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第六章 平面向量及其应用
5/
1
真题多维细目表
考题 考点 考向 情境载体 关键能力 考查要求 核心素养
平面向量的概念
新高考 ꎬ 向量的线性运算 数学运算学习 运算求解 基础性 数学运算
2022 Ⅰ 3 及线性运算
数 量 积 的 综 合 由夹角相等求参
新高考 ꎬ 数学原理习得 运算求解 综合性 数学运算
2022 Ⅱ 4 应用 数值
新 高 考 数量积的定义及 利用坐标运算求解
2021 数学运算学习 运算求解 综合性 数学运算
ꎬ 夹角与模问题 向量的模、数量积
Ⅰ 10
新 高 考 数 量 积 的 综 合
2021 平面向量的数量积 数学运算学习 运算求解 基础性 数学运算
ꎬ 应用
Ⅱ 15
全 国 乙 数量积的定义及
2021 由向量垂直求参数 数学原理习得 运算求解 基础性 数学运算
理ꎬ 夹角与模问题
14
平面向量的概念 逻辑推理
新高考 ꎬ 向量的线性运算 数学原理习得 运算求解 基础性
2020 Ⅱ 3 及线性运算 数学运算
数学运算
数 量 积 的 综 合 求数量积的取值
新高考 ꎬ 数学运算学习 运算求解 综合性 逻辑推理
2020 Ⅰ 7 应用 范围
直观想象
2
命题规律与备考策略
高考对本章内容的考查以平面向量的基础知识 基
、 高考对本章的考查依然是基础与能力并存 在
本运算为主 考查与平面向量基本定理相关的线性运 ꎬ
ꎬ 知识的形成过程 知识的迁移中渗透数学运算 逻辑
算 向量的数量积运算 向量的夹角 向量的模.试题以中 、 、
、 、 、 推理 直观想象的核心素养 重视函数与方程 数形
低档题为主 以选择题或填空题的形式出现 分值为 、 ꎬ 、
ꎬ ꎬ 结合 转化与化归思想.
分. 、
56.1 平面向量的概念及线性运算、平面向量基本定理及坐标表示
考点清单
学生用书P43 知识结构化 考点清单化
考点一 平面向量的概念及线性运算 4.对于平面内任意一点O O→B O→C不共线 满足→OA λO→B μO→C
ꎬ ꎬ ꎬ = +
λ μ R 若点A B C共线 则λ μ 反之也成立.
1.向量的线性运算 ( ꎬ ∈ )ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ + =1ꎻ
考点二 平面向量基本定理及坐标运算
向量运算 法则(或几何意义) 运算律
1.平面向量基本定理
如果e e 是同一平面内的两个不共线向量 那么对于这一平
1ꎬ 2 ꎬ
面内的任意向量a 有且只有一对实数λ λ 使a λ e λ e .
( )交换律: ꎬ 1ꎬ 2ꎬ = 1 1+ 2 2
1 把 e e 叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
a
+
b
=
b
+
aꎻ { 1ꎬ 2}
加法 三角形法则 ( )结合律: 2.平面向量的坐标运算
2
(a b) c 若a x y b x y 则a b x x y y
+ + = (1) =( 1ꎬ 1)ꎬ =( 2ꎬ 2)ꎬ ± =( 1± 2ꎬ 1± 2)ꎻ
a
+
(b
+
c)
(2)
若A
(
x
1ꎬ
y
1)ꎬ
B
(
x
2ꎬ
y
2)ꎬ
则→AB
=(
x
2-
x
1ꎬ
y
2-
y
1)ꎻ
若a x y λ R 则λa λx λy .
(3) =( ꎬ )ꎬ ∈ ꎬ =( ꎬ )
平行四边形法则 3.向量平行的坐标表示
如果a x y b x y b 0 则a b的充要条件为
(1) =( 1ꎬ 1)ꎬ =( 2ꎬ 2)( ≠ )ꎬ ∥
x y x y
1 2- 2 1=0ꎻ
减法 A x y B x y C x y 三点共线的充要条件为 x
(2) ( 1ꎬ 1)ꎬ ( 2ꎬ 2)ꎬ ( 3ꎬ 3) ( 2
x y y x x y y .
