【讲通练透】专题06 平面向量-2024高考数学题源解密（全国通用）

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高考命题专家命制高考试题时绝非凭空杜撰，必有命题的原始模型（“题根”）和命题着力点（“题眼”），对“题根”与“题眼”进行深入的探求与拓展可构造出高考母题。命题人拿来千变万化为难你们的历年真题，本质上也是从这有限的母题中衍生出来的。母题的重要性不言而喻。
专题06 平面向量
目录一览
2023真题展现
考向一 平面向量的坐标运算
考向二 平面向量的数量积运算
真题考查解读
近年真题对比
考向一 平面向量的数量积运算
考向二 平面向量的线性运算
考向三 平面向量的坐标运算
命题规律解密
名校模拟探源
易错易混速记/二级结论速记
考向一 平面向量的坐标运算
1．（2023•新高考Ⅰ•第3题）已知向量a→=（1，1），b→=（1，﹣1）．若（a→+λb→）⊥（a→+μb→），则（ ）
A．λ+μ＝1B．λ+μ＝﹣1C．λμ＝1D．λμ＝﹣1
考向二 平面向量的数量积运算
2．（2023•新高考Ⅱ•第13题）已知向量a→，b→满足|a→−b→|=3，|a→+b→|＝|2a→−b→|，则|b→|＝ ．
【命题意图】
考查平面向量基本定理、加减法运算、向量数量积的坐标与模长运算，会进行数量积的运算，会用数量积表示两个向量的夹角，会用数量积判断向量的垂直关系，会用坐标运算表示向量的平行关系．
【考查要点】
平面向量是高考必考内容．常考查平面向量基本定理、向量的坐标运算、向量数量积、向量平行与垂直、向量模等．体会数形结合思想，强化运算求解能力与转化化归能力．
【得分要点】
1．向量的数量积概念及运算：
（1）定义：如果两个非零向量a→，b→的夹角为θ，那么我们把|a→||b→|csθ叫做a→与b→的数量积，记做a→⋅b→．即：a→⋅b→=|a→||b→|csθ．规定：零向量与任意向量的数量积为0，即：0→•a→=0．
（2）投影：b→在a→上的投影是一个数量|b→|csθ．
（3）坐标计算公式：若a→=（x1，y1），b→=（x2，y2），则a→⋅b→=x1x2+y1y2．
2．平面向量数量积的性质：
设a→，b→都是非零向量，e→是与b→方向相同的单位向量，a→与b→和夹角为θ，则：
（1）a→⋅e→=e→⋅a→=|a→|csθ．
（2）a→⊥b→⇔a→⋅b→=0；（判定两向量垂直的充要条件）．
（3）当a→，b→方向相同时，a→⋅b→=|a→||b→|；当a→，b→方向相反时，a→⋅b→=−|a→||b→|；
特别地：a→⋅a→=|a→|2或|a→|=a→⋅a→（用于计算向量的模）．
（4）csθ=a→⋅b→|a→||b→|（用于计算向量的夹角，以及判断三角形的形状）．
（5）|a→⋅b→|≤|a→||b→|．
3．平面向量数量积的运算律
（1）交换律：a→⋅b→=b→⋅a→；
（2）数乘向量的结合律：（λa→）•b→=λ（a→⋅b→）=a→•（λb→）；
（3）分配律：（a→⋅b→）•c→≠a→•（b→⋅c→）．
考向一 平面向量的数量积运算
3．（多选）（2021•新高考Ⅰ）已知O为坐标原点，点P1（csα，sinα），P2（csβ，﹣sinβ），P3（cs（α+β），sin（α+β）），A（1，0），则（ ）
A．||＝||B．||＝||
C．•＝•D．•＝•
4．（2021•新高考Ⅱ）已知向量++＝，||＝1，||＝||＝2，则•+•+•＝ ．
考向二 平面向量的线性运算
5．（2022•新高考Ⅰ）在△ABC中，点D在边AB上，BD＝2DA．记＝，＝，则＝（ ）
A．3﹣2B．﹣2+3C．3+2D．2+3
考向三 平面向量的坐标运算
6．（2022•新高考Ⅱ）已知向量＝（3，4），＝（1，0），＝+t，若＜，＞＝＜，＞，则t＝（ ）
A．﹣6B．﹣5C．5D．6
高考对本章内容的考查以平面向量的基础知识、基本运算为主，考查与平面向量基本定理相关的线性运算、向量的数量积运算、向量的夹角、向量的模。试题以中低档为主，以选择题或填空题的形式出现，分值为5分。
高考对本章的考查依然是基础与能力并存，在知识形成过程、知识迁移种渗透数学运算、逻辑推理、直观想象的核心素养，重视函数与方程、数形结合、转化与划归思想。
一．向量的概念与向量的模（共5小题）
1．（2023•谷城县校级模拟）已知平面上直线的方向向量＝（﹣，），点O（0，0）和A（1，﹣2）在l上的射影分别是O′和A′，则＝λ，其中λ＝（ ）
A．B．﹣C．2D．﹣2
2．（2023•鼓楼区校级模拟）已知，，则＝（ ）
A．2B．4C．D．
