摘要:
**基本信息**
聚焦向量基本定理与坐标表示,通过平行四边形、梯形等几何图形情境,分层考查基底判断、共线证明、坐标运算等,强化数学思维与几何直观。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|8/40|基底判断(1)、共线向量(5)、坐标运算(2)|基础巩固,梯度递进|
|多选|3/18|向量命题辨析(9)、投影向量(10)|概念辨析,能力提升|
|填空|3/15|三点共线(12)、交点坐标(13)|情境应用,数学表达|
|解答|5/77|基底表示(17)、共线证明(18)|综合应用,推理能力|
内容正文:
2026-2027学年高一上学期数学周周测17
6.2 向量基本定理与向量的坐标表示
一、单项选择题(本题共6小题,每小题7分,共42分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列各组向量中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是( )
A.=(2,2),=(1,1) B.=(1,-2),=(4,-8)
C.=(1,0),=(0,-1) D.=(1,-2),=
【答案】C
【分析】利用向量共线定理对各个选项判断即可.
【详解】因为不共线的两个向量可以作为它们所在平面内所有向量的基底,
对于A,由于,即共线,故A不合题意;
对于B,由于,即共线,故B不合题意;
对于C,由于,即不共线,故C合题意;
对于D,由于,即共线,故D不合题意;
故选:C.
2.在中,为边上一点,且,若,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】在中,由,得,
所以.
3.如图所示,F为平行四边形ABCD对角线BD上一点,AC,BD交于点O,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据向量的线性运算法则把用表示即可得.
【详解】因为,所以,
所以,
又,而不共线,所以,所以.
故选:C.
4.设是不共线的两个非零向量,已知,,若三点共线,则的值为( )
A.1 B.2 C.-2 D.-1
【答案】D
【分析】由向量加法得,由三点共线知,共线,结合平面向量基本定理可解.
【详解】因为,故存在实数,使得,又,
所以,因为不共线,故,即.
故选:D
5.过△的重心的直线分别交线段于点,若,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用重心的性质及已知用表示出,再由共线得,最后应用基本不等式“1”的代换求最值,注意取值条件.
【详解】如下图,若为中点,又△的重心,则共线,且,
而,又共线,
所以,即,则,
故,
当且仅当,即时等号成立.
故选:A
6.如图在中,,P为CD上一点,且满足,则实数m的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平面向量共线基本定理,可设,结合向量的加法与减法运算,化简后由,即可求得参数的值.
【详解】因为为上一点,设
因为
所以
则由向量的加法与减法运算可得
因为
所以,解得
故选:B
【点睛】本题考查了平面向量共线定理的应用,平面向量基本定理的应用,向量的加法与减法的线性运算,属于中档题.
二、多项选择题(本题共2小题,每小题8分.)
7.下列命题错误的是( )
A.若是平面内的三点,则
B.若是两个单位向量,则
C.若是任意两个向量,则
D.向量可以作为平面内所有向量的一组基底
【答案】ABC
【分析】对于A,根据向量的减法法则分析判断,对于BC,举例判断,对于D,根据基底的定义分析判断.
【详解】对于A,因为,所以A错误,
对于B,若,则是两个单位向量,而,所以B错误,
对于C,当共线同向时,,所以C错误,
对于D,若共线,则,所以,
,方程组无解,所以不共线,
所以可以作为平面内所有向量的一组基底,所以D正确.
故选:ABC
8.如图,在梯形中,,,为线段的中点,与交于点,为线段上的一个动点,则( )
A.
B.向量与共线
C.
D.若,则最大值
【答案】ACD
【分析】利用平面向量的基本定理求出关于、的表达式,可判断A选项;利用平面向量的线性运算可得出关于、的表达式,结合平面向量共线的基本定理可判断B选项;推导出,可得出、、面积的关系,可判断C选项;分析可知存在,使得,利用平面向量的基本定理可得出关于的表达式,可求出的最大值,可判断D选项.
【详解】对于A选项,由题意可知,,则,
因为为的中点,则,即,
所以,,
因为,则存在,使得,
因为、、三点共线,则存在,使得,
即,可得,
因为、不共线,所以,,解得,故,A对;
对于B选项,,
所以,、不共线,B错;
对于C选项,因为为的中点,则,
因为,则,
故,同理可得,
所以,,C对;
对于D选项,因为为线段上一个动点,则存在,使得,
所以,,
因为、不共线,则,,故,
因此,的最大值为,D对.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于选择基底,将问题中相关的向量利用基本向量加以表示,再结合平面向量相关知识求解.
