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2025高考数学一轮复习讲义(新高考通用版)第01讲平面向量的概念及其线性运算(知识+真题+7类高频考点)(精讲)(学生版+解析)
展开TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc19121" 第一部分:基础知识 PAGEREF _Tc19121 \h 1
\l "_Tc5342" 第二部分:高考真题回顾 PAGEREF _Tc5342 \h 3
\l "_Tc26103" 第三部分:高频考点一遍过 PAGEREF _Tc26103 \h 4
\l "_Tc15490" 高频考点一:平面向量的概念与表示 PAGEREF _Tc15490 \h 4
\l "_Tc4434" 高频考点二:模 PAGEREF _Tc4434 \h 4
\l "_Tc10170" 高频考点三:零向量与单位向量 PAGEREF _Tc10170 \h 5
\l "_Tc2915" 高频考点四:相等向量 PAGEREF _Tc2915 \h 6
\l "_Tc31610" 高频考点五:平面向量的加法与减法 PAGEREF _Tc31610 \h 6
\l "_Tc27382" 高频考点六:平面向量的数乘 PAGEREF _Tc27382 \h 7
\l "_Tc27244" 高频考点七:共线向量定理的应用 PAGEREF _Tc27244 \h 8
\l "_Tc6840" 第四部分:典型易错题型 PAGEREF _Tc6840 \h 9
\l "_Tc29819" 备注:“”的方向是任意的 PAGEREF _Tc29819 \h 9
\l "_Tc814" 第五部分:新定义题 PAGEREF _Tc814 \h 9
第一部分:基础知识
1、向量的有关概念
(1)向量:既有大小又有方向的量叫做向量;向量的大小叫做向量的长度(或模)
向量表示方法:向量或;模或.
(2)零向量:长度等于0的向量,方向是任意的,记作.
(3)单位向量:长度等于1个单位的向量,常用表示.
特别的:非零向量的单位向量是.
(4)平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量,与共线可记为;
特别的:与任一向量平行或共线.
(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量,记作.
(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量,记作.
2、向量的线性运算
2.1向量的加法
①定义:求两个向量和的运算,叫做向量的加法.两个向量的和仍然是一个向量.对于零向量与任意向量,我们规定.
②向量加法的三角形法则(首尾相接,首尾连)
已知非零向量,,在平面内任取一点,作,,则向量叫做与的和,记作,即.这种求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则.
③向量加法的平行四边形法则(作平移,共起点,四边形,对角线)
已知两个不共线向量,,作,,以,为邻边作,则以为起点的向量(是的对角线)就是向量与的和.这种作两个向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则.
2.2向量的减法
①定义:向量加上的相反向量,叫做与的差,即.
②向量减法的三角形法则(共起点,连终点,指向被减向量)
已知向量,,在平面内任取一点,作,,则向量.如图所示
如果把两个向量,的起点放在一起,则可以表示为从向量的终点指向向量的终点的向量.
2.3向量的数乘
向量数乘的定义:
一般地,我们规定实数与向量的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作.它的长度与方向规定如下:
①
②当时,的方向与的方向相同;当时,的方向与的方向相反;当时,.
3、共线向量定理
①定义:向量与非零向量共线,则存在唯一一个实数,.
②向量共线定理的注意问题:定理的运用过程中要特别注意;特别地,若,实数仍存在,但不唯一.
4、常用结论
4.1向量三角不等式
①已知非零向量,,则(当与反向共线时左边等号成立;当与同向共线时右边等号成立);
②已知非零向量,,则(当与同向共线时左边等号成立;当与反向共线时右边等号成立);
记忆方式:(“符异”反向共线等号成立;“符同”同向共线等号成立)如中,中间连接号一负一正“符异”,故反向共线时等号成立;右如:中中间链接号都是正号“符同”,故同向共线时等号成立;
4.2中点公式的向量形式:
若为线段的中点,为平面内任意一点,则.
4.3三点共线等价形式:
(,为实数),若,,三点共线
第二部分:高考真题回顾
1.(2023·全国·甲卷理)已知向量满足,且,则( )
A.B.C.D.
