2026年高考数学一轮复习 专题09 平面向量(原卷版+解析版)

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2026年高考数学一轮复习 专题09 平面向量(原卷版+解析版)

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专题09 平面向量
    
考点01 基底 4
考点02 平面向量的数量积 6
考点03 平面向量的模 7
考点04 平面向量的夹角 8
考点05 平面向量的平行与垂直 9
考点06 投影向量 10
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.
1.平面向量的线性运算
(1)向量的加法:三角形法则,平行四边形法则.
(2)向量的减法:-=.
2.向量的数乘
(1)|λa|=|λ||a|.
(2)λa (a≠0)的方向:.
(3)λ(μa)=(λμ)a.
(4)(λ+μ)a=λa+μa.
(5)λ(a+b)=λa+λb.
(6)(-λ)a=-λa=λ(-a).
3.向量共线
(1)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b=λa.
(2)x1y2-x2y1=0a,b(b≠0)共线.
4.平面向量的数量积
(1)非零向量a,b的夹角为θ,数量|a||b|cosθ叫做向量a与b的数量积(或内积),记作a·b,即a·b=|a||b|cosθ.
(2)a⊥b a·b=0.
(3)当a∥b时,a·b=.
(4)a·a=|a|2或|a|=.
(5)|a·b|≤|a||b|.
5.平面向量的坐标表示
(1)向量加法:a+b=(x1+x2,y1+y2).
(2)向量减法:a-b=(x1-x2,y1-y2).
(3)向量数乘:λa=(λx,λy).
(4)向量平行:x1y2-x2y1=0a∥b.
(5)向量垂直:a⊥b x1x2+y1y2=0.
(6)向量的夹角:cosθ==.
1.给定向量和,其中三点不共线,则对于直线上任意一点,有
其中参数
理解为模长相除,同向取正号;反向取负号.
2.给定和线段上一点,则
3.给定和其内一点,则
一、选择题(共4小题)
1.(2025 北京)已知平面直角坐标系xOy中,||=||,||=2,设C(3,4),则|2|的取值范围是(  )
A.[6,14] B.[6,12] C.[8,14] D.[8,12]
2.(2024 新高考Ⅰ)已知向量(0,1),(2,x),若⊥(),则x=(  )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
3.(2024 新高考Ⅱ)已知向量,满足:,,且,则||=(  )
A. B. C. D.1
4.(2024 全国)已知平面向量(1,1),(x+1,y),则(  )
A.“x=1,y=﹣2”是“”的必要条件
B.“x=1,y=﹣2”是“”的充分条件
C.“x=1,y=﹣2”是“”的必要条件
D.“x=1,y=﹣2”是“”的充分条件
二、填空题(共6小题)
5.(2025 上海)已知,,若∥,则x=     .
6.(2025 上海)已知函数f,、、是平面内三个不同的单位向量.若f( )+f( )+f( )=0,则||的取值范围是    .
7.(2025 天津)△ABC中,D为AB边中点,,,则   (用,表示);若||=5,AE⊥CB,则    .
8.(2025 新高考Ⅱ)已知平面向量(x,1),(x﹣1,2x),若⊥(),则||=   .
9.(2025 上海)在平面中,和是互相垂直的单位向量,向量满足,向量满足,则在方向上的数量投影的最大值     .
10.(2024 上海)已知k∈R,(2,5),∥,则k的值为     .
考点01 基底
解法指导 基底的判断 (1)看两向量是否不共线. (2)平面的基底一旦确定,那么平面上任意一个向量都可以由这个基底唯一线性表示出来.
【例1】 (2025 越城区校级模拟)若{,}是平面内的一个基底,则下列四组向量中能作为平面向量的基底的是(  )
A.{,}
B.{2,}
C.{,4}
D.{32,﹣64}
【例2】 (2025 丰泽区校级模拟)已知,为平面内一组基底,a,,,若A,B,D三点共线,则a的值为(  )
A.2 B.﹣2 C.0 D.1
【例3】 (2025 浦东新区校级模拟)下列各组向量中,能作为基底的是(  )
A.