三、填空题:本题共2小题,每小题8分,共16分.
9.已知向量,,若,,三点共线,则________.
【答案】
【分析】利用共线向量的坐标表示计算即可.
【详解】因为,,三点共线,所以,
又,,所以,解得.
故答案为:.
10.如图,在中,,过点的直线分别交直线于不同的两点,记,用表示______;设,若,则的最小值为______.
【答案】
【分析】利用平面向量的线性运算、用基底表示向量,结合基本不等式即可求解.
【详解】由题知,
,
即.
由,,
所以,
因为、、三点共线,
所以,
所以
,
当且仅当,即时等号成立.
故答案为:;
四、解答题:本题共1小题,共26分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
11.已知,.
(1)求证:,不共线:
(2)若,求实数m,n的值;
(3)若与平行,求实数k的值.
【答案】(1)
,,由于,故,不共线,
(2)
(3)
【分析】(1)利用坐标关系即可求解;
(2)计算向量坐标使和坐标相等;
(3)计算与的坐标,再利用向量平行的坐标运算.
【详解】(1)略
(2)
则,解得.
(3),
与平行,则,得.
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6.2 向量基本定理与向量的坐标表示
一、单项选择题(本题共6小题,每小题7分,共42分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列各组向量中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是( )
A.=(2,2),=(1,1) B.=(1,-2),=(4,-8)
C.=(1,0),=(0,-1) D.=(1,-2),=
2.在中,为边上一点,且,若,则等于( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,F为平行四边形ABCD对角线BD上一点,AC,BD交于点O,,若,则( )
A. B. C. D.
4.设是不共线的两个非零向量,已知,,若三点共线,则的值为( )
A.1 B.2 C.-2 D.-1
5.过△的重心的直线分别交线段于点,若,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
6.如图在中,,P为CD上一点,且满足,则实数m的值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共2小题,每小题8分.)
7.下列命题错误的是( )
A.若是平面内的三点,则
B.若是两个单位向量,则
C.若是任意两个向量,则
D.向量可以作为平面内所有向量的一组基底
8.如图,在梯形中,,,为线段的中点,与交于点,为线段上的一个动点,则( )
A.
B.向量与共线
C.
D.若,则最大值
三、填空题:本题共2小题,每小题8分,共16分.
9.已知向量,,若,,三点共线,则________.
10.如图,在中,,过点的直线分别交直线于不同的两点,记,用表示______;设,若,则的最小值为______.
四、解答题:本题共1小题,共26分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
11.已知,.
(1)求证:,不共线:
(2)若,求实数m,n的值;
(3)若与平行,求实数k的值.
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6.2 向量基本定理与向量的坐标表示
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列各组向量中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是( )
A.=(2,2),=(1,1) B.=(1,-2),=(4,-8)
C.=(1,0),=(0,-1) D.=(1,-2),=
【答案】C
【分析】利用向量共线定理对各个选项判断即可.
【详解】因为不共线的两个向量可以作为它们所在平面内所有向量的基底,
对于A,由于,即共线,故A不合题意;
对于B,由于,即共线,故B不合题意;
对于C,由于,即不共线,故C合题意;
对于D,由于,即共线,故D不合题意;
故选:C.
2.已知向量,,若,则( )
A.-12 B.12 C.3 D.-3
【答案】A
【分析】直接根据向量平行列式计算即可.
【详解】由题意,因为,,且,
所以,即.
故选:A.
3.在中,为边上一点,且,若,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】在中,由,得,
所以.
4.如图所示,F为平行四边形ABCD对角线BD上一点,AC,BD交于点O,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据向量的线性运算法则把用表示即可得.
【详解】因为,所以,
所以,
又,而不共线,所以,所以.
故选:C.
5.设是不共线的两个非零向量,已知,,若三点共线,则的值为( )
A.1 B.2 C.-2 D.-1
【答案】D
【分析】由向量加法得,由三点共线知,共线,结合平面向量基本定理可解.
【详解】因为,故存在实数,使得,又,
所以,因为不共线,故,即.
故选:D
6.过△的重心的直线分别交线段于点,若,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用重心的性质及已知用表示出,再由共线得,最后应用基本不等式“1”的代换求最值,注意取值条件.
【详解】如下图,若为中点,又△的重心,则共线,且,
而,又共线,
所以,即,则,
故,
当且仅当,即时等号成立.
故选:A
7.如图在中,,P为CD上一点,且满足,则实数m的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平面向量共线基本定理,可设,结合向量的加法与减法运算,化简后由,即可求得参数的值.