第三部分:高频考点一遍过
高频考点一:平面向量的概念与表示
典型例题
例题1.(23-24高三下·江苏扬州·阶段练习)下列命题中,正确的是( )
A.若,则B.若,则
C.若,则D.若,则
例题2.(23-24高一下·全国·课时练习)给出下列物理量:(1)质量;(2)速度;(3)力;(4)加速度;(5)路程;(6)密度;(7)功;(8)电流强度;(9)体积.其中不是向量的有( )
A.6个B.5个C.4个D.3个
练透核心考点
1.(23-24高一·全国·专题练习)给出下列物理量:①密度;②温度;③速度;④质量;⑤功;⑥位移.正确的是( )
A.①②③是数量,④⑤⑥是向量B.②④⑥是数量,①③⑤是向量
C.①④是数量,②③⑤⑥是向量D.①②④⑤是数量,③⑥是向量
2.(2023高一·全国·单元测试)下列各量:①数轴;②温度;③拉力;④密度;⑤风速.其中是向量的有 个.
高频考点二:模
典型例题
例题1.(23-24四川南充·一模)已知正方形的边长为1,则( )
A.0B.C.D.4
例题2.(23-24高一下·甘肃·期末)若正方形的边长为2,则( )
A.B.C.D.
例题3.(多选)(2024高一下·全国·专题练习)已知非零向量、,下列命题正确的是( )
A.若,则B.若,则
C.若,则D.若,则
练透核心考点
1.(23-24·福建南平·模拟预测)已知正方形ABCD的边长为1,点M满足,则( )
A.B.1C.D.
2.(23-24高一下·江西上饶·阶段练习)已知四边形是边长为的正方形,求:
(1);
(2)
高频考点三:零向量与单位向量
典型例题
例题1.(2023·北京大兴·三模)设,是非零向量,“”是“”的( )
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
例题2.(多选)(23-24高一下·甘肃白银·期中)下列说法中正确的是( )
A.若,则B.若与共线,则与方向相同或相反
C.若,为单位向量,则D.是与非零向量共线的单位向量
练透核心考点
1.(23-24高一下·湖南益阳·阶段练习)给出下列四个说法:①若,则;②若,则或;③若,则;④若,,则.其中正确的说法有( )个.
A.B.C.D.
2.(23-24高三上·福建厦门·开学考试)下列命题不正确的是( )
A.零向量是唯一没有方向的向量
B.零向量的长度等于0
C.若,都为非零向量,则使成立的条件是与反向共线
D.若,,则
例题3.(2024高一·江苏·专题练习)化简下列各式:
(1);
(2).
练透核心考点
1.(23-24高一下·河南濮阳·阶段练习)在正六边形中,( )
A.B.C.D.
2.(23-24高一下·天津滨海新·阶段练习)下列四式不能化简为的是( )
A.B.
C.D.
3.(23-24高一下·广东江门·阶段练习)化简: .
高频考点六:平面向量的数乘
典型例题
例题1.(23-24高一下·湖北·阶段练习)在△ABC中,记,,且,,则( )
A.B.C.D.
例题2.(2024高一·江苏·专题练习)化简下列各式:
(1)3;
(2);
(3)2.
练透核心考点
1.(23-24高一下·江苏常州·阶段练习)若,设,则的值为 .
2.(23-24高一下·广东惠州·开学考试)化简: .
高频考点七:共线向量定理的应用
典型例题
例题1.(23-24高一下·四川绵阳·阶段练习)设不共线,,若A,B,D三点共线,则实数 的值为( )
A.B.C.1D.2
例题2.(23-24高三下·江苏扬州·阶段练习)设,是两个不共线的向量,若向量与向量共线,则( )
A.B.
C.D.
例题3.(23-24高一下·福建莆田·期中)如图,在中,是的中点,.
(1)若,,求;
(2)若,求的值.
练透核心考点
1.(23-24高一下·福建莆田·期中)已知向量与且则一定共线的三点是( )
A.A,C,D三点B.A,B,C三点
C.A,B,D三点D.B,C,D三点
2.(23-24高一下·新疆乌鲁木齐·阶段练习)已知为非零不共线向量,向量与共线,则( )
A.B.C.D.8
3.(23-24高一下·河北沧州·阶段练习)已知,是两个不共线的单位向量,,,若与共线,则 .
第四部分:典型易错题型
备注:“”的方向是任意的
1.(22-23高三上·四川成都·期中)关于向量,,,下列命题中正确的是( )
A.若,则B.若,,则
C.若,则D.若,则
第五部分:新定义题
1.(23-24高一下·江苏南京·阶段练习)已知平面直角坐标系中,点,点(其中为常数,且),点为坐标原点.
