1、1考点测试 26 平面向量基本定理及坐标表示高考概览本 考 点 是 高 考 常 考 知 识 点 , 常 考 题 型 为 选 择 题 和 填 空 题 , 分 值 5分 , 中 、 低 等 难 度考纲研读1了解平面向量基本定理及其意义2掌握平面向量的正交分解及其坐标表示3会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算4理解用坐标表示的平面向量共线的条件一、基础小题1已知向量 a(2,1), b(4, m),若 a b,则 m( )12A2 B2 C D12 12答案 A解析 由向量的坐标运算可得 1 m,解得 m2故选 A122设向量 e1, e2为平面内所有向量的一组基底,且向量 a3 e14 e2
2、与 b6 e1 ke2不能作为一组基底,则实数 k 的值为( )A8 B8 C4 D4答案 B解析 由 a 与 b 不能作为一组基底,则 a 与 b 必共线,故 ,即 k8故选36 4kB3已知点 A(1,3), B(4,1),则与向量 同方向的单位向量为( )AB A, B,35 45 45 35C , D ,35 45 45 35答案 A解析 因为 (3,4),所以与其同方向的单位向量 e (3,4)AB AB |AB | 152 , 故选 A35 454若向量 a(2,1), b(1,2), c0,则 c 可用向量 a, b 表示为( )52A a b B a b12 12C a b D
3、 a b32 12 32 12答案 A解析 设 c xa yb,则 0, (2 x y, x2 y),所以Error!解得Error! 则52c a b故选 A125已知平行四边形 ABCD 中, (3,7), (2,3),对角线 AC 与 BD 交于点 O,AD AB 则 的坐标为( )CO A ,5 B,512 12C,5 D ,512 12答案 D解析 (2,3)(3,7)(1,10)AC AB AD ,5 ,5故选 DOC 12AC 12 CO 126设向量 a(1,3), b(2,4), c(1,2),若表示向量4a,4b2 c,2(a c), d 的有向线段首尾相连能构成四边形,则
4、向量 d( )A(2,6) B(2,6)C(2,6) D(2,6)答案 D解析 设 d( x, y),由题意知 4a(4,12),4 b2 c(6,20),2( a c)(4,2),又 4a4 b2 c2( a c) d0,所以(4,12)(6,20)(4,2)( x, y)(0,0),解得 x2, y6,所以 d(2,6)故选 D7已知点 A(1,2),若向量 与向量 a(2,3)同向,且| | ,则点 B 的坐标AB AB 13为( )A(2,3) B(2,3)C(3,1) D(3,1)3答案 C解析 设 ( x, y),则 ka(k0),即Error!由| | 得 k1,故AB AB A
5、B 13 (1,2)(2,3)(3,1)故选 COB OA AB 8已知向量 ( k,12), (4,5), (10, k),当 A, B, C 三点共线时,实数 kOA OB OC 的值为( )A3 B11 C2 D2 或 11答案 D解析 因为 (4 k,7), (6, k5),且 ,所以AB OB OA BC OC OB AB BC (4 k)(k5)6(7)0,解得 k2 或 11故选 D9已知向量 , 和 在正方形网格中的位置如图所示,若 ,则AC AD AB AC AB AD ( )A3 B3 C4 D4答案 A解析 建立如图所示的平面直角坐标系 xAy,则 (2,2), (1,2
6、), (1,0),AC AB AD 由题意可知(2,2) (1,2) (1,0),即Error!解得 Error!所以 3故选 A10设 D, E 分别是 ABC 的边 AB, BC 上的点, , ,若 1 2AD 12AB BE 23BC DE AB ( 1, 2为实数),则 1 2的值为_AC 答案 124解析 ( ) , 1 , 2DE DB BE 12AB 23BC 12AB 23AC AB 16AB 23AC 16, 1 2 23 1211如图,已知平面内有三个向量 , , ,其中 与 的夹角为 120, 与 的OA OB OC OA OB OA OC 夹角为 30,且| | |1,
7、| |2 若 ( , R),则 OA OB OC 3 OC OA OB 的值为_答案 6解析 以 O 为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,则 A(1,0), B , C(3, )(12, 32) 3由 ,OC OA OB 得Error! 解得Error!所以 6二、高考小题12(2016全国卷)已知向量 a(1, m), b(3,2),且( a b) b,则 m( )A8 B6 C6 D8答案 D解析 由题可得 a b(4, m2),又( a b) b,432( m2)0, m8故选 D13(2015湖南高考)已知点 A, B, C 在圆 x2 y21 上运动,且 AB BC若点 P 的坐标
