2009届高三数学二轮专题复习教案--平面向量
2009年高考第二轮热点专题复习:平面向量
2009年高考第二轮热点专题复习:平面向量考纲指要:重点考察向量的概念、向量的几何表示、向量的加减法、实数与向量的积、两个向量共线的充要条件、向量的坐标运算等。
考点扫描:1.向量的概念:①向量;②零向量;③单位向量;④平行向量(共线向量);⑤相等向量。
2.向量的运算:(1)向量加法;(2)向量的减法;(3)实数与向量的积。
3.基本定理:(1)两个向量共线定理;(2)平面向量的基本定理。
4.平面向量的坐标表示。
5.向量的数量积:(1)两个非零向量的夹角;(2)数量积的概念;(3)数量积的几何意义;(4)向量数量积的性质;(5)两个向量的数量积的坐标运算;(6)垂直:如果a 与b 的夹角为900则称a 与b 垂直,记作a ⊥b 。
6.向量的应用:(1)向量在几何中的应用;(2)向量在物理中的应用。
考题先知:例1. 已知二次函数f (x )=x 2-2x +6,设向量a =(sin x ,2),b =(2sin x ,21), c =(cos2x ,1),d =(1,2).当x ∈[0,π]时,不等式f (a·b )>f (c ·d )的解集为___________.解:a ·b =2sin 2x +1≥1, c ·d =cos 2x +1≥1 ,f (x )图象关于x =1对称,∴f (x )在(1,+∞)内单调递增. 由f (a ·b )>f (c ·d )⇒a ·b >c ·d ,即2sin 2x +1>2cos 2x +1,又∵x ∈[0,π] ,∴x ∈(434ππ,).故不等式的解集为(434ππ,).例2.求函数y =.分析:由于向量沟通了代数与几何的内在联系,因此本题利用向量的有关知识求函数的值域。
解:因为y =所以构造向量21(2p x =+,21(2q x =-,则y p q =-,而(1,0)p q -=, 所以1y p q p q =-<-=,得11y -<<,另一方面:≥得0y ≥,所以原函数的值域是[0,1).点评:在向量这部分内容的学习过程中,我们接触了不少含不等式结构的式子,如||||||||||||||||||a b a b a b a b a b a b a b +≥-+≤+⋅≤⋅≤⋅,;等。
高三数学向量专题复习(高考题型汇总及讲解)(1)
向量专题复习向量是高考的一个亮点,因为向量知识,向量观点在数学、物理等学科的很多分支有着广泛的应用,而它具有代数形式和几何形式的“双重身份”能融数形于一体,能与中学数学教学内容的许多主干知识综合,形成知识交汇点,所以高考中应引起足够的重视。
一、平面向量加、减、实数与向量积 (一)基本知识点提示1、重点要理解向量、零向量、向量的模、单位向量、平行向量、反向量、相等向量、两向量的夹角等概念。
2、了解平面向量基本定理和空间向量基本定理。
3、向量的加法的平行四边形法则(共起点)和三角形法则(首尾相接)。
4、向量形式的三角形不等式:||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |(试问:取等号的条件是什么?);向量形式的平行四边形定理:2(|a |2+|b |2)=|a -b |2+|a +b |25、实数与向量的乘法(即数乘的意义)实数λ与向量的积是一个向量,记λ,它的长度与方向规定如下:(1)|λa |=|λ|²|a |;(2)当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同;当λ<0时,λa 的方向与a 的方向相反;当λ=0时,λ=,方向是任意的.6、共线向量定理的应用:若≠,则∥⇔存在唯一实数对λ使得=λ⇔x 1y 2-x 2y 1=0(其中=(x 1,y 1),=(x 2,y 2)) (二)典型例题例1、O 是平面上一 定点,A 、B 、C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足).,0[||||+∞∈++=λλAC AB 则P 的轨迹一定通过△ABC 的( )A .外心B .内心C .重心D .垂心+是在∠BAC 的平分线上,∴选B例2、对于任意非零向量与,求证:|||-|||≤|±|≤||+||证明:(1)两个非零向量与不共线时,+的方向与,的方向都不同,并且||-||<|±|<||+||(3)两个非零向量a 与b 共线时,①a 与b 同向,则a +b 的方向与a 、b 相同且|a +b |=|a |+|b |.②a 与b 异向时,则a +b 的方向与模较大的向量方向相同,设|a |>||,则|+|=||-||.同理可证另一种情况也成立。
人教版高中数学 教案+学案综合汇编 第5章:平面向量 课时9
人教版高中数学 教案+学案 综合汇编第4章 三角函数第九教时教材:向量平行的坐标表示目的:复习巩固平面向量坐标的概念,掌握平行向量充要条件的坐标表示,并且能用它解决向量平行(共线)的有关问题。
过程:一、复习:1.向量的坐标表示 (强调基底不共线,《教学与测试》P145例三)2.平面向量的坐标运算法则练习:1.若M(3, -2) N(-5, -1) 且 21=MP MN , 求P 点的坐标; 解:设P(x, y) 则(x-3, y+2)=21(-8, 1)=(-4, 21) ⎪⎩⎪⎨⎧=+-=-21243y x ∴⎪⎩⎪⎨⎧-=-=231y x ∴P 点坐标为(-1, -23) 2.若A(0, 1), B(1, 2), C(3, 4) 则AB -2BC =(-3,-3)3.已知:四点A(5, 1), B(3, 4), C(1, 3), D(5, -3) 求证:四边形ABCD 是梯形。
解:∵AB =(-2, 3) DC =(-4, 6) ∴AB =2DC∴AB ∥DC 且 |AB |≠|DC | ∴四边形ABCD 是梯形二、1.提出问题:共线向量的充要条件是有且只有一个实数λ使得b =λa ,那么这个充要条件如何用坐标来表示呢?2.推导:设a =(x 1, y 1) b =(x 2, y 2) 其中b ≠a由a =λb (x 1, y 1) =λ(x 2, y 2) ⎩⎨⎧==⇒2121y y x x λλ 消去λ:x 1y 2-x 2y 1=0 结论:a ∥b (b ≠0)的充要条件是x 1y 2-x 2y 1=0注意:1︒消去λ时不能两式相除,∵y 1, y 2有可能为0, ∵b ≠0 ∴x 2, y 2中至少有一个不为02︒充要条件不能写成2211x y x y = ∵x 1, x 2有可能为03︒从而向量共线的充要条件有两种形式:a ∥b (b ≠0)01221=-=⇔y x y x b a λ三、应用举例例一(P111例四) 例二(P111例五)例三 若向量a =(-1,x)与b =(-x, 2)共线且方向相同,求x 解:∵a =(-1,x)与b =(-x, 2) 共线 ∴(-1)×2- x •(-x )=0∴x=±2 ∵a 与b 方向相同 ∴x=2例四 已知A(-1, -1) B(1,3) C(1,5) D(2,7) 向量AB 与CD 平行吗?直线AB 与平行于直线CD 吗?解:∵AB =(1-(-1), 3-(-1))=(2, 4) CD =(2-1,7-5)=(1,2) 又:∵2×2-4-1=0 ∴AB ∥CD又:AC =(1-(-1), 5-(-1))=(2,6) AB =(2, 4) 2×4-2×6≠0 ∴AC 与AB 不平行∴A ,B ,C 不共线 ∴AB 与CD 不重合 ∴AB ∥CD四、练习:1.已知点A(0,1) B(1,0) C(1,2) D(2,1) 求证:AB ∥CD2.证明下列各组点共线:1︒ A(1,2) B(-3,4) C(2,3.5) 2︒ P(-1,2) Q(0.5,0) R(5,-6)3.已知向量a =(-1,3) b =(x,-1)且a ∥b 求x五、小结:向量平行的充要条件(坐标表示)六、作业:P112 练习 4 习题5.4 7、8、9《教学与测试》P146 4、5、6、7、8及思考题。
高三数学复习微专题之平面向量篇极化恒等式问题教师
