第03讲 平面向量的数量积及其应用 （高效培优讲义）（解析版）

第03讲平面向量的数量积及其应用目录考情探究 2知识梳理 3探究核心考点 4考点一求平面向量的数量积 4考点二辨析数量积的运算律 9考点三模长综合计算 10考点四夹角综合计算 14考点五垂直综合计算 17考点六求投影向量 19考点七求参数值或范围的综合计算 20考点八数量积范围的综合问题 24三阶突破训练 29基础过关 29能力提升 34真题感知 42一、5年真题考点分布5年考情考题示例考点分析关联考点2025年全国二卷，第12题,5分向量垂直的坐标表示坐标计算向量的模平面向量线性运算的坐标表示2024年新I卷，第3题,5分向量垂直的坐标表示平面向量线性运算的坐标表示2024年新Ⅱ卷，第3题,5分数量积的运算律已知数量积求模垂直关系的向量表示模长的相关计算2023年新I卷，第3题,5分向量垂直的坐标表示利用向量垂直求参数平面向量线性运算的坐标表示2023年新Ⅱ卷，第13题,5分数量积的运算律向量的模长运算2022年新Ⅱ卷，第4题,5分数量积及向量夹角的坐标表示平面向量线性运算的坐标表示2021年新I卷，第10题,5分数量积的坐标表示坐标计算向量的模逆用和、差角的余弦公式化简、求值二倍角的余弦公式2021年新Ⅱ卷，第15题,5分数量积的运算律无二、命题规律及备考策略【命题规律】本节内容是新高考卷的必考内容，设题稳定，难度不定，分值为5分【备考策略】1通过物理中功等实例理解平面向量数量积的概念及其物理意义,会计算平面向量的数量积2会用数量积判断两个平面向量的垂直关系3能用坐标表示平面向量的数量积，并会表示及计算两个平面向量的夹角4会用向量方法解决简单的平面几何问题、力学问题以及其他实际问题,体会向量在解决数学和实际问题中的作用5会用数量积解决向量中的最值及范围问题【命题预测】本节一般考查平面向量数量积的表示和计算、在平面几何图形中的范围及最值等应用，易理解，易得分，需重点复习。知识点1平面向量的数量积的定义及性质（1）数量积的定义一般地，当a与b都是非零向量时，称abcos<a,b>为向量a与b的数量积（也称内积），记作a（2）数量积的性质①|②a⋅a=|a③a⊥b⇔知识点2平面向量的夹角及其公式定义：已知两个非零向量a,b，O是平面上的任意一点，作OA=a，OB=b，则∠AOB=θ注意：①当θ=0时，向量a与b同向；②当θ=π2时，向量a与b垂直，记作③当θ=π时，向量a与b反向注意：只有两个向量的起点重合时所对应的角才是两向量的夹角，如图所示，∠BAC不是向量CA与AB的夹角．作AD=CA，则∠BAD才是向量CA与向量的夹角公式：cos〈a知识点3平面向量数量积的运算律已知向量a,b,（1）交换律：a⋅b=（2）数乘结合律：λa⋅（3）分配律：(a+注意：（1）向量的数量积不满足消去律；若a,b,c均为非零向量，且（2）(a⋅b)⋅c≠a⋅(b⋅c)，因为a⋅（3）推论：a±知识点4平面向量数量积中的坐标运算若a=x1,y1，b=（1）a⋅b=x1x2+（2）|a|2=x12+y（3）a⊥b⇔x1（4）若a，b为非零向量，则cosθ=a⋅b|a||b知识点5投影向量向量的投影①定义：如图，设a，b是两个非零向量，AB=a，CD=b，作如下的变换：过AB的起点A和终点B，分别作CD所在直线的垂线，垂足分别为A1，B1，得到A1B1，则称上述变换为向量a向向量b②计算：设与b方向相同的单位向量为e，a与b的夹角为θ，则向量a在向量b上的投影向量是|a|cosθe.考点一求平面向量的数量积典例1．（2025·四川绵阳·三模）已知平面向量，若，则（

）A． B．0 C．1 D．2【答案】A【分析】根据平面向量平行的坐标表示求出，再根据数量积的坐标表示求解即可.【详解】由，，则，即，此时，则.故选：A.典例2．（2025·云南昭通·模拟预测）在中，已知，，，则（