3．（多选）（2023•抚松县校级模拟）下列说法正确的是（ ）
A．设是非零向量，且，则
B．若z1，z2为复数，则|z1•z2|＝|z1|•|z2|
C．设是非零向量，若，则
D．设z1，z2为复数，若|z1+z2|＝|z1﹣z2|，则z1z2＝0
4．（2023•简阳市校级模拟）已知点M在直线BC上，点A在直线BC外，若，且，，则的最小值为 ．
5．（2023•兴庆区校级一模）等腰直角△ABC的斜边AB的端点分别在x，y的正半轴上移动（C点不与原点O重合），AB＝2，若点D为AB中点，则的取值范围是 ．
二．向量相等与共线（共5小题）
6．（2023•泸县校级模拟）设平面向量＝（1，2），＝（﹣2，y），若∥，则|2﹣|等于（ ）
A．4B．5C．D．
7．（2023•临汾模拟）已知为不共线的非零向量，，，，则（ ）
A．A，B，C三点共线B．A，B、D三点共线
C．B，C，D三点共线D．A，C，D三点共线
8．（2023•雁塔区校级模拟）若平行四边形ABCD满足，，则该四边形一定是 ．
9．（2023•重庆模拟）已知向量与为一组基底，若与平行，则实数m＝ ．
10．（2023•青羊区校级模拟）若，是两个不共线的向量，已知＝2+k，＝+3，＝2﹣，若A，B，D三点共线，则k＝ ．
三．向量数乘和线性运算（共4小题）
11．（2023•兴庆区校级四模）已知AD、BE分别是△ABC的边BC，AC上的中线，且＝，＝，则＝（ ）
A．+B．+C．+D．+
12．（2023•湖南模拟）如图，正方形ABCD中，M、N分别是BC、CD的中点，若＝λ+μ，则λ+μ＝（ ）
A．2B．C．D．
13．（2023•石狮市校级模拟）我国古代入民早在几千年以前就已经发现并应用勾股定理了，勾股定理最早的证明是东汉数学家赵爽在为《周髀算经》作注时给出的，被后人称为“赵爽弦图”．“赵爽弦图”是数形结合思想的体现，是中国古代数学的图腾，还被用作第24届国际数学家大会的会徽．如图，大正方形ABCD是由4个全等的直角三角形和中间的小正方形组成的，若，E为BF的中点，则＝（ ）
A．B．C．D．
14．（2023•涟源市模拟）如图，在边长为2的正六边形ABCDEF中，动圆Q的半径为1，圆心在线段CD（含端点）上运动，P是圆Q上及内部的动点，设向量（m，n为实数），则m+n的取值范围是（ ）
A．（1，2]B．[5，6]C．[2，5]D．[3，5]
四．平面向量数量积的含义与物理意义（共3小题）
15．（2023•淮北二模）已知向量，满足•＝10，且＝（﹣3，4），则在上的投影向量为（ ）
A．（﹣6，8）B．（6，﹣8）C．（﹣，）D．（，﹣）
16．（2023•河南模拟）已知向量＝（2，2），若（+3）⊥，则在上的投影是（ ）
A．B．﹣C．D．﹣
17．（2023•普陀区校级三模）若＝（1，2），＝（3，﹣4），则在方向上的投影为 ．
五．平面向量数量积的性质及其运算（共10小题）
18．（2023•泰和县校级一模）已知向量，满足，，，那么与的夹角为（ ）
A．30°B．60°C．120°D．150°
19．（2023•浙江模拟）已知△ABC是边长为1的正三角形，＝2，+＝2，则＝（ ）
A．B．C．D．1
20．（2023•泉州模拟）已知平面向量，，且，则＝（ ）
A．1B．14C．D．
21．（2023•大理州模拟）若平面向量与的夹角为60°，，，则等于（ ）
A．B．C．4D．12
22．（2023•市中区校级模拟）在△ABC中，有，则tanC的最大值是（ ）
A．B．C．D．
23．（2023•怀化二模）如图，在平面四边形ABCD中，AB⊥BC，AD⊥CD，∠BAD＝120°，AB＝AD＝1．若点E为边CD上的动点，则的最小值为（ ）
A．B．C．D．2
24．（2023•青山湖区校级三模）在△ABC中，，则＝（ ）
A．2B．3C．6D．12
25．（2023•重庆模拟）已知向量的夹角为60°，，若对任意的x1、x2∈（m，+∞），且x1＜x2，，则m的取值范围是（ ）
A．[e3，+∞）B．[e，+∞）C．D．
26．（2023•毕节市模拟）已知点G为三角形ABC的重心，且，当∠C取最大值时，csC＝（ ）
A．B．C．D．
27．（2023•黄浦区校级三模）在△ABC中，AC＝3，BC＝4，∠C＝90°，P为△ABC所在平面内的动点，且PC＝2，若＝+，则给出下面四个结论：
①λ+μ的最小值为﹣；
②λ+μ的最大值为；
③的最小值为﹣6；
④的最大值为8．
其中，正确结论的个数是（ ）
A．1B．2C．3D．4
六．平面向量数量积的坐标表示、模、夹角（共6小题）
