6.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)必修 第二册

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名称 6.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)必修 第二册
格式 zip
文件大小 3.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-08-04 07:59:35

文档简介

6.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示
1.已知向量=(2,4),=(0,2),则=(  )
A.(-2,-2) B.(2,2)
C.(1,1) D.(-1,-1)
2.下列向量组中,能作为基底的是(  )
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.已知A(3,-2),B(-1,4),若=,则P点的坐标为(  )
A.(0,) B.(0,)
C.(,0) D.(,0)
4.已知向量=(7,6),=(-3,m),=(-1,2m),若A,C,D三点共线,则m=(  )
A. B.
C.- D.-
5.(多选)已知a=(5,4),b=(3,2),则下列向量中与2a-3b平行的向量有(  )
A.(,) B.(,-)
C.(-2,1) D.(1,2)
6.(多选)已知向量=(1,-3),=(2,-1),=(m+1,m-2),若A,B,C为三角形的顶点,则实数m可以是(  )
A.-2 B.
C.1 D.-1
7.已知向量a=(2,-3),b=(1,2),p=(9,4),若p=ma+nb,则m+n=    .
8.如果向量a=(k,1),b=(4,k)共线且方向相反,则k=    .
9.已知点A(2,3),B(4,-3),点P在线段AB的延长线上,且|AP|=2|BP|,则点P的坐标为    .
10.已知向量=(4,3),=(-3,-1),点A(-1,-2).
(1)求线段BD的中点M的坐标;
(2)若点P(2,y)满足=λ(λ∈R),求实数λ与y的值.
11.(2024·南平质检)已知A(-3,0),B(0,-2),O为坐标原点,点C在∠AOB内,||=2,且∠AOC=,设=λ+(λ∈R),则λ=(  )
A.1   B. C.   D.
12.(多选)(2024·韶关月考)已知λ,μ∈R,=(λ,1),=(-1,1),=(1,μ),则(  )
A.+=(λ-1,1-μ)
B.若∥,则λ=2,μ=
C.若A是BD的中点,则B,C两点重合
D.若点B,C,D共线,则μ=1
13.已知A(0,5),B(-1,0),C(3,4),D是BC上一点且△ACD的面积是△ABC面积的,则△ABC的重心G的坐标是    ,D的坐标是    .
14.已知点O(0,0),A(1,2),B(4,5),且=+t,试问:
(1)当t为何值时,点P分别在x轴上、y轴上、第二象限?
(2)四边形OABP能否成为平行四边形?若能,求出相应的t值;若不能,请说明理由.
15.如图所示,已知点A(4,0),B(4,4),C(2,6),则直线AC和OB的交点P的坐标为    .
16.设向量a=(λ+2,λ2-cos2α),b=(m,+sin α),其中λ,m,α为实数,若a=2b,求的取值范围.
6.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示
1.D ∵=(2,4),=(0,2),∴=-=(-2,-2),∴=(-1,-1).
2.B 对于A,因e1=0,则有e1∥e2,e1与e2不能作为基底;对于B,因e1=(-1,2),e2=(5,7),(-1)×7-2×5≠0,则有e1与e2不共线,e1与e2可作基底;对于C,因e1=(3,5),e2=(6,10),则有e2=2e1,e1与e2不能作为基底;对于D,因e1=(2,-3),e2=(,-),则有e1=4e2,e1与e2不能作为基底.故选B.
3.B 设P点的坐标为(x,y),则=(-1-x,4-y),=(-4,6),由=,得解得所以P点的坐标为(0,).
4.D =+=(4,m+6),因为A,C,D三点共线,所以与共线,所以4×2m=-(m+6),解得m=-.故选D.
5.AD ∵a=(5,4),b=(3,2),∴2a-3b=(1,2),则与2a-3b平行的向量c=(x,y)需满足y-2x=0,即y=2x.选项A,D中向量满足,故选A、D.
6.ABD 若A,B,C三点不共线即可作为三角形的顶点.因为=-=(2,-1)-(1,-3)=(1,2),=-=(m+1,m-2)-(1,-3)=(m,m+1),假设A,B,C三点共线,则1×(m+1)-2m=0,即m=1.所以只要m≠1,A,B,C三点即可作为三角形的顶点.故选A、B、D.
7.7 解析:由于p=ma+nb,即(9,4)=(2m,-3m)+(n,2n)=(2m+n,-3m+2n),所以解得所以m+n=7.
8.-2 解析:∵a与b共线且方向相反,∴存在实数λ(λ<0),使得b=λa,即(4,k)=λ(k,1)=(λk,λ),∴解得或(舍去).
9.(6,-9) 解析:设点P的坐标为(x,y),由条件可知=-2,由定比分点坐标公式可知即点P的坐标为(6,-9).
10.解:(1)设B(x1,y1),
因为=(4,3),A(-1,-2),
所以(x1+1,y1+2)=(4,3),
所以解得
所以B(3,1).