）A．36 B．18 C． D．【答案】D【分析】由余弦定理求出，然后由向量数量积的定义求解即可.【详解】在中，已知，，，由余弦定理得.故选：D．典例3．（2025·江苏·一模）已知平面向量是两个单位向量，在上的投影向量，则（）A．1 B． C． D．【答案】B【分析】根据给定条件，利用投影向量的定义及数量积的运算律求解.【详解】由在上的投影向量，得，则，而是单位向量，因此，又是单位向量，所以.故选：B典例4．（2025·河北·模拟预测）若，，，则（

）A．6 B．8 C．9 D．12【答案】B【分析】令，，得，由平面向量数量积运算律即可即可.【详解】令，，则，.故选：B.典例5．（2025·河北保定·三模）如图，在四边形中，，，，为线段的中点，，则（

）A．3 B． C． D．【答案】D【分析】在中，由余弦定理可得，在中易得，，即可利用数量积的定义求解.【详解】在中，由余弦定理可得，则，由，可得，又为线段中点，则，又，则，，且，所以.故选：D.跟踪训练1．（2025·河北邯郸·二模）已知平面向量，若，则（

）A． B． C． D．【答案】A【分析】先根据向量的数乘和加法运算求出与的坐标，再利用向量数量积的坐标运算公式计算它们的数量积，最后通过化简得到与的关系式．【详解】，即．故选：A.跟踪训练2．（2025·江苏连云港·模拟预测）已知为的高，且，则（

）A． B．2 C． D．【答案】A【分析】，根据垂直计算即可.【详解】因为为的高，所以,故选：A.跟踪训练3．（2025·山西·三模）已知向量，，均为单位向量，且，则（

）A．0 B． C．2 D．【答案】D【分析】由数量积的运算律变形为和，再分别平方后可得.【详解】由，，，有，又由，，，有，故.故选：D跟踪训练4．（2025·广东佛山·三模）如图，已知矩形的边长满足，以为圆心的圆与相切于，则（

）A． B．C．8 D．【答案】A【分析】由，根据等面积可得，由及向量数量积几何意义求解即可.【详解】由已知条件可知，，因此．故．故选：A跟踪训练5．（2025·湖北黄冈·模拟预测）在中，，，，则（

）A．2 B． C．3 D．【答案】C【分析】根据得出，再利用向量的线性运算得出，即可求出.【详解】因为，所以，即，所以，即，因为，则，则，所以.故选：C.考点二辨析数量积的运算律典例1．设、是任意两个非零向量，则“”是“”的（

）充分不必要条件 B．必要不充分条件 C．充要条件 D．既不充分又不必要条件【答案】C【分析】利用充分条件、必要条件的定义，结合向量垂直关系与数量和意义判断.【详解】由，得；反之当，也可推出，所以“”是“”的充要条件.故选：C典例2．设为非零向量，，则“夹角为钝角”是“”的（

）A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充分必要条件 D．既不充分也不必要条件【答案】A【分析】将模的关系平方得到，进而判断即可.【详解】由，平方得，，即，又因为，即，所以，所以夹角为钝角或平角，所以“夹角为钝角”是“”的充分不必要条件.故选：A跟踪训练1．设，是两个非零向量，则“”是“与的夹角为钝角”的（

）A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充分必要条件 D．既不充分又不必要条件【答案】B【分析】根据平面向量数量积定义可知当夹角为时，数量积也成立，即可得出结论.【详解】若，则与的夹角可能为，不一定是钝角，因此充分性不成立；若与的夹角为钝角，则可得，因此可得，所以充分性成立，即“”是“与的夹角为钝角”的必要不充分条件.故选：B跟踪训练2．在△中，“”是“△为钝角三角形”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】D【分析】利用充分、必要性的定义，结合向量数量积的定义及钝角三角形的性质判断题设条件间的推出关系，即可知答案.【详解】由，即，又，所以，不能推出△为钝角三角形，充分性不成立；△为钝角三角形时，若，则，不能推出，必要性不成立.所以“”是“△为钝角三角形”的既不充分也不必要条件.故选：D考点三模长综合计算典例1．（2025·山东泰安·模拟预测）已知向量，若，则（

）A． B． C． D．【答案】C【分析】根据向量的数量积坐标公式计算得出，最后应用模长公式计算求解.【详解】因为，所以，所以.

