文档内容
【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
第 23 讲 平面向量基本定理和坐标表示(精讲)
题型目录一览
①平面向量基本定理的应用
②平面向量的坐标运算
③向量共线的坐标表示
一、知识点梳理
一、平面向量基本定理和性质
(1)共线向量定理
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)三点共线定理
平面内三点A,B,C共线的充要条件是:存在实数 ,使 ,其中 , 为平面
内一点.
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 .
(3)中线向量定理
如图所示,在 中,若点D是边BC的中点,则中线向量 ,反之亦正确.
A
B C
D
二、平面向量的坐标表示及坐标运算
(1)平面向量的坐标表示在平面直角坐标中,分别取与 轴, 轴正半轴方向相同的两个单位向量 作为基底,那么由平面向量
基本定理可知,对于平面内的一个向量 ,有且只有一对实数 使 ,我们把有序实数对
叫做向量 的坐标,记作 .
(2)向量的坐标表示和以坐标原点为起点的向量是一一对应的,即有
向量 向量 点 .
(3)设 , ,则 , ,即两个向量的和与差
的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差.
若 , ,即实数与向量的积的坐标,等于用该实数乘原来向量的相应坐
为实数,则
标.
(4)设 , ,则 = ,即一个向量的坐标等于该向量的有向线
段的终点的坐标减去始点坐标.
三、平面向量的直角坐标运算
①已知点 , ,则 ,
②已知 , ,则 , ,
【常用结论】
①减法公式: ,常用于向量式的化简.
② 、 、 三点共线 ,这是直线的向量式方程.
③
二、题型分类精讲
题型 一 平面向量基本定理的应用
策略方法 平面向量基本定理解决问题的一般思路(1)先选择一组基底,并运用该基底将条件和结论表示为向量的形式,再通过向量的运算来解
决.
(2)在基底未给出的情况下,合理地选取基底会给解题带来方便.另外,要熟练运用平面几何
的一些性质定理.
【典例1】在平行四边形ABCD中, , .
(1)如图1,如果E、F分别是BC,DC的中点,试用 分别表示 ;
(2)如图2,如果O是AC与BD的交点,G是DO的中点,试用 表示 .
【题型训练】
一、单选题
1.(2023春·重庆万州·高三重庆市万州第二高级中学校考阶段练习)在 中, ,E为AD
中点,则 ( )
A. B. C. D.
2.(2023·广东汕头·统考三模)如图,点D、E分别AC、BC的中点,设 , ,F是DE的中点,
则 ( )A. B. C. D.
3.(2023·四川泸州·四川省泸县第四中学校考模拟预测)在平行四边形 中,M为 的中点,
,则 ( )
A. B. C. D.
4.(2023·山西大同·统考模拟预测)在 ABC中,D为BC中点,M为AD中点, ,则
△
( )
A. B. C.1 D.
5.(2023·内蒙古赤峰·赤峰二中校联考模拟预测)在 中, 是 中线 的中点,过点 的直线
交边 于点M,交边 于点N,且 , ,则 ( )
A. B.2 C. D.4
6.(2023·全国·高三专题练习)在平行四边形ABCD中,AC与BD相交于点O,点E是线段OD的中点,
AE的延长线与CD交于点F,若 =a, =b,且 =λa+μb,则λ+μ等于( )
A.1 B. C. D.
二、多选题
7.(2023·江苏苏州·模拟预测)在 中,记 , ,点 在直线 上,且 .若,则 的值可能为( )
A. B. C. D.2
8.(2023·全国·高三专题练习)如图,在 中,若点 , , 分别是 , , 的中点,设
, , 交于一点 ,则下列结论中成立的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
9.(2023春·贵州黔东南·高三校考阶段练习)在 中,若点 满足 ,设 ,
则 ______.
10.(2023·江苏镇江·江苏省镇江中学校考三模)在 中, ,点 是 的中点.若存在实数
使得 ,则 __________(请用数字作答).
11.(2023·福建漳州·统考三模)已知 ,点D满足 ,点E为线段CD上异于C,D的动点,
若 ,则 的取值范围是_________.