B.
C.
D.
【例4】 (2025 辽宁模拟)已知,是不共线的向量,且,2m,43,若与不能作为平面内所有向量的一组基底,则m=(  )
A. B. C. D.
考点02 平面向量的数量积
解法指导 1.平面向量的数量积 (1)a·b=|a||b|cosθ=x1x2+y1y2. (2)|a|2=a·a. (3)(a+b)·(a-b)=|a|2-|b|2. (4)(a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2. (5)|a·b|≤|a||b|. (6)当a∥b时,a·b= 2.求平面向量数量积 (1)计算数量积的关键是正确确定两个向量的夹角. (2)条件是两向量的始点必须重合. (3)否则,要通过平移使两向量符合以上条件.
【例5】 (2025 池州模拟)已知向量满足,则(  )
A. B. C. D.
【例6】 (2025 昆明校级模拟)若A,B为圆C上两点,且|AB|=2,则(  )
A. B.1 C.2 D.4
【例7】 (2025 江西三模)已知平面单位向量满足,则(  )
A.2 B.﹣2 C.1 D.﹣1
【例8】 (2025 乌鲁木齐模拟)已知等边三角形ABC的边长是2,D,E分别是AB,AC的中点,则(  )
A. B. C. D.
考点03 平面向量的模
解法指导 1.平面向量的模长 (1)若a=(x,y),则|a|2=x2+y2或|a|=. (2)若表示向量a的有向线段的起点和终点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则a=(x2-x1,y2-y1),|a|=. 2.求向量模长 (1)求模问题转化为求模的平方,即a2=|a|2=x2+y2,求模时,勿忘记开方. (2)a·a=a2=|a|2或|a|==,此性质可用来求向量的模,可以实现实数运算与向量运算的相互转化.
【例9】 (2025 焦作校级一模)已知平面向量||=4,||=3,||=1,0,则||的最小值是(  )
A.1 B.2 C. D.3
【例10】 (2025 无极县校级模拟)已知平面向量满足,则(  )
A.3 B. C. D.1
【例11】 (2025 廊坊模拟)已知向量,满足,,且,则的值为(  )
A.2 B. C.4 D.
【例12】 (2025 涪城区校级模拟)已知||=4,,向量与的夹角为,则||=(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
考点04 平面向量的夹角
解法指导 向量夹角问题 (1)由cosθ==直接求出cosθ. (2)由cos θ求θ时,应注意角θ的取值范围是0°≤θ≤180°. (3)由cosθ=判断θ时:当cosθ<0时,有两种情况:一是θ是钝角,二是θ为180°. (4)由cosθ=判断θ时:当cos θ>0时,有两种情况:一是θ是锐角,二是θ为0°.
【例13】 (2025 广西模拟)已知向量,都是单位向量,若,则向量,的夹角的大小为(  )
A. B. C. D.
【例14】 (2025 临澧县校级模拟)已知向量,满足,,,则与的夹角为(  )
A. B. C. D.
【例15】 (2025 合肥校级模拟)已知(3,﹣1),(1,﹣2),则与的夹角为(  )
A. B. C. D.
【例16】 (2025 汉中二模)向量,,且,则(  )
A. B. C. D.
考点05 平面向量的平行与垂直
解法指导 平面向量的平行与垂直 (1)a∥b b=λa x1y2-x2y1=0. (2)a⊥b a·b=0 x1x2+y1y2=0.
【例17】 (2025 固始县校级模拟)已知平面向量,,为两两不共线的单位向量,则“() 0”是“与共线”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
【例18】 (2025 新余校级模拟)已知非零向量满足,,则下列结论正确的是(  )
A. B.
C. D.
【例19】 (2025 湛江二模)已知向量,满足(1,2), 5,且⊥(λ),则λ=(  )
A.﹣1 B.﹣2 C. D.