(1)设点为线段近的三等分点,,求的值;
(2)如图所示,设点是线段的等分点,其中,
①当时,求的值(用含的式子表示);
②当时.求的最小值.
(说明:可能用到的计算公式:).
第01讲 平面向量的概念及其线性运算
目录
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc19121" 第一部分:基础知识 PAGEREF _Tc19121 \h 1
\l "_Tc5342" 第二部分:高考真题回顾 PAGEREF _Tc5342 \h 3
\l "_Tc26103" 第三部分:高频考点一遍过 PAGEREF _Tc26103 \h 4
\l "_Tc15490" 高频考点一:平面向量的概念与表示 PAGEREF _Tc15490 \h 4
\l "_Tc4434" 高频考点二:模 PAGEREF _Tc4434 \h 5
\l "_Tc10170" 高频考点三:零向量与单位向量 PAGEREF _Tc10170 \h 7
\l "_Tc2915" 高频考点四:相等向量 PAGEREF _Tc2915 \h 9
\l "_Tc31610" 高频考点五:平面向量的加法与减法 PAGEREF _Tc31610 \h 11
\l "_Tc27382" 高频考点六:平面向量的数乘 PAGEREF _Tc27382 \h 13
\l "_Tc27244" 高频考点七:共线向量定理的应用 PAGEREF _Tc27244 \h 14
\l "_Tc6840" 第四部分:典型易错题型 PAGEREF _Tc6840 \h 17
\l "_Tc29819" 备注:“”的方向是任意的 PAGEREF _Tc29819 \h 17
\l "_Tc814" 第五部分:新定义题 PAGEREF _Tc814 \h 17
第一部分:基础知识
1、向量的有关概念
(1)向量:既有大小又有方向的量叫做向量;向量的大小叫做向量的长度(或模)
向量表示方法:向量或;模或.
(2)零向量:长度等于0的向量,方向是任意的,记作.
(3)单位向量:长度等于1个单位的向量,常用表示.
特别的:非零向量的单位向量是.
(4)平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量,与共线可记为;
特别的:与任一向量平行或共线.
(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量,记作.
(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量,记作.
2、向量的线性运算
2.1向量的加法
①定义:求两个向量和的运算,叫做向量的加法.两个向量的和仍然是一个向量.对于零向量与任意向量,我们规定.
②向量加法的三角形法则(首尾相接,首尾连)
已知非零向量,,在平面内任取一点,作,,则向量叫做与的和,记作,即.这种求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则.
③向量加法的平行四边形法则(作平移,共起点,四边形,对角线)
已知两个不共线向量,,作,,以,为邻边作,则以为起点的向量(是的对角线)就是向量与的和.这种作两个向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则.
2.2向量的减法
①定义:向量加上的相反向量,叫做与的差,即.
②向量减法的三角形法则(共起点,连终点,指向被减向量)
已知向量,,在平面内任取一点,作,,则向量.如图所示
如果把两个向量,的起点放在一起,则可以表示为从向量的终点指向向量的终点的向量.
2.3向量的数乘
向量数乘的定义:
一般地,我们规定实数与向量的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作.它的长度与方向规定如下:
①
②当时,的方向与的方向相同;当时,的方向与的方向相反;当时,.
3、共线向量定理
①定义:向量与非零向量共线,则存在唯一一个实数,.
②向量共线定理的注意问题:定理的运用过程中要特别注意;特别地,若,实数仍存在,但不唯一.
4、常用结论
4.1向量三角不等式
①已知非零向量,,则(当与反向共线时左边等号成立;当与同向共线时右边等号成立);
②已知非零向量,,则(当与同向共线时左边等号成立;当与反向共线时右边等号成立);
记忆方式:(“符异”反向共线等号成立;“符同”同向共线等号成立)如中,中间连接号一负一正“符异”,故反向共线时等号成立;右如:中中间链接号都是正号“符同”,故同向共线时等号成立;
4.2中点公式的向量形式:
若为线段的中点,为平面内任意一点,则.
4.3三点共线等价形式:
(,为实数),若,,三点共线
第二部分:高考真题回顾
1.(2023·全国·甲卷理)已知向量满足,且,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】作出图形,根据几何意义求解.
【详解】因为,所以,
即,即,所以.
如图,设,
由题知,是等腰直角三角形,
AB边上的高,
所以,
,
.
故选:D.