故选：C.典例2．（2025·湖北·模拟预测）已知向量，满足，且在上的投影向量为单位向量，则（

）A．1 B． C．3 D．2【答案】D【分析】由题意可得，进而可得，设设，，计算可求.【详解】因为在上的投影向量为单位向量，所以，所以，所以，设，，可得，两边平方得，所以，令，则，解得或，当时，这时，此时，此时，不符合题意，当时，即，此时.故选：D.典例3．（2025·海南·模拟预测）已知平面向量满足，若，则（

）A．2 B． C． D．【答案】D【分析】将两边平方，可得，继而根据，即可求得答案.【详解】由于，，故，即，则，故，故选：D典例4．（2025·广东广州·模拟预测）某货船执行从A港口到B港口的航行任务，B港口在A港口的正北方向．已知河水的速度为向东2m/s．若货船在静水中的航速为4m/s，船长调整船头方向航行，使得实际路程最短．则该船完成此段航行的实际速度为（

）A．2m/s B．m/s C．4m/s D．m/s【答案】B【分析】利用船实际航行速度与水流速度垂直，结合向量数量积求出夹角及模长即可求解.【详解】设船在静水中的速度为，水流速度为，船实际航行速度为，则，则，设，由船需要准确到达正北方向的B点，得，则，解得，而，于是，，所以该船完成此段航行的实际速度为m/s.故选：B.跟踪训练1．（2025·山东济宁·模拟预测）已知向量，，若，则（

）A． B．6 C．9 D．【答案】B【分析】利用向量共线求得，进而由向量的坐标运算求得的坐标，可求模.【详解】因为，所以，解得，，所以，所以.故选：B.跟踪训练2．（2025·河南·模拟预测）已知，则（

）A．1 B．2 C． D．【答案】D【分析】利用数量积可求.【详解】，故.故选:D.跟踪训练3．（2025·山东烟台·三模）已知向量，满足，，且，则（

）．A． B．2 C． D．6【答案】C【分析】先根据数量积的运算律求出，再根据结合数量积的运算律即可得解.【详解】由，得，所以，所以.故选：C.跟踪训练4．一条东西方向的河流两岸平行，河宽，河水的速度为向正东．一艘小货船准备从河南岸码头P处出发，航行到河对岸Q（与河的方向垂直）的正西方向并且与Q相距的码头M处卸货，若水流的速度与小货船航行的速度的合速度的大小为，则当小货船的航程最短时，小货船航行速度的大小为（

）A． B． C． D．【答案】C【分析】由已知条件求解直角三角形，根据向量的平行四边形法则，结合向量的模长公式，即可求解小货船航行速度的大小．【详解】解：由题意，当小货船的航程最短时，航线路线为线段，设小货船航行速度为，水流的速度为，水流的速度与小货船航行的速度的合速度为，作出示意图如下：，，在中，有，所以，，，所以，所以，所以小货船航行速度的大小为，故选：C.考点四夹角综合计算典例1．（2025·江苏盐城·模拟预测）已知向量、满足，，，则、的夹角为（

）A． B． C． D．【答案】A【分析】利用平面向量数量积的运算性质求出的值，即可得出、的夹角.【详解】因为，，，所以，故，所以，即、的夹角为.故选：A.典例2．（2025·安徽合肥·模拟预测）已知非零向量与不共线，且满足，与的夹角为，则向量与向量的夹角为（

）A． B． C． D．【答案】A【分析】设向量与向量的夹角为，设，进而利用向量的夹角公式列出等式，解方程即可求得答案.【详解】设向量与向量的夹角为，,设，则，则，与的夹角为，所以，则，即，可得,解得（舍）或，则．故选：A．典例3．（2025·安徽合肥·模拟预测）已知，在上的投影向量为，则向量与夹角余弦值为（

）A． B． C． D．【答案】A【分析】设向量与夹角为，利用投影向量的定义求得，进而求出，再利用两向量的夹角公式即可求得.【详解】设向量与夹角为，因为在上的投影向量为，即，解得，则，设向量与夹角为，则.故选：A.典例4．（2025·全国·模拟预测）已知向量，，则（

）A． B． C． D．【答案】C【分析】根据已知向量，，利用向量减法求出和，再通过点积计算求出，通过模长计算求出和，利用向量夹角的余弦公式求解.【详解】，故选：C.跟踪训练1．（2025·重庆·模拟预测）已知为单位向量，，若，则与的夹角为（

