第25講:平面向量的概念及其線性運(yùn)算(知識(shí)梳理+題型總結(jié))(教師版)_第1頁(yè)
第25講:平面向量的概念及其線性運(yùn)算(知識(shí)梳理+題型總結(jié))(教師版)_第2頁(yè)
第25講:平面向量的概念及其線性運(yùn)算(知識(shí)梳理+題型總結(jié))(教師版)_第3頁(yè)
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【第26講:平面向量的概念及其線性運(yùn)算】【新高考課程標(biāo)準(zhǔn)要求】1.理解向量的概念與表示:了解平面向量的實(shí)際背景,如力、速度、位移等,理解平面向量的意義和兩個(gè)向量相等的含義,明確向量的大小和方向是其基本要素。同時(shí),要理解向量的幾何表示,即可以用有向線段來(lái)表示向量,掌握向量的模、零向量、單位向量、平行向量(共線向量)、相等向量、相反向量等概念。2.掌握向量的線性運(yùn)算:掌握向量的加、減運(yùn)算,需熟練運(yùn)用三角形法則和平行四邊形法則進(jìn)行向量的加法和減法運(yùn)算,并理解其幾何意義。例如,通過(guò)三角形法則可以直觀地看出向量相加時(shí)“首尾相連,首指向尾”的特點(diǎn)。掌握向量的數(shù)乘運(yùn)算,理解實(shí)數(shù)與向量數(shù)乘的運(yùn)算規(guī)則,即,以及數(shù)乘運(yùn)算的幾何意義,如當(dāng)時(shí),與方向相同等。同時(shí),要理解兩個(gè)向量共線的含義,掌握向量共線定理,即向量與共線,當(dāng)且僅當(dāng)有唯一一個(gè)實(shí)數(shù),使得。3.了解線性運(yùn)算性質(zhì):了解向量的線性運(yùn)算性質(zhì)及其幾何意義,如向量加法的交換律和結(jié)合律,數(shù)乘運(yùn)算的分配律等,能夠運(yùn)用這些性質(zhì)進(jìn)行相關(guān)的推理和計(jì)算,體會(huì)向量運(yùn)算與實(shí)數(shù)運(yùn)算的聯(lián)系與區(qū)別,感受向量運(yùn)算的獨(dú)特性?!局R(shí)梳理】平面向量的概念1.向量:既有大小又有方向的量,用有向線段表示,有向線段的長(zhǎng)度就是向量的模,如向量的模記作。2.零向量:長(zhǎng)度為0的向量,記作,其方向是任意的。3.單位向量:長(zhǎng)度等于1個(gè)單位長(zhǎng)度的向量。對(duì)于非零向量,其單位向量為。4.平行向量(共線向量):方向相同或相反的非零向量,記作。規(guī)定與任一向量平行。5.相等向量:長(zhǎng)度相等且方向相同的向量,若與相等,記作。6.相反向量:長(zhǎng)度相等且方向相反的向量,向量的相反向量記作。平面向量的線性運(yùn)算1.向量的加法 定義:求兩個(gè)向量和的運(yùn)算。規(guī)定。 三角形法則:已知非零向量,,在平面內(nèi)任取一點(diǎn),作,,則,即“首尾相接,首尾連”。 平行四邊形法則:已知兩個(gè)不共線向量,,作,,以,為鄰邊作平行四邊形,則以為起點(diǎn)的對(duì)角線向量就是。 運(yùn)算律:交換律;結(jié)合律。2.向量的減法 定義:向量加上的相反向量,叫做與的差,即。 三角形法則:已知向量,,在平面內(nèi)任取一點(diǎn),作,,則,即“共起點(diǎn),連終點(diǎn),指向被減向量”。3.向量的數(shù)乘 定義:實(shí)數(shù)與向量的積是一個(gè)向量,記作。其長(zhǎng)度;當(dāng)時(shí),與方向相同,當(dāng)時(shí),與方向相反,當(dāng)時(shí),。 運(yùn)算律:;;。4.共線向量定理:向量與非零向量共線的充要條件是有且只有一個(gè)實(shí)數(shù),使得。常用結(jié)論1.中點(diǎn)公式的向量形式:若為線段的中點(diǎn),為平面內(nèi)任一點(diǎn),則。2.三點(diǎn)共線等價(jià)形式:若(,為實(shí)數(shù)),且,,三點(diǎn)共線,則。反之,若,則,,三點(diǎn)共線。3.向量三角不等式:已知非零向量,,則,當(dāng)且僅當(dāng)與同向或反向共線時(shí),部分等號(hào)成立?!菊n前自測(cè)】1.(2025·河南·三模)若點(diǎn)A在點(diǎn)O的正北方向,點(diǎn)B在點(diǎn)O的南偏西方向,且,則向量表示(

