资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台专题04 平面向量3大高频考点概览考点01平面向量数量积考点02投影数量与向量考点03平面向量运算及共线定理一、选择题1.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)著名数学家欧拉曾提出如下定理:三角形的外心 重心 垂心依次在一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,此直线称为欧拉线.该定理称为欧拉线定理.已知的外心为,重心为,垂心为,且,以下结论正确的是( )A.B.C.D.若,则2.(24-25高一下·安徽滁州·期中)已知中,是外接圆的圆心,则的最大值为( )A.1 B. C.2 D.3.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)设为非零向量,,两组向量和均由2个和2个排列而成,若所有可能取值中的最小值为,则与的夹角为( )A. B. C. D.4.(24-25高一下·安徽合肥·期中)已知向量,满足,,则与的夹角为( )A. B. C. D.5.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)八卦是中国文化的基本哲学概念,图1是八卦模型图,其平面图形为图2所示的正八边形ABCDEFGH,其中,O为正八边形的中心,则( ) A. B.1 C. D.6.(24-25高一下·安徽·期中)已知是两个互相垂直的单位向量,向量满足,,则对于任意的实数的最小值是( )A. B. C.4 D.57.(24-25高一下·安徽·期中)已知平面向量,,满足,,且,则与的夹角为( )A. B. C. D.8.(24-25高一下·安徽合肥·期中)已知向量,满足,,,则( )A. B. C. D.9.(24-25高一下·安徽安庆·期中)已知四边形中,,点在四边形的四条边上运动,则的最小值是( )A. B. C. D.10.(24-25高一下·安徽亳州·期中)已知任意两个不共线向量、,,,,,则( )A. B.、、三点共线C.若,则点为的中点 D.若,则二、填空题11.(24-25高一下·安徽合肥·期中)已知正方形的边长为1,点满足,则______.三、解答题12.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)如图,在中,已知,点为边的中点,相交于点.(1)求;(2)求;(3)求.13.(24-25高一下·安徽合肥·期中)已知平行四边形中,,,,点为线段的中点.(1)设,,用,表示;(2)求;(3)点在线段上,,求的值.14.(24-25高一下·安徽·期中)已知单位向量的夹角为,且向量.(1)求的值;(2)若与共线,求实数的值;(3)求.一、选择题1.(24-25高一下·安徽·期中)已知向量,则向量在上的投影向量为( )A. B. C. D.2.(24-25高一下·安徽合肥·期中)若向量,,则向量在向量上的投影向量为( )A. B. C. D.3.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)如果平面向量,那么下列结论中正确的是( )A.B.C.的夹角为D.向量在方向上的投影向量为4.(24-25高一下·安徽滁州·期中)已知是两个单位向量,且向量在向量上的投影向量为,则向量的夹角( )A. B. C. D.二、填空题5.(24-25高一下·安徽合肥·期中)已知向量,满足,,则向量在向量上的投影向量的坐标是_________.三、解答题6.(24-25高一下·安徽·期中)在直角坐标系中,已知点,,,点满足,,(1)求;(2)求在上的投影向量的坐标.7.(24-25高一下·安徽·期中)如图,四边形是圆的内接四边形,且,,.(1)求的大小;(2)求四边形的面积;(3)求的值.一、选择题1.(24-25高一下·安徽滁州·期中)已知向量,则( )A. B. C. D.2.(24-25高一下·安徽池州·期中)在中,角的对边分别为,若,,且,则的面积为( )A.3 B. C. D.3.