8、为(2,0),则| |的最大值为( )PA PB PC A6 B7 C8 D9答案 B解析 解法一:由圆周角定理及 AB BC,知 AC 为圆的直径,故 2 (4,0)PA PC PO (O 为坐标原点)5设 B(cos ,sin ), (cos 2,sin ),PB (cos 6,sin ),| | PA PB PC PA PB PC cos 62 sin2 7,当且仅当 cos 1 时取等号,此时 B(1,0),故37 12cos 37 12| |的最大值为 7故选 BPA PB PC 解法二:同解法一得 2 (O 为坐标原点),又PA PC PO ,| |3 |PB PO OB PA P
9、B PC PO OB 3| | |3217,当且仅当 与 同向时取等号,此时 B 点坐标为(1,0),PO OB PO OB 故| |max7故选 BPA PB PC 14(2018全国卷)已知向量 a(1,2), b(2,2), c(1, )若 c(2 a b),则 _答案 12解析 由题可得 2a b(4,2), c(2 a b), c(1, ),4 20,即 1215(2015全国卷)设向量 a, b 不平行,向量 a b 与 a2 b 平行,则实数 _答案 12解析 由于 a, b 不平行,所以可以以 a, b 作为一组基底,于是 a b 与 a2 b 平行等价于 ,即 1 12 12
10、16(2015江苏高考)已知向量 a(2,1), b(1,2),若 ma nb(9,8)(m, nR),则 m n 的值为_答案 3解析 由 a(2,1), b(1,2),可得 ma nb(2 m, m)( n,2 n)(2 m n, m2 n),由已知可得Error!解得Error!故 m n317(2017江苏高考)如图,在同一个平面内,向量 , , 的模分别为 1,1, ,OA OB OC 2与 的夹角为 ,且 tan 7, 与 的夹角为 45若 m n (m, nR),则OA OC OB OC OC OA OB m n_6答案 3解析 解法一:tan 7, 0,cos ,sin 210
11、 7210 与 的夹角为 , OA OC 210OA OC |OA |OC | m n ,| | |1,| | ,OC OA OB OA OB OC 2 210 m nOA OB 2又 与 的夹角为 45,OB OC 22 OB OC |OB |OC | mOA OB n2又 cos AOBcos(45 )cos cos45sin sin45 210 22 7210 22,35 | | |cos AOB ,OA OB OA OB 35将其代入得 m n , m n1,35 15 35两式相加得 m n ,所以 m n325 25 65解法二:过 C 作 CM OB, CN OA,分别交线段 O
12、A, OB 的延长线于点 M, N,则 m , n ,由正弦定理得OM OA ON OB ,| | ,|OM |sin45|OC |sin135 |ON |sin OC 2由解法一,知 sin ,cos ,7210 210| | ,OM 2sin45sin135 1sin45 547| | ON 2sinsin135 27210sin45 74又 m n ,| | O |1,OC OA OB OM ON OA B m , n , m n354 74解法三:如图,设 O m , D n ,则在 ODC 中有D OA C OB OD m, DC n, OC , OCD45,2由 tan 7,得 c
13、os ,210又由余弦定理知Error!即Error!得 42 n m0,即 m105 n,代入得 12n249 n490,解得 n 或25 74n ,当 n 时, m105 0(不符合题意,舍去),当 n 时,73 73 73 53 74m105 ,故 m n 374 54 54 748三、模拟小题18(2018长春质检二)已知平面向量 a(1,3), b(2,0),则 |a2 b|( )A3 B3 C2 D52 2答案 A解析 a2 b(1,3)2(2,0)(3,3),所以|a2 b| 3 ,故选 A 32 32 219(2018吉林白城模拟)已知向量 a(2,3), b(1,2),若 m
14、a nb 与 a2 b 共线,则 ( )mnA B2 C D212 12答案 C解析 由向量 a(2,3), b(1,2),得 ma nb(2 m n,3 m2 n),a2 b(4,1)由 ma nb 与 a2 b 共线,得 ,所以 ,故选 C2m n4 3m 2n 1 mn 1220(2018山东潍坊一模)若 M 是 ABC 内一点,且满足 4 ,则 ABM 与BA BC BM ACM 的面积之比为( )A B C D212 13 14答案 A解析 设 AC 的中点为 D,则 2 ,于是 2 4 ,从而 2 ,即 M 为 BDBA BC BD BD BM BD BM 的中点,于是 S ABM
15、S ACM S ABM2S AMD BM2MD 1221(2018河北衡水中学 2 月调研)一直线 l 与平行四边形 ABCD 中的两边 AB, AD 分别交于点 E, F,且交其对角线 AC 于点 M,若2 , 3 , ( , R),则 ( )AB AE AD AF AM AB AC 52A B1 C D312 32答案 A解析 ( )( ) 2( ) 3 AM AB AC AB AB AD AB AD AE ,因为 E, M, F 三点共线,所以 2( )(3 )1,即 2 5 1,AF ,故选 A52 1222(2018湖南四大名校联考)在平行四边形 ABCD 中, AC 与 BD 相交