）A．30° B．60° C．120° D．150°【答案】B【分析】根据给定条件，利用数量积的运算律求出，再利用夹角公式求解.【详解】依题意，，由，得，解得，则，而，解得，所以与的夹角为.故选：B跟踪训练2．（2025·山东德州·三模）平面向量满足，且，则向量的夹角为（

）A． B． C． D．【答案】B【分析】根据平面向量的数量积公式及运算律计算求解.【详解】平面向量满足，且，所以，即得，，设向量的夹角为，则，则向量的夹角为.故选：B.跟踪训练3．（2025·海南省直辖县级单位·模拟预测）已知向量，，则（

）A． B． C． D．【答案】A【分析】先计算出，利用向量夹角余弦公式得到，由同角三角函数关系求出答案.【详解】由题意得，，，故，由向量夹角性质得，则.故选：A.考点五垂直综合计算典例1．（2025·北京大兴·三模）已知平面向量，，若，则实数（

）A． B．1 C．或1 D．4【答案】C【分析】根据向量垂直的坐标表示即可求出的值.【详解】因为，所以.因为，所以所以.解得.故选：C.典例2．（2025·辽宁·三模）若向量，，则（

）A． B． C． D．【答案】A【分析】利用平面向量垂直的坐标运算，化简即可得到答案.【详解】由，得，因为，所以，所以.故选：A.跟踪训练1．（2025·陕西延安·模拟预测）已知向量，，若，则（

）A． B． C． D．【答案】A【分析】根据向量线性运算和向量数量积运算的坐标表示，求出参数，再求出结果.【详解】由，可得，因为，所以，即，解得，则，则.故选：A.跟踪训练2．（2025·湖北武汉·模拟预测）已知向量，，若，则（

）A． B． C． D．【答案】B【分析】利用向量线性运算的坐标表示及向量垂直的坐标表示，列式求解.【详解】由向量，，得，由，得，所以.故选：B考点六求投影向量典例1．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）向量，，则向量在方向上的投影向量为（

）A． B． C． D．【答案】D【分析】根据给定条件，利用投影向量的定义求解.【详解】向量，，则，，所以向量在方向上的投影向量为.故选：D典例2．（2025·贵州贵阳·模拟预测）已知向量和满足，则向量在向量上的投影向量为（

）A． B． C． D．【答案】A【分析】先计算向量，再应用投影向量公式计算求解.【详解】，则向量，则在的投影向量为，故选:A．跟踪训练1．（2025·福建漳州·模拟预测）已知平面内三点，则向量在上的投影向量为（）A． B． C． D．【答案】D【分析】求出，求出即可求出向量在上的投影向量.【详解】因为，所以，所以，，所以向量在上的投影向量为.故选：D.跟踪训练2．（2025·辽宁·模拟预测）已知平面向量，则向量在向量上的投影向量为（

）A． B． C． D．【答案】D【分析】由向量的坐标运算和投影向量的定义计算即可．【详解】因为，所以，，，所以向量在向量上的投影向量为．故选：D．考点七求参数值或范围的综合计算典例1．（2025·湖北黄冈·模拟预测）已知向量，向量在向量上的投影向量是，且，则（

）A． B． C．2 D．【答案】B【分析】由投影向量的公式可求的值，将转化为，则可代入的值进行计算求得结果。【详解】由得，因为在上的投影向量为，所以，，即，代入与得，解得.故选：B.典例2．（2025·北京·二模）设圆的圆心为，直线与该圆相交于两点．若，则实数（

）A．1 B．3或1 C．3 D．3或【答案】D【分析】联立直线圆的方程，结合向量数量积的坐标表示，列出等式求解即可.【详解】将直线代入圆的方程可得：，，设，所以，，则，所以，化简得：，解得：或，故选：D典例3．（2025·江西景德镇·模拟预测）已知向量，若在上的投影向量相等，则的最小值为（

）A．2 B．1 C． D．【答案】A【分析】由投影向量的定义及向量相等得，再应用向量数量积的坐标表示得，最后应用基本不等式求目标式的最小值.【详解】由题意，可得，故，即，所以，当且仅当时取等号，所以的最小值为2.故选：A典例4．（2025·河南·三模）在中，向量，，若为锐角，则实数x的取值范围为（