28．（2023•泸县校级模拟）已知非零向量、满足向量+与向量﹣的夹角为，那么下列结论中一定成立的是（ ）
A．＝B．||＝||C．⊥D．∥
29．（2023•皇姑区校级模拟）已知向量＝（﹣1，1），＝（2，x），若∥，则|﹣|＝（ ）
A．B．3C．D．2
30．（2023•固镇县三模）已知单位向量，满足，则＝（ ）
A．2B．C．D．3
31．（2023•天津模拟）已知，为非零向量，则“•＞0”是“与的夹角为锐角”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
32．（2023•潮州模拟）已知单位向量，满足|+|＝|﹣2|，则与的夹角为 ．
33．（2023•青秀区校级模拟）已知向量，的夹角为60°，且||＝1，|2+|＝2，则||＝ ．
七．向量的投影（共1小题）
34．（2023•宜春一模）非零向量，，满足，与的夹角为，，则在上的投影为（ ）
A．﹣1B．C．1D．
八．投影向量（共4小题）
35．（2023•湖南模拟）已知向量，满足，且，则向量在向量上的投影向量为（ ）
A．1B．﹣1C．D．
36．（2023•惠州模拟）已知向量||＝2，在方向上的投影向量为﹣2，则＝（ ）
A．4B．8C．﹣8D．﹣4
37．（2023•延边州二模）已知向量，则在上的投影向量为（ ）
A．（1，0）B．
C．D．
38．（2023•石家庄二模）已知非零向量满足，则在方向上的投影向量为（ ）
A．B．C．D．
九．平面向量的基本定理（共2小题）
39．（2023•淄博一模）已知△ABO中，OA＝1，OB＝2，，过点O作OD垂直AB于点D，则（ ）
A．B．
C．D．
40．（2023•西固区校级一模）如图所示，在△ABC中，点D在线段BC上，且BD＝3DC，若，则＝（ ）
A．B．C．2D．
一十．平面向量的坐标运算（共4小题）
41．（2023•陕西模拟）已知向量＝（﹣3，2），＝（4，﹣2λ），若（+3）∥（﹣），则实数λ的值为（ ）
A．B．C．D．
42．（2023•兴庆区校级二模）已知向量，，，若，则m+n＝（ ）
A．5B．6C．7D．8
43．（2023•山东模拟）已知向量，，若非零向量与，的夹角均相等，则的坐标为 （写出一个符合要求的答案即可）．
44．（2023•北海模拟）已知向量＝（2，﹣2），＝（﹣1，0），则•＝ ．
一十一．平面向量共线（平行）的坐标表示（共4小题）
45．（2023•乌鲁木齐模拟）已知向量＝（2，3），＝（﹣1，2），若m+n与﹣2共线，则等于（ ）
A．﹣B．C．﹣2D．2
46．（2023•叙州区校级模拟）已知向量，，若与平行，则实数λ的值为（ ）
A．B．C．6D．﹣6
47．（2023•龙口市模拟）已知向量＝（m2，﹣9），＝（1，﹣1），则“m＝﹣3”是“∥”的（ ）
A．充分不必要条件B．必要不充分条件
C．充要条件D．既不充分也不必要条件
48．（2023•广州一模）已知向量与共线，则＝ ．
一十二．数量积表示两个向量的夹角（共7小题）
49．（2023•新疆模拟）已知向量，为单位向量，|+λ|＝|λ﹣|（λ≠0），则与的夹角为（ ）
A．B．C．D．
50．（2023•2月份模拟）平面向量与相互垂直，已知＝（6，﹣8），，且与向量（1，0）的夹角是钝角，则＝（ ）
A．（﹣3，﹣4）B．（4，3）C．（﹣4，3）D．（﹣4，﹣3）
51．（2023•雁塔区校级三模）已知空间向量++＝，||＝2，||＝3，||＝4，则cs＜，＞＝（ ）
A．B．C．﹣D．
52．（2023•锦江区校级模拟）已知向量，满足||＝1，||＝2，且与的夹角为，则向量﹣与的夹角为 ．
53．（2023•沈阳三模）已知，，若与的夹角是锐角，则实数x的取值范围是 ．
54．（2023•周口模拟）已知向量，满足，，，的夹角为150°，则与的夹角为 ．
55．（2023•铜川二模）如图，在△ABC的边AB、AC上分别取点M、N，使，BN与CM交于点P，若，，则的值为（ ）
A．B．C．D．6
一十三．数量积判断两个平面向量的垂直关系（共5小题）
56．（2023•广州二模）已知两个非零向量，满足，，则＝（ ）
A．B．C．D．
57．（2023•南江县校级模拟）已知向量，若，则k＝ ．
58．（2023•闵行区校级三模）已知向量，若，则实数x＝ ．
59．（2023•平定县校级模拟）已知向量，，，且，则实数m＝（ ）
A．﹣1B．0C．1D．任意实数
60．（2023•南昌县校级二模）已知向量＝（2，1），＝（1，0），＝（1，2），若⊥（+m），则m＝ ．
1．五个特殊向量
(1)要注意0与0的区别，0是一个实数，0是一个向量，且|0|＝0.