16、于点 O, E 是线9段 OD 的中点, AE 的延长线与 CD 交于点 F若 a, b,则 ( )AC BD AF A a b B a b14 12 12 14C a b D a b23 13 12 23答案 C解析 解法一:如题图,根据题意,得 (a b),AB 12AC 12DB 12 (a b)AD 12AC 12BD 12 E 是线段 OD 的中点, DF AB, , D A (a b),DFAB DEEB 13 F 13B 16 A A D (a b) (a b) a b故选 CF D F 12 16 23 13解法二:如题图,根据题意,得 (a b),AB 12AC 12DB 1
17、2 (a b)令 t ,则 t( ) t a b由 AD 12AC 12BD 12 AF AE AF AB BE AB 34BD t2 t4 AF AD ,令 s ,又 (a b), a b,所以 a b,所以Error!解方DF DF DC AD 12 DF s2 s2 AF s 12 1 s2程组得Error! 把 s 代入即可得到 a b故选 CAF 23 1323(2018湖北黄石质检)已知点 G 是 ABC 的重心,过 G 作一条直线与 AB, AC 两边分别交于 M, N 两点,且 x , y ,则 的值为( )AM AB AN AC xyx yA B C2 D312 13答案 B
18、解析 由已知得 M, G, N 三点共线, (1 ) x (1 )AG AM AN AB y 点 G 是 ABC 的重心, ( ) ( ),AC AG 23 12AB AC 13AB AC Error! 即Error!得 1,即 3,通分变形得, 3, 故13x 13y 1x 1y x yxy xyx y 13选 B1024(2018合肥质检三)已知向量 (2,0), (0,2), t , tR,则当| |OA OB AC AB OC 最小时, t_答案 12解析 由 t 知 A, B, C 三点共线,即动点 C 在直线 AB 上从而当 OC AB 时,|AC AB |最小,易得| O | O
19、 |,此时| A | |A |,则 t OC A B C 12 B 1225(2018太原 3 月模拟)在正方形 ABCD 中,已知 M, N 分别是 BC, CD 的中点,若 ,则实数 _AC AM AN 答案 43解析 解法一:如图,因为 M, N 分别是 BC, CD 的中点,所以 , ,所以 ( ) ,所以 AM 12AB 12AC AN 12AD 12AC AM AN 12AB AD AC 12AC AC 32AC AC 23 ,而 ,所以 , , AM 23AN AC AM AN 23 23 43解法二:如图,以 A 为原点,分别以 AB, AD 所在直线为 x, y 轴建立平面直
20、角坐标系设正方形 ABCD 边长为 1,则 A(0,0), C(1,1), M1, N ,1所以 (1,1),12 12 AC AM1, ,1,所以 , ,所以Error!所以12 AN 12 AM AN 12 12 AC Error! 43一、高考大题11本考点在近三年高考中未涉及此题型二、模拟大题1(2018皖南八校模拟)如图, AOB ,动点 A1, A2与 B1, B2分别在射线 OA, OB 3上,且线段 A1A2的长为 1,线段 B1B2的长为 2,点 M, N 分别是线段 A1B1, A2B2的中点(1)用向量 与 表示向量 ;A1A2 B1B2 MN (2)求向量 的模MN 解
21、 (1) , ,两式相加,并注意到点 M, N 分MN MA1 A1A2 A2N MN MB1 B1B2 B2N 别是线段 A1B1, A2B2的中点,得 ( )MN 12A1A2 B1B2 (2)由已知可得向量 与 的模分别为 1 与 2,夹角为 ,所以 1,A1A2 B1B2 3 A1A2 B1B2 由 ( )MN 12A1A2 B1B2 得| | MN 14A1A2 B1B2 2 12A1A2 2 B1B2 2 2A1A2 B1B2 722(2018湖北荆门调研)在如图所示的平面直角坐标系中,已知点 A(1,0)和点B(1,0),| |1,且 AOC x,其中 O 为坐标原点OC (1)
22、若 x ,设点 D 为线段 OA 上的动点,求| |的最小值;34 OC OD (2)若 x ,向量 m , n(1cos x,sin x2cos x),求 mn 的最小值及对0, 2 BC 应的 x 值12解 (1)设 D(t,0)(0 t1),由题易知 C ,(22, 22)所以 ,OC OD ( 22 t, 22)所以| |2 t t2 t2 t1 2 (0 t1),OC OD 12 2 12 2 (t 22) 12所以当 t 时,| |2的最小值为 ,22 OC OD 12则| |的最小值为 OC OD 22(2)由题意得 C(cosx,sin x), m (cos x1,sin x),BC 则 mn1cos 2xsin 2x2sin xcosx1cos2 xsin2 x1 sin 2 (2x 4)因为 x ,所以 2 x ,0, 2 4 4 54所以当 2x ,即 x 时, 4 2 8sin 取得最大值 1,(2x 4)所以 mn 的最小值为 1 ,此时 x 2 813