高中复习数学必修4平面向量知识点与典型例题总结(教师版)

《数学》必会基础题型——《平面向量》
【基本概念与公式】 【任何时候写向量时都要带箭头】
uuur
r
1.向量：既有大小又有方向的量。记 作：
AB
或
a
。
uuurr
2.向量的模：向量的大小（ 或长度），记作：
|AB|
或
|a|
。
r
r
3. 单位向量：长度为1的向量。若
e
是单位向量，则
|e|?1
。
r r
4.零向量：长度为0的向量。记作：
0
。【
0
方向是任意的，且 与任意向量平行】
5.平行向量（共线向量）：方向相同或相反的向量。
6.相等向量：长度和方向都相同的向量。
uuuruuur
7.相反向量：长度相 等，方向相反的向量。
AB??BA
。
8.三角形法则：
uuuruuu ruuuruuuruuuruuuruuuruuuruuuruuuruuur
AB?BC?AC< br>；
AB?BC?CD?DE?AE
；
AB?AC?CB
（指向被减数）
9.平行四边形法则：
rrrr
rr
以
a,b
为邻边的 平行四边形的两条对角线分别为
a?b
，
a?b
。
rrrr
rrrr
10.共线定理：
a?
?
b?ab
。当
?
?0
时，
a与b
同向；当
?
?0
时，
a与b反向。
11.基底：任意不共线的两个向量称为一组基底。
r
r
r< br>r
2
r
r
r
2
r
2
22
1 2.向量的模：若
a?(x,y)
，则
|a|?x?y
，
a?|a|
，
|a?b|?(a?b)

rr
rrrr
a?b
13.数量积与夹角公式：
a?b?|a|?|b|cos
?
；
cos
?
?
rr

|a|?|b|
rrrrrrr r
14.平行与垂直：
ab?a?
?
b?x
1
y
2
?x
2
y
1
；
a?b?a?b?0?x
1
x
2
?y
1
y
2
?0

题型1.基本概念判断正误：
（1）共线向量就是在同一条直线上的向量。
（2）若两个向量不相等，则它们的终点不可能是同一点。
（3）与已知向量共线的单位向量是唯一的。
uuuruuur
（4）四边形ABCD是平行四边形的条件是
AB?CD
。
uuuruuur
（5）若
AB?CD
，则A、B、C、D四点构成平行四边 形。
（6）因为向量就是有向线段，所以数轴是向量。
rrrrrr
（7）若
a
与
b
共线，
b
与
c
共线，则
a
与
c
共线。
rrrr
（8）若
ma?mb
，则
a?b
。
.

rr
（9）若
ma?na
，则
m?n
。
rrrr
（10）若
a
与
b
不共线，则
a
与
b都不是零向量。
rr
rrrr
（11）若
a?b?|a|?|b|，则
ab
。
rr
rrrr
|a?b|?|a?b|
（ 12）若，则
a?b
。
题型2.向量的加减运算
rr
rr
1.设
a
表示“向东走8km”,
b
表示“向北走6km”,则
|a?b|?
。
uuuruuuruuuruuuruuuur
2.化简
(AB?MB)?(BO?BC)?O M?
。
uuuruuuruuur
3.已知
|OA |?5
,
|OB|?3
,则
|AB|
的最大值和最小值分别为 、 。
uuuruuuruuur
uuurruuurr
uuuruuur
4.已知
AC为AB与AD
的和向量，且
AC?a,BD?b
，则< br>AB?
，
AD?
。
uuuruuuruuu
uuur
uuur
3
uuur
r
5.已知点C在 线段AB上，且
AC?AB
,则
AC?

BC
，
AB?

BC
。
5
题型3.向量的数乘运算
rrrrrrrr
rr
1.计算：（1 ）
3(a?b)?2(a?b)?
（2）
2(2a?5b?3c)?3(?2a?3b?2c)?

r
r
r
1
r
2.已知
a?(1,?4),b?(?3,8)
，则
3a?b?
。
2
题型4.作图法球向量的和
rr
r
1
rr
3
r
已知向量
a,b
，如下 图，请做出向量
3a?b
和
2a?b
。
22
r
a

r
b

题型5.根据图形由已知向量求未知向量
uuuruuur
uuur
AC
表示
AD
。 1.已知在< br>?ABC
中，
D
是
BC
的中点，请用向量
AB，uuuruuur
uuur
r
uuur
r
2.在平行四边形ABCD
中，已知
AC?a,BD?b
，求
AB和AD
。

题型6.向量的坐标运算
uuur
1.已知
AB?(4,5)< br>，
A(2,3)
，则点
B
的坐标是 。 uuur
2.已知
PQ?(?3,?5)
，
P(3,7)
，则点
Q
的坐标是 。
rrr
3.若物体受三个力
F
1
?(1,2)
,
F
2
?(?2,3)
,F
3
?(?1,?4)
,则合力的坐标为 。
.

