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1、
突破點3 平面向量
提煉1 平面向量共線、垂直的兩個充要條件 若a=(x1,y1),b=(x2,y2),則:
(1)a∥b?a=λb(b≠0)?x1y2-x2y1=0.
(2)a⊥b?a·b=0?x1x2+y1y2=0.
提煉2 數(shù)量積常見的三種應用 已知兩個非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),則
(1)證明向量垂直:a⊥b?a·b=0?x1x2+y1y2=0.
(2)求向量的長度:|a|==.
(3)求向量的夾角:cos〈a,b〉==.
提煉3 平面向量解題中應熟知的常用結論 (1)A,B,C三點共線的充要條件是存在實數(shù)λ,μ,有=λ+μ
2、,且λ+μ=1.
(2)C是線段AB中點的充要條件是=(+).
(3)G是△ABC的重心的充要條件為++=0,若△ABC的三個頂點坐標分別為A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),則△ABC的重心坐標為.
(4)·=·=·?P為△ABC的垂心.
(5)非零向量a,b垂直的充要條件:a⊥b?a·b=0?|a+b|=|a-b|?x1x2+y1y2=0.
(6)向量b在a的方向上的投影為|b|cos θ=,
向量a在b的方向上的投影為|a|cos θ=.
回訪1 平面向量的線性運算
1.(20xx·全國卷Ⅰ)已知點A(0,1),B(3,2),向量=(-4,-3),則
3、向量=( )
A.(-7,-4) B.(7,4)
C.(-1,4) D.(1,4)
A 設C(x,y),則=(x,y-1)=(-4,-3),
所以從而=(-4,-2)-(3,2)=(-7,-4).故選A.]
2.(20xx·全國卷Ⅰ)設D,E,F(xiàn)分別為△ABC的三邊BC,CA,AB的中點,則+=( )
A. B.
C. D.
C 如圖,+=+++
=+=(+)
=·2=.]
回訪2 平面向量的數(shù)量積
3.(20xx·全國卷Ⅱ)向量a=(1,-1),b=(-1,2),則(2a+b)·a=( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
C
4、法一:∵a=(1,-1),b=(-1,2),∴a2=2,a·b=-3,
從而(2a+b)·a=2a2+a·b=4-3=1.
法二:∵a=(1,-1),b=(-1,2),
∴2a+b=(2,-2)+(-1,2)=(1,0),
從而(2a+b)·a=(1,0)·(1,-1)=1,故選C.]
4.(20xx·全國乙卷)設向量a=(x,x+1),b=(1,2),且a⊥b,則x=__________.
- ∵a⊥b,∴a·b=0,即x+2(x+1)=0,∴x=-.]
5.(20xx·全國卷)已知向量a,b夾角為45°,且|a|=1,|2a-b|=,則|b|=________.
3 ∵a,
5、b的夾角為45°,|a|=1,
∴a·b=|a|·|b|cos 45°=|b|,
|2a-b|2=4-4×|b|+|b|2=10,
∴|b|=3.]
回訪3 數(shù)量積的綜合應用
6.(20xx·全國卷Ⅰ)已知兩個單位向量a,b的夾角為60°,c=ta+(1-t)b,若b·c=0,則t=________.
2 |a|=|b|=1,〈a,b〉=60°.
∵c=ta+(1-t)b,∴b·c=ta·b+(1-t)b2=t×1×1×+(1-t)×1=+1-t=1-.
∵b·c=0,∴1-=0,∴t=2.]
熱點題型1 平面向量的運算
題型分析:該熱點是高考的必考點之一,考查方式主要
6、體現(xiàn)在以下兩個方面:一是以平面圖形為載體考查向量的線性運算;二是以向量的共線與垂直為切入點,考查向量的夾角、模等.
(1)(20xx·深圳二模)如圖3-1,正方形ABCD中,M是BC的中點,若=λ+μ,則λ+μ=( )
圖3-1
A. B.
C. D.2
(2)(20xx·天津高考)已知△ABC是邊長為1的等邊三角形,點D,E分別是邊AB,BC的中點,連接DE并延長到點F,使得DE=2EF,則·的值為( )
A.- B.