【详解】因为为上一点,设
因为
所以
则由向量的加法与减法运算可得
因为
所以,解得
故选:B
【点睛】本题考查了平面向量共线定理的应用,平面向量基本定理的应用,向量的加法与减法的线性运算,属于中档题.
8.在和中,B是的中点,,,,若,则与的夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,为方向的单位向量,进而表示相关向量,利用已知边长关系求出,代入求出,进而利用向量夹角余弦公式计算求解.
【详解】设,为方向的单位向量,
B是的中点,,故,
由得,
解得,
又,
则,
故,
故.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分3分,有选错的得0分)
9.下列命题错误的是( )
A.若是平面内的三点,则
B.若是两个单位向量,则
C.若是任意两个向量,则
D.向量可以作为平面内所有向量的一组基底
【答案】ABC
【分析】对于A,根据向量的减法法则分析判断,对于BC,举例判断,对于D,根据基底的定义分析判断.
【详解】对于A,因为,所以A错误,
对于B,若,则是两个单位向量,而,所以B错误,
对于C,当共线同向时,,所以C错误,
对于D,若共线,则,所以,
,方程组无解,所以不共线,
所以可以作为平面内所有向量的一组基底,所以D正确.
故选:ABC
10.下列说法正确的是( )
A.若非零向量,满足,则
B.若非零向量,满足,则
C.已知P是△所在平面内一点,若,则点P是△的内心
D.已知向量,,则在上的投影向量是
【答案】ABD
【分析】利用平面向量的数量积运算,线性运算以及向量在某个向量上的投影的定义依次判断即可.
【详解】选项,将两边同时平方,
设非零向量,的夹角为,则,
∵向量,为非零向量,∴,,∴,
又∵,∴,∴,则正确;
选项,将两边同时平方,
即,则,则正确;
选项,点是△所在平面内一点,满足,则点P是△的重心,则错误;
选项,设向量和的夹角的余弦值为,
在上的投影向量是,则正确;
故选:.
11.如图,在梯形中,,,为线段的中点,与交于点,为线段上的一个动点,则( )
A.
B.向量与共线
C.
D.若,则最大值
【答案】ACD
【分析】利用平面向量的基本定理求出关于、的表达式,可判断A选项;利用平面向量的线性运算可得出关于、的表达式,结合平面向量共线的基本定理可判断B选项;推导出,可得出、、面积的关系,可判断C选项;分析可知存在,使得,利用平面向量的基本定理可得出关于的表达式,可求出的最大值,可判断D选项.
【详解】对于A选项,由题意可知,,则,
因为为的中点,则,即,
所以,,
因为,则存在,使得,
因为、、三点共线,则存在,使得,
即,可得,
因为、不共线,所以,,解得,故,A对;
对于B选项,,
所以,、不共线,B错;
对于C选项,因为为的中点,则,
因为,则,
故,同理可得,
所以,,C对;
对于D选项,因为为线段上一个动点,则存在,使得,
所以,,
因为、不共线,则,,故,
因此,的最大值为,D对.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于选择基底,将问题中相关的向量利用基本向量加以表示,再结合平面向量相关知识求解.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知向量,,若,,三点共线,则________.
【答案】
【分析】利用共线向量的坐标表示计算即可.
【详解】因为,,三点共线,所以,
又,,所以,解得.
故答案为:.
13.已知点,若,AC与BD交于点M,则点M的坐标为______.
【答案】
【分析】设,利用求出,再利用相似得到,进而求到点的坐标.
【详解】结合题意:设,易得,,
由,可得:,解得,即,
因为,所以,所以
所以,即,解得,
即点的坐标为.
故答案为:.
14.如图,在中,,过点的直线分别交直线于不同的两点,记,用表示______;设,若,则的最小值为______.
【答案】
【分析】利用平面向量的线性运算、用基底表示向量,结合基本不等式即可求解.
【详解】由题知,
,
即.
由,,
所以,
因为、、三点共线,
所以,
所以
,
当且仅当,即时等号成立.
故答案为:;
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.已知的三个顶点为,求顶点的坐标.
【答案】
【分析】设出的坐标,由平行四边形对边平行且相等即可得到,即可求出答案.
【详解】设的坐标为,由
即
即的坐标为.
16.已知 .
(1)求点的坐标;
(2)若点在第二象限,用表示;
(3)设,若与垂直,求的坐标.