(24-25高一下·安徽蚌埠·期中)已知向量,,其中,则下列说法正确的是( )A.若,则的值为 B.若,则与的夹角为锐角C.若,则的值为 D.若,则4.(24-25高一下·安徽阜阳·期中)已知向量,,则( )A. B.C. D.5.(24-25高一下·安徽亳州·期中)已知向量,,则( )A. B. C. D.6.(24-25高一下·安徽·期中)“”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7.(24-25高一下·安徽·期中)已知向量,若,则( )A.2 B.4 C.6 D.88.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)已知正八边形为正八边形的中心,其中,则下列命题正确的是( ).A.B.C.在上的投影向量为D.若点为正八边形边上的一个动点,则的最大值为49.(24-25高一下·安徽合肥·期中)德国机械学家莱洛设计的莱洛三角形在工业领域应用广泛.如图,分别以等边三角形ABC的顶点为圆心,以边长为半径作圆弧,由这三段圆弧组成的曲边三角形即为莱洛三角形.若该等边三角形ABC的边长为1,为弧上的一个动点,则的最小值为( )A. B. C. D.10.(24-25高一下·安徽·期中)已知向量,,则下列说法正确的是( )A.B.C.若与的夹角为锐角,则的取值范围为D.与夹角的余弦值为11.(安徽省芜湖市安徽师范大学附属中学2024-2025学年高一下学期4月期中数学试题)在中,点O是BC的中点,过点O的直线分别交直线AB,AC于不同的两点M,N,若,,,,则的最小值为( )A.3 B.8 C. D.912.(24-25高一下·安徽·期中)如图,在中,是的中点,是上的两个三等分点.若,,则的值为( ) A. B. C.1 D.2二、填空题13.(24-25高一下·安徽马鞍山·期中)已知向量,则__________.14.(24-25高一下·安徽·期中)已知,是两个互相垂直的单位向量,向量满足,,则对于任意的实数,的最小值是_____.15.(24-25高一下·安徽亳州·期中)已知向量,,满足:,,.m,,则的最小值为__________.三、解答题16.(24-25高一下·安徽合肥·期中)已知向量,,(1)若,求实数;(2)若,求实数.17.(24-25高一下·安徽马鞍山·期中)如图,在矩形中,点是线段上一动点(含端点),是上靠近点的三等分点.(1)设,求的值;(2)若,求的取值范围.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台专题04 平面向量3大高频考点概览考点01平面向量数量积考点02投影数量与向量考点03平面向量运算及共线定理一、选择题1.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)著名数学家欧拉曾提出如下定理:三角形的外心 重心 垂心依次在一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,此直线称为欧拉线.该定理称为欧拉线定理.已知的外心为,重心为,垂心为,且,以下结论正确的是( )A.B.C.D.若,则【答案】AC【分析】A选项,作出辅助线,得到,由向量数量积公式得到;B选项,作出辅助线,利用向量数量积的几何意义得到;C选项,,故,由欧拉线定理可知,,故C项正确;D选项,由余弦定理和同角三角函数关系得到,由正弦定理得到,故,从而.【详解】A选项,延长交于点,由于点是的重心,可得,所以,故A正确;B选项,过的外心分别作的垂线,垂足为,如图,易知点分别是的中点,则,故B项错误;C选项,因为点是的重心,所以,故,由欧拉线定理可知,重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,即,所以,则,故C项正确;对D选项,作于,则为中点,,由余弦定理可得,则,设外接圆半径为,则,即,则,则,故D项错.故选:AC2.(24-25高一下·安徽滁州·期中)已知中,是外接圆的圆心,则的最大值为( )A.1 B. C.2 D.【答案】C【分析】过点作,利用向量的减法运算和数量积化简,将问题转化为求的最值,再利用正弦定理和三角函数范围即可求最值.