本题导读

本题考查平面向量的线性运算。核心在于坐标建系法、几何分析法的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2020年北京卷)13. 已知正方形 的边长为 2,点 满足 ,则 ;。

🔍【思路分析】

破题导航

1. 确定点 的位置:

  • 几何法: 遵循平行四边形法则。由于 是对角线,而 是边,直接构造并不直观。
  • 坐标法(推荐): 以 为原点,建立直角坐标系。正方形各点坐标极其规整,非常适合代数化。

2. 建立坐标系: 设 ,则 。 利用 的定义式算出点 的坐标。

3. 计算向量与结果:

  • 求出 和 的坐标。
  • 套用模长公式 。
  • 套用数量积公式 。

✅【答案】

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✍【详细解析】

Abstract

【答案】 ;

【解析过程】

以点 为原点, 所在直线分别为 轴建立平面直角坐标系。 则各顶点坐标为: 。 则 ,。 由已知条件: 故点 的坐标为 。

  1. 计算 : 。

  2. 计算 : 。

故答案为: ; 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 建系的优越性: 只要图形中存在互相垂直的直线,首选坐标法。它可以避开复杂的几何证明和夹角计算。
  • 向量减法的顺序: 注意 (终点坐标减起点坐标),不要写反。
  • 几何意义补充: 观察 可知,点 正好是边 的中点。在考场上如果能直接看出这一点,计算会更快。

📖【试题探源与推广】

Tip

如果不建系,也可以使用基底法: 设 ,则 。

  1. 。
  2. 。
  3. 。
  4. 。
  5. 。 两种方法互为验证,基底法在处理不规则图形时更为通用。

🔗【关联脉络】

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