第 27 讲 平面向量的坐标法
1.平面向量的坐标运算
(1)向量加法、减法、数乘运算及向量的模
设a=(x,y),b=(x,y),则a+b= ( x + x , y + y),a-b= ( x - x , y - y),λa= ( λx , λy ),|a|=.
1 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1
(2)向量坐标的求法
①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标.
②设A(x,y),B(x,y),则= ( x - x , y - y),||=.
1 1 2 2 2 1 2 1
2.平面向量数量积的坐标表示
(1)两向量的数量积的坐标表示
已知a=(x,y),b=(x,y),则a·b= xx+y y .即两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和.
1 1 2 2 1 2 1 2
(2)平面向量长度(模)的坐标表示
①若a=(x,y),则|a|=❑√x2+ y2.即向量的模等于向量坐标平方和的算术平方根.
②若点A(x,y),B(x,y),则⃗AB=(x-x ,y-y ),|⃗AB|=❑√(x -x ) 2+(y - y ) 2,即A,B两点间的距离为
1 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1
❑√(x -x ) 2+(y - y ) 2.
2 1 2 1
(3)平面向量夹角的坐标表示
设a,b都是非零向量,a=(x,y),b=(x,y),θ是a与b的夹角,则 .
1 1 2 2
(4)两向量垂直的坐标表示
设非零向量a=(x,y),b=(x,y),则a⊥b xx+y y=0.
1 1 2 2 1 2 1 2
⇔
3.向量在平面几何中的应用
(1)证明线段相等、平行,常运用向量加法的三角形法则、平行四边形法则,有时也用到向量减法的定义.
(2)证明线段平行,三角形相似,判断两直线(或线段)是否平行,常运用向量平行(共线)的条件,a∥b =
⇔x
1
y
2
-x
2
y
1
=0(x
2
≠0,y
2
≠0).
⇔
(3)证明垂直问题,常用向量垂直的充要条件,a⊥b a·b=0 xx+yy=0.
1 2 1 2
(4)求夹角问题:利用夹角公式cosθ==.
⇔ ⇔
4.常用结论
(x +x y + y )
(1)已知P为线段AB的中点,若点A(x,y),B(x,y),则点P的坐标为 1 2, 1 2 .
1 1 2 2
2 2
x +x +x y + y + y
(1)已知△ABC的顶点A(x,y),B(x,y),C(x,y),则△ABC的重心G的坐标为 1 2 3, 1 2 3 .
1 1 2 2 3 3
3 3
(3)若点A(x,y),B(x,y),若以 为直径的圆的方程为: .
1 1 2 2考点一 坐标公式法解决平面向量共线垂直问题
考点二 利用坐标运算法求平面向量数量积
考点三 坐标公式法求平面向量的模
考点四 坐标法求平面向量夹角
考点五 建系坐标法求平面向量问题
考点一:坐标公式法解决平面向量共线垂直问题
例1.已知 , , , ,且 ,则 的值为( )
A. B. C. D.
例2.已知 与 为两个不共线的单位向量,若向量 与向量 垂直,则实数 ( )
A.1 B. C.2 D.
考点二:利用坐标运算法求平面向量数量积
例3.已知 , ,其中 .满足 ,则 ( )
A. B. C.9 D.22
考点三:坐标公式法求平面向量的模
例4.已知向量 , ,且 ,则 ( )
A. B.
C. D.
考点四:坐标法求平面向量夹角
例5.已知向量 , ,若 ,则 与 夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
考点五:建系坐标法求平面向量问题
例6.(2023·全国·高三专题练习)如图所示,在正方形ABCD中,已知| |=2,若点N为正方形内(含边界)任意一点,则 的最大值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
一、单选题
1.已知向量 , , .若 ,则 ( )
A. B. C.2 D.-2
2.已知向量 , ,且 ,则 在 方向上的投影是( )
A. B.-11 C. D.11
3.(2023·河南·校联考模拟预测)已知向量 , ,且 ,则实数λ的
值为( )
A.8 B. C.4 D.
4.设 ,向量 , , ,且 , ,则 ( ).
A. B. C. D.10
5.(2023·全国·模拟预测)已知 , , ,则 ( )
A. B. C. D.
6.(2023·全国·高三专题练习)若 ,且 , ,则 的最大值
是( )A. B.
C. D.
7.已知向量 ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
8.已知 ,若 ,则 ( )
A. B. C.5 D.6
9.已知向量 ,则向量 在 方向上的射影为( )
A. B.
C. D.
10.已知 的顶点坐标分别为 、 、 ,则 的面积为( )
A. B. C. D.
11.已知边长为 的正方形 ,点 满足 ,则 等于( )
A. B. C. D.
12.已知点 是 所在平面内一点,若 ,则 与 的面积之比为( )
A. B. C.2 D.
13.如图所示,正六边形 的边长为2,若P为该正六边形边上的动点,则 的取值范
围为( )A.[2,6] B.[-2,6] C.[4,12] D.[-4,12]
14.已知梯形ABCD 中, , , , , ,点P,Q在线段BC上移动,
且 ,则 的最小值为( )
A.1 B. C. D.
二、填空题
15.(2023·河南·许昌实验中学校联考二模)已知向量 , ,且 ,则
______.
16.单位向量 与 夹角为90°,则 _________.
17.(2023·四川遂宁·统考二模)已知 , , ,则实数 ______.
18.(2023·甘肃·统考一模)已知向量 ,若 与 共线且方向相反,则
___________.
19.已知向量 , ,若 ,则 的值为___________.
20.(2023·江西吉安·统考一模)已知向量 、 的夹角为 , , ,则 的坐标为
___________.
21.已知平面向量 , ,若 与 的夹角为锐角,则 的取值范围为____________.