极化恒等式这个概念虽在课本上没有涉及,但在处理一类向量数量积时有奇效,备受师生喜爱.1. 极化恒等式: 221()()4a b a b a b ⎡⎤⋅=+--⎣⎦ 2. 极化恒等式三角形模型:在中,D 为BC 的中点,则ABC ∆221||||4AB AC AD BC ⋅=- 3. 极化恒等式平行四边形模型:在平行四边形ABCD 中,221(||||)4AB AD AD BD ⋅=-类型一 利用极化恒等式求值典例1.如图在三角形ABC 中,D 是BC 的中点,E,F 是AD 上的两个三等分点,则4,1,BA CA BF CF ⋅=⋅=-值为______.BE CE ⋅【答案】78【解析】设2222,,||||94DC a DF b BA CA AD BD b a ==⋅=-=-= 2222||||1BF CF FD BD b a ⋅=-=-=- 解得22513,88b a == 22227||||48BE CE ED BD b a ∴⋅=-=-=高三数学复习微专题之平面向量篇第二讲:极化恒等式问题类型二 利用极化恒等式求最值或范围典例2 在三角形ABC 中,D 为AB 中点,,E,F 分别为BC,AC 上的动点,且90,4,3C AC BC ︒∠===EF=1,则最小值为______DE DF ⋅【答案】154【解析】设EF 的中点为M ,连接CM ,则 1||2CM =即点M 在如图所示的圆弧上,则222211115||||||||4244DE DF DM EM DM CD ⋅=-=---= ≧类型三 利用极化恒等式求参数典例3 设三角形ABC ,P 0是边AB 上的一定点,满足P 0B=AB,且对于边AB 上任一点P ,恒有14,则三角形ABC 形状为_______.00PB PC P B P C ⋅≥⋅【答案】C 为顶角的等腰三角形. 【解析】取BC 的中点D ,连接PD,P 0D.00PB PC P B P C ⋅⋅ …2222011||||||44PD BC P b BC ∴-- …,设O 为BC 的中点,0||PD P D ∴…0P D AB ∴⊥OC AB AC BC ∴⊥∴=即三角形ABC 为以C 为顶角的等腰三角形.模拟:1.已知是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则的最小值是_____ABC ∆()PA PB PC ⋅+【答案】 32-【解析】设BC 的中点为O ,OC 的中点为M,连接OP,PM,当且仅当M 与P 重合时取等号222133()22||||2||222PA PB PC PO PA PM AO PM ∴⋅+=⋅=-=-≥-2.直线与圆相交于两点M,N,若,P 为圆O 上任意一点,则0ax by c ++=220:16x y +=222c a b =+的取值范围为_______PM PN ⋅【答案】【解析】[6,10]-圆心O 到直线的距离为0ax by c ++=1d ==设MN 的中点为A ,222||||||15PM PN PA MA PA ⋅=-=-||||||||||OP OA PA OP OA -+ (2)3||5,||15[6,10]PA PM PN PA ∴⋅=-∈- ……3.如图,已知B,D 是直角C 两边上的动点,12,||,()6AD BD AD BAD CM CA CB π⊥=∠==+,则的最大值为______1()2CN CD CA =+CM CN ⋅【答案】【解析】14)4+设MN 的中点为G ,BD 的中点为H ,21||4CM CN CG ⋅=- 221||||16MN CG =-21111||||||4)22164CG CH HG CM CN ⎛+=+⋅+-= ⎝……所以的最大值为CM CN ⋅14)4+4.如图在同一平面内,点A 位于两平行直线m,n 的同侧,且A 到m,n 的距离分别为1,3,点B,C 分别在m,n上,且,则的最大值为______||5AB AC +=AB AC ⋅【答案】【解析】连接BC ,取BC 的中点D ,则,21422AB AC AD BD ⋅=- 又故15||22AD AB AC =+= 2225251444AB AC BD BC ⋅=-=- 又因为所以min312BC =-=21()4max AB AC ⋅= 5.在半径为1的扇形AOB 中,,C 为弧上的动点,AB 与OC 交于点P ,则的最小值为60AOB ︒∠=OP BP ⋅_____【答案】 41-【解析】取OB 的中点D ,连接PD ,则于是只要求求PD 的最小值即可,22214OP BP PD OD PD ⋅=-=-由图可知,当时,即所求最小值为 PD AB ⊥ min PD =41-6.已知线段AB 的长为2,动点C 满足(为常数),且点C 总不在以点B 为圆心,为半径的CA CB λ⋅= λ12圆内,则负数的最大值为______ λ【答案】 43-【解析】如图取AB 的中点为D ,连接CD,则21CA CB CD λ⋅=-=又由点C 总不在以点B 为圆心,为半径的圆内,,则负数的最大10CD λ=-< (1212)λ值为43-7.已知A(0,1),曲线横过点B ,若P 是曲线C 上的动点,且的最小值为2,则4:log C y x =AB AP ⋅α=______ 【答案】 e 【解析】如图,B (1,0),则,连接BP ,取BP 的中点C ,连接AC,AB =因为的最小值为2,则有上式等价于,AB AP ⋅ ()2222max2AC BCAB -===222AB BC AC +…即当且仅当P 与B 重合时取等号,此时曲线C 在B 处的切线斜率等于1,90ABP ︒∠…即11n ,e l a α==8.若平面向量满足,则的最小值为_____,a b |2|3a b -≤a b ⋅ 【答案】98-【解析】222222(2)(2)|2||2|0398888a b a b a b a b a b +--+---⋅==≥=-当且仅当,即时取最小值|2|0,|2|3a b a b +=-=33||,||,,42a b a b π==<>= a b ⋅ 98-9.在正方形ABCD 中,AB=1,A,D 分别在x,y 轴的非负半轴上滑动,则的最大值为_____OC OB ⋅【答案】 2【解析】如图取BC 的中点E ,取AD 的中点F ,所以222224()()(2)(2)41OC OB OC OB OC OB OE BE OE ⋅=+--=-=- 214OC OB OE ⋅=- 而,113|||||||||||1222OE OF FE AD FE ≤+=+=+= 当且仅当时取等号,所以的最大值为2,OF AD OA OD ⊥=OC OB ⋅10.已知正方形ABCD 的边长为2,点E 为AB 的中点,以A 为圆心,AE 为半径作弧交AD 于F ,若P 为劣弧EF上的动点,则的最小值为______PC PD ⋅【答案】5-【解析】如图取CD 的中点M.222224()()(2)(2)44PC PD PC PD PC PD PM DM PM ⋅=+--=-=- 所以21PC PD PM ⋅=-而,当且仅当P,Q 重合时等号成立||1||||||PM PM AP AE +=+≥=所以的最小值为PC PD ⋅21)15--=-11.正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的棱长为2,MN 是它的内切球的一条弦,P 为正方体表面上的动点,当弦MN 的长度最大时,求的范围.PM PN ⋅【答案】 [0,2]【解析】如图当弦MN 的长度最大时,为内切球的直径,此时O 为MN 的中点,所以222224()()(2)(2)44PM PN PM PN PM PN PO OM PO ⋅=+--=-=- 21PM PN PO ⋅=-而,所以的范围为1||PO ≤≤PM PN ⋅ [0,2]。
平面向量之二轮专题复习含答案
高三数学第二轮专题复习---平面向量一、本章知识结构二、高考要求1、理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解共线向量的概念。
2、掌握向量的加法和减法的运算法则及运算律。
3、掌握实数与向量的积的运算法则及运算律,理解两个向量共线的充要条件。
4、了解平面向量基本定理,理解平面向量的坐标的概念,掌握平面向量的坐标运算。
5、掌握平面向量的数量积及其几何意义,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件。
6、掌握线段的定比分点和中点坐标公式,并且能熟练运用;掌握平移公式。
7、掌握正、余弦定理,并能初步运用它们解斜三角形。
8、通过解三角形的应用的教学,继续提高运用所学知识解决实际问题的能力。
三、热点分析对本章内容的考查主要分以下三类:1、以选择、填空题型考查本章的基本概念和性质.此类题一般难度不大,用以解决有关长度、夹角、垂直、判断多边形形状等问题.2、以解答题考查圆锥曲线中的典型问题.此类题综合性比较强,难度大,以解析几何中的常规题为主.3、向量在空间中的应用(在B类教材中).在空间坐标系下,通过向量的坐标的表示,运用计算的方法研究三维空间几何图形的性质.在复习过程中,抓住源于课本,高于课本的指导方针.本章考题大多数是课本的变式题,即源于课本.因此,掌握双基、精通课本是本章关键.分析近几年来的高考试题,有关平面向量部分突出考查了向量的基本运算。