）A． B．C． D．【答案】A【分析】根据题意且与不共线，然后利用数量积的坐标运算及共线的向量坐标运算列不等式求解即可.【详解】因为为锐角，则且与不共线．由得，，则，解得．若与共线，则，即，解得或，所以且，即x的取值范围是．故选：A跟踪训练1．（2025·山东临沂·二模）已知，若向量与向量互相垂直，则（

）A． B． C．5 D．【答案】C【分析】依题意可得、、、均不为，将两式相除得到，再由及两角和的正切公式计算可得.【详解】因为，，显然、、、均不为，所以，即，所以，所以，因为向量与向量互相垂直，所以则，又，解得.故选：C跟踪训练2．（2025·安徽·模拟预测）已知单位圆上有两点，，设向量，，若，则实数的值为（

）A． B． C．1 D．2【答案】B【分析】由题意，，由得，进而可得.【详解】由题可得，，，因为，，且，所以，，解得.故选：B跟踪训练3．（2025·安徽·一模）已知两个非零向量的夹角为，且，则的取值范围是（

）A． B．C． D．【答案】C【分析】先应用平面向量的数量积公式及运算律化简，再设，再分类讨论计算求解.【详解】.由，得，即.设，则关于的方程有正实根.当时，不符合条件；当时，符合条件；当时，或，解得.综上可得.故选：C考点八数量积范围的综合问题典例1．（2025·北京海淀·三模）已知中，，，则的取值范围是（

）A． B． C． D．【答案】D【分析】由正弦定理求外接圆半径，在其外接圆中连接，由，讨论的位置情况确定范围.【详解】由题设，外接圆半径为，如下图，外接圆中连接，可得，，所以，当反向共线时最小，最小值为；当同向共线时最大，最大值为20，所以.故选：D典例2．（2025·四川巴中·二模）已知点在圆上，点的坐标为为原点，则的取值范围是（

）A． B． C． D．【答案】A【分析】设，且，，再应用向量数量积的坐标表示及三角恒等变换化简，最后应用正弦型函数的性质求范围.【详解】由题设，设，则.利用辅助角公式：因为，所以.综上，的取值范围是.故选：A典例3．（2025·四川宜宾·三模）如图，在等边中，，以为直径分别作半圆，是两段半圆弧上的动点，则的取值范围是（

）A． B． C． D．【答案】D【分析】建立两个不同的平面直角坐标系，对点位置分类讨论，结合圆的参数方程设出其坐标，利用平面向量积的坐标表示将表示为三角函数，再利用辅助角公式结合三角函数的有界性求解值域，最后两种情况再取并集即可.【详解】首先，作的中点，我们对的位置分类讨论，当在以为圆心的半圆弧上运动时，如图，以中点为原点建立平面直角坐标系，因为在等边中，，所以，，则半圆的方程为，的参数方程为是参数，且，得到，故，，则，因为，所以，得到，即，故，即此时，其次，作的中点，当在以为圆心的半圆弧上运动时，如图，以中点为原点建立平面直角坐标系，因为在等边中，，所以，，则半圆的方程为，的参数方程为是参数，且，得到，故，，则，因为，所以，得到，即，故，即此时，综上，可得，故D正确.故选：D跟踪训练1．（2025·安徽滁州·二模）已知三点在单位圆上运动，且，则的取值范围为（

）A． B． C． D．【答案】A【分析】设的中点为，得，，将化为，根据可得结果.【详解】设的中点为，因为，，所以，，，因为，所以.

故选：A跟踪训练2．（2025·山东·一模）设为单位向量，且，若向量满足，则的取值范围为（

）A． B．C． D．【答案】C【分析】假设点坐标，由此可得对应点的轨迹，采用三角换元法，根据向量坐标运算可将表示为关于的函数，结合正弦函数值域可求得结果.【详解】由题意可设：，，，，，，即，可令，，，.故选：C.跟踪训练3．（2025·湖南长沙·模拟预测）已知向量，若，则的取值范围是（