第三部分:高频考点一遍过
高频考点一:平面向量的概念与表示
典型例题
例题1.(23-24高三下·江苏扬州·阶段练习)下列命题中,正确的是( )
A.若,则B.若,则
C.若,则D.若,则
【答案】C
【分析】根据向量的概念逐一判断.
【详解】对于A:若,则只是大小相同,并不能说方向相同,A错误;
对于B:向量不能比较大小,只能相同,B错误;
对于C:若,则方向相同,C 正确;
对于D:若,如果为零向量,则不能推出平行,D错误.
故选:C.
例题2.(23-24高一下·全国·课时练习)给出下列物理量:(1)质量;(2)速度;(3)力;(4)加速度;(5)路程;(6)密度;(7)功;(8)电流强度;(9)体积.其中不是向量的有( )
A.6个B.5个C.4个D.3个
【答案】A
【分析】根据向量的概念,即可得出答案.
【详解】看一个量是不是向量,就要看它是否具备向量的两个要素:大小和方向.
(2)(3)(4)既有大小也有方向,是向量,
(1)(5)(6)(7)(8)(9)只有大小没有方向,不是向量.
故选:A.
练透核心考点
1.(23-24高一·全国·专题练习)给出下列物理量:①密度;②温度;③速度;④质量;⑤功;⑥位移.正确的是( )
A.①②③是数量,④⑤⑥是向量B.②④⑥是数量,①③⑤是向量
C.①④是数量,②③⑤⑥是向量D.①②④⑤是数量,③⑥是向量
【答案】D
【分析】根据向量的定义即可判断.
【详解】密度、温度、质量、功只有大小,没有方向,是数量;
速度、位移既有大小又有方向,是向量.
故选:D.
2.(2023高一·全国·单元测试)下列各量:①数轴;②温度;③拉力;④密度;⑤风速.其中是向量的有 个.
【答案】2
【分析】根据向量的定义判断即可.
【详解】既有大小,又有方向的量叫做向量;
温度、密度、风速只有大小没有方向,因此不是向量;
而数轴、拉力既有大小,又有方向,因此它们都是向量.
故答案为:2.
高频考点二:模
典型例题
例题1.(23-24四川南充·一模)已知正方形的边长为1,则( )
A.0B.C.D.4
【答案】C
【分析】利用向量运算法则得到.
【详解】,
因为正方形的边长为1,所以,
故.
故选:C
例题2.(23-24高一下·甘肃·期末)若正方形的边长为2,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据平面向量的线性运算即可求解.
【详解】由正方形的边长为2,则,
所以.
故选:A.
例题3.(多选)(2024高一下·全国·专题练习)已知非零向量、,下列命题正确的是( )
A.若,则B.若,则
C.若,则D.若,则
【答案】BD
【分析】
利用向量、共线向量、相等向量等概念逐项判断.
【详解】
对于A,向量是具有方向的量,
若,则向量与的大小一样,方向不确定,不一定共线,故A错误;
对于B,若,则一定有,故B正确;
对于C,若,则只能说明非零向量、共线,
当、大小不同或方向相反时,都有,故C错误;
对于D,若,则、共线且方向相同,所以,故D正确.
故选:BD.
练透核心考点
1.(23-24·福建南平·模拟预测)已知正方形ABCD的边长为1,点M满足,则( )
A.B.1C.D.
【答案】C
【分析】根据几何关系求解.
【详解】
如图,,所以M是AC的中点,;
故选:C.
2.(23-24高一下·江西上饶·阶段练习)已知四边形是边长为的正方形,求:
(1);
(2)
【答案】(1)
(2)2
【分析】利用向量的加减法法则化简向量即可解决问题.
【详解】(1)四边形是边长为的正方形,
(2)
高频考点三:零向量与单位向量
典型例题
例题1.(2023·北京大兴·三模)设,是非零向量,“”是“”的( )
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据向量相等、单位向量判断条件间的推出关系,结合充分、必要性定义即知答案.
【详解】由表示单位向量相等,则同向,但不能确定它们模是否相等,即不能推出,
由表示同向且模相等,则,
所以“”是“”的必要而不充分条件.
故选:B
例题2.(多选)(23-24高一下·甘肃白银·期中)下列说法中正确的是( )
A.若,则B.若与共线,则与方向相同或相反
C.若,为单位向量,则D.是与非零向量共线的单位向量
【答案】AD
【分析】
根据零向量的定义与性质,单位向量的定义以及共线向量的定理,可得答案.