(2)单位向量有无数个，它们大小相等，但方向不一定相同．
(3)任一组平行向量都可以平移到同一直线上，因此平行向量也叫做共线向量．
(4)与向量a平行的单位向量有两个，即向量eq \f(a,|a|)和－eq \f(a,|a|).
2．五个常用结论
(1)一般地，首尾顺次相接的多个向量的和等于从第一个向量的起点指向最后一个向量的终点的向量，即eq \(A1A2,\s\up6(→))＋eq \(A2A3,\s\up6(→))＋eq \(A3A4,\s\up6(→))＋…＋eq \(An－1An,\s\up6(→))＝eq \(A1An,\s\up6(→)).特别地，一个封闭图形首尾连接而成的向量和为零向量．
(2)若P为线段AB的中点，O为平面内任意一点，则eq \(OP,\s\up6(→))＝eq \f(1,2)(eq \(OA,\s\up6(→))＋eq \(OB,\s\up6(→)))．
(3)若A，B，C是平面内不共线的三点，则eq \(PA,\s\up6(→))＋eq \(PB,\s\up6(→))＋eq \(PC,\s\up6(→))＝0⇔P为△ABC的重心．
(4)在△ABC中，AD，BE，CF分别为三角形三边上的中线，它们交于点G(如图所示)，易知G为△ABC的重心，则有如下结论：
①eq \(GA,\s\up6(→))＋eq \(GB,\s\up6(→))＋eq \(GC,\s\up6(→))＝0；
②eq \(AG,\s\up6(→))＝eq \f(1,3)(eq \(AB,\s\up6(→))＋eq \(AC,\s\up6(→)))；
③eq \(GD,\s\up6(→))＝eq \f(1,2)(eq \(GB,\s\up6(→))＋eq \(GC,\s\up6(→)))，eq \(GD,\s\up6(→))＝eq \f(1,6)(eq \(AB,\s\up6(→))＋eq \(AC,\s\up6(→)))．
(5)若eq \(OA,\s\up6(→))＝λeq \(OB,\s\up6(→))＋μeq \(OC,\s\up6(→))(λ，μ为常数)，则A，B，C三点共线的充要条件是λ＋μ＝1.
3．基底需要的关注三点
(1)基底e1，e2必须是同一平面内的两个不共线向量，零向量不能作为基底．
(2)基底给定，同一向量的分解形式唯一．
(3)如果对于一组基底e1，e2，有a＝λ1e1＋λ2e2＝μ1e1＋μ2e2，则可以得到eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(λ1＝μ1，,λ2＝μ2.))
4．共线向量定理应关注的两点
(1)若a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，则a∥b的充要条件不能表示成eq \f(x1,x2)＝eq \f(y1,y2)，因为x2，y2有可能等于0，应表示为x1y2－x2y1＝0.
(2)判断三点是否共线，先求每两点对应的向量，然后按两向量共线进行判定．
5．两个结论
(1)已知P为线段AB的中点，若A(x1，y1)，B(x2，y2)，则P点坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x1＋x2,2)，\f(y1＋y2,2))).
(2)已知△ABC的顶点A(x1，y1)，B(x2，y2)，C(x3，y3)，则△ABC的重心G的坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x1＋x2＋x3,3)，\f(y1＋y2＋y3,3))).
6．两个向量a，b的夹角为锐角⇔a·b＞0且a，b不共线；
两个向量a，b的夹角为钝角⇔a·b＜0且a，b不共线．
7．平面向量数量积运算的常用公式
(1)(a＋b)·(a－b)＝a2－b2.
(2)(a＋b)2＝a2＋2a·b＋b2.
(3)(a－b)2＝a2－2a·b＋b2.