对于和解析几何相关的线段的定比分点和平移等交叉内容,作为学习解析几何的基本工具,在相关内容中会进行考查。
本章的另一部分是解斜三角形,它是考查的重点。
总而言之,平面向量这一章的学习应立足基础,强化运算,重视应用。
考查的重点是基础知识和基本技能。
四、复习建议由于本章知识分向量与解斜三角形两部分,所以应用本章知识解决的问题也分为两类:一类是根据向量的概念、定理、法则、公式对向量进行运算,并能运用向量知识解决平面几何中的一些计算和证明问题;另一类是运用正、余弦定理正确地解斜三角形,并能应用解斜三角形知识解决测量不可到达的两点间的距离问题。
高考数学二轮复习 专题二 三角函数、平面向量与复数 第3讲 平面向量与复数教案-高三全册数学教案
第3讲 平面向量与复数平面向量的概念与线性运算[核心提炼]1.在平面向量的化简或运算中,要根据平面向量基本定理选好基底,变形要有方向不能盲目转化;2.在用三角形加法法则时要保证“首尾相接”,结果向量是第一个向量的起点指向最后一个向量终点所在的向量;在用三角形减法法则时要保证“同起点”,结果向量的方向是指向被减向量.[典型例题](1)(2019·杭州模拟)如图所示,已知AB 是圆O 的直径,点C ,D 是半圆弧的两个三等分点,AB →=a ,AC →=b ,则AD →=( )A .a -12bB .12a -bC .a +12bD .12a +b(2)(2019·金华市十校联考)已知A 、B 、C 是平面上不共线的三点,O 是△ABC 的重心,点P 满足OP →=14(OA →+OB →+2OC →),则S △PAB S △OAB为( )A .32 B .23C .2D .12(3)(2019·嘉兴七校联考)在△ABC 中,点D 满足BD →=34BC →,当点E 在射线AD (不含点A )上移动时,若AE →=λAB →+μAC →,则(λ+1)2+μ2的取值范围为________.【解析】 (1)连接CD ,由点C ,D 是半圆弧的三等分点,得CD ∥AB 且CD →=12AB →=12a ,所以AD →=AC →+CD →=b +12a .(2)如图,延长CO ,交AB 中点D ,O 是△ABC 的重心,则OP →=14(OA →+OB →+2OC →)=14(2OD →+2OC →)=14(-OC →+2OC →)=14OC →,所以OP =14OC =14×23CD =16CD ;所以DP =DO +OP =13CD +16CD =12CD ,DO =13CD ;所以S △PAB S △OAB =DP DO =12CD13CD =32.(3)因为点E 在射线AD (不含点A )上,设AE →=kAD →(k >0),又BD →=34BC →,所以AE →=k (AB →+BD →)=k ⎣⎢⎡⎦⎥⎤AB →+34(AC →-AB →)=k 4AB →+3k 4AC →, 所以⎩⎪⎨⎪⎧λ=k 4μ=3k4,(λ+1)2+μ2=⎝ ⎛⎭⎪⎫k 4+12+916k 2=58⎝ ⎛⎭⎪⎫k +252+910>1,故(λ+1)2+μ2的取值范围为(1,+∞).【答案】 (1)D (2)A (3)(1,+∞)平面向量的线性运算技巧(1)对于平面向量的线性运算,要先选择一组基底,同时注意共线向量定理的灵活运用. (2)运算过程中重视数形结合,结合图形分析向量间的关系.[对点训练]1.(2019·瑞安市四校联考)设M 是△ABC 边BC 上的点,N 为AM 的中点,若AN →=λAB →+μAC →,则λ+μ的值为( )A.14B.13C.12D.1 解析:选C.因为M 在BC 边上,所以存在实数t ∈[0,1]使得BM →=tBC →. AM →=AB →+BM →=AB →+tBC →=AB →+t (AC →-AB →)=(1-t )AB →+tAC →,因为N 为AM 的中点, 所以AN →=12AM →=1-t 2AB →+t 2AC →,所以λ=1-t 2,μ=t 2,所以λ+μ=1-t 2+t 2=12,故C 正确.2.(2019·宁波诺丁汉大学附中期中考试)在△ABC 中,BC =7,AC =6,cos C =267.若动点P 满足AP →=(1-λ)AB →+2λ3AC →,(λ∈R ),则点P 的轨迹与直线BC ,AC 所围成的封闭区域的面积为( )A .5B .10C .2 6D .4 6解析:选A.设AD →=23AC →,因为AP →=(1-λ)AB →+2λ3AC →=(1-λ)AB →+λAD →,所以B ,D ,P 三点共线. 所以P 点轨迹为直线BC .在△ABC 中,BC =7,AC =6,cos C =267,所以sin C =57,所以S △ABC =12×7×6×57=15,所以S △BCD =13S △ABC =5.3.(2019·高考浙江卷)已知正方形ABCD 的边长为1.当每个λi (i =1,2,3,4,5,6)取遍±1时,|λ1AB →+λ2BC →+λ3CD →+λ4DA →+λ5AC →+λ6BD →|的最小值是________,最大值是________.解析:以点A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,AD 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,如图,则A (0,0),B (1,0),C (1,1),D (0,1),所以λ1AB →+λ2BC →+λ3CD →+λ4DA →+λ5AC →+λ6BD →=(λ1-λ3+λ5-λ6,λ2-λ4+λ5+λ6),所以当⎩⎪⎨⎪⎧λ1-λ3+λ5-λ6=0λ2-λ4+λ5+λ6=0时,可取λ1=λ3=1,λ5=λ6=1,λ2=-1,λ4=1,此时|λ1AB →+λ2BC →+λ3CD →+λ4DA →+λ5AC →+λ6BD →|取得最小值0;取λ1=1,λ3=-1,λ5=λ6=1,λ2=1,λ4=-1,则|λ1AB →+λ2BC →+λ3CD →+λ4DA →+λ5AC →+λ6BD →|取得最大值22+42=2 5.答案:0 2 5平面向量的数量积 [核心提炼]1.平面向量的数量积的两种运算形式(1)数量积的定义:a ·b =|a ||b |cos θ(其中θ为向量a ,b 的夹角);(2)坐标运算:a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2)时,a ·b =x 1x 2+y 1y 2. 2.平面向量的三个性质(1)若a =(x ,y ),则|a |=a·a =x 2+y 2. (2)若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 |AB →|=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2.(3)若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),θ为a 与b 的夹角,则cos θ=a·b |a||b |=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 22+y 22. [典型例题](1)(2018·高考浙江卷)已知a ,b ,e 是平面向量,e 是单位向量.若非零向量a与e 的夹角为π3,向量b 满足b 2-4e·b +3=0,则|a -b |的最小值是( )A .3-1B .3+1C .2D .2- 3(2)(2019·浙江新高考研究联盟)已知向量a ,b ,c 满足|a |=1,|b |=k ,|c |=2-k 且a +b +c =0,则b 与c 夹角的余弦值的取值范围是________.【解析】 (1)设O 为坐标原点,a =OA →,b =OB →=(x ,y ),e =(1,0),由b 2-4e ·b +3=0得x 2+y 2-4x +3=0,即(x -2)2+y 2=1,所以点B 的轨迹是以C (2,0)为圆心,1为半径的圆.因为a 与e 的夹角为π3,所以不妨令点A 在射线y =3x (x >0)上,如图,数形结合可知|a -b |min =|CA →|-|CB →|=3-1.故选A. (2)设b 与c 的夹角为θ,由题b +c =-a , 所以b 2+c 2+2b ·c =1.