如线段分点)、新定义运算(如叉乘模)|融入建筑测量、团扇文化等情境,体现实际应用|
|解答题|16题|综合应用(如中线长度计算、动态点轨迹)|设计多问递进(如向量表示→取值范围→存在性证明),衔接高考命题趋势|
内容正文:
专题01 平面向量
4大高频考点概览
考点01平面向量的线性运算
考点02平面向量的数量积
考点03平面向量的基本定理及坐标表示
地 城
考点01
平面向量的线性运算
一、单选题
1.(2024高一下·山东济南·期末)在中,记,,若,则( )
A. B. C. D.
2.(2024高一下·山东临沂·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
3.(2024高一下·山东聊城·期末)设,,任意一点P关于点A的对称点为M,关于点B的对称点为N,则等于( )
A. B. C. D.
4.(2024高一下·山东聊城·期末)P是所在平面上一点,满足,若,则的面积为( )
A.6 B.4 C.3 D.2
5.(2025高一下·山东滨州·期末)如图,平行四边形中,是的中点,在线段上,且,记,,则( )
A. B. C. D.
6.(2025高一下·山东德州·期末)已知,为平面内一组基底,,,,若,,三点共线,则的值为( )
A. B. C.2 D.5
7.(2025高一下·山东德州·期末)某数学兴趣小组成员为测量某建筑的高度,选取了在同一水平面上的,,三处(垂直于平面),如图.已知在,,处测得该建筑顶部的仰角分别为,,,是的中点,米,则该建筑的高度( )
A.米 B.米 C.米 D.米
8.(2025高一下·山东泰安·期末)已知向量,不共线,且向量与共线,则实数的值为( )
A.或 B.或3 C.或2 D.2
9.(2025高一下·山东威海·期末)已知P是所在平面内一点,满足,若,,则( )
A. B.12 C. D.18
10.(2025高一下·山东聊城·期末)在梯形中,,,,当点在内部运动时,的取值区间为,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
11.(2025高一下·山东青岛·期末)如图,在中,D是的中点,O是上一点,且,下列结论正确的有( )
A.
B.
C.过点作一条直线与边,分别相交于点E,F,若,,则
D.若是边长为4的正三角形,是边上的动点,则的取值范围是
三、填空题
12.(2024高一下·山东日照·期末)已知平行四边形ABCD,,,,.若F为线段DE上的一点,且,则______.
四、解答题
13.(2025高一下·山东青岛·期末)在中,角的对边分别为,且满足.
(1)求角;
(2)已知面积为,为7,求边上中线长.
14.(2024高一下·山东潍坊·期末)如图,在直角梯形中,,,,是的中点.
(1)求;
(2)连接,交于点,求;
(3)若,,,…,为边上的等分点,当时,求的值.
15.(2024高一下·山东枣庄·期末)如图,在等边中,点E为底边BC的中线AD的靠近点A的四等分点,过点E的直线分别与AB,AC交于点M,N.设,.
(1)若,用,分别表示,;
(2)若M为AB的中点.
(ⅰ)用,表示;
(ⅱ)若,求的边长t.
16.(2024高一下·山东临沂·期末)已知两个单位向量与的夹角为,设,.
(1)求最小值;
(2)若与的夹角为钝角,求的取值范围.
17.(2024高一下·山东威海·期末)如图,在直角梯形中,,,,,,为的中点,点满足,.
(1)用与表示;
(2)求的取值范围;
(3)若点为的重心,是否存在,使得,,三点共线?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
18.(2025高一下·山东济宁·期末)在矩形中,点是边上的中点,点在边上.
(1)若点是上靠近的四等分点,设,求的值;
(2)若,,当时,求的长.
地 城
考点02
平面向量的数量积
一、单选题
1.(2025高一下·山东日照·期末)已知,为单位向量,且,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
2.(2025高一下·山东滨州·期末)已知非零向量与满足,且,则为( )
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.等腰直角三角形
3.(2025高一下·山东枣庄·期末)已知|,,,则下列结论错误的是( )
A. B.若,则
C. D.在上的投影向量为
4.(2025高一下·山东东营·期末)如图,在平行四边形中,,,E为的中点,若,则( )
A.1 B. C. D.2
5.(2025高一下·山东潍坊·期末)团扇作为中国传统非物质文化遗产,蕴含着丰富的文化内涵和数学原理.图1是某团扇模型图,其扇面的平面图形可视为图2中的正八边形,其中,则( )
A. B. C. D.
6.(2025高一下·山东潍坊·期末)已知向量,,若,则( )
A.-2 B. C. D.1
7.(2025高一下·山东青岛·期末)在四边形ABCD中,若,则“”是“四边形是菱形”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.既不充分也不必要条件 D.充要条件
二、多选题
8.(2025高一下·山东威海·期末)已知为非零向量,则( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则为锐角 D.若,则
9.(2025高一下·山东日照·期末)在平面直角坐标系中,向量如图所示,则( )
A. B.
C. D.存在实数,使得与共线
10.(2025高一下·山东泰安·期末)已知向量,,,则下列选项正确的是( )
A.若,,则
B.若,则
C.若向量与的夹角为钝角,则
D.若,,则向量在向量方向上的投影向量为
11.(2025高一下·山东滨州·期末)已知向量,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.的最小值为3
C.若,则
D.若,则向量在向量上的投影向量的坐标是
12.(2025高一下·山东东营·期末)已知O是所在平面内一点,,,,则下列说法正确的是( )
A.外接圆的半径为 B.内切圆的半径为
C.若O是的外心,则在上的投影向量为 D.若O是的垂心,则在上的投影向量为
三、填空题
13.(2025高一下·山东聊城·期末)若向量在单位向量上的投影向量为,则______.
