第五章 第二节 平面向量基本定理及坐标表示(课件 学案 练习,共3份)2026届高中数学(通用版)一轮复习

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第五章 第二节 平面向量基本定理及坐标表示(课件 学案 练习,共3份)2026届高中数学(通用版)一轮复习

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第二节 平面向量基本定理及坐标表示
1.在矩形ABCD中,E是BC的中点,F是AE上靠近E的三等分点,则向量=(  )
A.+    B.-
C.+ D.-
2.若向量a=(2,1),b=(-1,2),c=(0,),则c可用向量a,b表示为(  )
A.c=a+b B.c=-a-b
C.c=a+b D.c=a-b
3.在△ABC中,点M是BC的中点,点N为AB上一点,AM与CN交于点D,且=,=λ,则λ=(  )
A. B.
C. D.
4.已知向量a,b,c在正方形网格中的位置如图所示,若c=λa+μb(λ,μ∈R),则λ+μ=(  )
A.- B.-
C.- D.-
5.〔多选〕下列各组中a∥b的有(其中e1,e2是两个不共线的向量)(  )
A.a=3e1,b=-9e1
B.a=e1-e2,b=3e1-2e2
C.a=e1-e2,b=3e1+3e2
D.a=-e1+e2,b=e1-2e2
6.〔多选〕如图所示,点A,B,C是圆O上的三点,线段OC与线段AB交于圆内一点P,若=λ,=μ+3μ,则(  )
A.P为线段OC的中点时,μ=
B.P为线段OC的中点时,μ=
C.无论μ取何值,恒有λ=
D.存在μ∈R,λ=
7.已知A(2,3),B(4,-3),点P在线段AB的延长线上,且||=||,则点P的坐标为    .
8.在△ABC中,D为BC边上的点,且S△ABD=2S△ADC,=x+y,则x=    ,y=    .
9.已知a=(1,0),b=(2,1).
(1)当k为何值时,ka-b与a+2b共线?
(2)若=2a+3b,=a+mb且A,B,C三点共线,求m的值.
10.点P在平面上做匀速直线运动,速度向量v=(4,-3)(即点P的运动方向与v相同,且每秒移动的距离为|v|个单位).设开始时点P的坐标为(-10,10),则5秒后点P的坐标为(  )
A.(-2,4) B.(-30,25)
C.(10,-5) D.(5,-10)
11.如图,扇形的半径为1,圆心角∠BAC=150°,点P在弧BC上运动,=λ+μ,则λ-μ的最小值是(  )
A.0   B.   C.2   D.-1
12.〔多选〕已知平面向量a=(1,-2),b=(2,1),c=(-4,-2),则下列结论正确的是(  )
A.|c|=2|a|
B.向量c与向量b共线
C.若c=λ1a+λ2b(λ1,λ2∈R),则λ1=0,λ2=-2
D.对同一平面内任意向量d,都存在实数k1,k2,使得d=k1b+k2c
13.如图所示,OM∥AB,点P在由射线OM、线段OB及AB的延长线围成的阴影区域内(不含边界)运动,且=x+y,则x的取值范围是    .当x=-时,y的取值范围是    .
14.如图,在直角梯形ABCD中,||=2,∠CDA=,=2,∠ABC为直角,E为AB的中点,=λ(λ∈R,0≤λ≤1).
(1)当λ=时,用向量,表示向量;
(2)求||的最小值,并指出相应的实数λ的值.
15.(定义新运算)已知向量u=(x,y)与向量v=(y,2y-x)的对应关系用v=f(u)表示.
(1)设a=(1,1),b=(1,0),求向量f(a)与f(b)的坐标;
(2)求使f(c)=(p,q)(p,q为常数)的向量c的坐标;
(3)证明:对任意的向量a,b及常数m,n,恒有f(ma+nb)=mf(a)+nf(b)成立.
第二节 平面向量基本定理及坐标表示
1.B 如图,根据平面向量的运算法则,可得=+=+=-+×(+)=-++=-.故选B.
2.A 设c=xa+yb,易知解得∴c=a+b.故选A.
3.A 如图,因为点M是BC的中点,所以==×(+)=(+).因为N,D,C三点共线,所以=μ+(1-μ),又=λ,所以(+)=μ+(1-μ)λ,由平面向量基本定理可知解得
4.B 设网格中小正方形的边长为1,建立平面直角坐标系如图所示,可知b=(3,3),a=(-2,1),c=(-1,-3),代入c=λa+μb(λ,μ∈R),得(-1,-3)=λ(-2,1)+μ(3,3),则解得所以λ+μ=-.故选B.
5.ABD 选项A中,∵a=3e1,b=-9e1,∴b=-3a,∴a,b共线.选项B中,∵a=e1-e2,b=3e1-2e2,∴b=6a,∴a,b共线.选项C中,假设a=λb(λ∈R),则e1-e2=λ(3e1+3e2),∴(1-3λ)e1+(-1-3λ)e2=0.∵e1,e2不共线,∴此方程组无解.∴不存在实数λ,使得a=λb成立,∴a,b不共线.选项D中,=,∴a与b共线.故选A、B、D.
6.AC =+=+λ=+λ(-)=(1-λ)+λ,因为与共线,所以=,解得λ=,故C正确,D错误;当P为线段OC的中点时,则==μ+×3μ,则1-λ=μ,λ=×3μ,解得μ=,故A正确,B错误.故选A、C.
7.(8,-15) 解析:因为点P在线段AB的延长线上,且||=||,所以=,所以=+2=(4,-3)+2(2,-6)=(8,-15),所以点P的坐标为(8,-15).
8.3 -2 解析:设点A到BC的距离为h,则×BD×h=2××DC×h,所以BD=2DC,故=+=+3=+3(-)=3-2.又=x+y,故x=3,y=-2.