- 1)( 3- 1)-( 3- 1)( 2- 1)=0
三角形法则 4.几个重要结论 如图.
:
( ) λa λ a .
1 | |=| | | | λ(μa)=(λμ)aꎻ
( )当λ 时ꎬλa 的方向
2 >0 (λ+μ)a=λa+μaꎻ
数乘 与a 的方向相同ꎻ当 λ
<0 λ(a+b)=λa+λbꎬ
时ꎬλa 的方向与 a 的方向 若a b为不共线向量 则a b a b是以a b为邻边的平行
其中λꎬμ为实数 (1) 、 ꎬ + 、 - 、
相反ꎻ当λ 时ꎬλa 0 四边形的对角线向量
=0 = ꎻ
2.共线向量定理
(2)|
a
+
b
|
2
+|
a
-
b
|
2
=2(|
a
|
2
+|
b
|
2
)ꎻ
向量a与b b 0 共线的充要条件是有且只有一个实数λ 使 G为 ABC的重心 →GA G→B G→C 0
( ≠ ) ꎬ (3) △ ⇔ + + =
得a λb. æx x x y y y ö
= Gç A+ B+ C A+ B+ C ÷.
⇔ è ꎬ ø
3.若P为线段AB的中点O为平面内任一点则→OP 1 →OA →OB . 3 3
ꎬ ꎬ = ( + )
2
第
六
章
平
面
向
量
及
其
应
用
1 01
题型方法
学生用书P44 题型经典 方法实用
一、平面向量线性运算的解题策略
1 a 1 b 2 a 4 b
1.尽可能转化到三角形或平行四边形中 灵活运用三角形法 C. + D. +
ꎬ 3 3 5 5
则 平行四边形法则 结合图形的几何性质进行运算.
、 ꎬ 解析 由题意得A→N 1→AC 1 b A→M 1→AB 1 a 由N E
2.复杂的向量问题可建立坐标系 借助向量的坐标运算 也可 = = ꎬ = = ꎬ ꎬ ꎬ
ꎬ ꎬ 3 3 2 2
灵活地选取基底 利用平面向量基本定理及相关的向量知识进
ꎬ B三点共线可知 存在实数 m 满足→AE m A→N m →AB
行求解. ꎬ ꎬ = +(1- ) =
1 mb m a.由C E M三点共线可知 存在实数n 满足→AE
例1 如图所示 在 ABC 中 点 M 是 AB 的中点 且A→N +(1- ) ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
ꎬ △ ꎬ ꎬ = 3
1 N→C
ꎬ
BN与CM相交于点E
ꎬ
设→AB
=
a
ꎬ
→AC
=
b
ꎬ
则→AE等于
=
nA→M
+(1-
n
)
→AC
=
1 na
+(1-
n
)
b
ꎬ
所以 1 mb
+(1-
m
)
a
=
1 na
2 2 3 2
n b ( ) +(1- ) ꎬ
ì ì
ï m 1 n ïm 3
ï1- = ꎬ ï = ꎬ
因为a b不共线 所以í 2 解得í 5
ꎬ ꎬ ï ï
ï1 m n ïn 4 .
î =1- ꎬ î =
3 5
所以→AE 2 a 1 b 故选 .
= + ꎬ A
2 a 1 b 1 a 2 b 5 5
A. + B. + 答案 A
5 5 5 5
二、向量共线问题的求解方法
解析 O→A O→B a O→C b
(1)∵ =(1ꎬ-2)ꎬ =( ꎬ-1)ꎬ =(- ꎬ0)ꎬ
1.两非零向量共线是指存在实数λ 使两向量可以相互表示
ꎬ ꎬ →AB O→B O→A a →AC O→C O→A b .