14.(2025高一下·山东临沂·期末)已知两个非零向量与的夹角为,我们把数量叫做向量与的叉乘的模,记作,即.若,,则的最小值为_______.
15.(2025高一下·山东泰安·期末)已知,,,则______.
16.(2025高一下·山东泰安·期末)在中,内角A,,的对边分别为,,,S为的面积,为的中点,且,,则的最大值为______.
17.(2025高一下·山东枣庄·期末)已知,,则 ________.
18.(2025高一下·山东济南·期末)设Ox,Oy是平面内的两条数轴,分别是与x轴、y轴正方向同向的单位向量.若,则把有序数对叫做向量在坐标系Oxy中的坐标.已知,,对任意,恒成立,则的取值范围为________.
四、解答题
19.(2025高一下·山东威海·期末)在平行四边形ABCD中,E为AB的中点,点F,G满足,.
(1)用,表示,;
(2)若,求;
(3)若,求的取值范围.
20.(2025高一下·山东青岛·期末)已知向量,
(1)若,求;
(2)若向量,,求与夹角的余弦值.
21.(2025高一下·山东聊城·期末)对于向量,,定义运算,已知向量,,.
(1)若,求t的值;
(2)若,求与夹角的余弦值.
22.(2025高一下·山东东营·期末)如图,已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,面积记为S,且,D是的中点,点E在线段上且,线段与线段交于点M.
(1)求角A的大小;
(2)若,求的值;
(3)若,且点G是的重心,求线段的最小值.
23.(2025高一下·山东潍坊·期末)记的内角,,的对边分别为,,.已知,,.
(1)求;
(2)若为的中点,求的长.
24.(2025高一下·山东潍坊·期末)已知向量,,.
(1)若,求的值;
(2)若,求.
25.(2025高一下·山东德州·期末)已知.
(1)若,求;
(2)若:
(i)求函数的单调递减区间;
(ii)英国数学家泰勒发现了如下公式:,其中,该公式被编入计算工具,计算工具计算足够多的项就可以确保显示值的准确性.运用上述思想,计算的值.(结果精确到小数点后3位,参考数据:)
地 城
考点03
平面向量的基本定理及坐标表示
一、单选题
1.(2025高一下·山东青岛·期末)在复平面中,为坐标原点,,,Z所对应的复数分别为,,,且,的面积为,则的面积为( )
A. B. C. D.
2.(2025高一下·山东聊城·期末)已知点,,则( )
A. B. C. D.
3.(2025高一下·山东日照·期末)如图,在中,,则( )
A. B.
C. D.
4.(2025高一下·山东临沂·期末)已知向量,,若,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(2025高一下·山东泰安·期末)在中,,,则( )
A. B. C. D.
6.(2025高一下·山东东营·期末)已知平面向量,,且,则( )
A. B. C. D.
7.(2025高一下·山东淄博·期末)在中,,点平分线段.设,,则( )
A. B. C. D.
8.(2024高一下·山东威海·期末)已知,向量,,则存在和,使得( )
A. B. C. D.
9.(2024高一下·山东菏泽·期末)已知向量,,则( )
A.2 B.3 C. D.
10.(2024高一下·山东济南·期末)如图,设,是平面内夹角为的两条数轴,,分别是与轴、轴正方向同向的单位向量.若向量,则有序数对叫做点在坐标系中的坐标.在该坐标系下,,,为不共线的三点,下列结论错误的是( )
A.线段中点的坐标为 B.重心的坐标为
C.,两点的距离为 D.若,则,,三点共线
11.(2024高一下·山东东营·期末)如图,已知,则( )
A. B.
C. D.
12.(2024高一下·山东东营·期末)已知与不共线,若与共线,则实数的取值为( )
A. B. C. D.
13.(2024高一下·山东滨州·期末)已知点,,,若A,B,C三点共线,则x的值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
14.(2024高一下·山东淄博·期末)如图,在矩形中,,,为上一点,.若,则的值为( )
A. B. C. D.
15.(2024高一下·山东青岛·期末)在平行四边形中,,若交于点M,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题
16.(2025高一下·山东淄博·期末)已知向量,其中,则下列说法正确的是( )
A.若,则的值为2
B.若,则的值为
C.若与的夹角为锐角,则
D.若,则与的夹角的余弦值为
17.(2024高一下·山东东营·期末)已知平面向量,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若与的夹角为钝角,则的取值范围为
D.若,则在上的投影向量的坐标为
18.(2024高一下·山东菏泽·期末)已知平面向量,,则( )
A.当时, B.若,则
C.若,则 D.若与的夹角为钝角,则
19.(2024高一下·山东淄博·期末)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.
三、填空题
20.(2025高一下·山东威海·期末)已知向量,,若,则_______.
21.(2025高一下·山东日照·期末)已知向量,若,则的值为___________.