同理可得D(-4,-3),设BD的中点M(x2,y2),
则x2==-,y2==-1,
所以M(-,-1).
(2)因为=(3,1)-(2,y)=(1,1-y),
=(-4,-3)-(3,1)=(-7,-4),
又=λ(λ∈R),
所以(1,1-y)=λ(-7,-4)=(-7λ,-4λ),
所以解得
11.D 由题设知,C在第三象限内,又||=2且∠AOC=,所以C(-2,-2),所以=(-2,-2),而=(-3,0),=(0,-2),则=λ+,即(-2,-2)=λ(-3,0)+(0,-2)=(-3λ,-2),可得λ=.故选D.
12.AC A选项,+=-+-=-=(λ,1)-(1,μ)=(λ-1,1-μ),A选项正确;B选项,若∥,则λ·μ=1,故也可取λ=3,μ=,B选项错误;C选项,若A是BD的中点,则=-,即(λ,1)=(-1,-μ) λ=μ=-1,所以==(-1,1),所以B,C两点重合,C选项正确;D选项,由于B,C,D三点共线,所以∥,=-=(-1,1)-(λ,1)=(-1-λ,0),=-=(1,μ)-(λ,1)=(1-λ,μ-1),则(-1-λ)×(μ-1)=0×(1-λ) λ=-1或μ=1,所以D选项错误.
13.(,3) (2,3) 解析:由题可得△ABC的重心G的坐标为(,),即(,3).由题意得=3.设D(x,y),则=(x+1,y),=(3-x,4-y),所以x+1=3(3-x),y=3(4-y),解得x=2,y=3,即D(2,3).
14.解:由题意得=(1,2),=(3,3),
∴=+t=(1,2)+t(3,3)=(1+3t,2+3t).
(1)若点P在x轴上,则有2+3t=0,解得t=-;
若点P在y轴上,则有1+3t=0,解得t=-;
若点P在第二象限,则有解得-<t<-.
(2)不能.理由:=-=(3-3t,3-3t),若四边形OABP是平行四边形,则有=,即有3-3t=1且3-3t=2,这显然是不可能的.因此,四边形OABP不能成为平行四边形.
15.(3,3) 解析:设P(x,y),则=(x,y),因为=(4,4),且与共线,所以4x=4y,即x=y.又=(x-4,y),=(-2,6),且与共线,则得(x-4)×6-y×(-2)=0,解得x=y=3,所以点P的坐标为(3,3).
16.解:由a=2b,


∴==2-,
∵cos2α+2sin α=-sin2α+2sin α+1
=-(sin α-1)2+2,-1≤sin α≤1,
∴-2≤cos2α+2sin α≤2,
∴-2≤λ2-m=(2m-2)2-m≤2,
∴≤m≤2,
∴-6≤2-≤1,
即-6≤≤1,
∴的取值范围为[-6,1].
2 / 26.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示
新课程标准解读 核心素养
1.掌握数乘向量的坐标运算 数学运算
2.能用坐标表示平面向量共线的条件 逻辑推理
  已知a=(x1,y1),b=(x2,y2).
【问题】 (1)若a∥b,则它们的坐标之间有什么关系?
(2)λa(λ∈R)的坐标与a的坐标之间有什么关系?
                      
                      
                      
                      
知识点一 平面向量数乘运算的坐标表示
 已知a=(x,y),则λa=    ,即实数与向量的积的坐标等于用这个实数    .
知识点二 平面向量共线的坐标表示
 设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0.向量a,b共线的充要条件是      .
提醒 (1)a∥b(b≠0) a=λb.这是几何运算,体现了向量a与b的长度及方向之间的关系;(2)a∥b x1y2-x2y1=0,其中a=(x1,y1),b=(x2,y2).这是代数运算,由于不需引进参数λ,从而简化了代数运算;(3)a∥b =,其中a=(x1,y1),b=(x2,y2)且y1≠0,y2≠0.即两向量的对应坐标成比例.通过这种形式较易记忆向量共线的坐标表示,而且不易出现搭配错误.
【想一想】
两向量a=(x1,y1),b=(x2,y2)共线的坐标条件能表示成=吗?
知识点三 中点坐标公式
若点P1,P2的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段P1P2的中点P的坐标为(x,y),则此公式为线段P1P2的中点坐标公式.
1.向量a=(-1,3),b=(2,-1),则a-2b=(  )
A.(-5,5) B.(5,-5)
C.(-3,1) D.(1,-1)
2.设x为实数,若向量a=(2,3),b=(x,-6),且a∥b,则x的值为(  )
A.- B.-4
C. D.4
3.已知P(2,6),Q(-4,0),则PQ的中点坐标为    .
题型一 平面向量数乘的坐标运算
【例1】 已知a=(-1,2),b=(2,1),求:(1)2a+3b;(2)a-3b;(3)a-b.