C. D.
(1)B (2)B (1)法一:建立平面直角坐標系如圖所示,設正方形的邊長為2,則A(0,0),B(2,0),C(2
7、,2),M(2,1),D(0,2),所以=(2,2),=(2,1),=(-2,2).由=λ+μ,得(2,2)=λ(2,1)+μ(-2,2),即(2,2)=(2λ-2μ,λ+2μ),所以解得所以λ+μ=,故選B.
法二:因為=λ+μ=λ(+)+μ(+)=λ+μ(-+)=(λ-μ)+,所以得所以λ+μ=,故選B.
(2)如圖所示,=+.
又D,E分別為AB,BC的中點,
且DE=2EF,所以=,=+=,
所以=+.
又=-,
則·=·(-)
=·-2+2-·
=2-2-·.
又||=||=1,∠BAC=60°,
故·=--×1×1×=.故選B.]
1.平面向
8、量的線性運算要抓住兩條主線:一是基于“形”,通過作出向量,結合圖形分析;二是基于“數(shù)”,借助坐標運算來實現(xiàn).
2.正確理解并掌握向量的概念及運算,強化“坐標化”的解題意識,注重數(shù)形結合思想、方程思想與轉(zhuǎn)化思想的應用.
提醒:運算兩平面向量的數(shù)量積時,務必要注意兩向量的方向.
變式訓練1] (1)已知向量a=(-1,2),b=(3,1),c=(x,4),若(a-b)⊥c,則c·(a+b)=( )
A.(2,12) B.(-2,12)
C.14 D.10
(2)已知e1,e2是不共線向量,a=me1+2e2,b=ne1-e2,且mn≠0.若a∥b,則=______
9、____.
【導學號:859520xx】
(1)C (2)-2 (1)易知a-b=(-4,1),由(a-b)⊥c,可得(-4)×x+1×4=0,即-4x+4=0,解得x=1,∴c=(1,4).
而a+b=(2,3),∴c·(a+b)=1×2+4×3=14.故選C.
(2)∵a∥b,∴a=λb,即me1+2e2=λ(ne1-e2),則解得=-2.]
熱點題型2 三角與向量的綜合問題
題型分析:平面向量作為解決問題的工具,具有代數(shù)形式和幾何形式的“雙重型”,高考常在平面向量與三角函數(shù)的交匯處命題,通過向量運算作為題目條件.
(名師押題)已知向量a=,b=(cos x,-1).
(
10、1)當a∥b時,求cos2x-sin 2x的值;
(2)設函數(shù)f(x)=2(a+b)·b,已知在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c.若a=,b=2,sin B=,求y=f(x)+4cos 的取值范圍.
解] (1)∵a∥b,∴cos x+sin x=0,2分
∴tan x=-,4分
∴cos2x-sin 2x===.6分
(2)f(x)=2(a+b)·b=sin +,8分
由正弦定理得=,可得sin A=.9分
∵b>a,∴A=,10分
y=f(x)+4cos=sin-.11分
∵x∈,
∴2x+∈,
∴-1≤y≤-,
即y的取值范圍是.12分
平面
11、向量與三角函數(shù)問題的綜合主要利用向量數(shù)量積運算的坐標形式,多與同角三角函數(shù)關系、誘導公式以及和角與倍角等公式求值等問題相結合,計算的準確性和三角變換的靈活性是解決此類問題的關鍵點.
變式訓練2] 在平面直角坐標系xOy中,已知向量m=,n=(sin x,cos x),x∈.
(1)若m⊥n,求tan x的值;
(2)若m與n的夾角為,求x的值.
解] (1)若m⊥n,則m·n=0.
由向量數(shù)量積的坐標公式得sin x-cos x=0,4分
∴tan x=1.6分
(2)∵m與n的夾角為,∴m·n=|m|·|n|cos ,即sin x-cos x=,8分
∴sin =.10分
又∵x∈,∴x-∈,
∴x-=,即x=.12分