2018全国卷高考复习--平面向量(知识总结+题型)

理科数学平面向量-1-第一部分平面向量的概念及线性运算1.向量的有关概念名称定义备注向量既有大小又有方向的量；向量的大小叫做向量的长度(或称模)平面向量是自由向量零向量长度为零的向量；其方向是任意的记作0单位向量长度等于1个单位的向量非零向量a的单位向量为±a|a|平行向量方向相同或相反的非零向量0与任一向量平行或共线共线向量方向相同或相反的非零向量又叫做共线向量相等向量长度相等且方向相同的向量两向量只有相等或不等，不能比较大小相反向量长度相等且方向相反的向量0的相反向量为02.向量的线性运算向量运算定义法则(或几何意义)运算律加法求两个向量和的运算(1)交换律：a＋b＝b＋a.(2)结合律：(a＋b)＋c＝a＋(b＋c)减法求a与b的相反向量－b的和的运算叫做a与b的差a－b＝a＋(－b)数乘求实数λ与向量a的积的运算(1)|λa|＝|λ||a|；(2)当λ＞0时，λa的方向与a的方向相同；当λ＜0时，λa的方向与a的方向相反；当λ＝0时，λa＝0λ(μa)＝λμa；(λ＋μ)a＝λa＋μa；λ(a＋b)＝λa＋λb3.共线向量定理向量a(a≠0)与b共线的充要条件是存在唯一一个实数λ，使得b＝λa.【基础练习】理科数学平面向量-2-1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)(1)零向量与任意向量平行.()(2)若a∥b，b∥c，则a∥c.()(3)向量AB→与向量CD→是共线向量，则A，B，C，D四点在一条直线上.()(4)当两个非零向量a，b共线时，一定有b＝λa，反之成立.()(5)在△ABC中，D是BC中点，则AD→＝12(AC→＋AB→).()2.给出下列命题：①零向量的长度为零，方向是任意的；②若a，b都是单位向量，则a＝b；③向量AB→与BA→相等.则所有正确命题的序号是()A.①B.③C.①③D.①②3.(2017·枣庄模拟)设D为△ABC所在平面内一点，AD→＝－13AB→＋43AC→，若BC→＝λDC→(λ∈R)，则λ＝()A.2B.3C.－2D.－34.(2015·全国Ⅱ卷)设向量a，b不平行，向量λa＋b与a＋2b平行，则实数λ＝____________.5.(必修4P92A12改编)已知▱ABCD的对角线AC和BD相交于O，且OA→＝a，OB→＝b，则DC→＝______，BC→＝________(用a，b表示).6.(2017·嘉兴七校联考)设D，E分别是△ABC的边AB，BC上的点，AD＝12AB，BE＝23BC，若DE→＝λ1AB→＋λ2AC→(λ1，λ2为实数)，则λ1＝________，λ2＝________.考点一平面向量的概念【例1】下列命题中，不正确的是________(填序号).①若|a|＝|b|，则a＝b；②若A，B，C，D是不共线的四点，则“AB→＝DC→”是“四边形ABCD为平行四边形”的充要条件；③若a＝b，b＝c，则a＝c.【训练1】下列命题中，正确的是________(填序号).①有向线段就是向量，向量就是有向线段；②向量a与向量b平行，则a与b的方向相同或相反；③两个向量不能比较大小，但它们的模能比较大小.解析①不正确，向量可以用有向线段表示，但向量不是有向线段，有向线段也不是向量；②不正确，若a与b中有一个为零向量，零向量的方向是不确定的，故两向量方向不一定相同或相反；理科数学平面向量-3-③正确，向量既有大小，又有方向，不能比较大小；向量的模均为实数，可以比较大小.答案③考点二平面向量的线性运算【例2】(2017·潍坊模拟)在△ABC中，P，Q分别是AB，BC的三等分点，且AP＝13AB，BQ＝13BC.若AB→＝a，AC→＝b，则PQ→＝()A.13a＋13bB.－13a＋13bC.13a－13bD.－13a－13b【训练2】(1)如图，正方形ABCD中，点E是DC的中点，点F是BC的一个靠近B点的三等分点，那么EF→等于()A.12AB→－13AD→B.14AB→＋12AD→C.13AB→＋12DA→D.12AB→－23AD→考点三共线向量定理及其应用【例3】设两个非零向量a与b不共线.