通性通法
平面向量坐标运算的技巧
(1)若已知向量的坐标,则直接应用两个向量和、差及向量数乘的坐标运算进行运算;
(2)若已知有向线段两端点的坐标,则可先求出向量的坐标,然后再进行向量的坐标运算;
(3)向量的线性运算可完全类比数的运算进行.
【跟踪训练】
1.(2024·日照月考)已知向量a=(5,2),b=(-4,-3),若c满足3a-2b+c=0,则c=(  )
A.(-23,-12) B.(23,12)
C.(7,0) D.(-7,0)
2.已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),且=3,=2,求M,N及的坐标.
题型二 向量平行(共线)的判定
【例2】 (1)下列各组向量共线的是(  )
A.a1=(-2,3),b1=(4,6)
B.a2=(2,3),b2=(3,2)
C.a3=(1,2),b3=(7,14)
D.a4=(-3,2),b4=(6,4)
(2)已知A(2,1),B(0,4),C(1,3),D(5,-3),判断与是否共线?如果共线,它们的方向是相同还是相反?
通性通法
向量共线的判定方法
【跟踪训练】
 已知A,B,C三点的坐标分别为(-1,0),(3,-1),(1,2),且=,=,求证:∥.
题型三 利用向量共线的坐标表示求参数
【例3】 (1)已知向量a=(2,6),b=(-1,λ),若a∥b,则λ=    ;
(2)(2024·郑州月考)已知点P(-1,2),线段PQ的中点M的坐标为(1,-1).若向量与向量a=(λ,1)共线,则λ=    .
通性通法
利用向量共线的坐标表示求参数的思路
(1)利用共线向量定理a=λb(b≠0)列方程(组)求参数;
(2)利用向量共线的坐标表示直接求参数.
提醒 当两向量中存在零向量时,无法利用坐标表示求解.
【跟踪训练】
1.已知非零向量a=(m2-1,m+1)与向量b=(1,-2)平行,则实数m的值为(  )
A.-1或 B.1或-
C.-1 D.
2.(2024·绍兴月考)已知=(k,2),=(1,2k),=(1-k,-1),且相异三点A,B,C共线,则实数k=    .
题型四 有向线段的定比分点坐标公式及应用
【例4】 已知点A(3,-4)与点B(-1,2),点P在直线AB上,且||=2||,求点P的坐标.
【母题探究】
 (变条件、变设问)若将本例条件改为“经过点P(-2,3)的直线分别交x轴、y轴于点A,B,且||=3||”,求点A,B的坐标.
通性通法
点P分线段P1P2的比为λ,点P坐标的求法
(1)设P1(x1,y1),P2(x2,y2).若=λ时,则P点的坐标为(,)(其中λ称为定比,此公式为定比分点坐标公式,λ≠-1).
①当λ<0时,点P为外分点(点P在线段P1P2的延长线上);
②当λ>0时,点P为内分点(点P在线段P1P2上).
(2)当λ=1时,即点P是P1P2的中点(=)时,则P点坐标为(,).
【跟踪训练】
1. (2024·泉州月考)在△ABC中,A(2,3),B(8,-4),点G(2,-1)在中线AD上,且=2,则点C的坐标是(  )
A.(-4,2) B.(-4,-2)
C.(4,-2) D.(4,2)
2.如图,△ABC的三个顶点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D是边AB的中点,G是CD上的一点,且=2,则点G的坐标为    .
1.下列各组向量中,共线的是(  )
A.a=(-1,2),b=(,1)
B.a=(3,),b=(2,)
C.a=(2,3),b=(2,-3)
D.a=(-3,2),b=(3,-2)
2.已知向量e1=(-1,2),e2=(2,1),若向量a=2e1-e2,则向量a的坐标为(  )
A.(4,3) B.(-4,3)
C.(-4,-3) D.(0,5)
3.已知平面向量a=(1,2),b=(-2,m+1),a∥b,则2a+3b=(  )
A.(-5,-10) B.(-4,-8)
C.(-3,-6) D.(-2,-4)
4.已知A(1,-3),B(8,),C(9,λ),且A,B,C三点共线,则λ=    .
6.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示
【基础知识·重落实】
知识点一
(λx,λy) 乘原来向量的相应坐标
知识点二
 x1y2-x2y1=0
想一想
 提示:不能,当x2,y2有一者为零时,比例式没有意义.
知识点三
  
自我诊断
1.A a-2b=(-1,3)-(4,-2)=(-5,5).故选A.
2.B 因为a∥b,所以存在实数λ,使得b=λa,又a=(2,3),b=(x,-6),所以解得所以x的值为-4.故选B.
3.(-1,3) 解析:根据中点坐标公式可得,PQ的中点坐标为(-1,3).
【典型例题·精研析】
【例1】 解:(1)2a+3b=2(-1,2)+3(2,1)=(-2,4)+(6,3)=(4,7).
(2)a-3b=(-1,2)-3(2,1)=(-1,2)-(6,3)=(-7,-1).