9.解:(1)ka-b=k(1,0)-(2,1)=(k-2,-1),
a+2b=(1,0)+2(2,1)=(5,2).
∵ka-b与a+2b共线,
∴2(k-2)-(-1)×5=0,
即2k-4+5=0,得k=-.
(2)法一 ∵A,B,C三点共线,
∴存在唯一的实数λ,使=λ,
即2a+3b=λ(a+mb),
∴解得m=.
法二 =2a+3b=2(1,0)+3(2,1)=(8,3),
=a+mb=(1,0)+m(2,1)=(2m+1,m),
∵A,B,C三点共线,∴∥,
∴8m-3(2m+1)=0,即2m-3=0,
∴m=.
10.C 设5秒后点P的坐标为(x,y),由题意,得v=(4,-3),则|v|=5.∵点P的运动方向与v相同,且每秒移动的速度是5,∴(x+10,y-10)=5v=5(4,-3),解得x=10,y=-5,∴5秒后点P的坐标为(10,-5).
11.D 以A为坐标原点,AB所在直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则A(0,0),B(1,0),C(cos 150°,sin 150°)=(-,),设P(cos θ,sin θ)(0°≤θ≤150°),因为=λ+μ,所以(cos θ,sin θ)=λ(1,0)+μ(-,),整理得解得λ=cos θ+sin θ,μ=2sin θ,则λ-μ=sin θ+cos θ=2sin(θ+60°),因为0°≤θ≤150°,所以60°≤θ+60°≤210°,故1≥sin(θ+60°)≥-,因此λ-μ的最小值为-1.故选D.
12.ABC 对于A,|a|==,|c|==2,故A正确;对于B,因为b=(2,1),c=(-4,-2),所以c=-2b,所以向量c与向量b共线,故B正确;对于C,若c=λ1a+λ2b(λ1,λ2∈R),则(-4,-2)=(λ1+2λ2,-2λ1+λ2),所以解得故C正确;对于D,因为c=-2b,所以d=k1b+k2c=k1b-2k2b=(k1-2k2)b,所以当d不与b共线,且d≠0时,不存在实数k1,k2,使得d=k1b+k2c,故D错误.
13.(-∞,0)  解析:∵点P在阴影区域内,∴过点P作OB的平行线交AO的延长线,且只能交AO于延长线上一点,故x<0.=x+y=-+y(+)=(-+y)+y,则由-+y>0,得y>,又(-+y)+y=(-+y)+(-+y)+=(-+y)+,则-+y<1,得y<,∴<y<.
14.解:(1)当λ=时,=,
∴=(+)=[(-)+(+)]=+.
(2)∵=(+)=[(-)+(+)]=[-λ+(1-λ)+]=[+(1-2λ)]=+,
易知||=||=2,
∴||2=++(1-2λ)··=4λ2-7λ+=4(λ-)2+,
∵0≤λ≤1,∴当λ=时,||2有最小值,即||有最小值.
15.解:(1)∵a=(1,1),b=(1,0),
∴f(a)=(1,2×1-1)=(1,1),
f(b)=(0,2×0-1)=(0,-1).
(2)设c=(x,y),则f(c)=(y,2y-x)=(p,q),
∴∴∴c=(2p-q,p).
(3)证明:设a=(a1,a2),b=(b1,b2),
则ma+nb=(ma1+nb1,ma2+nb2),
∴f(ma+nb)=(ma2+nb2,2ma2+2nb2-ma1-nb1).
∵mf(a)=m(a2,2a2-a1),nf(b)=n(b2,2b2-b1),
∴mf(a)+nf(b)=m(a2,2a2-a1)+n(b2,2b2-b1)=(ma2+nb2,2ma2+2nb2-ma1-nb1).
故对任意的向量a,b及常数m,n,恒有f(ma+nb)=mf(a)+nf(b)成立.
3 / 3第二节 平面向量基本定理及坐标表示
课标要求
1.理解平面向量基本定理及其意义.
2.借助平面直角坐标系,掌握平面向量的正交分解及坐标表示.
3.会用坐标表示平面向量的加、减运算与数乘运算.
4.能用坐标表示平面向量共线的条件.
1.平面向量基本定理
(1)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一向量a,      一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2;
(2)基底:若e1,e2    ,我们把{e1,e2}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
提醒 (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.
2.平面向量的坐标运算
(1)向量的加法、减法、数乘及向量的模
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),λa=      ,|a|=      .
(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=      ,||=            .
提醒 若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a=b
3.平面向量共线的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),a∥b        .
提醒 (1)a∥b的充要条件不能表示为 =,因为x2,y2有可能为0;(2)当且仅当x2y2≠0时,a∥b与 = 等价.即两个不平行于坐标轴的共线向量的对应坐标成比例.
1.若a与b不共线,且λa+μb=0,则λ=μ=0.