r
r
r
r
r
r
r< br>r
4.已知
a?(?3,4)
，
b?(5,2)
，求
a?b
，
a?b
，
3a?2b
。

uuurr
5.已知
A(1,2),B(3,2)
,向量
a?(x?2,x?3y ?2)
与
AB
相等，求
x,y
的值。
uuuruuuru uur
uuur
6.已知
AB?(2,3)
，
BC?(m,n)，
CD?(?1,4)
，则
DA?
。
uuuruuur
r
uuur
7.已知
O
是坐标原点，A(2,?1),B(?4,8)
，且
AB?3BC?0
，求
OC
的坐标。


题型7.判断两个向量能否作为一组基底
uruur1.已知
e
1
,e
2
是平面内的一组基底，判断下列每组向量是 否能构成一组基底：
uruururuururuuruurururuuruururuuruur ur
A.
e
1
?e
2
和e
1
?e
2
B.
3e
1
?2e
2
和4e
2
? 6e
1
C.
e
1
?3e
2
和e
2< br>?3e
1
D.
e
2
和e
2
?e
1

r
r< br>2.已知
a?(3,4)
，能与
a
构成基底的是（ ）
3443344
A.
(,)
B.
(,)
C.
(?,?)
D.
(?1,?)

5555553
题型8.结合三角函数求向量坐标
uuur
uuur
o
1.已知
O
是坐标原点，点
A
在第二象限，
|OA|? 2
，
?xOA?150
，求
OA
的坐标。
uuur
uuur
o
2.已知
O
是原点，点
A
在第一象限，
|OA|?43
，
?xOA?60
，求
OA
的坐标。


题型9.求数量积
r
r
r
rrr
r
r
r
o
1.已知
|a|?3,|b|?4
，且
a
与< br>b
的夹角为
60
，求（1）
a?b
，（2）
a?(a ?b)
，
r
r
r
r
r
1
rr
( 2a?b)?(a?3b)
。 （3）
(a?b)?b
，（4）
2


r
r
r
rr
r
rr
r
2.已知
a?(2,?6),b?(?8,10)
，求（1）
|a|,|b|
，（2）
a?b
，（3）
a?(2a?b)
，
r
r
r
r
（4）
(2a?b)?(a?3b)
。


题型10.求向量的夹角
r
r
r
r
r
r
1.已知
|a|?8,|b|?3
，
a?b?12
，求
a
与
b
的夹角。
r
r
r
r
2. 已知
a?(3,1),b?(?23,2)
，求
a
与
b
的夹 角。
.

3.已知
A(1,0)
，
B(0,1)
，
C(2,5)
，求
cos?BAC
。
题型11.求向量的模
rr
rr
r
r
r
r
o
1.已知
|a|?3,|b|?4
，且
a
与
b
的夹角为
60
，求（1）
|a?b|
，（2）
|2a?3b|
。


r
rr
r
r
r
r
1< br>r
2.已知
a?(2,?6),b?(?8,10)
，求（1）
|a| ,|b|
，（5）
|a?b|
，（6）
|a?b|
。
2


rr
rrr
r
|b|?2
，
|3a?2b|?3
，求
|3a?b|
。 3.已知
|a|?1，


r
r
r
a
题型12.求单位向量 【与
a
平行的单位向量：
e??
r
】
|a|
r
1.与
a?(12,5)
平行的单位向量是 。
1
r
2.与
m?(?1,)
平行的单位向量是 。
2
题型13.向量的平行与垂直
r
r
r
r
r
r
1.已知
a?(6,2)
，
b?(?3,m)
，当
m
为何值时，（1）
ab
？（2）
a?b
？


r
r
r
r
r
r
2.已知
a?(1,2)< br>，
b?(?3,2)
，（1）
k
为何值时，向量
ka?b与
a?3b
垂直？
r
r
r
r
（2）
k
为何值时，向量
ka?b
与
a?3b
平行？


r
r
r
r
r
r
rr
r
r
3.已知
a
是非零向量，
a?b?a?c
，且
b?c
，求证 ：
a?(b?c)
。


题型14.三点共线问题
1. 已知
A(0,?2)
，
B(2,2)
，
C(3,4)
，求证 ：
A,B,C
三点共线。



.

uuur
AB?
2.设
ruuurrruuu rrr
2
r
(a?5b),BC??2a?8b,CD?3(a?b)
，求证 ：
A、B、D
三点共线。
2


uuurrruuurr ruuurrr
3.已知
AB?a?2b,BC??5a?6b,CD?7a?2b
， 则一定共线的三点是 。
4.已知
A(1,?3)
，
B(8, ?1)
，若点
C(2a?1,a?2)
在直线
AB
上，求
a
的值。


uuuruuuruuur
5.已知四个点的坐标O(0,0)
，
A(3,4)
，
B(?1,2)
，
C( 1,1)
，是否存在常数
t
，使
OA?tOB?OC
成
立？