【详解】过点作,垂足分别为,因为是外接圆的圆心,则为的中点,则,由正弦定理得,等号当且仅当时成立,则,所以的最大值为.故选:C3.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)设为非零向量,,两组向量和均由2个和2个排列而成,若所有可能取值中的最小值为,则与的夹角为( )A. B. C. D.【答案】A【分析】依题意将两组向量中所有的排列可能全部列出,可得所有可能取值中的最小值,解方程可得结果.【详解】设与的夹角为,有以下3种可能:(1);(2);(3),易知(2)最小,则,解得,由,得.故选:A4.(24-25高一下·安徽合肥·期中)已知向量,满足,,则与的夹角为( )A. B. C. D.【答案】C【分析】利用向量数量积的定义式和运算律化简已知式,结合向量夹角的范围即可.【详解】已知,,设与的夹角为,由,解得,则与的夹角.故选:C5.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)八卦是中国文化的基本哲学概念,图1是八卦模型图,其平面图形为图2所示的正八边形ABCDEFGH,其中,O为正八边形的中心,则( ) A. B.1 C. D.【答案】C【分析】结合图形,先证明,再根据正八边形的性质,求得的长和,利用向量数量积的定义即可求得.【详解】如图2,连接,因,,则,因,故,在中,因,则,在中,,则,由可得,则,故.故选:C.6.(24-25高一下·安徽·期中)已知是两个互相垂直的单位向量,向量满足,,则对于任意的实数的最小值是( )A. B. C.4 D.5【答案】B【分析】根据向量数量积的几何意义,结合给定条件利用向量模的计算公式得出关于t的函数,再利用二次函数的值域求解即得.【详解】∵ 是两个互相垂直的单位向量,∴ 可令 ,因为向量满足,,所以.所以.所以,当 时等号成立.故选:B7.(24-25高一下·安徽·期中)已知平面向量,,满足,,且,则与的夹角为( )A. B. C. D.【答案】C【分析】根据,两边平方,由向量数量积运算得,再由夹角公式求解.【详解】因为,所以 ,即,得 ,设与的夹角为θ,则,因为,所以 .故选:C8.(24-25高一下·安徽合肥·期中)已知向量,满足,,,则( )A. B. C. D.【答案】D【分析】根据向量的数量积运算法则,分别求得,,结合向量的夹角公式,即可求解.【详解】因为向量满足,,,可得,,所以.故选:D.9.(24-25高一下·安徽安庆·期中)已知四边形中,,点在四边形的四条边上运动,则的最小值是( )A. B. C. D.【答案】C【分析】由题意分析可知四线性关于直线对称,且,只需考虑点在边上的运动情况即可,然后分类讨论求出的最小值.【详解】如图所示,因为,且,所以垂直且平分,则为等腰三角形,又,所以为等边三角形.则四边形关于直线对称,故点在四边形的四条边上运动时,只需考虑点在边上的运动情况即可,因为,易知,即,则,①当点在边上运动时,设,则,所以,当时,的最小值为;②当点在边上运动时,设,则,所以,当时,的最小值为;综上,的最小值为,故选:C .10.(24-25高一下·安徽亳州·期中)已知任意两个不共线向量、,,,,,则( )A. B.、、三点共线C.若,则点为的中点 D.若,则【答案】BD【分析】利用平面向量数量积的运算性质可判断A选项;利用共线向量的基本定理可判断B选项;分析可知,求出的值,可判断C选项;利用平面向量垂直的数量积表示可判断D选项.【详解】对于A选项,,,所以,,无法判断的符号,无法确定与的大小关系,A错;对于B选项,由题意可得,,所以,,故、、三点共线,B对;对于C选项,若为的中点,则,因为,,所以,,解得,C错;对于D选项,若,则,故,D对.故选:BD.二、填空题11.(24-25高一下·安徽合肥·期中)已知正方形的边长为1,点满足,则______.【答案】/【分析】建立坐标系,求出点的坐标,利用模长公式可得答案.【详解】以点为坐标原点,、所在直线分别为、轴建立如下图所示的平面直角坐标系,则点,,,,,则,,因此,.故答案为: 三、解答题12.