)A.從點(diǎn)O出發(fā),朝北偏西方向移動(dòng)B.從點(diǎn)O出發(fā),朝北偏西方向移動(dòng)C.從點(diǎn)O出發(fā),朝北偏西方向移動(dòng)2kmD.從點(diǎn)O出發(fā),朝北偏西方向移動(dòng)2km【答案】C【分析】以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),正東方向?yàn)閤軸的正方向,正北方向?yàn)閥軸的正方向,建立平面直角坐標(biāo)系,標(biāo)出題中所給信息,再利用向量加法的平行四邊形法則求出即可.【詳解】以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),正東方向?yàn)閤軸的正方向,正北方向?yàn)閥軸的正方向,建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,依題意可得,設(shè),因?yàn)?,所以四邊形OACB為菱形,則,則為正三角形,所以,故向量表示從點(diǎn)O出發(fā),朝北偏西方向移動(dòng)2km.故選:C2.(23-24高一下·廣東江門·階段練習(xí))設(shè)是非零向量,則是成立的(

)A.充要條件 B.充分不必要條件 C.必要不充分條件 D.既不充分也不必要條件【答案】C【分析】結(jié)合共線向量,單位向量,以及充分,必要條件的概念判斷即可.【詳解】對(duì)于非零向量,由可知向量共線,但不一定是,所以充分性不成立;由,可知向量共線同向,則,所以必要性成立,所以設(shè)是非零向量,則是成立的必要不充分條件,故選:C.3.(24-25高一下·內(nèi)蒙古赤峰·階段練習(xí))已知為不共線向量,,則(

)A.三點(diǎn)共線 B.三點(diǎn)共線C.三點(diǎn)共線 D.三點(diǎn)共線【答案】A【分析】由已知得,依次判斷各項(xiàng)對(duì)應(yīng)點(diǎn)所得向量是否共線,即可判斷.【詳解】由題設(shè),,,,與有公共端點(diǎn),所以三點(diǎn)共線,A對(duì);,,不存在,使,所以與不共線,即三點(diǎn)不共線,B錯(cuò);,,不存在,使,所以與不共線,即三點(diǎn)不共線,C錯(cuò);,,不存在,使,所以與不共線,即三點(diǎn)不共線,D錯(cuò);故選:A4.(2025·云南臨滄·模擬預(yù)測(cè))關(guān)于非零向量,,下列說(shuō)法正確的是(

)A.若,則 B.若,則C.若,則 D.若,則,不是共線向量【答案】C【分析】由向量的模長(zhǎng),共線,相等的性質(zhì)逐項(xiàng)判斷即可.【詳解】對(duì)于A,向量不能比較大小,故A錯(cuò);對(duì)于B,向量的模相等,但是向量的方向可能不同,故B錯(cuò);對(duì)于C,若,由向量相等的條件可得,故C正確;對(duì)于D,不相等的向量也可能是共線向量,故D錯(cuò).故選:C.5.(2024·河北·模擬預(yù)測(cè))在平行四邊形中,是的中點(diǎn),與交于點(diǎn),則(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】利用相似三角形的性質(zhì)以及向量的加法運(yùn)算來(lái)表示即可.【詳解】因?yàn)樵谄叫兴倪呅沃?,,所以,因?yàn)槭堑闹悬c(diǎn),所以,即,,根據(jù)向量的加法法則,,故選:B.6.(2025·河南·模擬預(yù)測(cè))已知,,且對(duì)任意的,恒成立,則的最小值為(