）A． B． C． D．【答案】A【分析】由向量夹角的公式变形后再讨论夹角范围可得.【详解】设向量的夹角为，则，设的起点在原点，与轴正方向的夹角为由可得与轴正方向的夹角为，由可得的终点在第四象限，当两向量反向共线时，夹角最大，当的终点趋于正方向时，夹角趋近于，所以，则，所以．故选：A.跟踪训练4．（2025·江苏泰州·二模）在等边中，，P为所在平面内的一个动点，若，则的最大值为（）A．4 B． C． D．6【答案】B【分析】建立平面直角坐标系，假设点的坐标，进而可表示成关于角的三角函数，结合辅助角公式及正弦函数的图象可求其最大值.【详解】以为原点，建立如图所示的平面直角坐标系，，点在以为圆心，1为半径的圆上，设为等边三角形，，，，，当，即时，，故选：B.一、单选题1．（2025·全国·模拟预测）已知向量满足，若，则（

）A． B． C．1 D．2【答案】B【分析】利用向量数量积的定义，列出等式即可求出的值．【详解】因为，所以，解得，故选：B2．（2025·四川广安·模拟预测）已知向量，，若向量满足且，则向量的坐标为（

）A． B． C． D．【答案】A【分析】设向量的坐标为，运用向量坐标运算，联立即可求解.【详解】设，根据题意有：，解方程组得：，因此.故选：A.3．（2025·广东惠州·模拟预测）已知向量，满足，，与的夹角为，则（

）A．2 B．4 C． D．【答案】C【分析】法一：对，两边平方再开方计算可得答案；法二：由向量减法的几何意义和已知条件可得答案.【详解】法一：，即；法二由向量减法的几何意义和已知条件易知，如图，若，，，，，则，，故.故选：C.4．（2025·四川达州·模拟预测）已知向量，的夹角为120°，，，则A． B．2 C． D．【答案】C【分析】由计算即可.【详解】因为，所以，故选：C.5．（2025·全国·模拟预测）已知向量．则向量在向量上的投影向量为（

）A． B． C． D．7【答案】A【分析】由投影向量计算公式可得答案.【详解】向量在向量上的投影向量是.故选：A．6．（2025·甘肃酒泉·模拟预测）已知是边长为的等边三角形，点，分别是边，的中点，连接并延长到点，使得，则的值为（

）A． B． C． D．【答案】A【分析】通过建立直角坐标系，根据题意求出向量的坐标，利用数量积的坐标运算求的值即可.【详解】如图，以所在直线为轴，为坐标原点，所在直线为轴，建立直角坐标系，由题意可得，，，，则，设，由得，，所以所以，所以，所以.故选：A.7．（2025·湖北武汉·模拟预测）如图，在平行四边形ABCD中，为CD的中点，若，则（

）A．1 B． C． D．2【答案】A【分析】利用平行四边形的性质，将与用和表示出来，然后根据向量数量积的运算律进行展开，最后结合已知条件求解AB的长度.【详解】用和表示与，在平行四边形中，.因为为的中点，所以，又因为在平行四边形中，则.那么，，，所以.

已知，，则.可得：.

已知，，设，则，即，.所以.

因为，即，得，则或.因为AB为平行四边形的边，长度不为，所以舍去，故.

故选：A.二、多选题8．（2025·河北·模拟预测）已知，且向量的夹角为，下列说法正确的是（

）A．B．C．向量和的夹角为D．若，则【答案】BD【分析】通过向量的数量积公式以及向量模长公式等进行计算和判断.【详解】因为，且向量的夹角为，对于选项A：，则A错误；对于选项B：要使得，则它们的数量积为0.即，则B正确；对于选项C：因为，则，则C错误；对于选项D：因为，所以，解得，则D正确．故选：．9．（2025·河北保定·三模）已知平面向量．与的夹角为，则（

）A． B．C． D．在上的投影向量为【答案】BC【分析】根据给定条件，利用向量的坐标运算逐项求解判断.【详解】对于A，因为，即不存在实数使，所以与不共线，故A不正确；对于B，，所以，故B正确；对于C，因为，，所以故C正确；对于D，在上的投影向量为.故D不正确.故选：BC.10．（2025·安徽·模拟预测）已知平面直角坐标系中，坐标原点为，则（

）A．若，则 B．若，则C．不可能为单位向量 D．若，则【答案】AD【分析】利用向量共线的坐标形式判断A，利用向量垂直的坐标形式判断B，由特例判断C，由向量模的坐标公式计算后判断D.【详解】若，则，解得，A正确；若，则，解得，B错误；由题设，当时，是单位向量，C错误；若，则，D正确，故选：AD.一、单选题11．（2025·江西新余·模拟预测）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.【详解】由于，则，又由可得，即，即，对于选项，，故错误；对于选项，由于，则，即，所以，故正确；对于选项，，故错误；对于选项，，故错误．故选：．12．（2025·湖南长沙·模拟预测）对于非零向量，，“”是“与方向相反”的（