22.(2024高一下·山东临沂·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_________.
23.(2024高一下·山东淄博·期末)平行四边形中,交于,则等于_____________.
四、解答题
24.(2025高一下·山东泰安·期末)已知中,内角,,所对的边为,,,其中,,的面积为.
(1)求角的大小;
(2)如图,点在边的延长线上,若,,求的长.
25.(2024高一下·山东聊城·期末)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,.
(1)若点P满足,求点P的坐标;
(2)若点D满足,,求向量的坐标.
26.(2024高一下·山东潍坊·期末)已知平面向量,.
(1)若,求;
(2)若,求.
27.(2024高一下·山东淄博·期末)设两个向量满足,
(1)求方向的单位向量;
(2)若向量与向量反向,求实数的值.
28.(2024高一下·山东济宁·期末)已知,,是同一平面内的三个不同向量,其中.
(1)若,且,求的坐标;
(2)若,且,求与的夹角的余弦值.
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专题01 平面向量
4大高频考点概览
考点01平面向量的线性运算
考点02平面向量的数量积
考点03平面向量的基本定理及坐标表示
地 城
考点01
平面向量的线性运算
一、单选题
1.(2024高一下·山东济南·期末)在中,记,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】直接根据已知条件以及向量加法和数乘的运算性质得到结果.
【详解】由已知有.
故.
故选:A.
2.(2024高一下·山东临沂·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】C
【分析】运用向量线性运算及三点共线结论即可求得结果.
【详解】连接,如图所示,
因为,
所以,
又因为,,
所以,
又因为、、三点共线,
所以,
所以.
故选:C.
3.(2024高一下·山东聊城·期末)设,,任意一点P关于点A的对称点为M,关于点B的对称点为N,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分析可知∥,且,结合向量的线性运算求解.
【详解】由题意可知:分别为的中点,则∥,且,
所以.
故选:D.
4.(2024高一下·山东聊城·期末)P是所在平面上一点,满足,若,则的面积为( )
A.6 B.4 C.3 D.2
【答案】B
【分析】根据题意可得,可知点为的一个三等分点(靠近点A),即可得面积.
【详解】因为,则,
即点为的一个三等分点(靠近点A),
所以的面积为.
故选:B.
5.(2025高一下·山东滨州·期末)如图,平行四边形中,是的中点,在线段上,且,记,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】取,作为基底,把 用基底表示出来,利用向量的减法即可表示出.
【详解】取,作为基底,因为是中点,则.
因为,所以,
所以.
故选:D.
6.(2025高一下·山东德州·期末)已知,为平面内一组基底,,,,若,,三点共线,则的值为( )
A. B. C.2 D.5
【答案】D
【分析】由题设可得,且,应用向量共线的坐标表示列方程求参数值.
【详解】由,又,且,,三点共线,
所以,则.
故选:D
7.(2025高一下·山东德州·期末)某数学兴趣小组成员为测量某建筑的高度,选取了在同一水平面上的,,三处(垂直于平面),如图.已知在,,处测得该建筑顶部的仰角分别为,,,是的中点,米,则该建筑的高度( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】B
【分析】设,首先表示出,,,再根据向量数量积运算列式求出得解.
【详解】设,可得,,,
因为是的中点,所以米,
由,得,
由,得,
所以,
,解得,
所以该建筑的高度米.
故选:B.
8.(2025高一下·山东泰安·期末)已知向量,不共线,且向量与共线,则实数的值为( )
A.或 B.或3 C.或2 D.2
【答案】C
【分析】根据向量共线的线性表示,可得,使,在利用向量相等的条件构建方程组,解方程组即可.
【详解】因为向量,不共线,所以,
又向量与共线,
所以,使,
则,解得或2.
故选:C.
9.(2025高一下·山东威海·期末)已知P是所在平面内一点,满足,若,,则( )
A. B.12 C. D.18
【答案】B
【分析】若是的中点,根据已知得,则,结合向量数量积的几何意义求数量积.
【详解】设是的中点,由,则,
所以,又,
则.
故选:B
10.(2025高一下·山东聊城·期末)在梯形中,,,,当点在内部运动时,的取值区间为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据向量的线性运算,确定的值即可.
【详解】如图:
取,过作,交于点,交于点.
设,因为三点共线,所以.
设,因为,
所以,.
因为共线,所以,所以.
因为且点在内运动,所以点在线段上,所以.
即,.所以.
故选:C
二、多选题
11.(2025高一下·山东青岛·期末)如图,在中,D是的中点,O是上一点,且,下列结论正确的有( )
A.
B.
C.过点作一条直线与边,分别相交于点E,F,若,,则
D.若是边长为4的正三角形,是边上的动点,则的取值范围是
【答案】ACD
【分析】根据向量的线性运算可判断AB;根据向量的线性运算以及三点共线可判断C;建立平面直角坐标系,利用向量的数量积的坐标运算可判断D.
【详解】对于A,由题意得,,
故,A正确;
对于B,,B错误;
对于C,,
,
,
因为三点共线,故可设,
即,解得,C正确;
对于D,以D为坐标原点,以为x轴,的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,
则,
则,
设,则,
,,
故,
当时,取最大值,
当时,取最小值,
即的取值范围是,D正确,
故选:ACD
三、填空题
12.(2024高一下·山东日照·期末)已知平行四边形ABCD,,,,.若F为线段DE上的一点,且,则______.