(1)若AB→＝a＋b，BC→＝2a＋8b，CD→＝3(a－b).求证：A，B，D三点共线；(2)试确定实数k，使ka＋b和a＋kb共线.【训练3】已知向量AB→＝a＋3b，BC→＝5a＋3b，CD→＝－3a＋3b，则()A.A，B，C三点共线B.A，B，D三点共线C.A，C，D三点共线D.B，C，D三点共线第二部分平面向量基本定理与坐标表示1.平面向量的基本定理如果e1，e2是同一平面内的两个不共线向量，那么对于这一平面内的任意向量a，有且只有一对实数λ1，λ2，使a＝λ1e1＋λ2e2.其中，不共线的向量e1，e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.2.平面向量的正交分解把一个向量分解为两个互相垂直的向量，叫做把向量正交分解.3.平面向量的坐标运算(1)向量加法、减法、数乘向量及向量的模设a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，则理科数学平面向量-4-a＋b＝(x1＋x2，y1＋y2)，a－b＝(x1－x2，y1－y2)，λa＝(λx1，λy1)，|a|＝x21＋y21.(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(x1，y1)，B(x2，y2)，则AB→＝(x2－x1，y2－y1)，|AB→|＝（x2－x1）2＋（y2－y1）2.4.平面向量共线的坐标表示设a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，则a∥b⇔x1y2－x2y1＝0.【基础练习】1.(2017·东阳月考)已知向量a＝(2，4)，b＝(－1，1)，则2a＋b等于()A.(5，7)B.(5，9)C.(3，7)D.(3，9)2.(2015·全国Ⅰ卷)已知点A(0，1)，B(3，2)，向量AC→＝(－4，－3)，则向量BC→＝()A.(－7，－4)B.(7，4)C.(－1，4)D.(1，4)3.(2016·全国Ⅱ卷)已知向量a＝(m，4)，b＝(3，－2)，且a∥b，则m＝________.4.(必修4P101A3改编)已知▱ABCD的顶点A(－1，－2)，B(3，－1)，C(5，6)，则顶点D的坐标为________.考点一平面向量基本定理及其应用【例1】(2014·全国Ⅰ卷)设D，E，F分别为△ABC的三边BC，CA，AB的中点，则EB→＋FC→＝()A.AD→B.12AD→C.12BC→D.BC→【训练1】如图，已知AB→＝a，AC→＝b，BD→＝3DC→，用a，b表示AD→，则AD→＝________.考点二平面向量的坐标运算【例2】(1)已知向量a＝(5，2)，b＝(－4，－3)，c＝(x，y)，若3a－2b＋c＝0，则c＝()A.(－23，－12)B.(23，12)C.(7，0)D.(－7，0)【训练2】(1)已知点A(－1，5)和向量a＝(2，3)，若AB→＝3a，则点B的坐标为()A.(7，4)B.(7，14)C.(5，4)D.(5，14)(2)(2015·江苏卷)已知向量a＝(2，1)，b＝(1，－2).若ma＋nb＝(9，－8)(m，n∈R)，则m－n的值为________.考点三平面向量共线的坐标表示【例3】(1)已知平面向量a＝(1，2)，b＝(－2，m)，且a∥b，则2a＋3b＝________.理科数学平面向量-5-(2)(必修4P101练习7改编)已知A(2，3)，B(4，－3)，点P在线段AB的延长线上，且|AP|＝32|BP|，则点P的坐标为________.【训练3】(1)(2017·浙江三市十二校联考)已知点A(1，3)，B(4，－1)，则与AB→同方向的单位向量是()A.35，－45B.45，－35C.－35，45D.－45，35(2)若三点A(1，－5)，B(a，－2)，C(－2，－1)共线，则实数a的值为________.第三部分平面向量的数量积及其应用1.