)A. B. C.3 D.【答案】D【分析】由向量關(guān)系得到幾何中的垂直關(guān)系,再把向量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為將軍飲馬問(wèn)題即可求解.【詳解】如圖,設(shè),則恒成立,等價(jià)于恒成立,從而有,故.設(shè),,則.作點(diǎn)E關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)F,連接由題可知,,,則,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào).故選:D.7.(2025·湖南·三模)在中,點(diǎn)是線段上一點(diǎn),若,,則實(shí)數(shù)(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】由向量的線性運(yùn)算得,結(jié)合平面向量基本定理即可得解.【詳解】因?yàn)?,所以,因?yàn)椋裕蔬x:D.8.(2025·廣東茂名·模擬預(yù)測(cè))在平行四邊形中,點(diǎn)E、F分別是邊的中點(diǎn),分別與交于R、T兩點(diǎn),,(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】方法一:設(shè),得到,根據(jù)B,T,F(xiàn)三點(diǎn)共線,得到方程,可得答案;方法二:根據(jù),可得.【詳解】方法一:設(shè),且B,T,F(xiàn)三點(diǎn)共線,,解得;方法二:,所以,同理,,故,所以.故選:B.題型題型分類知識(shí)講解與??碱}型【考點(diǎn)一:平面向量的基本概念】【例題】1.(2025高三·天津·專題練習(xí))下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.B.,是單位向量,則C.若,則D.兩個(gè)相同的向量的模相等【答案】C【分析】由向量的模、單位向量、相等向量等概念對(duì)選項(xiàng)一一判斷即可得出答案.【詳解】對(duì)于A,,故A正確;對(duì)于B,,是單位向量,則,故B正確;對(duì)于C,若,有方向不能比較大小,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D,兩個(gè)相同的向量長(zhǎng)度相等,方向相同,故D正確.故選:C.2.(24-25高一下·湖南岳陽(yáng)·期末)下列說(shuō)法正確的是()A.若,則 B.零向量沒(méi)有方向C.相等向量的長(zhǎng)度相等 D.共線向量是在同一條直線上的向量【答案】C【分析】根據(jù)向量的相關(guān)概空可判斷AC的真假;根據(jù)零向量的概念可判斷B的真假,根據(jù)共線向量的概念可判斷D的真假.【詳解】對(duì)A,由,不能得到方向相同,所以未必成立,故A錯(cuò)誤;對(duì)B:零向量的方向是任意的,故B錯(cuò)誤;對(duì)C:根據(jù)相等向量的概念,C正確;對(duì)D:共線向量是指方向相同或相反的向量,故D錯(cuò)誤.故選:C【針對(duì)訓(xùn)練】3.(2025高一·全國(guó)·專題練習(xí))已知非零向量,使得成立的充分非必要條件是(

).A. B.C. D.【答案】C【分析】由共線向量的模的特點(diǎn)得到答案.【詳解】使得成立的充分條件是和反向且,對(duì)于A,和是同向,所以A錯(cuò)誤,對(duì)于B,和可能同向,可能反向,所以B錯(cuò)誤,對(duì)于C,由,得,則和反向且,所以C正確,對(duì)于D,由可得和的方向不能確定,所以D錯(cuò)誤.故選:C.4.(24-25高一下·上海嘉定·期末)以下關(guān)于平面向量的說(shuō)法正確的是(

)A.若,則B.若則C.若是共線的單位向量.同D.若,則不是共線向量【答案】A【分析】對(duì)A,由相等向量的定義判斷;對(duì)B,舉反例時(shí),可判斷;對(duì)C,由共線向量的定義判斷;對(duì)D,由相等向量和共線向量的定義判斷.【詳解】對(duì)于A,若,則,故正確;對(duì)于B,若,則不一定成立,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C,若是共線的單位向量,則或,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D,若,則是共線向量,故D錯(cuò)誤.故選:A.多選題5.(24-25高一下·江蘇鹽城·期末)下列選項(xiàng)中,正確的是(