2.三角形的重心坐标公式
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(,).
3.线段的定比分点坐标公式
如图,线段P1P2的端点P1,P2的坐标分别是(x1,y1),(x2,y2),点P(x,y)是直线P1P2上的一点.当=λ时,则点P的坐标满足(λ≠-1),特别地,λ=1时,即P为P1P2的中点时满足
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)在△ABC中,{,}可以作为基底.(  )
(2)向量的坐标就是向量终点的坐标.(  )
(3)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件可以表示成=.(  )
(4)平面向量不论经过怎样的平移变换之后其坐标不变.(  )
2.(人A必修二P60复习参考题2(6)题改编)下列各组向量中,可以作为基底的是(  )
A.e1=(0,0),e2=(1,-2)
B.e1=(-1,2),e2=(5,7)
C.e1=(3,5),e2=(6,10)
D.e1=(-2,3),e2=(-,)
3.(人A必修二P33练习5题改编)已知=(5,-2),=(-4,-3),且++=0,其中O为坐标原点,则P点坐标为(  )
A.(-9,-1) B.(,-) C.(1,-5) D.(3,-)
4.(苏教必修二P40习题2题改编)已知向量a=(4,2),b=(6,y),且a∥b,则y=    .
5.已知 ABCD的顶点A(0,-2),B(3,-1),C(5,2),则顶点D的坐标为    .
平面向量基本定理的应用
(师生共研过关)
(1)如图所示,在△ABC中,=3,=2,=a,=b,则=(  )
A.a-b B.a-b C.a-b D.a-b
(2)如图,在平行四边形ABCD中,点E在线段BD上,且=m(m∈R),若=λ+μ(λ,μ∈R),且λ+2μ=0,则m=    .
听课记录                                                                                                                                      解题技法
应用平面向量基本定理表示向量的策略
(1)选定基底后,通过向量的加、减、数乘以及向量平行的充要条件,把相关向量用这一个基底表示出来;
(2)强调图形几何性质在向量运算中的作用,用基底表示未知向量,常借助图形的几何性质,如平行、相似等.
1.已知AD,BE分别为△ABC的边BC,AC上的中线,设=a,=b,则=(  )
A.a+b B.a+b
C.a-b D.-a+b
2.在正六边形ABCDEF中,用和表示,则=(  )
A.-+ B.-+
C.-+ D.-+
平面向量的坐标运算
(师生共研过关)
(1)在平行四边形ABCD中,=(3,7),=(-2,3),对角线AC与BD交于点O,则的坐标为(  )
A.(-,5) B.(,5)
C.(-,-5) D.(,-5)
(2)如图,在直角梯形ABCD中,AB∥DC,AD⊥DC,AD=DC=2AB,E为AD的中点,若=λ+μ(λ,μ∈R),则λ+μ=(  )
A. B. C.2 D.
听课记录                                                                                        解题技法
平面向量坐标运算的技巧
(1)向量的坐标运算主要是利用向量加、减、数乘运算的法则来进行求解的,若已知有向线段两端点的坐标,则应先求向量的坐标;
(2)解题过程中,常利用“向量相等,则其坐标相同”这一原则,通过列方程(组)来进行求解.
1.(2024·保定期末)已知向量a=(2,-3),b=(1,2),c=(9,4),若正实数m,n满足c=ma+nb,则+=(  )
A. B.
C. D.
2.在△ABC中,点P在BC上,且=2,点Q是AC的中点,若=(4,3),=(1,5),则=    ,=    .
平面向量共线的坐标表示
(定向精析突破)
考向1 利用向量共线求参数
〔多选〕已知向量a=(3,1),b=(2,3),c=(-1,2),若(ma+c)∥(a+nb)(m,n∈R),则(m,n)可能是(  )
A.(2,1) B.(0,-1)
C.(3,2) D.(-1,-)
听课记录                                                                                        解题技法
  已知两向量共线,求某些参数的取值,可利用“若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件是x1y2=x2y1”解题.
考向2 利用向量共线求向量或点的坐标
(人A必修二P33探究改编)已知A(2,3),B(4,-3),点P在线段AB的延长线上,且||=||,则点P的坐标为    .
听课记录                                                                                        解题技法
利用向量共线求向量或点的坐标的一般思路
(1)求与一个已知向量a共线的向量时,可设所求向量为λa(λ∈R),然后结合其他条件列出关于λ的方程(组),求出λ的值后代入λa即可得到所求的向量;