【例20】 (2025 平凉校级模拟)已知向量,﹣π<θ<0,若,则θ=(  )
A. B. C. D.
考点06 投影向量
解法指导 投影向量 (1)在平面内任取一点O,作=a,=b,过点M作直线ON的垂线,垂足为M1,则就是向量a在向量b上的投影向量. (2)设与b方向相同的单位向量为e,a与b的夹角为θ,则与e,a,θ之间的关系为=|a|cosθ e.
【例21】 (2025 山西模拟)已知向量,,则在上的投影向量为(  )
A. B.
C. D.
【例22】 (2025 仁寿县校级三模)已知向量,,,则向量在上的投影向量为(  )
A. B.(﹣2,2) C.(2,﹣2) D.
【例23】 (2025 湖南模拟)已知(2,1),(3,5),则在上的投影向量为(  )
A. B. C. D.
【例24】 (2025 湖北模拟)已知向量与的夹角为,,,则在上的投影向量为(  )
A. B. C. D.专题09 平面向量
    
考点01 基底 11
考点02 平面向量的数量积 14
考点03 平面向量的模 16
考点04 平面向量的夹角 19
考点05 平面向量的平行与垂直 22
考点06 投影向量 25
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.
1.平面向量的线性运算
(1)向量的加法:三角形法则,平行四边形法则.
(2)向量的减法:-=.
2.向量的数乘
(1)|λa|=|λ||a|.
(2)λa (a≠0)的方向:.
(3)λ(μa)=(λμ)a.
(4)(λ+μ)a=λa+μa.
(5)λ(a+b)=λa+λb.
(6)(-λ)a=-λa=λ(-a).
3.向量共线
(1)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b=λa.
(2)x1y2-x2y1=0a,b(b≠0)共线.
4.平面向量的数量积
(1)非零向量a,b的夹角为θ,数量|a||b|cosθ叫做向量a与b的数量积(或内积),记作a·b,即a·b=|a||b|cosθ.
(2)a⊥b a·b=0.
(3)当a∥b时,a·b=.
(4)a·a=|a|2或|a|=.
(5)|a·b|≤|a||b|.
5.平面向量的坐标表示
(1)向量加法:a+b=(x1+x2,y1+y2).
(2)向量减法:a-b=(x1-x2,y1-y2).
(3)向量数乘:λa=(λx,λy).
(4)向量平行:x1y2-x2y1=0a∥b.
(5)向量垂直:a⊥b x1x2+y1y2=0.
(6)向量的夹角:cosθ==.
1.给定向量和,其中三点不共线,则对于直线上任意一点,有
其中参数
理解为模长相除,同向取正号;反向取负号.
2.给定和线段上一点,则
3.给定和其内一点,则
一、选择题(共4小题)
1.(2025 北京)已知平面直角坐标系xOy中,||=||,||=2,设C(3,4),则|2|的取值范围是(  )
A.[6,14] B.[6,12] C.[8,14] D.[8,12]
【答案】D
【分析】由,|,可得点A、B在以O为圆心,为半径的圆上,取AB的中点H,得|OH|=1,则点H在以O为圆心,1为半径的圆上,根据向量的线性运算及数量积运算,可得,再根据点到圆的距离范围可求得结论.
【解答】解:由,|,可知,
故点A、B在以O为圆心,为半径的圆上,
取AB的中点H,可知|OH|=1,
所以点H在以O为圆心,1为半径的圆上,


所以,
又,,
则,故,
即|的取值范围是[8,12].
故选:D.
2.(2024 新高考Ⅰ)已知向量(0,1),(2,x),若⊥(),则x=(  )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
【答案】D
【分析】根据已知条件,结合向量垂直的性质,即可求解.
【解答】解:(0,1),(2,x),
则,
⊥(),
则2×2+x(x﹣4)=(x﹣2)2=0,解得x=2.
故选:D.
3.(2024 新高考Ⅱ)已知向量,满足:,,且,则||=(  )
A. B. C. D.1
【答案】B
【分析】利用向量的模,以及向量的垂直关系,转化求解即可.
【解答】解:向量,满足,,且,
可得,,
可得,
所以||.
故选:B.