)A.若兩個(gè)相等的非零向量的起點(diǎn)相同,側(cè)它們的終點(diǎn)可能不同B.若向量,則C.若向量,滿足,則或D.若非零向量與共線,則,,三點(diǎn)共線【答案】BD【分析】根據(jù)相等向量的定義即可判斷選項(xiàng)A;若向量,則根據(jù)向量的運(yùn)算法則可得,即可判斷選項(xiàng)B;由向量的定義即可判斷選項(xiàng)C;根據(jù)共線向量的定義即可判斷選項(xiàng)D.【詳解】由相等向量定義可得:若兩個(gè)相等的非零向量的起點(diǎn)相同,其終點(diǎn)一定相同,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若向量,則,所以,故選項(xiàng)B正確;由向量的定義可得向量,滿足時(shí),向量,可能共線也可能不共線,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若非零向量與共線,則,,三點(diǎn)共線,故選項(xiàng)D正確.故選:BD.【解題策略】1.緊扣核心定義,雙向驗(yàn)證“大小”與“方向”向量的本質(zhì)是“既有大小又有方向的量”,解題時(shí)需同時(shí)驗(yàn)證這兩個(gè)要素,避免單一維度判斷: 判斷相等向量:需同時(shí)滿足“長(zhǎng)度相等”和“方向相同”,二者缺一不可。 判斷平行(共線)向量:需滿足“方向相同或相反”,且明確“非零向量”前提(零向量與任一向量平行,但非零向量平行需方向關(guān)系)。 判斷單位向量/零向量:?jiǎn)挝幌蛄績(jī)H要求“長(zhǎng)度為1”,方向不唯一;零向量?jī)H要求“長(zhǎng)度為0”,方向任意,需特別注意其特殊性。2.利用幾何意義,簡(jiǎn)化抽象關(guān)系向量可通過(guò)有向線段直觀表示,其線性運(yùn)算的幾何法則是解題關(guān)鍵: 加法:遵循“三角形法則”(首尾相連,和向量起點(diǎn)接首、終點(diǎn)接尾)或“平行四邊形法則”(共起點(diǎn),和向量為對(duì)角線)。 減法:遵循“三角形法則”(共起點(diǎn),差向量從減數(shù)終點(diǎn)指向被減數(shù)終點(diǎn))。通過(guò)幾何意義可快速分析向量間的位置、長(zhǎng)度關(guān)系,避免純代數(shù)運(yùn)算的繁瑣。3.抓住特殊向量(零向量),規(guī)避易錯(cuò)點(diǎn)零向量是概念題的高頻易錯(cuò)點(diǎn),需牢記其特性: 零向量方向任意,故“零向量與任意向量平行”,但不滿足平行關(guān)系的傳遞性(如且,無(wú)法推出)。 涉及“向量共線”“向量垂直”等命題時(shí),需先考慮是否為零向量,排除特殊情況后再判斷一般情況。4.借助共線向量定理,解決共線問(wèn)題共線向量定理是判斷向量共線、三點(diǎn)共線的核心工具: 若,則的充要條件是存在唯一實(shí)數(shù),使得。 三點(diǎn)共線的充要條件:存在實(shí)數(shù),滿足且,可通過(guò)設(shè)參數(shù)、列等式求解。5.明確向量與數(shù)量的本質(zhì)區(qū)別避免混淆向量與數(shù)量的性質(zhì): 數(shù)量?jī)H含大小,可比較大小;向量含大小和方向,不能直接比較大小,僅能比較其模(與)的大小。 向量的運(yùn)算(如加法、數(shù)乘)需遵循向量法則,而非單純的數(shù)值運(yùn)算?!究键c(diǎn)二:平面向量的線性運(yùn)算】【例題】1.(2025·山東泰安·模擬預(yù)測(cè))在平行四邊形中,已知,,則(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】法一,在中分別利用向量加法的三角形法則表示,,再根據(jù)平面向量共線定理及向量相等轉(zhuǎn)化即可表示出;法二,在中利用向量加法的三角形法則表示,再根據(jù)平面向量共線定理及向量相等轉(zhuǎn)化即可表示出.【詳解】在平行四邊形中,有.已知,,法一:.法二:.故選:D2.(2025·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))在中,點(diǎn)為邊的中點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn).記,,則(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】法一:由平面向量的線性運(yùn)算結(jié)合三角形法則求解即可;法二,特殊化三角形為直角三角形,借助向量坐標(biāo)運(yùn)算求解.【詳解】如圖,由點(diǎn)為邊的中點(diǎn),得,由點(diǎn)為的中點(diǎn),得,所以.故選:B法二:將特殊化,假設(shè)為以角為直角的等腰直角三角形,如圖,以點(diǎn)為原點(diǎn),所在直線分別為軸建立平面直角坐標(biāo)系,則,,則,,根據(jù)題意,得,,所以.故選:B.【針對(duì)訓(xùn)練】3.(23-24高一下·河南開(kāi)封·期末)如圖,在平行四邊形中,為的中點(diǎn),與對(duì)角線相交于點(diǎn),記,,則(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】根據(jù)圖形特征及向量線性關(guān)系計(jì)算判斷.【詳解】由題意得,∽,所以,所以,所以.故選:A.4.(2025·湖北·模擬預(yù)測(cè))在平行四邊形中,點(diǎn)是邊上的點(diǎn),,點(diǎn)是線段的中點(diǎn),若,則(