题型15.判断多边形的形状
uuurruuurr
uuur uuur
1.若
AB?3e
，
CD??5e
，且
|AD|? |BC|
,则四边形的形状是 。
2.已知
A(1,0)
，
B(4,3)
，
C(2,4)
，
D(0,2)
，证明四 边形
ABCD
是梯形。


3.已知
A(?2,1)，
B(6,?3)
，
C(0,5)
，求证：
?ABC
是 直角三角形。


uuuruuuruuur
4.在平面直角坐标系内，< br>OA?(?1,8),OB?(?4,1),OC?(1,3)
,求证：
?ABC
是等腰直角三角形。


题型16.平面向量的综合应用
r
r
r
r
r
r
1.已知
a?(1,0)
，
b? (2,1)
，当
k
为何值时，向量
ka?b
与
a?3b平行？
r
r
r
r
r
2.已知
a?(3,5)
，且
a?b
，
|b|?2
，求
b
的坐标。
rr
rrr
r
3.已知
a与b
同向，
b?(1,2)，则
a?b?10
，求
a
的坐标。
r
r
rr
rr
3.已知
a?(1,2)
，
b?(3,1)
，
c?(5,4)
，则
c?

a?

b
。
r
r
r
rr
r
4.已知
a ?(5,10)
，
b?(?3,?4)
，
c?(5,0)
，请将用向 量
a,b
表示向量
c
。



.

r
r
r
r
5.已知
a?(m ,3)
，
b?(2,?1)
，（1）若
a
与
b
的夹 角为钝角，求
m
的范围；
r
r
（2）若
a
与b
的夹角为锐角，求
m
的范围。
r
r
r
r< br>r
r
6.已知
a?(6,2)
，
b?(?3,m)
， 当
m
为何值时，（1）
a
与
b
的夹角为钝角？（2）
a
与
b
的夹角
为锐角？


7.已知梯形ABCD
的顶点坐标分别为
A(?1,2)
，
B(3,4)
，< br>D(2,1)
，且
ABDC
，
AB?2CD
，
求点< br>C
的坐标。


8.已知平行四边形
ABCD
的三 个顶点的坐标分别为
A(2,1)
，
B(?1,3)
，
C(3,4)
，求第四个顶点
D
的坐标。


9.一航船以5kmh的 速度向垂直于对岸方向行驶，航船实际航行方向与水流方向成
30
o
角，求
水 流速度与船的实际速度。
10.已知
?ABC
三个顶点的坐标分别为
A(3 ,4)
，
B(0,0)
，
C(c,0)
，
uuuruuu r
（1）若
AB?AC?0
，求
c
的值；（2）若
c?5< br>，求
sinA
的值。


【备用】
rrrrrr rr
1.已知
|a|?3,|b|?4,|a?b|?5
，求
|a?b|和向量
a,b
的夹角。
rrr
u
rr
rrrrrru r
2.已知
x?a?b
，
y?2a?b
，且
|a|?|b| ?1
，
a?b
，求
x,y
的夹角的余弦。
rrrrrr< br>1.已知
a?(1,3),b?(?2,?1)
，则
(3a?2b)?(2a? 5b)?
65 。
rrrr
rr
4.已知两向量
a ?(3,4),b?(2,?1)
，求当
a?xb与a?b
垂直时的x的值。
rr
rr
5.已知两向量
a?(1,3),b?(2,
?
)
，
a与b
的夹角
?
为锐角，求
?
的范围。
rr
rr
变式：若
a?(
?
,2),b?(?3,5)
，
a与b
的夹角
?
为钝角，求
?
的取值范围。
选择、填空题的特殊方法：
1.特例法
例：《全品》P27：4。因为M,N在A B,AC上的任意位置都成立，所以取特殊情况，即M,N与B,C
重合时，可以得到
m?n? 1
，
?m?n?2
。
.

2.代入验证法
r
rrr
例：已知向量
a?(1,1),b?(1 ,?1),c?(?1,?2)
，则
c?
（ D ）
1
r3
r
1
r
3
r
3
r
1
r3
r
1
r
A.
?a?b
B.
?a?b
C.
a?b
D.
?a?b

22222222
r
rrrrr
变式：已知
a?(1,2),b?(?1,3 ),c?(?1,2)
，请用
a,b
表示
c
。
rrr解：设
c?xa?yb
，则
(?1,2)?x(1,2)?y(?1,3)

即：
(?1,2)?(x,2x)?(?y,3y)?(x?y,2x?3y)

??1?x?y且2?2x?3y
，即：
?x?y??1且2x?3y?2

r
4
r
9
r
49
解得：
?x?，y?，
?c?a?b

5555
3.排除法
uuur
例：已知M是
?ABC
的重心，则下列向量与
AB
共线的是（ D ）
uuuuruuuruuuruuuuruuuruuuruuuruuuruuuuruuuuruu uur
A.
AM?MB?BC
B.
3AM?AC
C.
AB?BC?AC
D.
AM?BM?CM

uuur
解：观察前三个选项都不与
AB
共线，所以选D。
.