即cos θ=2k 2-4k +32k 2-4k =1+32(k -1)2-2. 因为|a |=|b +c |≥|b -c |,所以|2k -2|≤1. 所以12≤k ≤32.所以-1≤cos θ≤-12.【答案】 (1)A (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-12(1)平面向量数量积的计算①涉及数量积和模的计算问题,通常有两种求解思路(ⅰ)直接利用数量积的定义; (ⅱ)建立坐标系,通过坐标运算求解.②在利用数量积的定义计算时,要善于将相关向量分解为图形中模、夹角和已知的向量进行计算.(2)求解向量数量积最值问题的两种思路①直接利用数量积公式得出代数式,依据代数式求最值.②建立平面直角坐标系,通过坐标运算得出函数式,转化为求函数的最值.[对点训练]1.(2019·嘉兴市高考一模)已知平面向量a 、b 满足|a |=|b |=1,a ·b =12,若向量c满足|a -b +c |≤1,则|c |的最大值为( )A .1B . 2C . 3D .2解析:选D.由平面向量a 、b 满足|a |=|b |=1,a ·b =12,可得|a|·|b |·cos 〈a ,b 〉=1·1·cos 〈a ,b 〉=12,由0≤〈a ,b 〉≤π,可得〈a ,b 〉=π3,设a =(1,0),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,c =(x ,y ),则|a -b +c |≤1,即有⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫12+x ,y -32≤1,即为⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -322≤1,故|a -b +c |≤1的几何意义是在以⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32为圆心,半径等于1的圆上和圆内部分,|c |的几何意义是表示向量c 的终点与原点的距离,而原点在圆上,则最大值为圆的直径,即为2.2.如图,已知平面四边形ABCD ,AB ⊥BC ,AB =BC =AD =2,CD =3,AC 与BD 交于点O .记I 1=OA →·OB →,I 2=OB →·OC →,I 3=OC →·OD →,则( )A .I 1<I 2<I 3B .I 1<I 3<I 2C .I 3 < I 1<I 2D .I 2<I 1<I 3解析:选C.如图所示,四边形ABCE 是正方形,F 为正方形的对角线的交点,易得AO <AF ,而∠AFB =90°,所以∠AOB 与∠COD 为钝角,∠AOD与∠BOC 为锐角.根据题意,I 1-I 2=OA →·OB →-OB →·OC →=OB →·(OA →-OC →)=OB →·CA →=|OB →|·|CA →|·cos ∠AOB <0,所以I 1<I 2,同理得,I 2>I 3,作AG ⊥BD 于G ,又AB =AD ,所以OB <BG =GD <OD ,而OA <AF =FC <OC ,所以|OA →|·|OB →|<|OC →|·|OD →|,而cos ∠AOB =cos ∠COD <0,所以OA →·OB →>OC →·OD →,即I 1>I 3.所以I 3<I 1<I 2.3.(2019·金华十校高考模拟)若非零向量a ,b 满足:a 2=(5a -4b )·b ,则cos 〈a ,b 〉的最小值为________.解析:非零向量a ,b 满足:a 2=(5a -4b )·b ,可得a ·b =15(a 2+4b 2)=15(|a |2+4|b |2)≥15·2|a |2·4|b |2=45|a |·|b |,即有cos 〈a ,b 〉=a ·b |a |·|b |≥45·|a |·|b ||a |·|b |=45,当且仅当|a |=2|b |,取得最小值45.答案:45平面向量与其他知识的交汇[核心提炼]平面向量具有代数形式与几何形式的“双重身份”,常与三角函数、解三角形、平面解析几何、函数、数列、不等式等知识交汇命题,平面向量的“位置”为:一是作为解决问题的工具,二是通过运算作为命题条件.[典型例题](1)如图,已知点D 为△ABC 的边BC 上一点,BD →=3DC →,E n (n ∈N *)为边AC 上的列点,满足E n A →=14a n +1·E n B →-(3a n +2)E n D →,其中实数列{a n }中,a n >0,a 1=1,则数列{a n }的通项公式为a n =( )A .3·2n -1-2 B .2n-1 C .3n-1 D .2·3n -1-1(2)已知在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,向量p =(cos B +sinB ,2sin B -2),q =(sin B -cos B ,1+sin B ),且p ⊥q .①求B 的大小;②若b =2,△ABC 的面积为3,求a ,c .【解】 (1)选D.因为BD →=3DC →,所以E n C →=E n B →+BC →=E n B →+43BD →=E n B →+43(BE n →+E n D →)=-13E n B→+43E n D →.设mE n C →=E n A →,则由E n A →=14a n +1E n B →-(3a n +2)E n D →,得(14a n +1+13m )E n B →-(43m +3a n +2)E n D →=0,则-13m =14a n +1,43m =-(3a n +2),所以14a n +1=14(3a n +2),所以a n +1+1=3(a n +1).因为a 1+1=2,所以数列{a n +1}是以2为首项,3为公比的等比数列,所以a n +1=2·3n -1,所以a n =2·3n -1-1.(2)①因为p ⊥q ,所以p ·q =(cos B +sin B )(sin B -cos B )+(2sin B -2)·(1+sin B )=0,即3sin 2B -cos 2B -2=0,即sin 2B =34,又角B 是锐角三角形ABC 的内角,所以sin B =32,所以B =60°. ②由①得B =60°,又△ABC 的面积为3, 所以S △ABC =12ac sin B ,即ac =4.①由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 又b =2,所以a 2+c 2=8,② 联立①②,解得a =c =2.平面向量与其他知识的交汇点主要体现在与三角函数、立体几何、解析几何,求最值. (1)利用平面向量的知识给出三角函数之间的一些关系,解题的关键还是三角函数的知识.在解析几何中只是利用向量知识给出一些几何量的位置关系和数量关系,在解题中要善于根据向量知识分析解析几何中几何量之间的关系,最后的解题还要落实到解析几何知识上.(2)因为向量是沟通代数、几何的工具,有着极其丰富的实际背景,对于某些代数问题,可构造向量,使其转化为向量问题求解.[对点训练]1.(2019·杭州市高三二模)△ABC 中,∠C =90°,AC =4,BC =3,D 是AB 的中点,E ,F 分别是边BC 、AC 上的动点,且EF =1,则DE →·DF →的最小值等于( )A.54 B.154 C.174D.174解析:选B.以三角形的直角边为坐标轴建立平面直角坐标系,如图所示:则A (0,4),B (3,0),C (0,0),D ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,2. 设E (x ,0),则F (0,1-x 2),0≤x ≤1. 所以DE →=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32,-2,DF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,1-x 2-2.所以DE →·DF →=94-32x +4-21-x 2=254-3x 2-21-x 2.令f (x )=254-3x 2-21-x 2,当x ≠1时,则f ′(x )=-32+2x1-x 2. 令f ′(x )=0得x =35.当0≤x <35时,f ′(x )<0,当35<x <1时,f ′(x )>0.所以当x =35时,f (x )取得最小值f ⎝ ⎛⎭⎪⎫35=154.