在应用时注意待定系数法和方程思想的应用 ∴ = - =( -1ꎬ1)ꎬ = - =(- -1ꎬ2)
ꎻ
2.证明三点共线问题 可用向量共线来解决 但应注意向量共 ∵
A
ꎬ
B
ꎬ
C三点共线
ꎬ∴
→AB
=
λ→AC
ꎬ
λ
∈
R
ꎬ
ꎬ ꎬ
即 a λ b
线和三点共线的区别与联系 ( -1ꎬ1)= (- -1ꎬ2)ꎬ
ꎻ {a λ b
3.对于平面上的任一点O O→A O→B不共线 O→C λO→A μO→B 则 -1= (- -1)ꎬ得 a b .又a b
ꎬ ꎬ ꎬ = + ꎬ ∴ λ 2 + =1 >0ꎬ >0ꎬ
1=2 ꎬ
A ꎬ B ꎬ C共线 ⇔ λ + μ =1ꎬ 特别地 ꎬ 当λ = μ = 1 时 ꎬ C为线段AB的 1 2 ( 1 2 ) a b b 4 a b 4 a
2 ∴ a + b = a + b (2 + )=2+2+ a + b ≥4+2 a b =
中点.
b a
例2
(1)
设向量O→A
=(1ꎬ-2)ꎬ
O→B
=(
a
ꎬ-1)ꎬ
O→C
=(-
b
ꎬ0)ꎬ
其
8ꎬ
当且仅当
a =
4
b ꎬ
即a
=
1
ꎬ
b
=
1 时
ꎬ
等号成立.
∴
1
a +
2
b
的
4 2
中O为坐标原点 且a b 若A B C三点共线 则 1 2 最小值为 故选 .
ꎬ >0ꎬ >0ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ a + b 8ꎬ A
的最小值为 由A→M 1 M→C可知 A→M 1 →AC 则有B→M →BA A→M →BA
( ) (2) = ꎬ = ꎬ = + = +
2 3
A.8 B.9 C.6 D.4
1→AC →BA 1 B→C →BA 2 →BA 1 B→C 所以λ 2 μ 1 所
(2)△ ABC中 ꎬ 点M为AC上的点 ꎬ 且A→M = 1 M→C ꎬ 若B→M = λ→BA + 3 = + 3 ( - )= 3 + 3 ꎬ = 3 ꎬ = 3 ꎬ
2
以 1 1 3 故选
μB→C ꎬ 则 λ 1 - μ 1 的值为 ( ) λ- μ =- 2 ꎬ B.
a m b a b m 解得m 1 .
(3)∵ =( ꎬ3)ꎬ =(1ꎬ6)ꎬ ∥ ꎬ∴6 =3×1ꎬ =
A.0 B.- 3 C.1 D.-1 2
2
(3) 已知平面向量 a = ( m ꎬ3)ꎬ b = (1ꎬ6)ꎬ 若 a ∥ b ꎬ 则 答案 (1) A ( 2) B (3) 1 2
m .
=
年
高
考
年
模
拟
︵
教
师
用
书
︶
1 02
五年 考点式编排 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
高考 题组式训练 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
2018—2022 —
2012 2017
考点一 平面向量的概念及线性运算 答案 C
6.(2015陕西ꎬ7ꎬ5分ꎬ综合性)对任意向量a b 下列关系式中
学生用书P186 ꎬ ꎬ
不恒成立的是
1.(2022新高考 ꎬ3ꎬ5分ꎬ基础性)在 ABC中 点D在边AB ( )
Ⅰ △ ꎬ
a b a b
上 BD DA.记→CA m C→D n 则C→B A.| |≤| || |
ꎬ =2 = ꎬ = ꎬ = ( )
a b a b
m n m n B.| - |≤|| |-| ||
A.3 m -2 n B.- m 2 + n 3 C.( a + b ) 2 =| a + b | 2
C.3 +2 D.2 +3
答案 B D.(
a
+
b
)(
a
-
b
)=
a2
-
b2
答案 B
2.(2020新高考 ꎬ3ꎬ5分ꎬ基础性)若D为 ABC的边AB的
Ⅱ △ 7.(2013 江苏ꎬ10ꎬ5 分ꎬ综合性)设 D E 分别是 ABC 的边
中点 则C→B ꎬ △
ꎬ = ( )
AB BC上的点 AD 1 AB BE 2 BC.若D→E λ →AB λ →AC λ
A.2 C→D - →CA B.2 →CA - C→D ꎬ ꎬ = 2 ꎬ = 3 = 1 + 2 ( 1ꎬ
C.2 C→D + →CA D.2 →CA + C→D λ 2 为实数 )ꎬ 则λ 1+ λ 2 的值为 .