)A. B.1 C. D.【答案】C【分析】由及即可求解.【詳解】因?yàn)辄c(diǎn)是線段的中點(diǎn),所以,又,所以,所以,故選:C5.(2024·四川·一模)如圖,在中,點(diǎn)分別在邊上,且,點(diǎn)為中點(diǎn),則(

A. B.C. D.【答案】C【分析】利用平面向量的線性運(yùn)算計(jì)算可得結(jié)果.【詳解】由點(diǎn)為中點(diǎn)得:,因?yàn)椋?,因?yàn)?,所?故選:C二、填空題6.(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))在中,已知,且,則.【答案】4【分析】根據(jù)向量加減法的運(yùn)算法則,拆解向量,化簡(jiǎn)求值.【詳解】因?yàn)?,則帶入,得,整理得.又,所以,解得.故答案為:4.【解題策略】1.熟練運(yùn)用線性運(yùn)算的核心法則解題前需牢記運(yùn)算的基本規(guī)則,避免基礎(chǔ)錯(cuò)誤: 加法法則: 三角形法則:首尾相連,和向量=首向量起點(diǎn)→尾向量終點(diǎn)()。 平行四邊形法則:共起點(diǎn),和向量=以兩向量為鄰邊的平行四邊形對(duì)角線(,為平行四邊形)。 減法法則:共起點(diǎn),差向量=被減向量終點(diǎn)→減向量終點(diǎn)()。 數(shù)乘法則: 長(zhǎng)度:; 方向:時(shí)與同向,時(shí)與反向,時(shí)為零向量。2.優(yōu)先“基底化”:用已知向量表示未知向量根據(jù)平面向量基本定理(同一平面內(nèi)不共線的兩向量可作為基底,表示任意向量),解題時(shí)優(yōu)先選擇“已知條件多、位置特殊”的向量作為基底(如三角形的鄰邊、平行四邊形的邊),將未知向量轉(zhuǎn)化為基底的線性組合: 步驟:①確定基底(如、);②將目標(biāo)向量(如)拆分為與基底相關(guān)的向量;③利用運(yùn)算法則合并,整理成的形式。 關(guān)鍵:拆分時(shí)緊扣圖形中的線段關(guān)系(如中點(diǎn)、三等分點(diǎn)、平行關(guān)系),通過(guò)“加/減”銜接向量。3.善用幾何意義:簡(jiǎn)化抽象運(yùn)算線性運(yùn)算的幾何意義是“將代數(shù)運(yùn)算轉(zhuǎn)化為直觀圖形關(guān)系”,尤其適用于含幾何圖形(三角形、平行四邊形、多邊形)的題目: 遇“中點(diǎn)”“中線”:利用“中點(diǎn)向量公式”(如為中點(diǎn),則),快速建立向量關(guān)系。 遇“平行”“共線”:結(jié)合數(shù)乘的方向性質(zhì)(如且,則)。 遇“多邊形”:利用“向量多邊形法則”(如四邊形中,),簡(jiǎn)化多向量求和。4.巧用“共線向量定理”:解決參數(shù)與共線問(wèn)題共線向量定理是線性運(yùn)算中“關(guān)聯(lián)向量與參數(shù)”的核心工具,適用于求參數(shù)、判斷三點(diǎn)共線: 定理應(yīng)用:若,則?存在唯一,使。 三點(diǎn)共線:若共線,且,則(反之亦成立)。解題時(shí)可設(shè)參數(shù),通過(guò)向量相等列方程求解。5.注重“運(yùn)算律”:簡(jiǎn)化復(fù)雜表達(dá)式向量線性運(yùn)算滿足交換律、結(jié)合律、分配律,合理運(yùn)用可簡(jiǎn)化計(jì)算: 交換律:; 結(jié)合律:; 分配律:,。 示例:計(jì)算,可先展開(kāi)分配律,再合并同類向量(結(jié)果為)。6.警惕“零向量”與“方向”陷阱 零向量:數(shù)乘中若,需考慮或兩種情況;共線問(wèn)題中,零向量與任一向量共線,需先排除零向量再判斷非零向量的共線關(guān)系。 方向:數(shù)乘的方向是易錯(cuò)點(diǎn),需明確的正負(fù)對(duì)向量方向的影響,避免因方向判斷錯(cuò)誤導(dǎo)致結(jié)果符號(hào)出錯(cuò)?!究键c(diǎn)三:共線定理及其應(yīng)用】【例題】1.(2024·浙江·模擬預(yù)測(cè))已知向量,是平面上兩個(gè)不共線的單位向量,且,,,則(