(3)a-b=(-1,2)-(2,1)=(-,1)-(,)=(-,).
跟踪训练
1.A ∵a=(5,2),b=(-4,-3),且c满足3a-2b+c=0,∴c=2b-3a=2(-4,-3)-3(5,2)=(-8-15,-6-6)=(-23,-12).
2.解:由A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),可得=(-2,4)-(-3,-4)=(1,8),=(3,-1)-(-3,-4)=(6,3),
所以=3=3(1,8)=(3,24),=2=2(6,3)=(12,6).
设M(x1,y1),N(x2,y2),则=(x1+3,y1+4)=(3,24),解得x1=0,y1=20;
=(x2+3,y2+4)=(12,6),解得x2=9,y2=2,
所以M(0,20),N(9,2),=(9,2)-(0,20)=(9,-18).
【例2】 (1)C 对于A,∵a1=(-2,3),b1=(4,6),则(-2)×6-3×4≠0,即a1与b1不共线;对于B,∵a2=(2,3),b2=(3,2),则2×2-3×3≠0,即a2与b2不共线;对于C,∵a3=(1,2),b3=(7,14),则1×14-2×7=0,即a3与b3共线;对于D,∵a4=(-3,2),b4=(6,4),则(-3)×4-2×6≠0,即a4与b4不共线.故选C.
(2)解:=(0,4)-(2,1)=(-2,3),=(5,-3)-(1,3)=(4,-6).
法一 ∵(-2)×(-6)-3×4=0,∴与共线,通过观察可知,和方向相反.
法二 ∵=-2,∴与共线且方向相反.
跟踪训练
 证明:设E(x1,y1),F(x2,y2).
由题意知=(2,2),=(-2,3),=(4,-1),
∴==(,),==(-,1),
∴=(x1,y1)-(-1,0)=(,),
=(x2,y2)-(3,-1)=(-,1),
∴(x1,y1)=(-,),(x2,y2)=(,0),
∴=(x2,y2)-(x1,y1)=(,-).
∵4×(-)-(-1)×=0,∴∥.
【例3】 (1)-3 (2)- 
解析:(1)由题意知-6=2λ,所以λ=-3.
(2)点P(-1,2),线段PQ的中点M的坐标为(1,-1),所以向量=2(1-(-1),-1-2)=(4,-6),又因为与向量a=(λ,1)共线,所以4×1+6λ=0,解得λ=-.
跟踪训练
1.D 非零向量a=(m2-1,m+1)与向量b=(1,-2)平行,∴-2(m2-1)-1×(m+1)=0,且m≠-1,∴m=.
2.- 解析:=-=(1-k,2k-2),=-=(1-2k,-3),由题意可知∥,所以(-3)×(1-k)-(2k-2)(1-2k)=0,解得k=-(k=1不合题意舍去).
【例4】 解:设点P的坐标为(x,y),
因为||=2||,
所以当P在线段AB上时,=2,
所以(x-3,y+4)=2(-1-x,2-y),
所以解得
所以点P的坐标为(,0);
当P在线段AB的延长线上时,=-2,
所以(x-3,y+4)=-2(-1-x,2-y),
所以解得
所以点P的坐标为(-5,8),
综上所述,点P的坐标为(,0)或(-5,8).
母题探究
 解:由题设知,A,B,P三点共线,且||=3||.
设A(x,0),B(0,y).
①点P在A,B之间,则有=3,
所以(-x,y)=3(-2-x,3),
所以解得
点A,B的坐标分别为(-3,0),(0,9).
②点P不在A,B之间,则有=-3,
易得点A,B的坐标分别为(-,0),(0,-9).
综上,点A,B的坐标分别为(-3,0),(0,9)或(-,0),(0,-9).
跟踪训练
1.B 设点C的坐标为(x,y),则点D的坐标为(,).由=2可得4+x=0,-2+y=-4,解得x=-4,y=-2,故点C的坐标为(-4,-2).
2.(,) 
解析:∵D是AB的中点,∴点D的坐标为(,),∵=2,∴=2,设G点坐标为(x,y),由定比分点坐标公式可得x==,y==,即点G的坐标为(,).
随堂检测
1.D 选项A中,2×-(-1)×1≠0,则a与b不共线;同理,B,C中的两向量不共线;选项D中,2×3-(-3)×(-2)=0,则有a∥b.
2.B a=2e1-e2=(-2,4)-(2,1)=(-4,3).
3.B 依题意a=(1,2),b=(-2,m+1),a∥b, 所以1×(m+1)=-2×2,m=-5,即b=(-2,-4),所以2a+3b=(2,4)+(-6,-12)=(-4,-8).故选B.
4.1 解析:由A(1,-3),B(8,),C(9,λ),可得=(7,),=(8,λ+3),由A,B,C三点共线,得∥,则7(λ+3)-8×=0,解得λ=1.