4.(2024 全国)已知平面向量(1,1),(x+1,y),则(  )
A.“x=1,y=﹣2”是“”的必要条件
B.“x=1,y=﹣2”是“”的充分条件
C.“x=1,y=﹣2”是“”的必要条件
D.“x=1,y=﹣2”是“”的充分条件
【答案】D
【分析】根据已知条件,结合向量平行、垂直的性质,即可求解.
【解答】解:对于A,若,
则1 y=1 (x+1),即y=x+1,充分性不成立,错误,
对于B,当x=1,y=﹣2时,
则,不成立,错误,
对于C,若,
则x+1+y=0,必要性不成立,故错误,
对于D,当x=1,y=﹣2时,
则,
,,充分性成立,故D正确.
故选:D.
二、填空题(共6小题)
5.(2025 上海)已知,,若∥,则x=    .
【答案】.
【分析】根据已知条件,结合向量共线的性质,即可求解.
【解答】解:,,∥,
则2x=1,解得x.
故答案为:.
6.(2025 上海)已知函数f,、、是平面内三个不同的单位向量.若f( )+f( )+f( )=0,则||的取值范围是   .
【答案】.
【分析】由题可得必为一个为1,一个为﹣1,一个为0,不妨设,且,,,θ∈(﹣π,π),由分段函数可得,再由向量模的坐标运算化简后求三角函数的值域即可.
【解答】解:由题意可知,三者全为0或一个为1,一个为﹣1,一个为0,
当全为0时,可知两两垂直,不符合题意;
所以必为一个为1,一个为﹣1,一个为0,不妨设,,
由函数f,可知,
不妨设,,,θ∈(﹣π,π],
所以,,所以,
所以,
因为,所以,所以,
所以.
故答案为:.
7.(2025 天津)△ABC中,D为AB边中点,,,则   (用,表示);若||=5,AE⊥CB,则 ﹣15  .
【答案】;﹣15.
【分析】由平面向量的线性运算计算可求得第一空;由||=5,AE⊥CB结合平面向量的线性运算与数量积建立关于的方程组,求解可得,,再由向量的数量积运算计算即可.
【解答】解:因为D为AB边中点,,
所以

因为||=5,所以,①
因为,且AE⊥CB,
所以,②
由①②可得:,,
因为,
所以
15.
故答案为:;﹣15.
8.(2025 新高考Ⅱ)已知平面向量(x,1),(x﹣1,2x),若⊥(),则||=   .
【答案】.
【分析】求出的坐标,然后利用向量垂直的充要条件求出x,再利用求模公式求解.
【解答】解:因为(x,1),(x﹣1,2x),
所以(1,1﹣2x),又⊥(),
所以x+1﹣2x=0,解得x=1,
所以,
则||.
故答案为:.
9.(2025 上海)在平面中,和是互相垂直的单位向量,向量满足,向量满足,则在方向上的数量投影的最大值  4  .
【答案】4.
【分析】设,根据题意求得A、B所在圆的圆心和半径,然后根据数量投影的意义,结合图形求得在方向上的数量投影的最大值.
【解答】解:根据题意不妨设(1,0),(0,1),(x,y),(m,n),
则,
由可得(x﹣4)2+y2=4,
由可得m2+(n﹣6)2=1,
设,故A在以C1(4,0)为圆心,2为半径的圆上,
B在以C2(0,6)为圆心,1为半径的圆上,
过B作BD⊥OA于D,则OD即为在上的数量投影,如下所示:
因为A,B分别为两圆上任意动点,不妨固定B,则OB为定长,
设,即∠AOB=θ,故|OD|=|OB| cosθ,
因为此时|OB|为定长,且θ=∠AOB<180°,
故随着θ的减小,cosθ增大,直至OA恰好与圆C1相切时,|OD|取得最大值,如下所示:
在OA与圆C1相切的基础上,移动点B,过C2作C2E⊥OA于E,故|OD|=|OE|+|ED|;
在△C1AO中,∠C1AO=90°,C1A=2,OC1=4,
故∠AOC1=30°,∠C2OE=60°,因为|OC2|=6,
故在直角三角形C2OE中,|OC2|=2|OE|,则OE=3,即|OD|=|OE|+|ED|=3+|ED|;
在四边形BDEC2中,因为∠DEC2=∠C2ED=90°,故|DE|≤|BC2|=1,
当且仅当BC2∥DE时等号成立,从而|OD|=3+|ED|≤3+1=4,
综上所述:在方向上的数量投影的最大值为4.