)A.、、三點(diǎn)共線 B.、、三點(diǎn)共線C.、、三點(diǎn)共線 D.、、三點(diǎn)共線【答案】C【分析】根據(jù)向量共線則判斷即可.【詳解】對(duì)A,因?yàn)?,,不存在?shí)數(shù)使得,故、、三點(diǎn)不共線,故A錯(cuò)誤;對(duì)B,因?yàn)?,,不存在?shí)數(shù)使得,故、、三點(diǎn)不共線,故B錯(cuò)誤;對(duì)C,因?yàn)?,,則,故、、三點(diǎn)共線,故C正確;對(duì)D,因?yàn)?,,不存在?shí)數(shù)使得,故、、三點(diǎn)不共線,故D錯(cuò)誤.故選:C2.(2025·湖南邵陽(yáng)·三模)設(shè)為所在平面內(nèi)一點(diǎn),.若,則的值為(

)A.4 B.5 C. D.【答案】D【分析】根據(jù)向量的線性運(yùn)算,即可求解.【詳解】,所以,即,即,即.故選:D3.(2025·甘肅甘南·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,為線段上一點(diǎn),且,則實(shí)數(shù)的值為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】先利用基底表示,再設(shè),即可構(gòu)造關(guān)于的方程組.【詳解】因,則,故,因三點(diǎn)共線,故設(shè),則,因,則,解得.故選:D.【針對(duì)訓(xùn)練】4.(2025·海南·模擬預(yù)測(cè))在中,點(diǎn)為邊上一點(diǎn),已知,則角的大小為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】由三點(diǎn)共線、輔助角公式可得,結(jié)合的范圍即可求解.【詳解】因?yàn)樵谥?,點(diǎn)為邊上一點(diǎn),已知,所以,即,而,所以,解得.故選:A.5.(24-25高一下·湖北十堰·期中)如圖,在中,,過(guò)點(diǎn)的直線分別交直線,于不同的兩點(diǎn),.設(shè),,則的值為(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【分析】利用向量基本定理得到,由共線定理的推論得到方程,求出.【詳解】,因?yàn)?,,所以,又三點(diǎn)共線,所以,即.故選:C6.(24-25高一下·湖北武漢·期中)如圖,在中,,P是BN上的一點(diǎn),若,則實(shí)數(shù)的值為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)條件得到,由共線定理的推論得到方程,求出答案.【詳解】,故,,故,因?yàn)槿c(diǎn)共線,故,解得.故選:C7.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知平面上點(diǎn),,滿足,且,點(diǎn)滿足,動(dòng)點(diǎn)滿足,則的最小值為(