4 / 4(共68张PPT)
6.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
新课程标准解读 核心素养
1.掌握数乘向量的坐标运算 数学运算
2.能用坐标表示平面向量共线的条件 逻辑推理
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
  已知a=(x1,y1),b=(x2,y2).
【问题】 (1)若a∥b,则它们的坐标之间有什么关系?
(2)λa(λ∈R)的坐标与a的坐标之间有什么关系?
知识点一 平面向量数乘运算的坐标表示
已知a=(x,y),则λa= ,即实数与向量的积的
坐标等于用这个实数 .
(λx,λy) 
乘原来向量的相应坐标 
知识点二 平面向量共线的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0.向量a,b共线的充
要条件是 .
x1y2-x2y1=0 
提醒 (1)a∥b(b≠0) a=λb.这是几何运算,体现了向量a
与b的长度及方向之间的关系;(2)a∥b x1y2-x2y1=0,其中a
=(x1,y1),b=(x2,y2).这是代数运算,由于不需引进参数λ,
从而简化了代数运算;(3)a∥b = ,其中a=(x1,y1),
b=(x2,y2)且y1≠0,y2≠0.即两向量的对应坐标成比例.通过这种
形式较易记忆向量共线的坐标表示,而且不易出现搭配错误.
【想一想】
两向量a=(x1,y1),b=(x2,y2)共线的坐标条件能表示成
= 吗?
提示:不能,当x2,y2有一者为零时,比例式没有意义.
知识点三 中点坐标公式
若点P1,P2的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段P1P2的中点
P的坐标为(x,y),则此公式为线段P1P2的中点坐
标公式.
1. 向量a=(-1,3),b=(2,-1),则a-2b=(  )
A. (-5,5) B. (5,-5)
C. (-3,1) D. (1,-1)
解析:a-2b=(-1,3)-(4,-2)=(-5,5).故选A.
2. 设x为实数,若向量a=(2,3),b=(x,-6),且a∥b,则
x的值为(  )
B. -4
D. 4
解析: 因为a∥b,所以存在实数λ,使得b=λa,又a=(2,
3),b=(x,-6),所以解得所以x的
值为-4.故选B.
3. 已知P(2,6),Q(-4,0),则PQ的中点坐标为 .
解析:根据中点坐标公式可得,PQ的中点坐标为(-1,3).
(-1,3)
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 平面向量数乘的坐标运算
【例1】 已知a=(-1,2),b=(2,1),求:(1)2a+3b;
(2)a-3b;(3) a- b.
解:2a+3b=2(-1,2)+3(2,1)=(-2,4)+(6,
3)=(4,7).
(2)a-3b=(-1,2)-3(2,1)=(-1,2)-(6,3)=
(-7,-1).
(3) a- b= (-1,2)- (2,1)=(- ,1)-( , )
=(- , ).
通性通法
平面向量坐标运算的技巧
(1)若已知向量的坐标,则直接应用两个向量和、差及向量数乘的
坐标运算进行运算;
(2)若已知有向线段两端点的坐标,则可先求出向量的坐标,然后
再进行向量的坐标运算;
(3)向量的线性运算可完全类比数的运算进行.
【跟踪训练】
1. (2024·日照月考)已知向量a=(5,2),b=(-4,-3),若
c满足3a-2b+c=0,则c=(  )
A. (-23,-12) B. (23,12)
C. (7,0) D. (-7,0)
解析: ∵a=(5,2),b=(-4,-3),且c满足3a-2b
+c=0,∴c=2b-3a=2(-4,-3)-3(5,2)=(-8-
15,-6-6)=(-23,-12).
2. 已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),且 =
3 , =2 ,求M,N及 的坐标.
解:由A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),可得
=(-2,4)-(-3,-4)=(1,8), =(3,-1)-
(-3,-4)=(6,3),
所以 =3 =3(1,8)=(3,24), =2 =2(6,3)
=(12,6).
设M(x1,y1),N(x2,y2),则 =(x1+3,y1+4)=
(3,24),解得x1=0,y1=20;
=(x2+3,y2+4)=(12,6),解得x2=9,y2=2,
所以M(0,20),N(9,2), =(9,2)-(0,20)=
(9,-18).
题型二 向量平行(共线)的判定
【例2】 (1)下列各组向量共线的是(  )
A. a1=(-2,3),b1=(4,6)
B. a2=(2,3),b2=(3,2)
C. a3=(1,2),b3=(7,14)
D. a4=(-3,2),b4=(6,4)
解析: 对于A,∵a1=(-2,3),b1=(4,6),则(-2)×6
-3×4≠0,即a1与b1不共线;对于B,∵a2=(2,3),b2=(3,
2),则2×2-3×3≠0,即a2与b2不共线;对于C,∵a3=(1,
2),b3=(7,14),则1×14-2×7=0,即a3与b3共线;对于D,
∵a4=(-3,2),b4=(6,4),则(-3)×4-2×6≠0,即a4
与b4不共线.故选C.