【答案】
【分析】根据给定条件,利用向量的线性运算及共线向量定理的推论求出,再利用数量积的运算律求解即得.
【详解】在中,,则,即,
于是,而点F在线段DE上,
因此,解得,则,
由,,,得,
则.
故答案为:
四、解答题
13.(2025高一下·山东青岛·期末)在中,角的对边分别为,且满足.
(1)求角;
(2)已知面积为,为7,求边上中线长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理边化角,利用内角和定理变角,即可求角;
(2)利用面积公式和余弦定理列出等式,再由向量中线的线性表示,借助向量的运算得到方程求解即可.
【详解】(1)因为,
由正弦定理边化角得
利用三角形内角和定理可得
即
因为所以,即
因为,所以.
(2)由得①
由得②
由①②得
由,
得.
14.(2024高一下·山东潍坊·期末)如图,在直角梯形中,,,,是的中点.
(1)求;
(2)连接,交于点,求;
(3)若,,,…,为边上的等分点,当时,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)建立合适的直角坐标系,再求出相关向量,根据向量数量积的坐标公式即可;
(2)设,,根据向量坐标运算得到方程组,解出,最后利用向量模的坐标公式即可;
(3)首先证明,最后转化为求解即可.
【详解】(1)因为,所以以为坐标原点,为轴,为轴,
建立如图所示平面直角坐标系,则,,所以.
(2)设,,
,所以,
所以,
所以,解得,
所以.
(3)在中,因为为中点,所以,
又因为是边的101等分点,
,
所以,
所以
由(2)得,
所以,
所以.
15.(2024高一下·山东枣庄·期末)如图,在等边中,点E为底边BC的中线AD的靠近点A的四等分点,过点E的直线分别与AB,AC交于点M,N.设,.
(1)若,用,分别表示,;
(2)若M为AB的中点.
(ⅰ)用,表示;
(ⅱ)若,求的边长t.
【答案】(1),
(2)(ⅰ)(ⅱ)3
【分析】(1)由结合向量的减法运算得出,再由结合平行四边形法则得出;
(2)(ⅰ)由向量的运算得出,,结合得出点的位置,再由减法、数乘运算得出;(ⅱ)先由向量的运算表示,再由数量积运算得出t.
【详解】(1)因为,所以,
所以.
(2)(ⅰ)设,因为三点共线,
所以存在唯一的实数,使得,
所以,即.
所以,
即.
由(1)可得,即,且.
解得,所以,
(ⅱ)由,
,得,
即,即,
解得,所以的边长为.
16.(2024高一下·山东临沂·期末)已知两个单位向量与的夹角为,设,.
(1)求最小值;
(2)若与的夹角为钝角,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先得,,然后利用模长公式将所求转换为关于的函数的最小值即可;
(2)由题意得且,不共线,由此可列出关于的不等式组,从而求解.
【详解】(1)由题意,
因为,,所以
所以,
所以,等号成立当且仅当,
所以最小值是;
(2)因为,,
所以,
设,共线,即设,
因为向量与不共线,
所以,解得,
若与的夹角为钝角,
则,且,
解得的取值范围是.
17.(2024高一下·山东威海·期末)如图,在直角梯形中,,,,,,为的中点,点满足,.
(1)用与表示;
(2)求的取值范围;
(3)若点为的重心,是否存在,使得,,三点共线?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【分析】(1)利用向量的线性运算可得答案;
(2)利用向量的线性运算、数量积的运算可得答案;
(3),, 若,,三点共线,则,求出可得答案.
【详解】(1);
(2),且,即,
所以,
又因为,所以;
(3)若点为的重心,则,
又因为,
若,,三点共线,则使得,
可得,解得,
所以存在,使得,,三点共线.
18.(2025高一下·山东济宁·期末)在矩形中,点是边上的中点,点在边上.
(1)若点是上靠近的四等分点,设,求的值;
(2)若,,当时,求的长.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据平面向量的线性运算可得,再根据平面向量基本定理即可得出结果;
(2)设,取基底向量表示,再利用向量数量积即可计算作答.
【详解】(1)∵,
∵是边的中点,点是上靠近的四等分点,
∴,
在矩形中,,,
∴,
即,,
则.
(2)设,则,
,
,
又,
∴,
解得,
∴的长为.
地 城
考点02
平面向量的数量积
一、单选题
1.(2025高一下·山东日照·期末)已知,为单位向量,且,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意可求得,进而可求得.
【详解】因为,所以,所以,
又因为,为单位向量,所以,所以,
又因为,所以.
故选:B.
2.(2025高一下·山东滨州·期末)已知非零向量与满足,且,则为( )
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.等腰直角三角形
【答案】A
【分析】根据已知条件可知的角平分线与垂直,可得,再由向量夹角公式得,得,求出即可得的形状.
【详解】,分别为向量与方向上的单位向量,
因为,所以的角平分线与垂直,
所以是等腰三角形,且,
由,,所以,
所以,
所以是等腰三角形.
故选:A.
3.(2025高一下·山东枣庄·期末)已知|,,,则下列结论错误的是( )
A. B.若,则
C. D.在上的投影向量为
【答案】B
【分析】由向量的模,数量积,向量平行的条件,投影向量逐项判断可得.