答案 A 答案 1
3.(2017课标 文ꎬ4ꎬ5分ꎬ基础性)设非零向量a b满足 a b 2
Ⅱ ꎬ | + |
a b 则 考点二 平面向量基本定理及坐标运算
=| - |ꎬ ( )
a b a b 学生用书P186
A. ⊥ B.| |=| |
a b a b 1.(2014福建ꎬ8ꎬ5分ꎬ基础性)在下列向量组中 可以把向量a
C. ∥ D.| |>| | ꎬ
答案 A 表示出来的是
=(3ꎬ2) ( )
4.(2012大纲全国ꎬ6ꎬ5 分ꎬ基础性) ABC 中 AB 边的高为 e e
△ ꎬ A. 1=(0ꎬ0)ꎬ 2=(1ꎬ2)
CD.若C→B
=
a
ꎬ
→CA
=
b
ꎬ
a
b
=0ꎬ|
a
|=1ꎬ|
b
|=2ꎬ
则A→D
= ( ) B.
e
1=(-1ꎬ2)ꎬ
e
2=(5ꎬ-2)
e e
1 a 1 b 2 a 2 b 3 a 3 b 4 a 4 b C. 1=(3ꎬ5)ꎬ 2=(6ꎬ10)
A. - B. - C. - D. - e e
3 3 3 3 5 5 5 5 D. 1=(2ꎬ-3)ꎬ 2=(-2ꎬ3)
答案 D 答案 B
5.(2012浙江ꎬ5ꎬ5分ꎬ综合性)设a b是两个非零向量. 2.(2012重庆ꎬ6ꎬ5分ꎬ基础性)设x y R 向量a x b
ꎬ ( ) ꎬ ∈ ꎬ =( ꎬ1)ꎬ =
若 a b a b 则a b y c 且a c b c 则 a b A. | + |=| |-| |ꎬ ⊥ (1ꎬ )ꎬ =(2ꎬ-4)ꎬ ⊥ ꎬ ∥ ꎬ | + |= ( )
若a b 则 a b a b
B. ⊥ ꎬ | + |=| |-| | A. 5 B. 10 C.2 5 D.10
若 a b a b 则存在实数λ 使得b λa 答案 B
C. | + |=| |-| |ꎬ ꎬ =
若存在实数λ 使得b λa 则 a b a b 3.(2018课标 文ꎬ13ꎬ5 分ꎬ基础性)已知向量 a b
D. ꎬ = ꎬ | + |=| |-| | Ⅲ =(1ꎬ2)ꎬ =
c λ .若c a b 则λ . 答案
(2ꎬ-2)ꎬ =(1ꎬ ) ∥(2 + )ꎬ = 3
5.(2014湖南ꎬ16ꎬ5分ꎬ综合性)在平面直角坐标系中 O为原
答案 1 ꎬ
4.(2019 上 2 海ꎬ9ꎬ5分ꎬ综合性)过曲线y2 x的焦点F并垂直 点 ꎬ A (-1ꎬ0)ꎬ B (0ꎬ 3)ꎬ C (3ꎬ0)ꎬ 动点D满足 | C→D |=1ꎬ 则 | O→A
=4 O→B O→D 的最大值是 .