(2)已知A(2,1),B(0,4),C(1,3),D(5,-3),
判断 与 是否共线?如果共线,它们的方向是相同还是
相反?
解: =(0,4)-(2,1)=(-2,3), =(5,-
3)-(1,3)=(4,-6).
法一 ∵(-2)×(-6)-3×4=0,∴ 与 共线,通过观察
可知, 和 方向相反.
法二 ∵ =-2 ,∴ 与 共线且方向相反.
通性通法
向量共线的判定方法
【跟踪训练】
已知A,B,C三点的坐标分别为(-1,0),(3,-1),(1,
2),且 = , = ,求证: ∥ .
证明:设E(x1,y1),F(x2,y2).
由题意知 =(2,2), =(-2,3), =(4,-1),
∴ = =( , ), = =(- ,1),
∴ =(x1,y1)-(-1,0)=( , ),
=(x2,y2)-(3,-1)=(- ,1),
∴(x1,y1)=(- , ),(x2,y2)=( ,0),
∴ =(x2,y2)-(x1,y1)=( ,- ).
∵4×(- )-(-1)× =0,∴ ∥ .
题型三 利用向量共线的坐标表示求参数
【例3】 (1)已知向量a=(2,6),b=(-1,λ),若a∥b,
则λ= ;
解析:由题意知-6=2λ,所以λ=-3.
-3
(2)(2024·郑州月考)已知点P(-1,2),线段PQ的中点M的
坐标为(1,-1).若向量 与向量a=(λ,1)共线,则λ
= .
解析:点P(-1,2),线段PQ的中点M的坐标为(1,-
1),所以向量 =2(1-(-1),-1-2)=(4,-6),
又因为 与向量a=(λ,1)共线,所以4×1+6λ=0,解得λ
=- .

通性通法
利用向量共线的坐标表示求参数的思路
(1)利用共线向量定理a=λb(b≠0)列方程(组)求参数;
(2)利用向量共线的坐标表示直接求参数.
提醒 当两向量中存在零向量时,无法利用坐标表示求解.
【跟踪训练】
1. 已知非零向量a=(m2-1,m+1)与向量b=(1,-2)平行,
则实数m的值为(  )
C. -1
解析:非零向量a=(m2-1,m+1)与向量b=(1,-2)平行,∴-2(m2-1)-1×(m+1)=0,且m≠-1,∴m= .
2. (2024·绍兴月考)已知 =(k,2), =(1,2k), =
(1-k,-1),且相异三点A,B,C共线,则实数k= .
解析: = - =(1-k,2k-2), = - =(1
-2k,-3),由题意可知 ∥ ,所以(-3)×(1-k)-
(2k-2)(1-2k)=0,解得k=- (k=1不合题意舍去).

题型四 有向线段的定比分点坐标公式及应用
【例4】 已知点A(3,-4)与点B(-1,2),点P在直线AB
上,且| |=2| |,求点P的坐标.
解:设点P的坐标为(x,y),
因为| |=2| |,
所以当P在线段AB上时, =2 ,
所以(x-3,y+4)=2(-1-x,2-y),
所以解得
所以点P的坐标为( ,0);
当P在线段AB的延长线上时, =-2 ,
所以(x-3,y+4)=-2(-1-x,2-y),
所以解得
所以点P的坐标为(-5,8),
综上所述,点P的坐标为( ,0)或(-5,8).
【母题探究】
(变条件、变设问)若将本例条件改为“经过点P(-2,3)的直线
分别交x轴、y轴于点A,B,且| |=3| |”,求点A,B
的坐标.
解:由题设知,A,B,P三点共线,且| |=3| |.
设A(x,0),B(0,y).
①点P在A,B之间,则有 =3 ,
所以(-x,y)=3(-2-x,3),
所以解得
点A,B的坐标分别为(-3,0),(0,9).
②点P不在A,B之间,则有 =-3 ,
易得点A,B的坐标分别为(- ,0),(0,-9).
综上,点A,B的坐标分别为(-3,0),(0,9)或(- ,0),
(0,-9).
通性通法
点P分线段P1P2的比为λ,点P坐标的求法
(1)设P1(x1,y1),P2(x2,y2).若 =λ 时,则P点的坐
标为( , )(其中λ称为定比,此公式为定比分
点坐标公式,λ≠-1).
①当λ<0时,点P为外分点(点P在线段P1P2的延长线上);
②当λ>0时,点P为内分点(点P在线段P1P2上).
(2)当λ=1时,即点P是P1P2的中点( = )时,则P点坐标
为( , ).
【跟踪训练】
1. (2024·泉州月考)在△ABC中,A(2,3),B(8,-4),点G
(2,-1)在中线AD上,且 =2 ,则点C的坐标是(  )
A. (-4,2) B. (-4,-2)
C. (4,-2) D. (4,2)
解析: 设点C的坐标为(x,y),则点D的坐标为( ,
).由 =2 可得4+x=0,-2+y=-4,解得x=-4,
y=-2,故点C的坐标为(-4,-2).