四、解答题
12.(2023春·湖南长沙·高三校联考期中)如图在 ABC中,点D是AC的中点,点E是BD的中点,设
△
= , = .(1)用 表示向量 ;
(2)若点F在AC上,且 ,求AF∶CF.
题型二 平面向量的坐标运算
策略方法 平面向量坐标运算的技巧
(1)利用向量加、减、数乘运算的法则来进行求解,若已知有向线段两端点的坐标,则应先求
向量的坐标.
(2)解题过程中,常利用“向量相等,则坐标相同”这一结论,由此可列方程(组)进行求解.
【典例1】如图,平面上 , , 三点的坐标分别为 , , .
(1)写出向量 , , 的坐标;
(2)如果四边形 是平行四边形,求 的坐标.
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·全国·高三专题练习)在如图所示的平面直角坐标系中,向量 的坐标是( )A. B. C. D.
2.(2023·全国·高三专题练习)已知 的顶点 , , ,则顶点 的坐标为
( )
A. B. C. D.
3.(2023·全国·高三专题练习)已知 ,若 ,则点 的坐标为( )
A.(-2,3) B.(2,-3)
C.(-2,1) D.(2,-1)
4.(2023·浙江·二模)若 , ,则 ( )
A. B. C. D.
5.(2023·安徽滁州·校考模拟预测)已知向量 , , ,若 ,则
( )
A.5 B.6 C.7 D.8
6.(2023春·云南昆明·高三校考阶段练习)已知点 , ,则与 方向相反的单位向量是
( )
A. B. C. D.
7.(2023·全国·高三专题练习)如图,半径为1的扇形 的圆心角为 ,点C在弧 上,且
,若 ,则 ( )A. B.
C. D.
8.(2023·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系 中,设 ,向量
,则 的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
二、填空题
9.(2023·河北·高三学业考试)若 ,A点的坐标为 ,则B点的坐标为__________.
10.(2023·四川绵阳·模拟预测)已知 , ,且 ,则点M的坐标为______.
11.(2023·贵州·统考模拟预测)已知向量 ,且 ,则
__________.
三、解答题
12.(2023·全国·高三专题练习)已知 , , ,且 , ,求点
及向量 的坐标.
题型三 向量共线的坐标表示
策略方法 平面向量共线的坐标表示问题的解题策略
(1)如果已知两向量共线,求某些参数的取值时,利用“若a=(x ,y ),b=(x ,y ),则a∥b
1 1 2 2
的充要条件是x y =x y ”.
1 2 2 1(2)在求与一个已知向量a共线的向量时,可设所求向量为λa(λ∈R).
【典例1】已知 , , .
(1)若 ,求 的值;
(2)若 , 且 , , 三点共线,求 的值.
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·河南·襄城高中校联考三模)已知向量 ,若 ,则实数
( )
A.5 B.4 C.3 D.2
2.(2023·广东佛山·校考模拟预测)梯形 中, ,已知 ,则
( )
A. B. C. D.
3.(2023·江西上饶·校联考模拟预测)已知向量 ,若 与 共线,则
( )
A.4 B.3 C.2 D.1
4.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测)在平面直角坐标系中,向量 , ,
,若A,B,C三点共线,则 的值为( )
A. B. C. D.
5.(2023·江苏扬州·扬州中学校考模拟预测)已知向量 , ,则“ ”是“
”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.(2023春·陕西榆林·高三绥德中学校考阶段练习)在 中,点 满足
与 交于点 ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.(2023·北京·北京四中校考模拟预测)已知向量 ,若 ,则实数 ______.
8.(2023·重庆沙坪坝·重庆南开中学校考模拟预测)已知 ,若 与 平行,则
实数 ______________.
9.(2023·广西南宁·南宁三中校考一模)已知向量 , ,若 与 方向相反,则
______.
10.(2023·福建龙岩·统考模拟预测)已知向量 ,若 ,则
___________.
11.(2023·辽宁沈阳·统考一模)已知向量 , ,且 ,则 等于
______.
三、解答题
12.(2023春·四川遂宁·高三四川省射洪市柳树中学校考阶段练习)已知
.
(1)若 三点共线,求实数 的值;(2)证明:对任意实数 ,恒有 成立.