)A. B. C.1 D.1或【答案】A【分析】由題設(shè)三個(gè)條件依次得到,推得點(diǎn)的軌跡是以點(diǎn)為圓心,為半徑的圓,再得點(diǎn),,三點(diǎn)共線,通過(guò)建系將問(wèn)題轉(zhuǎn)化成由點(diǎn)向圓做切線,求原點(diǎn)到該切線的最短距離問(wèn)題.【詳解】由題意,得,所以.因?yàn)?,所以.又,即,所以點(diǎn)的軌跡是以點(diǎn)為圓心,為半徑的圓.如圖,以為坐標(biāo)原點(diǎn),以的方向?yàn)檩S正方向,建立平面直角坐標(biāo)系.易知,,則點(diǎn)的軌跡方程為.由,得點(diǎn),,三點(diǎn)共線.過(guò)點(diǎn)作圓的切線,設(shè)其方程為,即.由點(diǎn)到該切線的距離為,可得,解得或.由圖知,當(dāng)時(shí),最小,切線的方程為,此時(shí)的最小值即為點(diǎn)到切線的距離,即.故選:A.【解題策略】一、明確共線定理的核心內(nèi)容解題前需精準(zhǔn)掌握定理的“充要條件”,避免條件遺漏: 定理表述:若向量,則向量與共線(平行)的充要條件是:存在唯一實(shí)數(shù),使得。 關(guān)鍵條件: 1.必須強(qiáng)調(diào)(若,則需為,且不唯一,定理不成立); 2.的唯一性:若且,則,可用于列方程求參數(shù)。二、核心應(yīng)用場(chǎng)景與解題策略1.判定三點(diǎn)共線(最高頻應(yīng)用) 轉(zhuǎn)化邏輯:三點(diǎn)共線?向量與共線(或與共線)。 解題步驟: 1.選取三點(diǎn)中的兩個(gè)向量(如和),確保其中一個(gè)非零; 2.根據(jù)共線定理設(shè)關(guān)系:(為實(shí)數(shù)); 3.若向量用坐標(biāo)表示,可列橫、縱坐標(biāo)相等的方程,求解;若用基底表示,可通過(guò)基底系數(shù)相等列方程。 重要推論:若為平面內(nèi)任意一點(diǎn),共線?存在實(shí)數(shù),使得,且(反之亦成立)。解題時(shí)可直接利用“”快速建立參數(shù)關(guān)系,簡(jiǎn)化計(jì)算。2.求參數(shù)值(含坐標(biāo)與基底兩種情況) 情況1:向量用坐標(biāo)表示 策略:設(shè)(),,則?(此為坐標(biāo)形式的共線條件,由推導(dǎo)得出:,,消去即得)。直接代入坐標(biāo)列方程,求解參數(shù)(如向量坐標(biāo)中的未知量)。 情況2:向量用基底表示 策略:設(shè)基底為(不共線),若,,則?存在,使得且(基底系數(shù)成比例)。通過(guò)系數(shù)比例關(guān)系列方程,求解參數(shù)(如中的未知量)。3.證明線線平行(幾何證明題) 轉(zhuǎn)化邏輯:要證兩條直線平行(不重合),可證直線上的“方向向量”共線。 解題步驟: 1.分別在兩條直線上取非零方向向量(如直線的方向向量,直線的方向向量); 2.證明存在實(shí)數(shù),使得(即與共線); 3.補(bǔ)充說(shuō)明兩條直線不重合(可通過(guò)直線上一點(diǎn)不在另一條直線上證明),即可得。三、避坑關(guān)鍵:警惕易出錯(cuò)點(diǎn)1.忽略“非零向量”條件:應(yīng)用定理時(shí),必須先明確所設(shè)的“基準(zhǔn)向量”(如)非零,否則可能出現(xiàn)不唯一或邏輯矛盾(例如,若,,則不存在使)。2.混淆“共線”與“重合”:向量共線僅表示方向相同或相反,對(duì)應(yīng)直線可能平行或重合。若題目要求“直線平行”,需額外證明兩直線不重合;若僅需“三點(diǎn)共線”,則無(wú)需排除重合(三點(diǎn)共線本身包含重合情況)。3.誤用“”的前提:推論“且”的前提是“為任意點(diǎn),共線”,若與共線,該推論仍成立,但需確保向量表達(dá)式正確,避免因點(diǎn)的位置錯(cuò)誤導(dǎo)致系數(shù)計(jì)算偏差。課后針對(duì)訓(xùn)練課后針對(duì)訓(xùn)練一、單選題1.(25-26高二上·全國(guó)·課后作業(yè))下列四個(gè)命題中為真命題的是(

)A.已知是空間中任意五點(diǎn),則B.若向量,滿足,則C.若分別表示兩個(gè)空間向量的有向線段所在的直線是異面直線,則這兩個(gè)向量可以是共面向量D.若,則四點(diǎn)共面2.(24-25高一下·廣東深圳·階段練習(xí))下列命題中,正確的是(

)A.若,則與方向相同或相反B.若,則C.“”是,共線”的充要條件D.若兩個(gè)單位向量互相平行,則這兩個(gè)單位向量相等3.(2025·云南·模擬預(yù)測(cè))在平行四邊形中,點(diǎn)E是邊上的四等分點(diǎn)(靠近點(diǎn)D),則(