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)如图,在中,已知,点为边的中点,相交于点.(1)求;(2)求;(3)求.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)根据和已知条件,两边平方,利用向量的运算求得的长,然后根据向量关系求得;(2)建立直角坐标系,求出点的坐标,利用向量的夹角的坐标运算公式求;(3)根据三点共线得,通过向量线性运算,将用和表示,从而将表示成,最后利用共线向量定理得到,求出的值再根据模长和数量积的运算可得.【详解】(1),∴,又∵,∴,∴.(2)如图,以为原点,直线为轴建立直角坐标系.依题得到:,,,,设点,由可得:,即,解得:,所以,,,则,,由.(3)三点共线,所以存在使得,,,,又三点共线,所以,即.,所以.13.(24-25高一下·安徽合肥·期中)已知平行四边形中,,,,点为线段的中点.(1)设,,用,表示;(2)求;(3)点在线段上,,求的值.【答案】(1);(2);(3).【分析】(1)利用向量加法的三角形法则和向量数乘即可得到答案;(2)利用向量数量积公式即可计算;(3)设,.根据求出即可.【详解】(1);(2),,..(3)设,,,,解得,所以.14.(24-25高一下·安徽·期中)已知单位向量的夹角为,且向量.(1)求的值;(2)若与共线,求实数的值;(3)求.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)由数量积定义计算即可;(2)由题意求出,,根据共线列式即可求;(3)利用平方的方法计算即可.【详解】(1)由题意得,..(2)由题意得,,,因为不共线,所以,解得.(3)由(2)得,,.一、选择题1.(24-25高一下·安徽·期中)已知向量,则向量在上的投影向量为( )A. B. C. D.【答案】A【分析】利用向量模长得出向量,的数量积,再根据投影向量的定义计算可得结果.【详解】由,得,由,得,则,因此在上的投影向量为.故选:A.2.(24-25高一下·安徽合肥·期中)若向量,,则向量在向量上的投影向量为( )A. B. C. D.【答案】D【分析】由投影向量的计算公式求解即可.【详解】因为向量,,所以量,,,则在向量上的投影向量为为.故选:D.3.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)如果平面向量,那么下列结论中正确的是( )A.B.C.的夹角为D.向量在方向上的投影向量为【答案】AB【分析】ABC选项,由于,从而AB正确,C错误;D选项,利用投影向量求解公式得到D错误.【详解】因为,所以,在A中,因为,所以,故A正确;在B中,因为,所以,故B正确;在C中,因为,所以与的夹角为,故C错;在D中,在方向上的投影向量为,故D错.故选:AB4.(24-25高一下·安徽滁州·期中)已知是两个单位向量,且向量在向量上的投影向量为,则向量的夹角( )A. B. C. D.【答案】A【分析】利用投影向量的定义计算可得,进而可求夹角的大小.【详解】向量在向量上的投影向量为,解得,所以,解得.故选:A.二、填空题5.(24-25高一下·安徽合肥·期中)已知向量,满足,,则向量在向量上的投影向量的坐标是_________.【答案】【分析】根据投影向量的公式计算即可求解.【详解】∵,,∴,,,∴向量在向量上的投影向量的坐标为.故答案为:.三、解答题6.(24-25高一下·安徽·期中)在直角坐标系中,已知点,,,点满足,,(1)求;(2)求在上的投影向量的坐标.【答案】(1)(2)【分析】(1)将向量坐标代入已知式,求解方程组即得;(2)分别求出与的坐标,代入投影向量计算公式即可.【详解】(1)由,,可得,即,则有,解得,故.(2)由(1)可得,因,则,,于是在上的投影向量为,则在上的投影向量的坐标为,即.7.(24-25高一下·安徽·期中)如图,四边形是圆的内接四边形,且,,.(1)求的大小;(2)求四边形的面积;(3)求的值.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)利用余弦定理以及即可求出,再用余弦定理计算即可;(2)利用三角形的面积公式计算即可;(3)过点作,过点作,则在方向上的投影向量为,通过即可求数量积.