当x =1时,f (1)=254-32=194>154,故选B.2.(2019·浙江新高考研究联盟联考)已知向量a ,b 满足|a +b |=4,|a -b |=3,则|a |+|b |的取值范围是( )A .[3,5]B .[4,5]C .[3,4]D .[4,7]解析:选B.|a |+|b |≥max{|a +b |,|a -b |}=4, (|a |+|b |)2≤|a +b |2+|a -b |2=25,所以|a |+|b |≤5.3.(2019·江苏常州武进区高三上学期期中考试改编)已知数列{a n }中,a 1=2,点列P n (n =1,2,…)在△ABC 内部,且△P n AB 与△P n AC 的面积比为2∶1.若对n ∈N *都存在数列{b n }满足b n P n A →+12a n +1P n B →+(3a n +2)P n C →=0,求a 4.解:在线段BC 上取点D ,使得BD =2CD ,则P n 在线段AD 上, 因为b n P n A →+12a n +1P n B →+(3a n +2)P n C →=0,所以-12a n +1BP n →=b n AP n →+(3a n +2)CP n →=b n (BP n →-BA →)+(3a n +2)(BP n →-BC →),所以⎝ ⎛⎭⎪⎫-12a n +1-b n -3a n -2BP n →=-b n BA →-32×(3a n +2)BD →.因为A ,P n ,D 三点共线,所以-12a n +1-b n -3a n -2=-b n -32(3a n +2),即a n +1=3a n +2,所以a 2=3a 1+2=8,a 3=3a 2+2=26,a 4=3a 3+2=80.复 数 [核心提炼]1.复数的除法复数的除法一般是将分母实数化,即分子、分母同乘以分母的共轭复数再进一步化简. 2.复数运算中常见的结论(1)(1±i)2=±2i ,1+i 1-i =i ,1-i 1+i =-i.(2)-b +a i =i(a +b i). (3)i 4n=1,i 4n +1=i ,i4n +2=-1,i4n +3=-i.(4)i 4n+i4n +1+i 4n +2+i4n +3=0.[典型例题](1)(2019·杭州学军中学高考模拟)设复数z 满足1+z1-z =i ,则|z |=( )A .1B . 2C . 3D .2(2)设有下面四个命题p 1:若复数z 满足1z∈R ,则z ∈R ;p 2:若复数z 满足z 2∈R ,则z ∈R ; p 3:若复数z 1,z 2满足z 1z 2∈R ,则z 1=z 2; p 4:若复数z ∈R ,则z ∈R .其中的真命题为( ) A .p 1,p 3 B .p 1,p 4C .p 2,p 3D .p 2,p 4(3)(2019·浙江新高考冲刺卷)已知复数z =1+i ,其中i 为虚数单位,则复数1+z +z 2+…+z 2 017的实部为( )A .1B .-1C .21 009D .-21 009【解析】 (1)因为复数z 满足1+z1-z=i ,所以1+z =i -z i ,所以z (1+i)=i -1,所以z =i -1i +1=i ,所以|z |=1,故选A.(2)对于命题p 1,设z =a +b i(a ,b ∈R ),由1z =1a +b i =a -b ia 2+b 2∈R ,得b =0,则z ∈R成立,故命题p 1正确;对于命题p 2,设z =a +b i(a ,b ∈R ),由z 2=a 2-b 2+2ab i ∈R ,得ab =0,则a =0或b =0,复数z 可能为实数或纯虚数,故命题p 2错误;对于命题p 3,设z 1=a +b i(a ,b ∈R ),z 2=c +d i(c ,d ∈R ),由z 1·z 2=(ac -bd )+(ad +bc )i ∈R ,得ad +bc =0,不一定有z 1=z 2,故命题p 3错误;对于命题p 4,设z =a +b i(a ,b ∈R ),则由z ∈R ,得b =0,所以z =a ∈R 成立,故命题p 4正确.故选B.(3)因为z =1+i , 所以1+z +z 2+…+z2 017=1×(1-z 2 018)1-z=z 2 018-1z -1=(1+i )2 018-11+i -1=(2i )1 009-1i =(-1+21 009i )(-i )-i2=21 009+i. 所以复数1+z +z 2+…+z2 017的实部为21 009.故选C.【答案】 (1)A (2)B (3)C复数问题的解题思路(1)以复数的基本概念、几何意义、相等的条件为基础,结合四则运算,利用复数的代数形式列方程或方程组解决问题.(2)若与其他知识结合考查,则要借助其他的相关知识解决问题.[对点训练]1.(2019·福建省普通高中质量检查)若复数z 满足(1+i)z =|3+i|,则在复平面内,z 对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选A.由题意,得z =(3)2+121+i =2(1-i )(1+i )(1-i )=1-i ,所以z =1+i ,其在复平面内对应的点为(1,1),位于第一象限,故选A.2.(2019·金丽衢十二校联考)设z 是复数,|z -i|≤2(i 是虚数单位),则|z |的最大值是( )A .1B .2C .3D .4解析:选C.因为|z -i|≤2,所以复数z 在复平面内对应点在以(0,1)为圆心,以2为半径的圆及其内部.所以|z |的最大值为3.故选C.3.(2019·高考浙江卷)复数z =11+i (i 为虚数单位),则|z |=________.解析:通解:z =11+i =1-i 2=12-i2,所以|z |=⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫-122=22. 优解:|z |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪11+i =1|1+i|=112+12=22.答案:22专题强化训练1.(2019·绍兴诸暨高考二模)已知复数z 满足z (1+i)=2i ,则z 的共轭复数z 等于( )A .1+iB .1-iC .-1+iD .-1-i解析:选B.由z (1+i)=2i ,得z =2i 1+i =2i (1-i )(1+i )(1-i )=1+i ,则z 的共轭复数z =1-i.故选B.2.在等腰梯形ABCD 中,AB →=-2CD →,M 为BC 的中点,则AM →=( ) A.12AB →+12AD → B.34AB →+12AD →C.34AB →+14AD → D.12AB →+34AD → 解析:选B.因为AB →=-2CD →,所以AB →=2DC →.又M 是BC 的中点,所以AM →=12(AB →+AC →)=12(AB →+AD →+DC →)=12(AB →+AD →+12AB →)=34AB →+12AD →,故选B.3.(2019·嘉兴一中高考模拟)复数z 满足z ·(2-i)=3-4i(其中i 为虚数单位),则复数|zi|=( )A.253 B.2C.553D. 5解析:选D.复数z 满足z ·(2-i)=3-4i(其中i 为虚数单位),所以z ·(2-i)(2+i)=(3-4i)(2+i),化为:5z =10-5i ,可得z =2-i.则复数|z i |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2-i i =⎪⎪⎪⎪⎪⎪-i (2-i )-i·i=|-1-2i|=|1+2i|=12+22= 5.故选D.4.在边长为2的正方形ABCD 中,E ,F 分别为BC 和DC 的中点,则DE →·BF →=( )A .-52B .32C .-4D .-2解析:选C.通过建系求点的坐标,然后求解向量的数量积.在边长为2的正方形ABCD 中,E ,F 分别为BC 和DC 的中点,以A 为坐标原点,AB ,AD 为坐标轴,建立平面直角坐标系,则B (2,0),D (0,2),E (2,1),F (1,2).所以DE →=(2,-1),BF →=(-1,2),所以DE →·BF →=-4.5.(2019·台州市书生中学检测)已知点O 是△ABC 的外接圆圆心,且AB =3,AC =4.若存在非零实数x 、y ,使得AO →=xAB →+yAC →,且x +2y =1,则cos ∠BAC 的值为( )A.23B.33C.23D.13解析:选A.设线段AC 的中点为点D ,则直线OD ⊥AC .因为AO →=xAB →+yAC →,所以AO →=xAB →+2yAD →.