(2)求点的坐标时,可设要求点的坐标为(x,y),根据向量共线的条件列方程(组),求出x,y的值.
1.已知A(1,-2),B(-1,3),O(0,0),若向量-k与a=(2,3)共线,则实数k=(  )
A.   B.-   C.   D.-
2.在△ABC中,已知点O(0,0),A(0,5),B(4,3),=,=,AD与BC交于点M,则点M的坐标为    .
第二节 平面向量基本定理及坐标表示
【知识·逐点夯实】
知识梳理夯基
1.(1)有且只有 (2)不共线
2.(1)(λx1,λy1)  (2)②(x2-x1,y2-y1) 
3.x1y2-x2y1=0
对点自测诊断
1.(1)√ (2)× (3)× (4)√
2.B 3.B 4.3 5.(2,1) 
【考点·分类突破】
考点1
【例1】 (1)B (2)3 解析:(1)=-=-=(+)-=+(-)-=-=a-b,故选B.
(2)在平行四边形ABCD中,因为=m,所以-=m(-),所以=+.又==-.所以=(-)+,所以=(1+m)·+(1-m).又=λ+μ,所以λ=1+m,μ=1-m,又λ+2μ=0,所以1+m+2(1-m)=0,解得m=3.
跟踪训练
1.B ∵AD为边BC上的中线,∴=-=-,又BE为边AC上的中线,∴=+,∴a=-,b=+,∴=a+b.
2.B 设正六边形的边长为2,如图,设AD与EC交于点O,则有OD=1,AO=3,所以=+=(+)+(+)=-+.
考点2
【例2】 (1)C (2)B 解析:(1)因为在平行四边形ABCD中,=(3,7),=(-2,3),对角线AC与BD交于点O,所以=-=-(+)=(-,-5).
(2)建立如图所示的平面直角坐标系,则D(0,0).不妨设AB=1,则CD=AD=2,∴C(2,0),A(0,2),B(1,2),E(0,1),∴=(-2,2),=(-2,1),=(1,2),∵=λ+μ,∴(-2,2)=λ(-2,1)+μ(1,2),∴解得故λ+μ=.
跟踪训练
1.A 因为a=(2,-3),b=(1,2),c=(9,4),所以c=ma+nb=(2m+n,-3m+2n)=(9,4),所以解得所以+=+=.故选A.
2.(-3,2) (-6,21) 解析:=-=(1,5)-(4,3)=(-3,2),=+=+2=(4,3)+2(-3,2)=(-2,7),=3=3(-2,7)=(-6,21).
考点3
【例3】 ABD 由题意得ma+c=(3m-1,m+2),a+nb=(3+2n,1+3n).由(ma+c)∥(a+nb)可得(3+2n)(m+2)-(1+3n)(3m-1)=0,整理得mn=n+1.A中,2×1=1+1,满足;B中,0×(-1)=-1+1,满足;C中,3×2≠2+1,不满足;D中,(-1)×(-)=-+1,满足.
【例4】 (10,-21) 解析:法一 由点P在线段AB的延长线上,||=||,知=-.设P(x,y),则(x-2,y-3)=-(4-x,-3-y),即解得故点P的坐标为(10,-21).
法二 因为点P在线段AB的延长线上,所以与方向相反,由||=||,知=-.设P(x,y),则x==10,y==-21.即点P的坐标为(10,-21).
跟踪训练
1.B ∵-k=(1,-2)-(-k,3k)=(1+k,-2-3k)与a=(2,3)共线,∴3(1+k)=2(-2-3k),解得k=-.故选B.
2.(,2) 解析:因为点O(0,0),A(0,5),B(4,3),所以点C(0,),同理点D(2,).设点M的坐标为(x,y),则=(x,y-5),而=(2,-).因为A,M,D三点共线,所以与共线,所以-x-2(y-5)=0,即7x+4y=20.而=(x,y-),=(4,),因为C,M,B三点共线,所以与共线,所以x-4(y-)=0,即7x-16y=-20.由得所以点M的坐标为(,2).
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第二节 平面向量基本定理及坐标表示
高中总复习·数学
课标要求
1. 理解平面向量基本定理及其意义.
2. 借助平面直角坐标系,掌握平面向量的正交分解及坐标表示.
3. 会用坐标表示平面向量的加、减运算与数乘运算.
4. 能用坐标表示平面向量共线的条件.
目 录
CONTENTS
知识·逐点夯实
01.
考点·分类突破
02.
课时·跟踪检测
03.
PART 01
知识·逐点夯实
必备知识 | 课前自修
1. 平面向量基本定理
(1)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
面内的任一向量a, 一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+
λ2e2;
(2)基底:若e1,e2 ,我们把{e1,e2}叫做表示这一平面内所
有向量的一个基底.
提醒 (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.
有且只有 
不共线 
(1)向量的加法、减法、数乘及向量的模
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a+b=(x1+x2,y1+y2),a-
b=(x1-x2,y1-y2),λa= ,|a|
= ;
(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 = ,
| |= .
提醒 若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a=b
(λx1,λy1) 
 