【详解】(1)连接,由题意知,,则,在,中,由余弦定理得,,,则,解得,所以,因为,所以.(2)由(1)可知,,则四边形的面积为.(3)过点作,垂足,则为的中点,所以,过点作,垂足,则,故,所以在方向上的投影向量为,所以.一、选择题1.(24-25高一下·安徽滁州·期中)已知向量,则( )A. B. C. D.【答案】A【分析】利用向量线性运算的坐标表示求得答案.【详解】向量,所以.故选:A2.(24-25高一下·安徽池州·期中)在中,角的对边分别为,若,,且,则的面积为( )A.3 B. C. D.【答案】D【分析】由向量平行的坐标表示结合余弦定理可得,再由三角形的面积公式求解即可.【详解】因,,且,所以,化为.所以,解得.所以.故选:D.3.(24-25高一下·安徽蚌埠·期中)已知向量,,其中,则下列说法正确的是( )A.若,则的值为 B.若,则与的夹角为锐角C.若,则的值为 D.若,则【答案】AC【分析】由向量垂直的坐标表示直接计算即可判断A;由向量夹角为锐角得且与不共线,列式求解即可判断B;由向量平行的坐标表示直接计算即可判断C;先由向量垂直的坐标表示直接计算求解t,再依次计算相应向量模长即可判断D.【详解】对于A,因为,所以,解得,故A正确;对于B,若与的夹角为锐角,则,且与不共线,所以,解得且,所以当且时与的夹角为锐角,故B错误;对于C,因为,所以,解得,故C正确;对于D,由题意得,.因为,所以,解得,当时,,,此时,,,故D错误.故选:AC.4.(24-25高一下·安徽阜阳·期中)已知向量,,则( )A. B.C. D.【答案】B【分析】利用平面向量线性运算的坐标表示可求出向量的坐标.【详解】因为向量,,则.故选:B.5.(24-25高一下·安徽亳州·期中)已知向量,,则( )A. B. C. D.【答案】C【分析】由平面向量的减法的坐标运算即可求解.【详解】∵,,∴.故选:C.6.(24-25高一下·安徽·期中)“”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】C【分析】根据数量积的运算律求出的等价条件,即可判断得出答案.【详解】因为,.所以.综上所述,“”是“”的充分必要条件.故选:C.7.(24-25高一下·安徽·期中)已知向量,若,则( )A.2 B.4 C.6 D.8【答案】C【分析】利用向量垂直的坐标表示可得答案.【详解】由题意得,,因为,所以,解得.故选:C.8.(24-25高一下·安徽芜湖·期中)已知正八边形为正八边形的中心,其中,则下列命题正确的是( ).A.B.C.在上的投影向量为D.若点为正八边形边上的一个动点,则的最大值为4【答案】BCD【分析】根据题意,正八边形的每条边所对的角均为,且中心到各个顶点的距离都是,由向量的数量积的运算公式,可得判定A错误;连接交于点,得到,集合向量的线性运算法则,可得判定B正确;根据投影向量的计算方法,可判定C正确;设向量与的夹角为,得到,由,得到点在线段上运动时,取得最大值,利用向量的数量积的运算法则,结合正弦的倍角公式,可判定D正确.【详解】由题意知,正八边形的每条边所对的中心角均为,且中心到各个顶点的距离都是,对于A,由,所以A错误;对于B,连接交于点,则为的中点,且,由,所以B正确;对于C,向量在上的投影向量为,所以C正确;对于D,设向量与的夹角为,则,其中表示在方向上的投影向量的模,在正八边形中,可得,延长交与点,当点在线段上运动时,向量在方向上的投影向量的模取得最大值,且数量积为正数,又由为等腰直角三角形,且,在直角中,,在等腰中,,则,所以D正确.故选:BCD.9.(24-25高一下·安徽合肥·期中)德国机械学家莱洛设计的莱洛三角形在工业领域应用广泛.如图,分别以等边三角形ABC的顶点为圆心,以边长为半径作圆弧,由这三段圆弧组成的曲边三角形即为莱洛三角形.若该等边三角形ABC的边长为1,为弧上的一个动点,则的最小值为( )A. B. C. D.【答案】A【分析】法一:建立平面直角坐标系,根据三角函数定义设,然后由平面向量的坐标运算表示出,结合三角恒等变换和三角函数性质即可得解;法二:取的中点为,中点为O,利用极化恒等式化简,结合图形可解.