【详解】对于A,,则,
所以,又,
所以,故,故A正确;
对于B,因为,则,
又,即,
设,则,解得,故B错误;
对于C,,
由可得,即,故C正确;
对于D,,所以在上的投影向量为,故D正确.
故选:B.
4.(2025高一下·山东东营·期末)如图,在平行四边形中,,,E为的中点,若,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】A
【分析】设的长为,又,,根据数量积的运算律及定义得到方程,解得即可.
【详解】设的长为,因为,,
所以
,解得或(舍去).
故选:A
5.(2025高一下·山东潍坊·期末)团扇作为中国传统非物质文化遗产,蕴含着丰富的文化内涵和数学原理.图1是某团扇模型图,其扇面的平面图形可视为图2中的正八边形,其中,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用正多边形的性质得正八边形的内角为,再利用数量积的定义,即可求解.
【详解】因为正八边形的内角为,
又,,
所以,
故选:A.
6.(2025高一下·山东潍坊·期末)已知向量,,若,则( )
A.-2 B. C. D.1
【答案】B
【分析】由得,解出方程即可
【详解】由得:,解得:
故选:B
7.(2025高一下·山东青岛·期末)在四边形ABCD中,若,则“”是“四边形是菱形”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.既不充分也不必要条件 D.充要条件
【答案】D
【分析】由大前提推得,再利用菱形的几何性质即可判断.
【详解】在四边形中,由,可得四边形为平行四边形,
若,则平行四边形对角线垂直,所以为菱形,反之也成立,
故“”是“四边形是菱形”的充要条件.
故选:D.
二、多选题
8.(2025高一下·山东威海·期末)已知为非零向量,则( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则为锐角 D.若,则
【答案】BD
【分析】对于A利用向量数量积的运算律即可判断,对于B根据共线向量定理即可判断,对于C当时,即可判断,对于D利用夹角公式即可判断.
【详解】对于A:由得
,所以,故A错误;
对于B:由于为非零向量,由可知不等于1,故,所以,故B正确;
对于C:当时,,但不是锐角,故C错误;
对于D:因为,所以,所以或,所以,故D正确.
故选:BD.
9.(2025高一下·山东日照·期末)在平面直角坐标系中,向量如图所示,则( )
A. B.
C. D.存在实数,使得与共线
【答案】BCD
【分析】由题意可得:,根据向量的坐标运算逐项分析判断.
【详解】由题意可得:.
对于选项A:因为,所以不垂直,故A错误;
对于选项B:因为,所以,故B正确;
对于选项C:因为,故C正确;
对于选项D:因为,,
若与共线,则,解得,
所以当时,与共线,故D正确.
故选:BCD.
10.(2025高一下·山东泰安·期末)已知向量,,,则下列选项正确的是( )
A.若,,则
B.若,则
C.若向量与的夹角为钝角,则
D.若,,则向量在向量方向上的投影向量为
【答案】BCD
【分析】对于A:举反例说明即可;对于B:根据数量积的运算律运算求解;对于C:根据数量积的定义分析判断;对于D:根据向量的坐标运算结合投影向量的定义运算求解.
【详解】对于选项A:例如,与不共线,
但,成立,故A错误;
对于选项B:因为,所以,故B正确;
对于选项C:因为向量与的夹角为钝角,即,则,
所以,故C正确;
对于选项D:若,,则,
所以向量在向量方向上的投影向量为,故D正确;
故选:BCD.
11.(2025高一下·山东滨州·期末)已知向量,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.的最小值为3
C.若,则
D.若,则向量在向量上的投影向量的坐标是
【答案】BCD
【分析】求出的坐标,再利用向量垂直、模、向量共线依次判断ABC;求出投影向量判断D.
【详解】向量,则,
对于A,由,得,解得,A错误;
对于B,,当且仅当时取等号,B正确;
对于C,由,得,解得,C正确;
对于D,,,向量在向量上的投影向量,D正确.
故选:BCD
12.(2025高一下·山东东营·期末)已知O是所在平面内一点,,,,则下列说法正确的是( )
A.外接圆的半径为 B.内切圆的半径为
C.若O是的外心,则在上的投影向量为 D.若O是的垂心,则在上的投影向量为
【答案】ACD
【分析】利用余弦定理求出,再利用正弦定理求解判断A;利用三角形面积公式计算判断B;利用投影向量的意义求解判断CD.
【详解】对于A,在中, ,则,
由余弦定理得,即.
设外接圆的半径,由正弦定理可得,则,A正确;
对于B,的面积为,设内切圆的半径为,
则,解得,B错误;
对于C,若为的外心,结合投影向量定义可得在上的投影向量为,C正确.
对于D, ,若为的垂心,
则在上的投影向量为,D正确.
故选:ACD
三、填空题
13.(2025高一下·山东聊城·期末)若向量在单位向量上的投影向量为,则______.
【答案】
【分析】结合投影向量的概念以及平面向量数量积的概念求值即可.
【详解】由题意:,
所以.
故答案为:
14.(2025高一下·山东临沂·期末)已知两个非零向量与的夹角为,我们把数量叫做向量与的叉乘的模,记作,即.若,,则的最小值为_______.
【答案】
【分析】利用向量模长的计算公式和基本不等式求解即可.