又因为x +2y =1,所以点O 、B 、D 三点共线,即点B 在线段AC 的中垂线上,则AB =BC =3.在△ABC 中,由余弦定理得,cos ∠BAC =32+42-322×3×4=23.故选A.6.在△ABC 中,AB =3,BC =2,∠A =π2,如果不等式|BA →-tBC →|≥|AC →|恒成立,则实数t 的取值范围是( )A .[1,+∞)B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1C .⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12∪[1,+∞) D .(-∞,0]∪[1,+∞)解析:选C.在直角三角形ABC 中,易知AC =1,cos ∠ABC =32,由|BA →-tBC →|≥|AC →|,得BA →2-2tBA →·BC →+t 2BC →2≥AC →2,即2t 2-3t +1≥0,解得t ≥1或t ≤12.7.称d (a ,b )=|a -b |为两个向量a ,b 间的“距离”.若向量a ,b 满足:①|b |=1;②a ≠b ;③对任意的t ∈R ,恒有d (a ,t b )≥d (a ,b ),则( )A .a ⊥bB .b ⊥(a -b )C .a ⊥(a -b )D .(a +b )⊥(a -b )解析:选B.由于d (a ,b )=|a -b |,因此对任意的t ∈R ,恒有d (a ,t b )≥d (a ,b ),即|a -t b |≥|a -b |,即(a -t b )2≥(a -b )2,t 2-2t a ·b +(2a ·b -1)≥0对任意的t ∈R 都成立,因此有(-2a ·b )2-4(2a ·b -1)≤0,即(a ·b -1)2≤0,得a ·b -1=0,故a ·b -b 2=b ·(a -b )=0,故b ⊥(a -b ).8.(2019·温州市高考模拟)记max{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≥bb ,a <b ,已知向量a ,b ,c 满足|a |=1,|b |=2,a ·b =0,c =λa +μb (λ,μ≥0,且λ+μ=1,则当max{c ·a ,c ·b }取最小值时,|c |=( )A.255B.223 C.1D.52解析:选A.如图,设OA →=a ,OB =b ,则a =(1,0),b =(0,2), 因为λ,μ≥0,λ+μ=1,所以0≤λ≤1. 又c =λa +μb ,所以c ·a =(λa +b -λb )·a =λ;c ·b =(λa +b -λb )·b =4-4λ.由λ=4-4λ,得λ=45.所以max{c ·a ,c ·b }=⎩⎪⎨⎪⎧λ,45≤λ≤14-4λ,0≤λ<45.令f (λ)=⎩⎪⎨⎪⎧λ,45≤λ≤14-4λ,0≤λ<45.则f (λ)∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,1. 所以f (λ)min =45,此时λ=45,μ=15,所以c =45a +15b =⎝ ⎛⎭⎪⎫45,25. 所以|c |=⎝ ⎛⎭⎪⎫452+⎝ ⎛⎭⎪⎫252=255.故选A.9.(2019·绍兴市柯桥区高三期中检测)已知平面向量a ,b ,c 满足|a |=4,|b |=3,|c |=2,b ·c =3,则(a -b )2(a -c )2-[(a -b )·(a -c )]2的最大值为( )A .43+37B .47+3 3C .(43+37)2D .(47+33)2解析:选D.设OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,a -b 与a -c 所成夹角为θ, 则(a -b )2(a -c )2-[(a -b )·(a -c )]2=|AB |2|AC |2-|AB |2|AC |2cos 2θ=|AB |2|AC |2sin 2θ=|AB |2|AC |2sin 2∠CAB =4S 2△ABC , 因为|b |=3,|c |=2,b ·c =3,所以b ,c 的夹角为60°, 设B (3,0),C (1,3),则|BC |=7,所以S △OBC =12×3×2×sin 60°=332,设O 到BC 的距离为h ,则12·BC ·h =S △OBC =332, 所以h =3217,因为|a |=4,所以A 点落在以O 为圆心,以4为半径的圆上, 所以A 到BC 的距离最大值为4+h =4+3217.所以S △ABC 的最大值为 12×7×⎝ ⎛⎭⎪⎫4+3217 =27+332, 所以(a -b )2(a -c )2-[(a -b )·(a -c )]2最大值为4⎝ ⎛⎭⎪⎫27+3322=(47+33)2.故选D.10.(2019·金华市东阳二中高三月考)若a ,b 是两个非零向量,且|a |=|b |=λ|a +b |,λ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤33,1,则b 与a -b 的夹角的取值范围是( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,23πB.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,5π6C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,πD.⎣⎢⎡⎭⎪⎫5π6,π 解析:选B.因为|a |=|b |=λ|a +b |,λ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤33,1, 不妨设|a +b |=1,则|a |=|b |=λ.令OA →=a ,OB →=b ,以OA 、OB 为邻边作平行四边形OACB ,则平行四边形OACB 为菱形.故有△OAB 为等腰三角形,故有∠OAB =∠OBA =θ,且0<θ<π2.而由题意可得,b 与a -b 的夹角,即OB →与BA →的夹角,等于π-θ,△OAC 中,由余弦定理可得|OC |2=1=|OA |2+|AC |2-2|OA |·|AC |·cos 2θ=λ2+λ2-2·λ·λcos 2θ,解得cos 2θ=1-12λ2.再由33≤λ≤1,可得12≤12λ2≤32,所以-12≤cos 2θ≤12,所以π3≤2θ≤2π3,所以π6≤θ≤π3,故2π3≤π-θ≤5π6,即b 与a -b 的夹角π-θ的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,5π6.11.(2019·杭州市高考二模)已知复数z =1+a ii (a ∈R )的实部为1,则a =________,|z |=________.解析:因为z =1+a i i =(1+a i )(-i )-i 2=a -i 的实部为1, 所以a =1,则z =1-i ,|z |= 2. 答案:1212.(2019·嘉兴一中高考适应性考试)设e 1,e 2为单位向量,其中a =2e 1+e 2,b =e 2,且a 在b 上的投影为2,则a ·b =________,e 1与e 2的夹角为________.解析:设e 1,e 2的夹角为θ,因为a 在b 上的投影为2, 所以a ·b |b |=(2e 1+e 2)·e 2|e 2|=2e 1·e 2+|e 2|2=2|e 1|·|e 2|cos θ+1=2,解得cos θ=12,则θ=π3.a ·b =(2e 1+e 2)·e 2=2e 1·e 2+|e 2|2=2|e 1|·|e 2|cos θ+1=2. 答案:2π313.已知向量a ,b ,|a |=1,|b |=2.若对任意单位向量e ,均有|a ·e |+|b ·e |≤6,则a ·b 的最大值是________.解析:由题意,令e =(1,0),a =(cos α,sin α),b =(2cos β,2sin β),则由|a ·e |+|b ·e |≤6,可得|cos α|+2|cos β|≤ 6.①令sin α+2sin β=m ,②①2+②2得4[|cos αcos β|+sin αsin β]≤1+m 2对一切实数α,β恒成立,所以4[|cos αcos β|+sin αsin β]≤1,故a·b =2(cos αcos β+sin αsin β)≤2[|cos αcos β|+sin αsin β]≤12.答案:1214.