2. 如图,△ABC的三个顶点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,
y2),C(x3,y3),D是边AB的中点,G是CD上的一点,且
=2,则点G的坐标为 .
( , )
解析:∵D是AB的中点,∴点D的坐标为( , ),
∵ =2,∴ =2 ,设G点坐标为(x,y),由定比分点坐
标公式可得x= = ,y= =
,即点G的坐标为( , ).
1. 下列各组向量中,共线的是(  )
C. a=(2,3),b=(2,-3)
D. a=(-3,2),b=(3,-2)
解析: 选项A中,2× -(-1)×1≠0,则a与b不共线;同
理,B,C中的两向量不共线;选项D中,2×3-(-3)×(-2)
=0,则有a∥b.
2. 已知向量e1=(-1,2),e2=(2,1),若向量a=2e1-e2,则
向量a的坐标为(  )
A. (4,3) B. (-4,3)
C. (-4,-3) D. (0,5)
解析: a=2e1-e2=(-2,4)-(2,1)=(-4,3).
3. 已知平面向量a=(1,2),b=(-2,m+1),a∥b,则2a
+3b=(  )
A. (-5,-10) B. (-4,-8)
C. (-3,-6) D. (-2,-4)
解析: 依题意a=(1,2),b=(-2,m+1),a∥b, 所
以1×(m+1)=-2×2,m=-5,即b=(-2,-4),所以
2a+3b=(2,4)+(-6,-12)=(-4,-8).故选B.
4. 已知A(1,-3),B(8, ),C(9,λ),且A,B,C三点
共线,则λ= .
解析:由A(1,-3),B(8, ),C(9,λ),可得 =
(7, ), =(8,λ+3),由A,B,C三点共线,得
∥ ,则7(λ+3)-8× =0,解得λ=1.
1
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 已知向量 =(2,4), =(0,2),则 =(  )
A. (-2,-2) B. (2,2)
C. (1,1) D. (-1,-1)
解析: ∵ =(2,4), =(0,2),∴ = -
=(-2,-2),∴ =(-1,-1).
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2. 下列向量组中,能作为基底的是(  )
A. e1=(0,0),e2=(1,-2)
B. e1=(-1,2),e2=(5,7)
C. e1=(3,5),e2=(6,10)
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解析: 对于A,因e1=0,则有e1∥e2,e1与e2不能作为基底;
对于B,因e1=(-1,2),e2=(5,7),(-1)×7-
2×5≠0,则有e1与e2不共线,e1与e2可作基底;对于C,因e1=
(3,5),e2=(6,10),则有e2=2e1,e1与e2不能作为基底;
对于D,因e1=(2,-3),e2=( ,- ),则有e1=4e2,e1
与e2不能作为基底.故选B.
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3. 已知A(3,-2),B(-1,4),若 = ,则P点的坐标
为(  )
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解析: 设P点的坐标为(x,y),则 =(-1-x,4-
y), =(-4,6),由 = ,得解得
所以P点的坐标为(0, ).
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4. 已知向量 =(7,6), =(-3,m), =(-1,
2m),若A,C,D三点共线,则m=(  )
解析:  = + =(4,m+6),因为A,C,D三点
共线,所以 与 共线,所以4×2m=-(m+6),解得m=
- .故选D.
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5. (多选)已知a=(5,4),b=(3,2),则下列向量中与2a-
3b平行的向量有(  )
C. (-2,1) D. (1,2)
解析: ∵a=(5,4),b=(3,2),∴2a-3b=(1,
2),则与2a-3b平行的向量c=(x,y)需满足y-2x=0,即
y=2x.选项A,D中向量满足,故选A、D.
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6. (多选)已知向量 =(1,-3), =(2,-1), =
(m+1,m-2),若A,B,C为三角形的顶点,则实数m可以
是(  )
A. -2
C. 1 D. -1
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解析: 若A,B,C三点不共线即可作为三角形的顶点.因为 = - =(2,-1)-(1,-3)=(1,2), = - =(m+1,m-2)-(1,-3)=(m,m+1),假设A,B,C三点共线,则1×(m+1)-2m=0,即m=1.所以只要m≠1,A,B,C三点即可作为三角形的顶点.故选A、B、D.
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7. 已知向量a=(2,-3),b=(1,2),p=(9,4),若p=
ma+nb,则m+n= .
解析:由于p=ma+nb,即(9,4)=(2m,-3m)+(n,
2n)=(2m+n,-3m+2n),所以解得
所以m+n=7.
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8. 如果向量a=(k,1),b=(4,k)共线且方向相反,则k
= .
解析:∵a与b共线且方向相反,∴存在实数λ(λ<0),使得b=
λa,即(4,k)=λ(k,1)=(λk,λ),∴解得
或(舍去).