于x轴的直线分别与曲线y2 x交于A B A在B上方 M为 + + |
=4 、 ꎬ ꎬ 答案
抛物线上一点 O→M λO→A λ O→B 则λ . 7+1
ꎬ = +( -2) ꎬ =
第
六
章
平
面
向
量
及
其
应
用
1 03
三年 考点基础练 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
模拟 综合提升练 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
2020—2022
A组 考点基础题组 学生用书P187
考点一 平面向量的概念及线性运算
1.(2022湖北九师联盟3月质检ꎬ5)古希腊数学家帕普斯通过
在矩形ABCD中构造内接直角三角形AEF AEF ° 证
(∠ =90 )ꎬ
明了三角公式 α β α β α β 其中 DAE
cos( - )=cos cos +sin sin ( ∠ =
α EAF β 如图所示.若 AD α ° β ° →AF a
ꎬ∠ = )ꎬ =2 3ꎬ =60 ꎬ =30 ꎬ = ꎬ
E→F b 则A→D
= ꎬ = ( ) A→D C→B
A. =2
O→B O→D O→F 0
B. + + =
A→D →AF D→C C→F
C. - + =
O→A O→C O→B O→D
D. =
答案 BD
考点二 平面向量基本定理及坐标运算
1 a b 1 a b
A. + B. - 1.(2022江苏金陵中学二模ꎬ4)设向量a b y
2 2 =(1ꎬ2)ꎬ =(-2ꎬ )ꎬ
若a b 则 a b
a 1 b a 1 b ∥ ꎬ |3 + |= ( )
C. + D. -
2 2 A. 5 B. 6 C. 17 D. 26
答案 A 答案 A
2.(2022重庆巴蜀中学3月适应性月考(八)ꎬ5)如图甲所示
ꎬ 2.(多选)(2022 海南三模ꎬ9)已知向量 a b
古代中国的太极八卦图是以同圆内的圆心为界 画出大小相等 =(1ꎬ 3)ꎬ =(-1ꎬ
ꎬ 则
的两个阴阳鱼 阳鱼的头部有阴眼 阴鱼的头部有阳眼 表示万 0)ꎬ ( )
ꎬ ꎬ ꎬ a b
物相互转化 互相渗透 阴中有阳 阳中有阴 阴阳相合 相生相 A. -2 =(2ꎬ 3)
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ a b
克 蕴含现代哲学中的矛盾对立统一规律.其平面图形记为图 B.| |=2| |
ꎬ a b b
乙中的正八边形ABCDEFGH 其中OA 则以下结论错误的是 C.( + )⊥
ꎬ =2ꎬ
a与b的夹角为π
( ) D.
3
答案 BC
3.(2022河北九师联盟3月质检联考(一模)ꎬ13)已知向量a
=
b 若a c a b c 则 c .
(-1ꎬ1)ꎬ =(-2ꎬ4)ꎬ ∥ ꎬ ⊥( + )ꎬ | |=
答案
3 2
4.(2022广东名校开学考ꎬ13)已知向量a b λ
=(1ꎬ1)ꎬ =( ꎬ2)ꎬ
若a a b 则λ .
⊥( + )ꎬ =
答案
O→B O→E O→G 0 O→A O→D -4
A. 2 + + = B. =-2 2 5.(2022湖南常德一模ꎬ13)已知平面向量a b a b
∥ ꎬ =(1ꎬ2)ꎬ =
C.| A→H + E→H |=4 D.| A→H + G→H |=4+2 2 t 则 b .