(2019·温州市十五校联合体联考)已知坐标平面上的凸四边形ABCD 满足AC →=(1,3),BD →=(-3,1),则凸四边形ABCD 的面积为________;AB →·CD →的取值范围是________. 解析:由AC →=(1,3),BD →=(-3,1)得AC →⊥BD →,且|AC →|=2,|BD →|=2,所以凸四边形ABCD 的面积为12×2×2=2;因为ABCD 为凸四边形,所以AC 与BD 交于四边形内一点,记为M ,则AB →·CD →=(MB →-MA →)(MD →-MC →)=MB →·MD →+MA →·MC →-MB →·MC →-MA →·MD →,设AM →=λAC →,BM →=μBD →,则λ,μ∈(0,1),且MA →=-λAC →,MC →=(1-λ)AC →, MB →=-μBD →,MD →=(1-μ)BD →,所以AB →·CD →=-4μ(1-μ)-4λ(1-λ)∈[-2,0),所以有λ=μ=12时,AB →·CD →取到最小值-2.答案:2 [-2,0)15.(2019·嘉兴一中高考适应性考试)在△ABC 中,∠ACB 为钝角,AC =BC =1,CO →=xCA →+yCB →且x +y =1,函数f (m )=|CA →-mCB →|的最小值为32,则|CO →|的最小值为________.解析:在△ABC 中,∠ACB 为钝角,AC =BC =1,函数f (m )的最小值为32. 所以函数f (m )=|CA →-mCB →| =CA →2+m 2CB →2-2mCA →·CB →=1+m 2-2m cos ∠ACB ≥32, 化为4m 2-8m cos ∠ACB +1≥0恒成立.当且仅当m =8cos ∠ACB8=cos ∠ACB 时等号成立,代入得到cos ∠ACB =-12,所以∠ACB =2π3.所以|CO →|2=x 2CA →2+y 2CB →2+2xyCA →·CB →=x 2+y 2+2xy ×cos 2π3=x 2+(1-x )2-x (1-x )=3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14, 当且仅当x =12=y 时,|CO →|2取得最小值14,所以|CO →|的最小值为12.答案:1216.在△OAB 中,已知|OB →|=2,|AB →|=1,∠AOB =45°,若OP →=λOA →+μOB →,且λ+2μ=2,则OA →在OP →上的投影的取值范围是________.解析:由OP →=λOA →+μOB →,且λ+2μ=2, 则OA →·OP →=OA →·⎣⎢⎡⎦⎥⎤λOA →+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-λ2OB →=λOA →2+⎝⎛⎭⎪⎫1-λ2OA →·OB →,又|OB →|=2,|AB →|=1,∠AOB =45°, 所以由余弦定理求得|OA →|=1,所以OA →·OP →=λ+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-λ2×1×2×22=1+λ2,|OP →|=⎣⎢⎡⎦⎥⎤λOA →+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-λ2OB →2= λ2|OA →|2+2λ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-λ2OA →·OB →+⎝⎛⎭⎪⎫1-λ22|OB →|2=λ22+2,故OA →在OP →上的投影OA →·OP →|OP →|=1+λ2λ22+2=22·λ+2λ2+4(*). 当λ<-2时,(*)式=-22·(λ+2)2λ2+4=-221+4λλ2+4=-221+4λ+4λ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0; 当λ≥-2时,(*)式可化为22(λ+2)2λ2+4;①λ=0,上式=22;②-2≤λ<0,上式=221+4λ+4λ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,22; ③λ>0,上式=221+4λ+4λ∈⎝⎛⎦⎥⎤22,1. 综上,OA →在OP →上的投影的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-22,1.答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤-22,1 17.已知OA →,OB →是非零不共线的向量,设OC →=1r +1·OA →+r r +1OB →,定义点集P =⎩⎪⎨⎪⎧K ⎪⎪⎪⎪KB →·KC →|KB →|=KA →·KC→|KA →|,⎭⎪⎬⎪⎫KC →≠0,当K 1,K 2∈P 时,若对于任意的r ≥3,不等式|K 1K 2→|≤c |AB→|恒成立,则实数c 的最小值为________.解析:由OC →=1r +1·OA →+r r +1OB →,可得A ,B ,C 三点共线,由KB →·KC →|KB →|=KA →·KC→|KA →|,可得|KC →|cos ∠AKC =|KC →|cos ∠BKC ,即有∠AKC =∠BKC ,则KC 为∠AKB 的角平分线. 由角平分线的性质定理可知|KA ||KB |=|AC ||BC |=r , 以AB 所在的直线为x 轴,以线段AB 上某一点为原点建立直角坐标系,设点K (x ,y ),A (-a ,0),B (b ,0),所以(x +a )2+y 2(x -b )2+y2=r 2,化简得(1-r 2)x 2+(1-r 2)y 2+(2a +2br 2)x +(a 2-b 2r 2)=0.由方程知K 的轨迹是圆心在AB 上的圆,当|K 1K 2|为直径时最大,方便计算,令K 1K 2与AB 共线,如图,由|K 1A |=r |K 1B |,可得|K 1B |=|AB |r +1,由|K 2A |=r |K 2B |,可得|K 2B |=|AB |r -1,可得|K 1K 2|=|AB |r +1+|AB |r -1=2r r 2-1|AB |=2r -1r|AB |,而易知r -1r ≥3-13=83,即有|K 1K 2|≤34|AB |,即|K 1K 2||AB |≤34,即c ≥⎝⎛⎭⎪⎫|K 1K 2||AB |max =34, 故c 的最小值为34.答案:3418.在△ABC 中,已知C =π6,向量p =(sin A ,2),q =(2,cos B ),且p ⊥q .(1)求角A 的值;(2)若BC →=2BD →,AD =7,求△ABC 的面积.解:(1)因为p ⊥q ,所以p ·q =0⇒p ·q =2sin A +2cos B =0,又C =π6,所以sin A +cos B =sin A +cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-A =0,化简得tan A =33,A ∈(0,π),所以A =π6. (2)因为BC →=2BD →,所以D 为BC 边的中点, 设|BD →|=x ,|BC →|=2x ,由(1)知A =C =π6,所以|BA →|=2x ,B =2π3,在△ABD 中,由余弦定理,得|AD →|2=|BA →|2+|BD →|2-2|BA →|·|BD →|·cos 2π3=(2x )2+x 2-2·2x ·x ·cos 2π3=7,所以x =1,所以AB =BC =2,所以S △ABC =12BA ·BC ·sin B =12×2×2×sin 2π3= 3.19.已知m =(2sin x ,sin x -cos x ),n =(3cos x ,sin x +cos x ),记函数f (x )=m ·n .(1)求函数f (x )的最大值以及取得最大值时x 的取值集合;(2)设△ABC 的角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若f (C )=2,c =3,求△ABC 面积的最大值.解:(1)由题意,得f (x )=m ·n =23sin x cos x +sin 2x -cos 2x =3sin 2x -(cos 2x -sin 2x )=3sin 2x -cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6,所以f (x )max =2;当f (x )取最大值时,即sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6=1,此时2x -π6=2k π+π2(k ∈Z ),解得x =k π+π3(k ∈Z ),所以x 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x =k π+π3,k ∈Z .(2)由f (C )=2,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2C -π6=1,又0<C <π,即-π6<2C -π6<11π6,所以2C -π6=π2,解得C =π3,在△ABC 中,由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得3=a 2+b 2-ab ≥ab ,即ab ≤3,当且仅当a =b =3时,取等号,所以S △ABC =12ab sinC =34ab ≤334, 所以△ABC 面积的最大值为334.。