）条件.A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充分必要条件 D．既不充分也不必要条件【答案】C【分析】应用向量数量积的运算律及得，结合充分、必要性定义判断即可.【详解】由，得，所以，于是与方向相反，充分性成立；反之，若与方向相反，则，必要性成立.故选：C13．（2025·河南新乡·模拟预测）在中，记、，向量、满足，，，则此三角形AOB的面积是（

）A． B． C． D．【答案】A【分析】应用向量夹角公式计算求出余弦值，再结合同角三角函数关系得出是，最后结合面积公式计算求解.【详解】在中，、，，又，，解得，进而由向量夹角公式得，于是，，故选：A.14．（2025·湖北·模拟预测）已知是边长为1的正三角形，点在上且，是上一点且，则（

）A． B． C． D．1【答案】C【分析】利用平面向量的线性定理将求出来，然后利用向量的数量积公式求出的值.【详解】∵，∴，∴三点共线，∴， ∴，∴．∴，∴，故选：C．15．（2025·河北秦皇岛·模拟预测）已知直线与：交于两点，若在上的投影向量的模为，则的值为（

）A． B． C． D．【答案】D【分析】根据条件，将问题转化成圆心到直线的距离为，利用点到线的距离公式，即可求解.【详解】因为的标准方程为，圆心为，半径为，又易知直线过定点，如图，过作于，因为在上的投影向量的模为，则，所以，则，解得，故选：D.16．（2025·河北秦皇岛·模拟预测）已知，是单位向量，且，若向量满足，则的最大值为（

）A．2 B． C． D．1【答案】B【分析】设，，，利用得到，转化为圆心到原点的距离加上圆的半径可得答案.【详解】因为，是单位向量，且，所以，又因为，所以，设，，，则，所以，因为，所以，可得，化简得，配方得，表示以为圆心，为半径的圆，圆心到原点的距为，则的最大值为圆心到原点的距离加上圆的半径，即为.故选：B.17．（2025·山东·三模）如图是八卦图以及根据八卦图抽象得到的正八边形，若，则正八边形的边长为（

）A． B． C．2 D．1【答案】D【分析】以点为坐标原点，分别为轴建立如图所示的平面直角坐标系，设正八边形边长为，表示出各个点的坐标，进一步表示出，从而列方程求解.【详解】以点为坐标原点，分别为轴建立如图所示的平面直角坐标系，设正八边形的边长为，因为正八边形的外角为，所以，，，，，，，，，，所以，因为，而，故，解得.故选：D.二、多选题18．（2025·安徽·三模）在中，，，，则（

）A． B．C．的面积为 D．【答案】ACD【分析】作出的重心，结合重心向量的表示及垂直关系的向量表示求出，再结合余弦定理及三角形面积公式求解判断各选项.【详解】对于A，设AC，BC的中点分别为E，F，的重心为G，由，，得，，由，得，则，，A正确；对于B，由，，得，，在中，由余弦定理得，解得，则，因此，B错误；对于C，，C正确；对于D，设AB的中点为M，则，而，则，D正确.故选：ACD19．（2025·江西新余·模拟预测）已知矩形中，，，，，其中，，，则（

）A．是定值 B．若，则C． D．【答案】BCD【分析】举例可说明不是定值，当时，由可确定的值，再利用向量的线性运算可求，设线段的中点，则，再利用基本不等式可确定C，由即可确定D.【详解】当时，与重合，，当时，，与重合，，故A错误；当时，，而，故，则，故正确；取线段的中点，因为，故点在以为圆心、为半径的圆上,与分别交于，且在矩形内（含边上位置），，，当点在处时，取得最大值，，故正确；，故正确.故选：.20．已知，与夹角为，若且，则下列说法正确的是（