)A. B.C. D.4.(2025·安徽·模擬預(yù)測(cè))已知在中,點(diǎn)D滿足,設(shè),則(

)A.1 B. C. D.25.(2025·湖北宜昌·二模)已知均為單位向量.若,則與夾角的大小是(

)A. B. C. D.6.(24-25高一下·安徽阜陽(yáng)·期中)如圖,已知,用,表示,則等于(

)A. B. C. D.7.(2025·甘肅甘南·三模)中,若,,,則向量可用,表示為(

)A. B.C. D.8.(2025·江蘇南通·三模)已知,為平面內(nèi)一組基底,,,,若A,B,D三點(diǎn)共線,則a的值為(

)A.2 B. C.0 D.19.(2025·湖南·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,點(diǎn)是線段上靠近點(diǎn)的三等分點(diǎn),過(guò)點(diǎn)的直線分別交直線、于點(diǎn)、.設(shè),,則的值為(

)A. B. C. D.10.(24-25高一上·遼寧大連·期末)如圖,已知分別是邊上的點(diǎn),且滿足,,與交于,連接并延長(zhǎng)交于點(diǎn).若,則實(shí)數(shù)的值為(

)A. B. C. D.211.(2024·浙江寧波·模擬預(yù)測(cè))已知△ABC是邊長(zhǎng)為1的正三角形,是BN上一點(diǎn)且,則(

)A. B. C. D.1二、填空題12.(24-25高一下·貴州遵義·階段練習(xí))中,為邊的中點(diǎn),為中線上的一點(diǎn)(不包含端點(diǎn)),且,則的最小值為.13.(21-22高三上·江蘇鎮(zhèn)江·期中)已知非零向量,不共線,若,,,且A,C,D三點(diǎn)共線,則.14.(2023·陜西咸陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))在中,點(diǎn)是的中點(diǎn),點(diǎn)在上,且,,則.三、解答題15.(2025高一·全國(guó)·專題練習(xí))如圖,已知點(diǎn)是所在平面內(nèi)一點(diǎn),滿足,求與的面積之比.16.(24-25高一下·廣東云浮·期末)如圖,在平行四邊形中,,設(shè).(1)用表示;(2)證明:三點(diǎn)共線.參考答案題號(hào)12345678910答案CDBACACAACA題號(hào)11答案A1.CD【分析】根據(jù)空間向量的運(yùn)算,即可判斷A項(xiàng);根據(jù)已知可推得,即可判斷B項(xiàng);根據(jù)空間向量可以平移,即可判斷C項(xiàng);只有“,不共線”,四點(diǎn)才共面,可判斷D.【詳解】對(duì)于A,,注意前者是零向量,后者是實(shí)數(shù)0,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B,注意向量相等時(shí),向量所在直線互相平行或重合,因此當(dāng)時(shí),,四點(diǎn)可能在一條直線上,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C,空間中的任意兩個(gè)非零向量都可以平移到同一起點(diǎn),則這兩個(gè)向量可以是共面向量,故C正確;對(duì)于D,若“,不共線”,有四點(diǎn)共面,若“,共線”,則四點(diǎn)在同一直線上,則有四點(diǎn)共面,故D正確.故選:CD.2.B【分析】根據(jù)向量共線的定義可判定A;由向量數(shù)量積的性質(zhì)及運(yùn)算可判定B;由向量共線的性質(zhì)可判定C;由向量相等的定義可判定D.【詳解】對(duì)于A,當(dāng)或時(shí),有,但與方向相同或相反不一定成立,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B,若,則,則,即,故B正確;對(duì)于C,由,可得,共線,若,,則,但不存在實(shí)數(shù),使得,故“”是,共線”的充分不必要條件,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D,兩個(gè)單位向量互相平行,它們的方向可能相同也可能相反,則這兩個(gè)單位向量不一定相等,故D錯(cuò)誤.故選:B.3.A【分析】由題意得,利用向量的線性運(yùn)算即可求解.【詳解】由題意有,所以,故選:A.4.C【分析】由平面向量基本定理結(jié)合,可得,再由,即可求出的值.【詳解】由,可得,則則故,所以故選:C.5.A【分析】由可知用有向線段表示則可以構(gòu)成封閉的三角形,再根據(jù)三個(gè)向量均為單位向量可知該三角形為等邊三角形,由此即可求出與夾角的大小.【詳解】如圖所示,

△為邊長(zhǎng)為1的正三角形,則與夾角即為.故選:A.6.C

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