【详解】,
,
所以且,
故
因为,故,
且,
当且仅当,即时,等号成立.
故的最小值为.
故答案为:
15.(2025高一下·山东泰安·期末)已知,,,则______.
【答案】18
【分析】根据向量的坐标表示和数量积的坐标表示,求出向量数量积.
【详解】已知,,,则,
可知,
故答案为:18.
16.(2025高一下·山东泰安·期末)在中,内角A,,的对边分别为,,,S为的面积,为的中点,且,,则的最大值为______.
【答案】/
【分析】利用面积公式得到,然后利用余弦定理,以及中线得向量表示可得,利用不等式计算判断.
【详解】由题可知:,
又,所以.
又为的中点,所以,两边平方得:,所以,
又,所以,
由(当且仅当时,取等号),所以,
所以,
所以的最大值为.
故答案为:
17.(2025高一下·山东枣庄·期末)已知,,则 ________.
【答案】
【分析】根据题意利用向量的坐标运算可得,,,即可得结果.
【详解】因为,,
则,,,
所以.
故答案为:.
18.(2025高一下·山东济南·期末)设Ox,Oy是平面内的两条数轴,分别是与x轴、y轴正方向同向的单位向量.若,则把有序数对叫做向量在坐标系Oxy中的坐标.已知,,对任意,恒成立,则的取值范围为________.
【答案】
【分析】根据题意将,转化成用基底表示的形式,进一步可求出,根据恒成立求解的取值范围即可.
【详解】,.
,.
,,
.
对任意,恒成立.
.
.
,
.
解得:.
;.
即的取值范围为.
四、解答题
19.(2025高一下·山东威海·期末)在平行四边形ABCD中,E为AB的中点,点F,G满足,.
(1)用,表示,;
(2)若,求;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)根据平面向量的加减法即可求解;
(2)由得,利用平面向量数量积的运算律即可求解;
(3)设,,又,利用数量积的定义得,利用二倍角公式化简得,令,利用二次函数即可求解.
【详解】(1)由题意知,,
;
(2)若,则,
所以,
可得,
即,所以.
(3)设,,
因为,
所以
,
令,则,,
因为,,
可得,
所以的取值范围是.
20.(2025高一下·山东青岛·期末)已知向量,
(1)若,求;
(2)若向量,,求与夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据向量垂直的坐标表示求出m,即可求得,即可求解答案;
(2)根据向量平行的坐标表示求出m,再利用向量的夹角公式,即可求得答案.
【详解】(1)由于向量,,故,,
由,得,
即,解得,则,
故,
(2)由于向量,,,则,
则,故,
故与夹角的余弦值为.
21.(2025高一下·山东聊城·期末)对于向量,,定义运算,已知向量,,.
(1)若,求t的值;
(2)若,求与夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用新定义列方程求解;
(2)由垂直求得值,由新定义求得,再由向量夹角公式计算.
【详解】(1)因为,,,
所以,
因为,所以,解得.
(2)由题意得
又,且,所以,解得,
此时,
设与的夹角为,
则
所以与夹角的余弦值为
22.(2025高一下·山东东营·期末)如图,已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,面积记为S,且,D是的中点,点E在线段上且,线段与线段交于点M.
(1)求角A的大小;
(2)若,求的值;
(3)若,且点G是的重心,求线段的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意利用面积公式和余弦定理化简得到,求出,可得;
(2)由三点共线得到,,从而得到方程组,求出,得到答案;
(3)由重心定义得到,进而求出,根据三角形面积公式得到, 两边平方,结合基本不等式运算求解.
【详解】(1)因为,则,
可得,
则,可得,
又因为,则,
则,所以;
(2)由题意可得:,,
由D、M、C三点共线得,
由B、M、E三点共线可得,
则,解得,
可得,可得,
所以;
(3)由重心定义得,则,
又因为,可得,
可得
,
当且仅当时,等号成立,
即,所以线段GM的最小值为.
23.(2025高一下·山东潍坊·期末)记的内角,,的对边分别为,,.已知,,.
(1)求;
(2)若为的中点,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件,利用平方关系得,再结合条件,利用正弦定理,即可求解;
(2)利用余弦定理得,由向量的中线公式得,利用数量积的运算律,可得,即可求解.
【详解】(1)因为,则,且,
由正弦定理,得到,
又,,所以,又,则.
(2)由余弦定理,得以,
整理得到,解得或(舍),
又为的中点,所以,
则,
所以,即的长为.
24.(2025高一下·山东潍坊·期末)已知向量,,.
(1)若,求的值;
(2)若,求.
【答案】(1)9
(2)
【分析】(1)计算出,根据向量平行得到方程,求出答案;
(2)计算出,根据向量模长得到方程,求出,由向量夹角余弦公式进行求解.
【详解】(1),
,故,解得;
(2),
,故,解得,
所以,
.
25.(2025高一下·山东德州·期末)已知.
(1)若,求;
(2)若:
(i)求函数的单调递减区间;
(ii)英国数学家泰勒发现了如下公式:,其中,该公式被编入计算工具,计算工具计算足够多的项就可以确保显示值的准确性.运用上述思想,计算的值.(结果精确到小数点后3位,参考数据:)
【答案】(1)或
(2)(i);(ii)
【分析】(1)由平面向量平行的坐标表示得出,再分类讨论的值,结合二倍角公式及同角三角函数的商数关系即可求解;
(2)(ⅰ)由平面向量数量积的坐标运算,结合二倍角公式,辅助角公式化简,再根据正弦函数的性质即可求解;(ⅱ)根据诱导公式得出,结合泰勒公式即可求解.