(-3ꎬ)ꎬ | |= 答案 D
答案
3.(多选)(2022 河北邯郸一模ꎬ9)如图 O 是正六边形 3 5
ꎬ
ABCDEF的中心 则
ꎬ ( )
B组 综合应用题组 学生用书P188
15分钟 25分
一、单项选择题(每小题5分ꎬ共15分) b m 则下列说法正确的是
2)ꎬ =( ꎬ-1)ꎬ ( )
1.(2022湖南临澧第一中学第七次阶段考ꎬ6)在 ABC中 AB
△ ꎬ 若a b 则m 1
A. ∥ ꎬ =
AC BAC ° P是 ABC的外接圆上的一点 若→AP 2
=1ꎬ =2ꎬ∠ =60 ꎬ △ ꎬ 若a b 则m
m→AB n→AC m n R 则m n的最小值是 B. ⊥ ꎬ =2
= + ꎬ ꎬ ∈ ꎬ + ( ) 若 a b 则m
C. | |=| |ꎬ =2
1 1 1
A.-1 B.- C.- D.- 若m 则a b的夹角为3π
2 3 6 D. =-3ꎬ ꎬ
答案 B 4
答案 BD
2.(2022河北衡水中学六调ꎬ8)在矩形 ABCD 中 AB AD
ꎬ =1ꎬ = 三、填空题(共5分)
动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上 若→AP λ→AB 5.(2022重庆第七次质检ꎬ16)如图是由两个有一条公共边的
2ꎬ ꎬ = +
μA→D
ꎬ
λ
ꎬ
μ
∈
R
ꎬ
则λ
+
μ的最大值为
( )
正六边形构成的平面图形Γ
ꎬ
其中正六边形的边长为
1
.设→AG
=
A.3 B.2 2 x→AB + yA→I ꎬ x ꎬ y ∈ R ꎬ 则x + y = ꎻ 若P是平面图形Γ边上
C. 5 D.2 的动点 则→AC B→P的取值范围是 .
答案 A ꎬ
3.(2021百校大联考(六)ꎬ9)已知向量 a 若 λa
=(3ꎬ100)ꎬ =
λ
λ μ λ μ R 则
(3 ꎬ2 )( ꎬ ∈ )ꎬ μ = ( )
1 1
A.50 B.3 C. D.
50 3
答案 C [ ]
答案 ꎻ ꎬ3
二、多项选择题(共5分) 1 -3
2
4.(2022湖南新高考教学教研联盟第一次联考ꎬ9)已知a
=(1ꎬ
年
高
考
年
模
拟
︵
教
师
用
书
︶
1 04
一年 甄选情境素养 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
创新 专家独家命制 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
学生用书P189
3.(多选)(2022 53原创题)在边长为 的正方形ABCD中
1.(2022 53原创题)如图 在平行四边形 ABCD 中 AE 1 1 ꎬ
ꎬ ꎬ =
3 →AP λA→D μ→AB λ μ 则下列说法正确的是
= + ꎬ ∈[0ꎬ1]ꎬ ∈[0ꎬ1]ꎬ
AD BF 1 BC CE与DF交于点O.设→AB a A→D b 若A→O λa
ꎬ = ꎬ = ꎬ = ꎬ = ( )
4 当λ μ 时 ABP的面积为定值
μb λ μ R 则μ λ A. =1ꎬ ≠0 ꎬ△
+ ꎬ ꎬ ∈ ꎬ - = ( ) 当μ 时 ABP的面积为定值
B. =1 ꎬ△
当→AP B→P取得最小值时 λ 1
C. ꎬ =
2
当→AP B→P取得最小值时 μ 1
D. ꎬ =
2
答案 AD
8 19 3 11
A. B. C. D. 4.(2022 53 原创题)已知 ABC 为等边三角形 点 G 是
17 17 17 17 △ ꎬ
答案 C ABC的重心.过点G的直线l与线段AB交于点D 与线段AC
△ ꎬ
2.(2022 53原创题)已知两个向量a b a b a b
ꎬ ꎬ| |=2ꎬ| |=3ꎬ - 交于点 E.设A→D λ→AB →AE μ →AC λ μ R 则 1 1
则 a λb 的值最小时 实数λ的值为 = ꎬ = ꎬ ꎬ ∈ ꎬ λ + μ
=(2ꎬ 3)ꎬ | + | ꎬ ( )
.
1 3 1 3 = A.- B- C. D. 答案
3 4 3 4 3
答案 A