(x2-x1,y2-y1) 
 
2. 平面向量的坐标运算
3. 平面向量共线的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),a∥b .
提醒 (1)a∥b的充要条件不能表示为 = ,因为x2,y2有可能为0;
(2)当且仅当x2y2≠0时,a∥b与 = 等价.即两个不平行于坐标轴的
共线向量的对应坐标成比例.
x1y2-x2y1=0 
1. 若a与b不共线,且λa+μb=0,则λ=μ=0.
2. 三角形的重心坐标公式
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( , ).
3. 线段的定比分点坐标公式
如图,线段P1P2的端点P1,P2的坐标分别是(x1,y1),
(x2,y2),点P(x,y)是直线P1P2上的一点.当
=λ 时,则点P的坐标满足
(λ≠-1),特别地,λ=1时,即P为P1P2的中点时满

1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)在△ABC中,{ , }可以作为基底. ( √ )
(2)向量的坐标就是向量终点的坐标. ( × )
(3)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件可以表示成
= . ( × )
(4)平面向量不论经过怎样的平移变换之后其坐标不变. ( √ )

×
×

2. (人A必修二P60复习参考题2(6)题改编)下列各组向量中,可以作
为基底的是(  )
A. e1=(0,0),e2=(1,-2)
B. e1=(-1,2),e2=(5,7)
C. e1=(3,5),e2=(6,10)
解析:  两个不共线的非零向量构成一个基底,A中向量e1为零向量,
C、D中两向量共线,B中e1≠0,e2≠0,且e1与e2不共线.故选B.

3. (人A必修二P33练习5题改编)已知 =(5,-2), =(-4,
-3),且 + + =0,其中O为坐标原点,则P点坐标为
(  )
A. (-9,-1)
C. (1,-5)
解析:  由题意得,P是△OAB的重心,又A(5,-2),B(-4,-
3),O(0,0),所以P点坐标为( ,- ).故选B.

4. (苏教必修二P40习题2题改编)已知向量a=(4,2),b=(6,
y),且a∥b,则y= .
解析:∵向量a=(4,2),b=(6,y),且a∥b,故4y-2×6=0,
解得y=3.
5. 已知 ABCD的顶点A(0,-2),B(3,-1),C(5,2),则顶
点D的坐标为 .
解析:设D(x,y),则由 = ,得(3,1)=(5-x,2-y),
即 解得
3 
(2,1) 
PART 02
考点·分类突破
精选考点 | 课堂演练
平面向量基本定理的应用(师生共研过关)
(1)如图所示,在△ABC中, =3 , =2 , =a,
=b,则 =( B )
B
解析: = - = - = ( + )- =
+ ( - )- = - = a- b,故选B.
(2)如图,在平行四边形ABCD中,点E在线段BD上,
且 =m (m∈R),若 =λ +μ (λ,
μ∈R),且λ+2μ=0,则m= .
3 
解析: 在平行四边形ABCD中,因为 =m ,所以 - =
m( - ),所以 = + .又 = = - .
所以 = ( - )+ ,所以 =(1+m)· +(1
-m) .又 =λ +μ ,所以λ=1+m,μ=1-m,又λ+
2μ=0,所以1+m+2(1-m)=0,解得m=3.
解题技法
应用平面向量基本定理表示向量的策略
(1)选定基底后,通过向量的加、减、数乘以及向量平行的充要条件,
把相关向量用这一个基底表示出来;
(2)强调图形几何性质在向量运算中的作用,用基底表示未知向量,常
借助图形的几何性质,如平行、相似等.
1. 已知AD,BE分别为△ABC的边BC,AC上的中线,设 =a,
=b,则 =(  )
解析:  ∵AD为边BC上的中线,∴ = - = - ,又
BE为边AC上的中线,∴ = + ,∴a= - ,b=
+ ,∴ = a+ b.

2. 在正六边形ABCDEF中,用 和 表示 ,则 =(  )
解析:  设正六边形的边长为2,如图,设AD与EC交
于点O,则有OD=1,AO=3,所以 = + =
( + )+ ( + )=- + .