【答案】(1)的坐标为或.(2)(3)
【详解】试题分析:(1)先设出D(x,y),然后表示出和再代入到
中可求出x,y的值,确定D的坐标.(2)先根据(1)确定D的坐标,从而可得到
的坐标,设,将,代入使横纵坐标分别相等可求得m,n的值,进而用,表示(3)先根据线性运算求出,再由两向量互相垂直等价于其数量积等于0可求出m的值,进而可得到的坐标.
试题解析:
(1)设,
由题意,解得 或.
所以的坐标为或.
(2)因为点在第二象限,所以,
所以,所以,
设,则,
所以,所以.
(3)因为,
因为与垂直,所以,
所以,所以.
17.三角形中,E为边的中点,D为边靠近点B的三等分点.
(1)根据题意绘制示意图;
(2)选取为向量基底,表示向量;
(3)若点N满足,证明:B、N、E三点共线.
【答案】(1)图形见解析;
(2),;
(3)证明见解析.
【分析】(1)根据题意,直接画图即可;
(2)根据几何图形进行线性运算即可;
(3)利用向量共线定理即可证明.
【详解】(1)如图,
(2)因为E为的中点,D为边上靠近点B的三等分点,
所以,
则,
所以;
.
(3)因为,
所以,
所以,即,
所以,
又因为有公共点,
所以三点共线.
18.如图,在中,点为上一点,且.
(1)请用向量表示向量;
(2)过点的直线与,所在直线分别交于点,,且满足,,求证:.
【答案】(1)
(2)由,,三点共线可设,又,,
,
为上一点,且,
,
,
所以.
【分析】(1)根据平面向量的线性表示与运算法则,用表示向量即可;
(2)由,,三点共线可设,结合已知条件得,又为上一点,且,故,由平面向量基本定理得,即可证明.
【详解】(1)因为,,
又,故得,
所以.
(2)略
19.已知,.
(1)求证:,不共线:
(2)若,求实数m,n的值;
(3)若与平行,求实数k的值.
【答案】(1)
,,由于,故,不共线,
(2)
(3)
【分析】(1)利用坐标关系即可求解;
(2)计算向量坐标使和坐标相等;
(3)计算与的坐标,再利用向量平行的坐标运算.
【详解】(1)略
(2)
则,解得.
(3),
与平行,则,得.
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6.2 向量基本定理与向量的坐标表示
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列各组向量中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是( )
A.=(2,2),=(1,1) B.=(1,-2),=(4,-8)
C.=(1,0),=(0,-1) D.=(1,-2),=
2.已知向量,,若,则( )
A.-12 B.12 C.3 D.-3
3.在中,为边上一点,且,若,则等于( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,F为平行四边形ABCD对角线BD上一点,AC,BD交于点O,,若,则( )
A. B. C. D.
5.设是不共线的两个非零向量,已知,,若三点共线,则的值为( )
A.1 B.2 C.-2 D.-1
6.过△的重心的直线分别交线段于点,若,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
7.如图在中,,P为CD上一点,且满足,则实数m的值为( )
A. B. C. D.
8.在和中,B是的中点,,,,若,则与的夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分3分,有选错的得0分)
9.下列命题错误的是( )
A.若是平面内的三点,则
B.若是两个单位向量,则
C.若是任意两个向量,则
D.向量可以作为平面内所有向量的一组基底
10.下列说法正确的是( )
A.若非零向量,满足,则
B.若非零向量,满足,则
C.已知P是△所在平面内一点,若,则点P是△的内心
D.已知向量,,则在上的投影向量是
11.如图,在梯形中,,,为线段的中点,与交于点,为线段上的一个动点,则( )
A.
B.向量与共线
C.
D.若,则最大值
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知向量,,若,,三点共线,则________.
13.已知点,若,AC与BD交于点M,则点M的坐标为______.
14.如图,在中,,过点的直线分别交直线于不同的两点,记,用表示______;设,若,则的最小值为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.已知的三个顶点为,求顶点的坐标.
16.已知 .
(1)求点的坐标;
(2)若点在第二象限,用表示;
(3)设,若与垂直,求的坐标.
17.三角形中,E为边的中点,D为边靠近点B的三等分点.
(1)根据题意绘制示意图;
(2)选取为向量基底,表示向量;
(3)若点N满足,证明:B、N、E三点共线.
18.如图,在中,点为上一点,且.
(1)请用向量表示向量;
(2)过点的直线与,所在直线分别交于点,,且满足,,求证:.
19.已知,.
(1)求证:,不共线:
(2)若,求实数m,n的值;
(3)若与平行,求实数k的值.
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
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