-2
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9. 已知点A(2,3),B(4,-3),点P在线段AB的延长线上,
且|AP|=2|BP|,则点P的坐标为 .
解析:设点P的坐标为(x,y),由条件可知 =-2 ,由定
比分点坐标公式可知即点P的坐标为(6,-
9).
(6,-9)
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10. 已知向量 =(4,3), =(-3,-1),点A(-1,-2).
(1)求线段BD的中点M的坐标;
解:设B(x1,y1),
因为 =(4,3),A(-1,-2),
所以(x1+1,y1+2)=(4,3),
所以解得
所以B(3,1).
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同理可得D(-4,-3),设BD的中点M(x2,y2),
则x2= =- ,y2= =-1,
所以M(- ,-1).
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(2)若点P(2,y)满足 =λ (λ∈R),求实数λ与y的值.
解:因为 =(3,1)-(2,y)=(1,1-y),
=(-4,-3)-(3,1)=(-7,-4),
又 =λ (λ∈R),
所以(1,1-y)=λ(-7,-4)=(-7λ,-4λ),
所以解得
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11. (2024·南平质检)已知A(-3,0),B(0,-2),O为坐标
原点,点C在∠AOB内,| |=2 ,且∠AOC= ,设 =
λ + (λ∈R),则λ=(  )
A. 1
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解析: 由题设知,C在第三象限内,又| |=2 且
∠AOC= ,所以C(-2,-2),所以 =(-2,-2),而
=(-3,0), =(0,-2),则 =λ + ,即
(-2,-2)=λ(-3,0)+(0,-2)=(-3λ,-2),可
得λ= .故选D.
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12. (多选)(2024·韶关月考)已知λ,μ∈R, =(λ,1),
=(-1,1), =(1,μ),则(  )
C. 若A是BD的中点,则B,C两点重合
D. 若点B,C,D共线,则μ=1
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解析: A选项, + = - + - = -
=(λ,1)-(1,μ)=(λ-1,1-μ),A选项正确;B选
项,若 ∥ ,则λ·μ=1,故也可取λ=3,μ= ,B选项错
误;C选项,若A是BD的中点,则 =- ,即(λ,1)=
(-1,-μ) λ=μ=-1,所以 = =(-1,1),所以
B,C两点重合,C选项正确;D选项,由于B,C,D三点共线,所以 ∥ , = - =(-1,1)-(λ,1)=(-1-λ,0), = - =(1,μ)-(λ,1)=(1-λ,μ-1),则(-1-λ)×(μ-1)=0×(1-λ) λ=-1或μ=1,所以D选项错误.
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13. 已知A(0,5),B(-1,0),C(3,4),D是BC上一点且
△ACD的面积是△ABC面积的 ,则△ABC的重心G的坐标
是 ,D的坐标是 .
解析:由题可得△ABC的重心G的坐标为( , ),即
( ,3).由题意得 =3 .设D(x,y),则 =(x+
1,y), =(3-x,4-y),所以x+1=3(3-x),y=3
(4-y),解得x=2,y=3,即D(2,3).
( ,3)
(2,3)
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14. 已知点O(0,0),A(1,2),B(4,5),且 = +
t ,试问:
(1)当t为何值时,点P分别在x轴上、y轴上、第二象限?
解:由题意得 =(1,2), =(3,3),
∴ = +t =(1,2)+t(3,3)=(1+3t,2+3t).
(1)若点P在x轴上,则有2+3t=0,解得t=- ;
若点P在y轴上,则有1+3t=0,解得t=- ;
若点P在第二象限,则有解得- <t<- .
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(2)四边形OABP能否成为平行四边形?若能,求出相应的t
值;若不能,请说明理由.
解:不能.理由: = - =(3-3t,3-3t),若
四边形OABP是平行四边形,则有 = ,即有3-3t=1
且3-3t=2,这显然是不可能的.因此,四边形OABP不能
成为平行四边形.
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15. 如图所示,已知点A(4,0),B(4,4),C(2,6),则直
线AC和OB的交点P的坐标为 .
(3,3)
解析:设P(x,y),则 =(x,y),因为 =(4,4),且 与 共线,所以4x=4y,即x=y.又 =(x-4,y), =(-2,6),且 与 共线,则得(x-4)×6-y×(-2)=0,解得x=y=3,所以点P的坐标为(3,3).
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16. 设向量a=(λ+2,λ2- cos 2α),b=(m, + sin α),其中
λ,m,α为实数,若a=2b,求 的取值范围.
解:由a=2b,知

∴ = =2- ,
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∵ cos 2α+2 sin α=- sin 2α+2 sin α+1
=-( sin α-1)2+2,-1≤ sin α≤1,
∴-2≤ cos 2α+2 sin α≤2,
∴-2≤λ2-m=(2m-2)2-m≤2,
∴ ≤m≤2,
∴-6≤2- ≤1,
即-6≤ ≤1,
∴ 的取值范围为[-6,1].
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谢 谢 观 看!