平面向量的坐标运算(师生共研过关)
(1)在平行四边形ABCD中, =(3,7), =(-2,3),
对角线AC与BD交于点O,则 的坐标为( C )
C
解析: 因为在平行四边形ABCD中, =(3,7), =(-2,
3),对角线AC与BD交于点O,所以 =- =- ( + )=
(- ,-5).
(2)如图,在直角梯形ABCD中,AB∥DC,AD⊥DC,AD=DC=
2AB,E为AD的中点,若 =λ +μ (λ,μ∈R),则λ+μ
=( B )
C. 2
B
解析: 建立如图所示的平面直角坐标系,则D(0,0).
不妨设AB=1,则CD=AD=2,∴C(2,0),A(0,
2),B(1,2),E(0,1),∴ =(-2,2),
=(-2,1), =(1,2),∵ =λ +
μ ,∴(-2,2)=λ(-2,1)+μ(1,2),∴ 解得 故λ+μ= .
解题技法
平面向量坐标运算的技巧
(1)向量的坐标运算主要是利用向量加、减、数乘运算的法则来进行求
解的,若已知有向线段两端点的坐标,则应先求向量的坐标;
(2)解题过程中,常利用“向量相等,则其坐标相同”这一原则,通过
列方程(组)来进行求解.
1. (2024·保定期末)已知向量a=(2,-3),b=(1,2),c=(9,
4),若正实数m,n满足c=ma+nb,则 + =(  )

解析:  因为a=(2,-3),b=(1,2),c=(9,4),所以c=
ma+nb=(2m+n,-3m+2n)=(9,4),所以
解得 所以 + = + = .故选A.
2. 在△ABC中,点P在BC上,且 =2 ,点Q是AC的中点,若 =
(4,3), =(1,5),则 = , =
.
解析: = - =(1,5)-(4,3)=(-3,2), = +
= +2 =(4,3)+2(-3,2)=(-2,7), =3 =3
(-2,7)=(-6,21).
(-3,2) 
(-6,
21) 
平面向量共线的坐标表示(定向精析突破)
考向1 利用向量共线求参数
〔多选〕已知向量a=(3,1),b=(2,3),c=(-1,2),
若(ma+c)∥(a+nb)(m,n∈R),则(m,n)可能是
(  )
A. (2,1) B. (0,-1)
C. (3,2)



解析:  由题意得ma+c=(3m-1,m+2),a+nb=(3+
2n,1+3n).由(ma+c)∥(a+nb)可得(3+2n)(m+2)-
(1+3n)(3m-1)=0,整理得mn=n+1.A中,2×1=1+1,满足;
B中,0×(-1)=-1+1,满足;C中,3×2≠2+1,不满足;D中,
(-1)×(- )=- +1,满足.
解题技法
  已知两向量共线,求某些参数的取值,可利用“若a=(x1,y1),b
=(x2,y2),则a∥b的充要条件是x1y2=x2y1”解题.
考向2 利用向量共线求向量或点的坐标
解析:法一 由点P在线段AB的延长线上,| |= | |,知 =
- .设P(x,y),则(x-2,y-3)=- (4-x,-3-y),
即 解得 故点P的坐标为(10,-21).
(人A必修二P33探究改编)已知A(2,3),B(4,-3),点P在
线段AB的延长线上,且| |= | |,则点P的坐标为
.
(10,-
21) 
法二 因为点P在线段AB的延长线上,所以 与 方向相反,由| |
= | |,知 =- .设P(x,y),则x= =10,y
= =-21.即点P的坐标为(10,-21).
解题技法
利用向量共线求向量或点的坐标的一般思路
(1)求与一个已知向量a共线的向量时,可设所求向量为λa
(λ∈R),然后结合其他条件列出关于λ的方程(组),求出λ的值后
代入λa即可得到所求的向量;
(2)求点的坐标时,可设要求点的坐标为(x,y),根据向量共线的条
件列方程(组),求出x,y的值.
1. 已知A(1,-2),B(-1,3),O(0,0),若向量 -k 与
a=(2,3)共线,则实数k=(  )
解析:  ∵ -k =(1,-2)-(-k,3k)=(1+k,-2-
3k)与a=(2,3)共线,∴3(1+k)=2(-2-3k),解得k=- .
故选B.

2. 在△ABC中,已知点O(0,0),A(0,5),B(4,3), =
, = ,AD与BC交于点M,则点M的坐标为  ( ,2) .
解析:因为点O(0,0),A(0,5),B(4,3),所以点C(0,
),同理点D(2, ).设点M的坐标为(x,y),则 =(x,y-
5),而 =(2,- ).因为A,M,D三点共线,所以 与 共
线,所以- x-2(y-5)=0,即7x+4y=20.而 =(x,y- ),
=(4, ),因为C,M,B三点共线,所以 与 共线,所以 x
-4(y- )=0,即7x-16y=-20.由 得
所以点M的坐标为( ,2).
( ,2) 
PART 03
课时·跟踪检测
关键能力 | 课后练习
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1. 在矩形ABCD中,E是BC的中点,F是AE上靠近E的三等分点,则向
量 =(  )
解析:  如图,根据平面向量的运算法则,可得 =
+ = + = - + × ( + )
= - + + = - .故选B.