故答案为:4.
10.(2024 上海)已知k∈R,(2,5),∥,则k的值为  15  .
【答案】15.
【分析】根据向量平行的坐标表示,列方程求解即可.
【解答】解:由,,,
可得2k﹣5×6=0,解得k=15.
故答案为:15.
考点01 基底
解法指导 基底的判断 (1)看两向量是否不共线. (2)平面的基底一旦确定,那么平面上任意一个向量都可以由这个基底唯一线性表示出来.
【例1】 (2025 越城区校级模拟)若{,}是平面内的一个基底,则下列四组向量中能作为平面向量的基底的是(  )
A.{,}
B.{2,}
C.{,4}
D.{32,﹣64}
【答案】C
【分析】根据平面向量的基底的定义即可求解.
【解答】解:对于选项A,()两向量共线,不符合基底的定义,故选项A错误;
对于选项B,22(),两向量共线,不符合基底的定义,故选项B错误;
对于选项C,不存在实数λ,使得λ(4),故选项C正确;
对于选项D,﹣642(32)两向量共线,不符合基底的定义,故选项D错误.
故选:C.
【例2】 (2025 丰泽区校级模拟)已知,为平面内一组基底,a,,,若A,B,D三点共线,则a的值为(  )
A.2 B.﹣2 C.0 D.1
【答案】A
【分析】根据向量共线的性质求解即可.
【解答】解:因为,为平面内一组基底,a,,,
所以48,
又A,B,D三点共线,
可得∥,可得,解得a=2.
故选:A.
【例3】 (2025 浦东新区校级模拟)下列各组向量中,能作为基底的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】直接利用基底的定义判断结果.
【解答】解:对于A:由于,故不能作为基底,故A错误;
对于B:由于,故不能作为基底,故B错误;
对于C:由于不存在实数λ,使得,故可以作为基底,故C正确;
对于D:由于为零向量和任何一个向量为共线向量,所以不能作为基底,故D错误.
故选:C.
【例4】 (2025 辽宁模拟)已知,是不共线的向量,且,2m,43,若与不能作为平面内所有向量的一组基底,则m=(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意知,与共线,利用向量的共线定理即可求解.
【解答】解:由,2m,
可得,
若与不能作为平面内所有向量的一组基底,
则与共线,又43,
所以存在实数λ,使得,
即,
又,是不共线的向量,
则有,解得.
故选:A.
考点02 平面向量的数量积
解法指导 1.平面向量的数量积 (1)a·b=|a||b|cosθ=x1x2+y1y2. (2)|a|2=a·a. (3)(a+b)·(a-b)=|a|2-|b|2. (4)(a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2. (5)|a·b|≤|a||b|. (6)当a∥b时,a·b= 2.求平面向量数量积 (1)计算数量积的关键是正确确定两个向量的夹角. (2)条件是两向量的始点必须重合. (3)否则,要通过平移使两向量符合以上条件.
【例5】 (2025 池州模拟)已知向量满足,则(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据平面向量数量积的运算即可求解.
【解答】解:已知向量满足,
则,所以1﹣22,
解得.
故选:A.
【例6】 (2025 昆明校级模拟)若A,B为圆C上两点,且|AB|=2,则(  )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】C
【分析】取AB中点D,然后利用向量的数量积的定义计算即得.
【解答】解:取AB中点D,连接CD,
则由垂径定理知:CD⊥AB,故,
所以,
因为|AB|=2,所以,
又方向相同,
所以.
故选:C.