【详解】(1)若,则,
若,满足要求,此时,
若;
故或.
(2)(ⅰ),
令,
即,
所以函数的单调递减区间.
(ⅱ)因为,
所以,
由泰勒公式得:,
所以.
地 城
考点03
平面向量的基本定理及坐标表示
一、单选题
1.(2025高一下·山东青岛·期末)在复平面中,为坐标原点,,,Z所对应的复数分别为,,,且,的面积为,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题可设,与相交于点,则,利用三点共线可得即可求解.
【详解】设,与相交于点,
又,所以,
则,又三点共线,
所以,则,
所以,即的面积为.
故选:B.
2.(2025高一下·山东聊城·期末)已知点,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用坐标表示向量即可.
【详解】由点,,得.
故选:D
3.(2025高一下·山东日照·期末)如图,在中,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据平面向量的线性运算可得答案.
【详解】由,可得,
所以.
故选:D.
4.(2025高一下·山东临沂·期末)已知向量,,若,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】由向量平行的充要条件列方程求解即可.
【详解】已知向量,,若,则,解得.
故选:B.
5.(2025高一下·山东泰安·期末)在中,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据平面向量基本定理,和平面向量运算方法,用基底表示目标向量.
【详解】
如图所示,.
故选:D.
6.(2025高一下·山东东营·期末)已知平面向量,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据向量共线求解出参数的值,然后根据坐标运算即可计算出的结果.
【详解】因为,,且,
所以,,
故选:A.
7.(2025高一下·山东淄博·期末)在中,,点平分线段.设,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据平面向量基本定理,,再由,化简即可求解.
【详解】因为,即,
又点平分线段,
所以.
故选:D.
8.(2024高一下·山东威海·期末)已知,向量,,则存在和,使得( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用向量坐标的数量积运算、运算律应用以及向量共线的充要条件判断,对选项进行逐一分析、计算即得.
【详解】对于A,因,则,则,
故,即不能成立,即A错误;
对于B,,
因,则,则,故,即B错误;
对于C,由B项可得,同理,
因,则,则,故,即C错误;
对于D,由和可得,,
即若取时,有,此时满足,故D正确.
故选:D.
9.(2024高一下·山东菏泽·期末)已知向量,,则( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】A
【分析】先利用向量线性运算的坐标表示求得,再求其模.
【详解】根据题意,,
所以.
故选:A
10.(2024高一下·山东济南·期末)如图,设,是平面内夹角为的两条数轴,,分别是与轴、轴正方向同向的单位向量.若向量,则有序数对叫做点在坐标系中的坐标.在该坐标系下,,,为不共线的三点,下列结论错误的是( )
A.线段中点的坐标为 B.重心的坐标为
C.,两点的距离为 D.若,则,,三点共线
【答案】C
【分析】依题意可得,,,根据平面向量线性运算判断A、B,表示出,再根据数量积的运算律判断C,根据向量共线定理判断D.
【详解】根据题意,,,,
对于A,设的中点为,则,
故线段中点的坐标为,故A正确.
对于B,设重心为,则
,
故重心的坐标为,故B正确;
对于C,,
所以
=
即该坐标系中,两点间的距离为:
,故C错误;
对于D,,,
若,易得,则、、三点共线,
若,变形可得,所以,
所以,所以、、三点共线,
综合可得:若,则,,三点共线,故D正确.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题关键是对斜坐标的理解,灵活运用平面向量的相关知识解答即可.
11.(2024高一下·山东东营·期末)如图,已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】题中有90°,因此建立平面直角坐标系,用坐标表示向量进行运算即可.
【详解】建立如图所示的直角坐标系,
,
,
设,
,
,解得,
所以.
故选:A.
12.(2024高一下·山东东营·期末)已知与不共线,若与共线,则实数的取值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由向量共线即可列出方程组求解.
【详解】由题意设,而与不共线,所以,解得.
故选:A.
13.(2024高一下·山东滨州·期末)已知点,,,若A,B,C三点共线,则x的值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】运用向量共线可解.
【详解】若A,B,C三点共线,则共线.
即,则.
故选:C.
14.(2024高一下·山东淄博·期末)如图,在矩形中,,,为上一点,.若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】建立平面直角坐标系,进而利用向量的坐标表示,设,由可得,再由,利用坐标表示建立方程组求解即可.
【详解】解:由题意建立如图所示直角坐标系
因为,,则,,,
所以,,设,
因为,即,解得.
因为,所以,
所以,解得,则.
故选:.
15.(2024高一下·山东青岛·期末)在平行四边形中,,若交于点M,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据三角形相似的性质结合向量的运算,即可得出答案.
【详解】,为线段靠近点的四等分点
显然,即
故选:B
【点睛】本题主要考查了用基底表示向量,属于中档题.
二、多选题
16.(2025高一下·山东淄博·期末)已知向量,其中,则下列说法正确的是( )
A.若,则的值为2
B.若,则的值为
C.若与的夹角为锐角,则
D.若,则与的夹角的余弦值为
【答案】ABD
【分析】由向量的坐标运算可逐项判断.