【详解】方法1:由已知,弧是以为圆心,1为半径的圆的一部分,以为原点,所在直线为轴,过与直线垂直的直线为轴,建立平面直角坐标系,则由已知,,,由任意角的三角函数的定义,设,,则,,,,令,,则,当时,,,,存在,使,即,当时,的最小值为.方法2:利用极化恒等式,取的中点为,则,,取中点为O,则:,因为,所以,当在弧上时,,当且仅当三点共线时取等号,则故选:A.10.(24-25高一下·安徽·期中)已知向量,,则下列说法正确的是( )A.B.C.若与的夹角为锐角,则的取值范围为D.与夹角的余弦值为【答案】ABD【分析】根据向量的加法的坐标运算和模长公式可判断A;根据垂直的坐标运算可判断B;利用夹角余弦及向量共线计算判断C;利用向量坐标求模公式及求向量夹角公式即可判断选项D.【详解】对于A,,则 ,故A正确;对于B,因为所以故B 正确;对于C,,若与的夹角为锐角,则得且与不共线(同向),,解得:且则的取值范围为:,故C错误;对于D,,,,所以与夹角的余弦值为:,故D正确.故选:ABD.11.(安徽省芜湖市安徽师范大学附属中学2024-2025学年高一下学期4月期中数学试题)在中,点O是BC的中点,过点O的直线分别交直线AB,AC于不同的两点M,N,若,,,,则的最小值为( )A.3 B.8 C. D.9【答案】B【分析】结合图形,利用三点共线,推出,再根据基本不等式求解即可.【详解】如图,因为点O是BC的中点,所以,因为三点共线,所以,所以,因为,,所以,当且仅当,即时取等号,此时取得最小值8.故选:B.12.(24-25高一下·安徽·期中)如图,在中,是的中点,是上的两个三等分点.若,,则的值为( ) A. B. C.1 D.2【答案】D【分析】设,根据已知条件结合平面向量基本定理得出关于的方程组,求解得出的值,进而表示出,即可得出答案.【详解】设,则由已知可得.又,,所以联立得,.所以.故选:D.二、填空题13.(24-25高一下·安徽马鞍山·期中)已知向量,则__________.【答案】5【分析】根据向量模的坐标表示即可得到答案.【详解】,则.故答案为:5.14.(24-25高一下·安徽·期中)已知,是两个互相垂直的单位向量,向量满足,,则对于任意的实数,的最小值是_____.【答案】【分析】先建立平面直角坐标系,根据已知条件得出向量、、的坐标,再求出的坐标,最后根据向量模的计算公式求出的表达式,进而求出其最小值.【详解】因为,是两个互相垂直的单位向量,所以可建立平面直角坐标系,不妨设,. 设,已知,,可得:,,所以..根据向量模的计算公式:可得:因为,所以,则,当且仅当时取等号.故答案为:.15.(24-25高一下·安徽亳州·期中)已知向量,,满足:,,.m,,则的最小值为__________.【答案】2【分析】设,,转化条件为 ,数形结合即可求解..【详解】设则,,,则点A,B分别在x,y轴上运动,点C在单位圆的第一象限(包含与坐标轴正半轴的交点)上,,,,如图所示,则,分别作点C关于关于y轴、x轴的对称点,则均在圆上,为单位圆的直径,所以,所以,当且仅当点A,B在线段上时,等号成立,此时,所以的最小值为2.故答案为:2.三、解答题16.(24-25高一下·安徽合肥·期中)已知向量,,(1)若,求实数;(2)若,求实数.【答案】(1)(2)或3【分析】(1)由向量平行的坐标表示,列出等式求解即可;(2)由向量垂直的坐标表示,列出等式求解即可.【详解】(1),由,得,解得;(2),由,得,解得或3.17.(24-25高一下·安徽马鞍山·期中)如图,在矩形中,点是线段上一动点(含端点),是上靠近点的三等分点.(1)设,求的值;(2)若,求的取值范围.【答案】(1)(2).【分析】(1)根据向量的线性运算即可;(2)转化为,再根据向量数量积运算律和定义计算得到,最后根据的范围即可得到其范围.【详解】(1)由题意知,则,则.(2)因为,所以的取值范围是..21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题04 平面向量(期中真题汇编,安徽专用)高一数学下学期(原卷版).docx 专题04 平面向量(期中真题汇编,安徽专用)高一数学下学期(解析版).docx