【例7】 (2025 江西三模)已知平面单位向量满足,则(  )
A.2 B.﹣2 C.1 D.﹣1
【答案】A
【分析】利用向量垂直得出向量与向量的数量积,再应用运算律计算求解.
【解答】解:因为,
所以,
则,
则.
故选:A.
【例8】 (2025 乌鲁木齐模拟)已知等边三角形ABC的边长是2,D,E分别是AB,AC的中点,则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由平面向量数量积的运算,结合平面向量的线性运算求解.
【解答】解:已知等边三角形ABC的边长是2,D,E分别是AB,AC的中点,


故选:B.
考点03 平面向量的模
解法指导 1.平面向量的模长 (1)若a=(x,y),则|a|2=x2+y2或|a|=. (2)若表示向量a的有向线段的起点和终点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则a=(x2-x1,y2-y1),|a|=. 2.求向量模长 (1)求模问题转化为求模的平方,即a2=|a|2=x2+y2,求模时,勿忘记开方. (2)a·a=a2=|a|2或|a|==,此性质可用来求向量的模,可以实现实数运算与向量运算的相互转化.
【例9】 (2025 焦作校级一模)已知平面向量||=4,||=3,||=1,0,则||的最小值是(  )
A.1 B.2 C. D.3
【答案】D
【分析】由题设A,B,C分别在以O为原点,半径为4,3,1的圆上运动,且,数形结合及向量加法的几何意义确定的范围,即可得答案.
【解答】解:已知平面向量||=4,||=3,||=1,
则A,B,C分别在以O为原点,半径为4,3,1的圆上运动,
又,
所以,
若D是AB的中点,
则,
又|OC|=1,
由图知,,
而|OD|﹣|OC|≤|CD|≤|OD|+|OC|,
即.
所以的最小值是3.
故选:D.
【例10】 (2025 无极县校级模拟)已知平面向量满足,则(  )
A.3 B. C. D.1
【答案】C
【分析】根据()⊥,可得() 0,由此算出1,然后计算出()2,根据向量的模的公式算出答案.
【解答】解:因为,
所以() 0,可得1.
所以()221+2+4=7,
可得||(舍负).
故选:C.
【例11】 (2025 廊坊模拟)已知向量,满足,,且,则的值为(  )
A.2 B. C.4 D.
【答案】B
【分析】首先根据向量的垂直关系求出向量夹角的余弦值,然后结合向量的数量积求出模即可.
【解答】解:已知向量,满足,,
因为,
所以,
解得,
所以.
故选:B.
【例12】 (2025 涪城区校级模拟)已知||=4,,向量与的夹角为,则||=(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【分析】结合平面向量数量积的运算求解即可.
【解答】解:已知||=4,,向量与的夹角为,
则,
则,
则||=4.
故选:A.
考点04 平面向量的夹角
解法指导 向量夹角问题 (1)由cosθ==直接求出cosθ. (2)由cos θ求θ时,应注意角θ的取值范围是0°≤θ≤180°. (3)由cosθ=判断θ时:当cosθ<0时,有两种情况:一是θ是钝角,二是θ为180°. (4)由cosθ=判断θ时:当cos θ>0时,有两种情况:一是θ是锐角,二是θ为0°.
【例13】 (2025 广西模拟)已知向量,都是单位向量,若,则向量,的夹角的大小为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,设向量,的夹角为θ,由,变形可得,进而由数量积的计算公式可得cosθ的值,分析可得答案.
【解答】解:根据题意,设向量,的夹角为θ,
若,变形可得,解得,
又由向量,都是单位向量,则可得,
又由0≤θ≤π,则向量,的夹角的大小为;
故选:B.
【例14】 (2025 临澧县校级模拟)已知向量,满足,,,则与的夹角为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,设与的夹角为θ,由数量积的计算公式可得() 2 0,变形可得cosθ的值,分析可得答案.
【解答】解:根据题意,设与的夹角为θ,
若,,,则() 2 1﹣2cosθ=0,
变形可得cosθ,
又由0≤θ≤π,则θ.
故选:C.