【详解】对于A,,则,故A正确;
对于B,若,则,故B正确;
对于C,与的夹角为锐角,所以,
又时,与的夹角为0,
所以与的夹角为锐角,,故C错误;
对于D,,,,故D正确;
故选:ABD.
17.(2024高一下·山东东营·期末)已知平面向量,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若与的夹角为钝角,则的取值范围为
D.若,则在上的投影向量的坐标为
【答案】BD
【分析】利用向量平行的坐标表示可判断A,利用向量垂直的坐标表示判断B,根据向量夹角的坐标求解C,利用投影向量的坐标表示求解D.
【详解】对于A,若,则,即,故A错误;
对于B,若,则,即,故B正确;
对于C,若与的夹角为钝角,
则,即,且与不反向,
当时,,,与反向,所以,
所以的取值范围为,故C错误;
对于D,时,,
在上的投影向量为,
故D正确.
故选:BD.
18.(2024高一下·山东菏泽·期末)已知平面向量,,则( )
A.当时, B.若,则
C.若,则 D.若与的夹角为钝角,则
【答案】ACD
【分析】根据向量加法坐标公式计算可判断A;根据向量平行的坐标公式计算即可判断B;根据向量垂直坐标公式计算即可判断C;根据向量数量积坐标公式计算即可判断D.
【详解】对A,当时,,所以,故A正确;
对B,若,则,解得,故B错误;
对C,若,则,解得,故C正确;
对D,若与的夹角为钝角,则且与不共线,
解得且,即,故D正确,
故选:ACD
19.(2024高一下·山东淄博·期末)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.
三、填空题
20.(2025高一下·山东威海·期末)已知向量,,若,则_______.
【答案】2
【分析】根据向量坐标的线性运算先求,利用共线向量的坐标运算即可求解.
【详解】由题意有,
因为,所以,
故答案为:2.
21.(2025高一下·山东日照·期末)已知向量,若,则的值为___________.
【答案】/
【分析】根据向量平行得到方程,求出答案.
【详解】因为,所以,解得.
故答案为:
22.(2024高一下·山东临沂·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_________.
【答案】
【分析】根据题意,计算出 ,再根据向量的坐标运算法则计算出点的坐标.
【详解】因为,,
所以 ,
将向量顺时针方向旋转,即逆时针旋转,
得到,
其中,
,
化简得 ,
所以点坐标为.
故答案为:.
23.(2024高一下·山东淄博·期末)平行四边形中,交于,则等于_____________.
【答案】
【分析】运用三点共线向量表达式和加减三角形法则将都用基底表示,后运用数量积运算律计算即可.
【详解】如图所示,
故答案为:.
四、解答题
24.(2025高一下·山东泰安·期末)已知中,内角,,所对的边为,,,其中,,的面积为.
(1)求角的大小;
(2)如图,点在边的延长线上,若,,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)现根据正弦面积公式,求出边长,再根据正弦定理和余弦定理解三角形;
(2)根据平面向量基本定理,用基底表示向量,根据向量模长的计算方法,求出线段的长.
【详解】(1)面积,即,
,
在中,由余弦定理得,
,
由正弦定理,,
,,,
(2)由(1),,
,,
,,,
,
.
25.(2024高一下·山东聊城·期末)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,.
(1)若点P满足,求点P的坐标;
(2)若点D满足,,求向量的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设点P的坐标为,根据向量的数乘列式求解即可;
(2)设向量的坐标为,根据向量平行、垂直关系列式求解即可.
【详解】(1)设点P的坐标为,则,
因为,则,解得,
所以点P的坐标为.
(2)设向量的坐标为,即,
则,,
因为,,则,解得,
所以向量的坐标为.
26.(2024高一下·山东潍坊·期末)已知平面向量,.
(1)若,求;
(2)若,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据向量共线的坐标表示得到方程,解出值,再利用向量的坐标表示即可得到答案;
(2)根据向量垂直的坐标表示得到,再利用向量夹角的坐标表示即可.
【详解】(1)因为,
又因为,所以,解得,
所以.
(2)因为,
所以,解得.
所以,
所以.
27.(2024高一下·山东淄博·期末)设两个向量满足,
(1)求方向的单位向量;
(2)若向量与向量反向,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)计算出,利用求出答案;
(2)根据向量与向量反向,得到答案.
【详解】(1)由已知,所以,
由方向的单位向量为,所以
即方向的单位向量为;
(2)解法1:
设,即,
则,得,得
解法2:
,
由平行,令,得,
由反向,.
28.(2024高一下·山东济宁·期末)已知,,是同一平面内的三个不同向量,其中.
(1)若,且,求的坐标;
(2)若,且,求与的夹角的余弦值.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)由题意设,结合模长公式即可列式求解参数,进而得解;
(2)对已知等式两边平方并化简可得,利用转换法可求的模,根据数量积的运算律可求得与的数量积,结合向量夹角公式即可得解.
【详解】(1)因为,且,所以可设,,
所以,解得,
所以或.
(2)因为,所以,所以,
又,所以,解得,
又,所以,
又,
设与的夹角为,所以,
即与的夹角的余弦值为.
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