2. 若向量a=(2,1),b=(-1,2),c=(0, ),则c可用向量
a,b表示为(  )
解析:  设c=xa+yb,易知 解得 ∴c= a+
b.故选A.

3. 在△ABC中,点M是BC的中点,点N为AB上一点,AM与CN交于点
D,且 = , =λ ,则λ=(  )

解析:  如图,因为点M是BC的中点,所以 =
= × ( + )= ( + ).因为N,D,C
三点共线,所以 =μ +(1-μ) ,又 =λ ,所以 ( + )=μ +(1-μ)λ ,由平面向量基本定理可知 解得
4. 已知向量a,b,c在正方形网格中的位置如图所示,若c=λa+μb(λ,μ∈R),则λ+μ=(  )

解析:  设网格中小正方形的边长为1,建立平面直角坐标系如图所示,
可知b=(3,3),a=(-2,1),c=(-1,-3),代入c=λa+
μb(λ,μ∈R),得(-1,-3)=λ(-2,1)+μ(3,3),则
解得 所以λ+μ=- .故选B.
5. 〔多选〕下列各组中a∥b的有(其中e1,e2是两个不共线的向量)
(  )
A. a=3e1,b=-9e1
C. a=e1-e2,b=3e1+3e2



解析:  选项A中,∵a=3e1,b=-9e1,∴b=-3a,∴a,b共
线.选项B中,∵a= e1- e2,b=3e1-2e2,∴b=6a,∴a,b共线.
选项C中,假设a=λb(λ∈R),则e1-e2=λ(3e1+3e2),∴(1-
3λ)e1+(-1-3λ)e2=0.∵e1,e2不共线,∴ 此方程
组无解.∴不存在实数λ,使得a=λb成立,∴a,b不共线.选项D中,
= ,∴a与b共线.故选A、B、D.
6. 〔多选〕如图所示,点A,B,C是圆O上的三点,线段OC与线段AB
交于圆内一点P,若 =λ , =μ +3μ ,则(  )


解析:AC  = + = +λ = +λ( - )=(1
-λ) +λ ,因为 与 共线,所以 = ,解得λ= ,故
C正确,D错误;当P为线段OC的中点时,则 = = μ +
×3μ ,则1-λ= μ,λ= ×3μ,解得μ= ,故A正确,B错误.
故选A、C.
7. 已知A(2,3),B(4,-3),点P在线段AB的延长线上,且|
|= | |,则点P的坐标为 .
解析:因为点P在线段AB的延长线上,且| |= | |,所以
= ,所以 = +2 =(4,-3)+2(2,-6)=(8,-
15),所以点P的坐标为(8,-15).
(8,-15) 
8. 在△ABC中,D为BC边上的点,且S△ABD=2S△ADC, =x +
y ,则x= ,y= .
解析:设点A到BC的距离为h,则 ×BD×h=2× ×DC×h,所以
BD=2DC,故 = + = +3 = +3( - )=3
-2 .又 =x +y ,故x=3,y=-2.
3 
-2 
9. 已知a=(1,0),b=(2,1).
(1)当k为何值时,ka-b与a+2b共线?
解: ka-b=k(1,0)-(2,1)=(k-2,-1),
a+2b=(1,0)+2(2,1)=(5,2).
∵ka-b与a+2b共线,
∴2(k-2)-(-1)×5=0,
即2k-4+5=0,得k=- .
(2)若 =2a+3b, =a+mb且A,B,C三点共线,求m的值.
解: 法一 ∵A,B,C三点共线,
∴存在唯一的实数λ,使 =λ ,
即2a+3b=λ(a+mb),
∴ 解得m= .
法二 =2a+3b=2(1,0)+3(2,1)=(8,3),
=a+mb=(1,0)+m(2,1)=(2m+1,m),
∵A,B,C三点共线,∴ ∥ ,
∴8m-3(2m+1)=0,即2m-3=0,
∴m= .
10. 点P在平面上做匀速直线运动,速度向量v=(4,-3)(即点P的运
动方向与v相同,且每秒移动的距离为|v|个单位).设开始时点P的坐
标为(-10,10),则5秒后点P的坐标为(  )
A. (-2,4) B. (-30,25)
C. (10,-5) D. (5,-10)
解析: 设5秒后点P的坐标为(x,y),由题意,得v=(4,-3),
则|v|=5.∵点P的运动方向与v相同,且每秒移动的速度是5,∴(x
+10,y-10)=5v=5(4,-3),解得x=10,y=-5,∴5秒后点P
的坐标为(10,-5).