【详解】对于A,根据零向量的定义,故A正确;
对于B,当时,显然与共线,当零向量的方向是任意的,故B错误;
对于C,设,,显然为单位向量,但,故C错误;
对于D,由,则为单位向量,由,则向量与共线,故D正确.
故选:AD.
练透核心考点
1.(23-24高一下·湖南益阳·阶段练习)给出下列四个说法:①若,则;②若,则或;③若,则;④若,,则.其中正确的说法有( )个.
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据零向量定义、向量模长、平行的定义等知识依次判断各个选项即可.
【详解】对于①,模长为零的向量为零向量,①正确;
对于②,的模长相同,但方向不确定,未必同向或反向,②错误;
对于③,若,则同向或反向,但模长未必相同,③错误;
对于④,当时,,成立,但此时未必平行,④错误.
故选:A.
2.(23-24高三上·福建厦门·开学考试)下列命题不正确的是( )
A.零向量是唯一没有方向的向量
B.零向量的长度等于0
C.若,都为非零向量,则使成立的条件是与反向共线
D.若,,则
【答案】A
【分析】
AB选项,由零向量的定义进行判断;C选项,根据共线向量,单位向量和零向量的定义得到C正确;D选项,根据向量的性质得到D正确.
【详解】
A选项,零向量是有方向的,其方向是任意的,故A错误;
B选项,由零向量的定义知,零向量的长度为0,故B正确;
C选项,因为与都是单位向量,所以只有当与是相反向量,即与是反向共线时才成立,故C正确;
D选项,由向量相等的定义知D正确.
故选:A
高频考点四:相等向量
典型例题
例题1.(22-23高一下·北京·期中)给出下列命题正确的是( )
A.若,则B.若,,则
C.若且,则D.若,,则
【答案】B
【分析】根据向量平行及相等定义分别判断各个选项即可.
【详解】
对于A,当与方向不同时,不成立,∴A错误,
对于B,若,,则,∴B正确,
对于C,当与方向相反时,不成立,∴C错误,
对于D,当时,满足,,但不一定成立.所以D错误.
故选:B.
例题2.(多选)(22-23高一下·湖南益阳·阶段练习)下列说法不正确的有( )
A.若,,则B.若,则与的方向相同或相反
C.若,则D.若,,则
【答案】BCD
【分析】
根据向量的有关概念逐一判断即可.
【详解】若,,则,故A正确;
对于B,当有一个为零向量时不成立,故B错误;
对于C,当与垂直时,可得,但推不出,故C错误;
对于D,当时不成立,故D错误,
故选:BCD.
练透核心考点
1.(23-24高一下·云南昆明·阶段练习)如图,四边形是菱形,下列结论正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】
根据向量相等的定义判断A,根据向量的加法减法运算法则判断BCD.
【详解】
对于A,因为向量方向不同,所以,故A错;
对于B,,故B错;
对于C,根据向量加法的平行四边形法则知,,故C错;
对于D,根据向量减法运算可知,,故D对.
故选:D
2.(23-24高一下·广东东莞·开学考试)设点是正方形的中心,则下列结论错误的是( )
A.B.C.D.与共线
【答案】B
【分析】
画出图形,结合相等向量与共线向量的定义判断即可.
【详解】
如图,
因为,方向相同,长度相等,故,故A正确;
因为,方向不同,故,故B错误;
因为,,三点共线,所以,故C正确;
因为,所以与共线,故D正确.
故选:B
高频考点五:平面向量的加法与减法
典型例题
例题1.(23-24高一下·重庆·阶段练习)下列各式中不能化简为的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】根据平面向量加、减运算法则及运算律计算可得.
【详解】对于A:,故A不合题意;
对于B:,故B满足题意;
对于C:,故C不合题意;
对于D:,故D不合题意.
故选:B
例题2.(23-24高一下·江西九江·阶段练习)下列各式化简结果正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】根据向量的加减法运算法则求解.
【详解】对于A,若,则,则,矛盾,A错误,
对于B,因为,所以,B错误;
对于C,,C错误;
对于D,,D正确;
故选:D.
例题3.(2024高一·江苏·专题练习)化简下列各式:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由向量的加减法运算即可得答案;
(2)由向量的加减法运算即可得答案.
【详解】(1).
(2).
练透核心考点
1.(23-24高一下·河南濮阳·阶段练习)在正六边形中,( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】
利用平面向量的线性运算结合正六边形的几何性质可化简所求向量.