）A．当时，在上的投影向量为 B．当时，C．当时， D．的最大值为0【答案】BCD【分析】根据已知得是边长为2的等边三角形，且，由投影向量的定义及向量的线性关系判断A；由题设在中边的中线上，进而有判断B；应用向量数量积的运算律及模长列方程求参数值判断C；化，进而得到，结合有，即可得判断D.【详解】由题设，是边长为2的等边三角形，且，A：当时，，又，即，故在上的投影向量为，错；B：当时，，即在中边的中线上，又为等边三角形，故，即，对；C：当时，，则，所以，所以，即，又，故（负值舍），对；D：,由，即①，所以，要使该值最大，只需最小，由①得，则，所以，对.故选：BCD一、单选题21．（2025·全国一卷·高考真题）帆船比赛中，运动员可借助风力计测定风速的大小与方向，测出的结果在航海学中称为视风风速.视风风速对应的向量是真风风速对应的向量与船行风风速对应的向量之和，其中船行风风速对应的向量与船速对应的向量大小相等、方向相反.图1给出了部分风力等级、名称与风速大小的对应关系.已知某帆船运动员在某时刻测得的视风风速对应的向量与船速对应的向量如图2所示（线段长度代表速度大小，单位：m/s），则该时刻的真风为（

）级数名称风速大小（单位：m/s)2轻风1.6~3.33微风3.4~5.44和风5.5~7.95劲风8.0~10.7A．轻风 B．微风 C．和风 D．劲风【答案】A【分析】结合题目条件和图写出视风风速对应的向量和船行风速对应的向量，求出真风风速对应的向量，得出真风风速的大小，即可由图得出结论.【详解】由题意及图得，视风风速对应的向量为：，视风风速对应的向量，是真风风速对应的向量与船行风速对应的向量之和，船速方向和船行风速的向量方向相反，设真风风速对应的向量为，船行风速对应的向量为，∴，船行风速：，∴，，∴由表得，真风风速为轻风，故选：A.22．（2025·北京·高考真题）在平面直角坐标系中，，.设，则的取值范围是（

）A． B． C． D．【答案】D【分析】先根据，求出，进而可以用向量表示出，即可解出．【详解】因为，，由平方可得，，所以．，，所以，，又，即，所以，即，故选：D.23．（2024·北京·高考真题）设，是向量，则“”是“或”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】B【分析】根据向量数量积分析可知等价于，结合充分、必要条件分析判断.【详解】因为，可得，即，可知等价于，若或，可得，即，可知必要性成立；若，即，无法得出或，例如，满足，但且，可知充分性不成立；综上所述，“”是“或”的必要不充分条件.故选：B.24．（2024·全国甲卷·高考真题）设向量，则（

）A．“”是“”的必要条件 B．“”是“”的必要条件C．“”是“”的充分条件 D．“”是“”的充分条件【答案】C【分析】根据向量垂直和平行的坐标表示即可得到方程，解出即可.【详解】对A，当时，则，所以，解得或，即必要性不成立，故A错误；对C，当时，，故，所以，即充分性成立，故C正确；对B，当时，则，解得，即必要性不成立，故B错误；对D，当时，不满足，所以不成立，即充分性不立，故D错误.故选：C.25．（2024·新课标Ⅱ卷·高考真题）已知向量满足，且，则（

）A． B． C． D．1【答案】B【分析】由得，结合，得，由此即可得解.【详解】因为，所以，即，又因为，所以，从而.故选：B.26．（2024·新课标Ⅰ卷·高考真题）已知向量，若，则（

）A． B． C．1 D．2【答案】D【分析】根据向量垂直的坐标运算可求的值.【详解】因为，所以，所以即，故，故选：D.27．（2023·北京·高考真题）已知向量满足，则（

）A． B． C．0 D．1【答案】B【分析】利用平面向量数量积的运算律，数量积的坐标表示求解作答.【详解】向量满足，所以.故选：B28．（2023·全国乙卷·高考真题）正方形的边长是2，是的中点，则（

）A． B．3 C． D．5【答案】B【分析】方法一：以为基底向量表示，再结合数量积的运算律运算求解；方法二：建系，利用平面向量的坐标运算求解；方法三：利用余弦定理求，进而根据数量积的定义运算求解.【详解】方法一：以为基底向量，可知，则，所以；方法二：如图，以为坐标原点建立平面直角坐标系，则，可得，所以；方法三：由题意可得：，在中，由余弦定理可得，所以.故选：B.29．（2023·全国甲卷·高考真题）已知向量，则（

）A． B． C． D．【答案】B【分析】利用平面向量模与数量积的坐标表示分别求得，从而利用平面向量余弦的运算公式即可得解.【详解】因为，所以，则，，所以.故选：B.30．（2023·全国甲卷·高考真题）已知向量满足