11. 如图,扇形的半径为1,圆心角∠BAC=150°,点P在弧BC上运动, =λ +μ ,则 λ-μ的最小值是(  )
A. 0
C. 2 D. -1

解析:  以A为坐标原点,AB所在直线为x轴,建立
如图所示的平面直角坐标系,则A(0,0),B(1,
0),C( cos 150°, sin 150°)=(- , ),设
P( cos θ, sin θ)(0°≤θ≤150°),因为 =
λ +μ ,所以( cos θ, sin θ)=λ(1,0)+μ(- , ),整理得 解得λ= cos θ+ sin θ,μ=2 sin θ,则 λ-μ= sin θ+ cos θ=2 sin (θ+60°),因为
0°≤θ≤150°,所以60°≤θ+60°≤210°,故1≥ sin (θ+60°)≥- ,因此 λ-μ的最小值为-1.故选D.
12. 〔多选〕已知平面向量a=(1,-2),b=(2,1),c=(-4,
-2),则下列结论正确的是(  )
A. |c|=2|a|
B. 向量c与向量b共线
C. 若c=λ1a+λ2b(λ1,λ2∈R),则λ1=0,λ2=-2
D. 对同一平面内任意向量d,都存在实数k1,k2,使得d=k1b+k2c



解析:  对于A,|a|= = ,|c|=
=2 ,故A正确;对于B,因为b=(2,1),c=
(-4,-2),所以c=-2b,所以向量c与向量b共线,故B正确;对于
C,若c=λ1a+λ2b(λ1,λ2∈R),则(-4,-2)=(λ1+2λ2,
-2λ1+λ2),所以 解得 故C正确;对于
D,因为c=-2b,所以d=k1b+k2c=k1b-2k2b=(k1-2k2)b,所
以当d不与b共线,且d≠0时,不存在实数k1,k2,使得d=k1b+k2c,
故D错误.
13. 如图所示,OM∥AB,点P在由射线OM、线段OB及AB的延长线围
成的阴影区域内(不含边界)运动,且 =x +y ,则x的取值范
围是 .当x=- 时,y的取值范围是    .
(-∞,0) 
 
解析:∵点P在阴影区域内,∴过点P作OB的平行线交AO的延长线,且
只能交AO于延长线上一点,故x<0. =x +y =- +y
( + )=(- +y) +y ,则由- +y>0,得y> ,又
(- +y) +y =(- +y) +(- +y) + =(-
+y) + ,则- +y<1,得y< ,∴ <y< .
14. 如图,在直角梯形ABCD中,| |=2,∠CDA= , =2 ,
∠ABC为直角,E为AB的中点, =λ (λ∈R,0≤λ≤1).
(1)当λ= 时,用向量 , 表示向量 ;
解: 当λ= 时, = ,
∴ = ( + )= [( - )+( +
)]= + .
(2)求| |的最小值,并指出相应的实数λ的值.
解: ∵ = ( + )= [( - )+
( + )]= [ -λ +(1-λ) +
]= [ +(1-2λ) ]= +

易知| |=| |=2,
∴| |2= + + (1-2λ)· · =4λ2-7λ
+ =4(λ- )2+ ,
∵0≤λ≤1,∴当λ= 时,| |2有最小值 ,即| |有最小值
.
15. (定义新运算)已知向量u=(x,y)与向量v=(y,2y-x)的对
应关系用v=f(u)表示.
(1)设a=(1,1),b=(1,0),求向量f(a)与f(b)的坐标;
解:(1)∵a=(1,1),b=(1,0),
∴f(a)=(1,2×1-1)=(1,1),
f(b)=(0,2×0-1)=(0,-1).
(2)求使f(c)=(p,q)(p,q为常数)的向量c的坐标;
解: 设c=(x,y),则f(c)=(y,2y-x)=(p,q),
∴ ∴ ∴c=(2p-q,p).
(3)证明:对任意的向量a,b及常数m,n,恒有f(ma+nb)=mf
(a)+nf(b)成立.
解: 证明:设a=(a1,a2),b=(b1,b2),
则ma+nb=(ma1+nb1,ma2+nb2),
∴f(ma+nb)=(ma2+nb2,2ma2+2nb2-ma1-nb1).
∵mf(a)=m(a2,2a2-a1),nf(b)=n(b2,2b2-b1),
∴mf(a)+nf(b)=m(a2,2a2-a1)+n(b2,2b2-b1)=(ma2
+nb2,2ma2+2nb2-ma1-nb1).
故对任意的向量a,b及常数m,n,恒有f(ma+nb)=mf(a)+nf
(b)成立.
THANKS
演示完毕 感谢观看

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