平面向量数量积的有关概念(1)向量的夹角：已知两个非零向量a和b，记OA→＝a，OB→＝b，则∠AOB＝θ(0°≤θ≤180°)叫做向量a与b的夹角.(2)数量积的定义：已知两个非零向量a与b，它们的夹角为θ，则数量|a||b|cos__θ叫做a与b的数量积(或内积)，记作a·b，即a·b＝|a||b|cos__θ，规定零向量与任一向量的数量积为0，即0·a＝0.(3)数量积几何意义：数量积a·b等于a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cosθ的乘积.2.平面向量数量积的性质及其坐标表示设向量a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，θ为向量a，b的夹角.(1)数量积：a·b＝|a||b|cosθ＝x1x2＋y1y2.(2)模：|a|＝a·a＝x21＋y21.(3)夹角：cosθ＝a·b|a||b|＝x1x2＋y1y2x21＋y21·x22＋y22.(4)两非零向量a⊥b的充要条件：a·b＝0⇔x1x2＋y1y2＝0.(5)|a·b|≤|a||b|(当且仅当a∥b时等号成立)⇔|x1x2＋y1y2|≤x21＋y21·x22＋y22.3.平面向量数量积的运算律：(1)a·b＝b·a(交换律).(2)λa·b＝λ(a·b)＝a·(λb)(结合律).(3)(a＋b)·c＝a·c＋b·c(分配律).【基础练习】1.(2015·全国Ⅱ卷)向量a＝(1，－1)，b＝(－1，2)，则(2a＋b)·a等于()A.－1B.0C.1D.22.(2017·湖州模拟)已知向量a，b，其中|a|＝3，|b|＝2，且(a－b)⊥a，则向量a和b的夹角是________.3.(2016·石家庄模拟)已知平面向量a，b的夹角为2π3，|a|＝2，|b|＝1，则|a＋b|＝________.5.(必修4P104例1改编)已知|a|＝5，|b|＝4，a与b的夹角θ＝120°，则向量b在向量a理科数学平面向量-6-方向上的投影为________.6.(2017·瑞安一中检测)已知a，b，c是同一平面内的三个向量，其中a＝(1，2)，|b|＝1，且a＋b与a－2b垂直，则向量a·b＝________；a与b的夹角θ的余弦值为________.【考点突破】考点一平面向量的数量积及在平面几何中的应用（用已知表示未知）【例1】(1)(2015·四川卷)设四边形ABCD为平行四边形，|AB→|＝6，|AD→|＝4，若点M，N满足BM→＝3MC→，DN→＝2NC→，则AM→·NM→等于()A.20B.15C.9D.6(2)(2016·天津卷)已知△ABC是边长为1的等边三角形，点D，E分别是边AB，BC的中点，连接DE并延长到点F，使得DE＝2EF，则AF→·BC→的值为()A.－58B.18C.14D.118【训练1】(1)(2017·义乌市调研)在Rt△ABC中，∠A＝90°，AB＝AC＝2，点D为AC的中点，点E满足BE→＝13BC→，则AE→·BD→＝________.(2)(2017·宁波质检)已有正方形ABCD的边长为1，点E是AB边上的动点，则DE→·CB→的值为________；DE→·DC→的最大值为________.考点二平面向量的夹角与垂直【例2】(1)(2016·全国Ⅱ卷)已知向量a＝(1，m)，b＝(3，－2)，且(a＋b)⊥b，则m＝()A.－8B.－6C.6D.8(2)若向量a＝(k，3)，b＝(1，4)，c＝(2，1)，已知2a－3b与c的夹角为钝角，则k的取值范围是________.【训练2】(1)(2016·全国Ⅲ卷)已知向量BA→＝12，32，BC→＝32，12，则∠ABC＝()A.30°B.45°C.60°D.120°(2)(2016·全国Ⅰ卷)设向量a＝(m，1)，b＝(1，2)，且|a＋b|2＝|a|2＋|b|2，则m＝________.考点三平面向量的模及其应用【例3】(2017·云南统一检测)已知平面向量a与b的夹角等于π3，若|a|＝2，|b|＝3，则|2a－3b|＝()