【例15】 (2025 合肥校级模拟)已知(3,﹣1),(1,﹣2),则与的夹角为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用向量夹角公式即可得出.
【解答】解:∵3+2=5,,.
两向量的夹角θ的取值范围是,θ∈[0,π],
∴,
∴与的夹角为,
故选:B.
【例16】 (2025 汉中二模)向量,,且,则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先移项得出,再左右平方应用数量积可得出夹角余弦即可.
【解答】解:因为,所以,
两边同时平方得:,
因为,,所以,
所以,所以.
故选:D.
考点05 平面向量的平行与垂直
解法指导 平面向量的平行与垂直 (1)a∥b b=λa x1y2-x2y1=0. (2)a⊥b a·b=0 x1x2+y1y2=0.
【例17】 (2025 固始县校级模拟)已知平面向量,,为两两不共线的单位向量,则“() 0”是“与共线”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
【答案】C
【分析】设,,,如图,OADB为边长为1的菱形,数形结合及向量加减、数乘的几何意义判断条件间的推出关系,即可得答案.
【解答】解:因为平面向量,,为两两不共线的单位向量,
故设,,,如图,则OADB为边长为l的菱形,
若,即与垂直,因为,即,
因为,且,所以,共线,即与共线;
若与共线,即且λ≠0,
因为,即,所以与垂直,即.
所以“() 0”是“与共线”的充要条件.
故选:C.
【例18】 (2025 新余校级模拟)已知非零向量满足,,则下列结论正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】将已知条件平方,化简可得,利用该结论依次判断各个选项.
【解答】解:因为非零向量满足,,
所以平方可得,,
所以,所以,
对于选项A,因为,,
所以cos,,所以A选项错误;
对于选项B,因为,所以0,
即,所以B选项正确;
对于选项C,因为,,
所以,所以C选项错误;
对于选项D,因为,,
所以,所以D选项错误.
故选:B.
【例19】 (2025 湛江二模)已知向量,满足(1,2), 5,且⊥(λ),则λ=(  )
A.﹣1 B.﹣2 C. D.
【答案】A
【分析】由向量垂直得数量积为0,再根据题设即可求解.
【解答】解:因为⊥(λ),
所以0,
又(1,2), 5,
所以5+5λ=0,解得λ=﹣1.
故选:A.
【例20】 (2025 平凉校级模拟)已知向量,﹣π<θ<0,若,则θ=(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由,利用数量积的坐标运算公式,得到,根据﹣π<θ<0,得到cosθ=0,即可求解.
【解答】解:由,可得,
即,
即,
因为﹣π<θ<0,可得sinθ<0,所以,
所以cosθ=0,解得.
故选:A.
考点06 投影向量
解法指导 投影向量 (1)在平面内任取一点O,作=a,=b,过点M作直线ON的垂线,垂足为M1,则就是向量a在向量b上的投影向量. (2)设与b方向相同的单位向量为e,a与b的夹角为θ,则与e,a,θ之间的关系为=|a|cosθ e.
【例21】 (2025 山西模拟)已知向量,,则在上的投影向量为(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据条件,利用投影向量的定义,即可求解.
【解答】因为,,
则,
所以在上的投影向量为:

故选:C.
【例22】 (2025 仁寿县校级三模)已知向量,,,则向量在上的投影向量为(  )
A. B.(﹣2,2) C.(2,﹣2) D.
【答案】D
【分析】利用求得向量和向量的数量积,再根据投影向量的定义计算即可.
【解答】解:由,
得,
由,得,
则,
故所求投影向量为:.
故选:D.
【例23】 (2025 湖南模拟)已知(2,1),(3,5),则在上的投影向量为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据已知条件,结合投影向量的公式,即可求解.
【解答】解:(2,1),(3,5),
则,
,,
则在上的投影向量为.
故选:D.
【例24】 (2025 湖北模拟)已知向量与的夹角为,,,则在上的投影向量为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据投影向量的定义直接得解.
【解答】解:向量与的夹角为,,,
则在上的投影向量为.
故选:A.

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