【详解】由正六边形的性质可知,、互为相反向量,
所以,.
故选:A.
2.(23-24高一下·天津滨海新·阶段练习)下列四式不能化简为的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】
由向量的加法或减法原则求解即可.
【详解】,
,,
.
故选:A.
3.(23-24高一下·广东江门·阶段练习)化简: .
【答案】/
【分析】根据向量的加减法运算法则化简求解.
【详解】.
故答案为:
高频考点六:平面向量的数乘
典型例题
例题1.(23-24高一下·湖北·阶段练习)在△ABC中,记,,且,,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】先用表示,然后利用得到的表达式,最后利用得到的表达式.
【详解】由,得,
又因为,
故,A正确.
故选:A.
例题2.(2024高一·江苏·专题练习)化简下列各式:
(1)3;
(2);
(3)2.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】利用向量的数乘运算计算即可.
【详解】(1);
(2);
(3).
练透核心考点
1.(23-24高一下·江苏常州·阶段练习)若,设,则的值为 .
【答案】2
【分析】根据向量的线性运算计算即可.
【详解】因为,所以,
则,
又因为,
所以.
故答案为:.
2.(23-24高一下·广东惠州·开学考试)化简: .
【答案】
【分析】
利用向量的线性运算即可得解.
【详解】
.
故答案为:.
高频考点七:共线向量定理的应用
典型例题
例题1.(23-24高一下·四川绵阳·阶段练习)设不共线,,若A,B,D三点共线,则实数 的值为( )
A.B.C.1D.2
【答案】A
【分析】由向量共线定理求解.
【详解】由已知,
又三点共线,则共线,而不共线,,
所以,即,
故选:A.
例题2.(23-24高三下·江苏扬州·阶段练习)设,是两个不共线的向量,若向量与向量共线,则( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】根据向量共线,求得关于的方程,求解即可.
【详解】因为,是两个不共线的向量,由,共线,
则存在实数,使得,则,解得或,则.
故选:B.
例题3.(23-24高一下·福建莆田·期中)如图,在中,是的中点,.
(1)若,,求;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据向量线性运算和向量数量积的运算律直接求解即可;
(2)利用向量线性运算可得,根据三点共线可构造方程求得结果.
【详解】(1)为中点,,
,.
(2),,,
三点共线,,解得:.
练透核心考点
1.(23-24高一下·福建莆田·期中)已知向量与且则一定共线的三点是( )
A.A,C,D三点B.A,B,C三点
C.A,B,D三点D.B,C,D三点
【答案】C
【分析】利用向量的线性运算及共线定理即可求解.
【详解】对于A,因为,
所以,
所以,所以A,C,D三点不共线,故A错误;
对于B,因为,
所以,所以A,B,C三点不共线,故B错误;
对于C,因为
所以,
所以,又是与的公共点,
所以A,B,D三点共线,故C正确;
对于D,因为,
所以,所以B,C,D三点不共线,故D错误.
故选:C.
2.(23-24高一下·新疆乌鲁木齐·阶段练习)已知为非零不共线向量,向量与共线,则
选项D,因向量不能比较大小,只有模长才能比较大小,故选项D错误.
故选:C
第五部分:新定义题
1.(23-24高一下·江苏南京·阶段练习)已知平面直角坐标系中,点,点(其中为常数,且),点为坐标原点.
(1)设点为线段近的三等分点,,求的值;
(2)如图所示,设点是线段的等分点,其中,
①当时,求的值(用含的式子表示);
②当时.求的最小值.
(说明:可能用到的计算公式:).
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)利用向量的线性运算得出,结合即可得出结果;
(2)①由题意可得,进而推出,代入题中的等式即可;②当a=b=1,n=10时,,,进而得到,从而得,列出i的取值即可得到对应的函数值.
【详解】(1)因为
而点P为线段AB上靠近点A的三等分点,
则,可得,所以.
(2)①由题意得,
,
所以,
事实上,对任意正整数m,n,且,
有
,
所以
所以.
②当时,
,同理,
,
,
,
当时,,
当时,上式有最小值
当时,,
当时,,
当时,上式有最小值;
综上,的最小值是.
【点睛】关键点点睛:(2)中主要是找到当时,可得,然后可利用倒序相加法可求解;(3)中可利用(2)中结论分别求得的坐标表达式,然后利用平面向量的数量积坐标表达运算可求得的值,然后再分情况讨论,从而可求解.
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