第一节 平面向量的概念讲义--高三数学一轮复习备考
平面向量与复数第一节平面向量的概念一、课程标准1.向量概念(1)通过对力、速度、位移等的分析,了解平面向量的实际背景,理解平面向量的意义和两个向量相等的含义;(2)理解平面向量的几何表示和基本要素.2.向量运算(1)借助实例和平面向量的几何表示,掌握平面向量加、减运算及运算规则,理解其几何意义;(2)通过实例分析,掌握平面向量数乘运算及运算规则,理解其几何意义.理解两个平面向量共线的含义;(3)了解平面向量的线性运算性质及其几何意义;(4)通过物理中功等实例,理解平面向量数量积的概念及物理意义,会计算平面向量的数量积;(5)通过几何直观了解平面向量投影的概念及投影向量的意义.新高考命题方向:主要考查平面向量的线性运算(加法、减法、数乘向量)及其几何意义、共线向量基本定理,有时也会有创新的新定义问题;题型以选择题、填空题为主,属于中低档题目,偶尔会在解答题中作为工具出现.考查理性思维、数学探究、数学抽象学科素养.二、知识梳理知识点一向量的有关概念名称定义备注向量既有又有的量;向量的大小叫做向量的(或称)平面向量是自由向量零向量长度为的向量记作,其方向是任意的单位向量长度等于长度的向量非零向量a的单位向量为±a|a|平行向量方向或的非零向量(又叫做共线向量)0与任意向量或共线相等向量长度且方向的向量两向量只有相等或不等,不能比较大小相反向量长度且方向的向量0的相反向量为01.对于平行向量易忽视两点:(1)零向量与任意向量平行;(2)表示两平行向量的有向线段所在的直线平行或重合,易忽视重合这一情况.2.单位向量的定义中只规定了长度,没有方向限制. 知识点二 向量的线性运算向量运算定义法则(或几何意义)运算律加法求两个向量和的运算法则法则(1)交换律:a +b = (2)结合律:(a +b )+c =减法 求a 与b 的相反向量-b 的和的运算叫做a 与b 的差法则a -b =a +(-b )数乘求实数λ与向量a 的积的运算|λa |= ;当λ>0时,λa 的方向与a 的方向 ;当λ<0时,λa 的方向与a 的方向相反;当λ=0时,λa =λ(μa )=(λμ)a ;(λ+μ)a = ;λ(a +b )=知识点三 共线向量定理向量a (a ≠0)与b 共线的充要条件是存在唯一一个实数λ,使得 . 知识点四 平面向量的数量积 1.向量的夹角 定义图示范围共线与垂直已知两个非零向量a 和b ,作OA →=a ,OB →=b ,则 就是a 与b 的夹角设θ是a 与b 的夹角,则θ的取值范围是θ=0或θ=π⇔ ,⇔a ⊥b• 温馨提醒 •对于两个非零向量a 与b ,由于当θ=0°时,a ·b >0,所以a ·b >0是两个向量a ,b 夹角为锐角的必要不充分条件;a ·b =0也不能推出a =0或b =0,因为a ·b =0时,有可能a ⊥b .2.平面向量的数量积 (1)投影向量①如图,设a ,b 是两个非零向量,AB → =a ,CD →=b ,分别过A ,B 作CD 的垂线,垂足分别为A 1,B 1,得到,我们称上述变换为向量a 向向量b 投影,叫做向量a 在向量b 上的投影向量.如图,在平面内任取一点O 作OM → =a ,ON →=b ,过M 作ON 的垂线,垂足为M 1,则就是向量a 在向量b 上的投影向量,设与b 方向相同的单位向量为e ,〈a ,b 〉为θ,则=(|a |cos θ)e .两个向量数量积的几何意义:a ·b 等于a 在b 上的投影数量与b 的模的乘积. (2)向量数量积的运算律①a ·b = ;②(λa )·b =λ(a ·b )= ;③(a +b )·c = .• 温馨提醒 •1.数量积运算律要准确理解、应用,例如,a ·b =a ·c (a ≠0)不能得出b =c ,两边不能约去一个向量.2.a ·b =0不能推出a =0或b =0,因为a ·b =0时,有可能a ⊥b . 3.在用|a |=a 2 求向量的模时,一定要先求出a 2再进行开方.三、基础自测1.若m ∥n ,n ∥k ,则向量m 与向量k ( )A .共线B .不共线C .共线且同向D .不一定共线 2.已知a·b =-122 ,|a |=4,a 和b 的夹角为135°,则|b |为( ) A .12 B .6 C .33 D .33.(易错题)已知两个非零向量a 与b 的夹角为θ,则“a ·b >0”是“θ为锐角”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4.已知向量a ,b 满足|a |=1,a ·b =-1,则a ·(2a -b )=( ) A .4 B .3 C .2 D .05.已知▱ABCD 的对角线AC 和BD 相交于点O ,且OA → =a ,OB → =b ,则DC → =________,BC →=________(用a ,b 表示).四、核心题型题型一 平面向量的有关概念及线性运算例1(1) (多选)已知a ,b 是两个单位向量,下列命题中正确的是( )A .|a |=|b |=1B .a ·b =1C .当a ,b 反向时,a +b =0D .当a ,b同向时,a =b(2)设a ,b 都是非零向量,下列四个条件中,一定能使a |a | +b|b |=0成立的是( )A .a =2bB .a ∥bC .a =-13b D .a ⊥b(3)在△ABC 中,D 为AB 的中点,点E 满足EB → =4EC → ,则ED →=( )A .56 AB → -43 AC → B .43 AB → -56 AC → C .56 AB → +43 AC →D .43AB → +56AC →题型二 平面向量共线定理的应用例2(1)已知两个非零向量a ,b 互相垂直,若向量m =4a +5b 与n =2a +λb 共线,则实数λ的值为( )A .5B .3C .52 D .2(2)设a ,b 是不共线的两个向量,已知BA → =a +2b ,BC → =4a -4b ,CD →=-a +2b ,则( )A .A ,B ,D 三点共线 B .B ,C ,D 三点共线 C .A ,B ,C 三点共线 D .A ,C ,D 三点共线(3)已知O 为△ABC 内一点,且AO → =12 (OB → +OC → ),AD → =tAC →,若B ,O ,D 三点共线,则t 的值为( )A .14B .13C .12D .23题型三 平面向量的数量积及应用例3(1)已知在矩形ABCD 中,AB =4,AD =2.若E ,F 分别为AB ,BC 的中点,则DE → ·DF →=( )A .8B .10C .12D .14(2)在如图所示的平面图形中,已知OM =1,ON =2,∠MON =120°,BM → =2MA → ,CN →=2NA → ,则BC → ·OM →的值为( )A .-15B .-9C .-6D .0(3) 已知|a |=6,e 为单位向量,当向量a ,e 的夹角θ分别等于45°,90°,135°时,求向量a 在向量e 上的投影向量.(4)(2021·全国甲卷)若向量a ,b 满足|a |=3,|a -b |=5,a·b =1,则|b |=________. (5)已知向量a ,b 满足(a +2b )·(5a -4b )=0,且|a |=|b |=1,则a 与b 的夹角θ为( )A .3π4B .π4C .π3D .2π3(6)(2020·全国Ⅱ卷)已知单位向量a ,b 的夹角为45°,k a -b 与a 垂直,则k =________.五、变式训练1.如图所示,在直角梯形ABCD 中,DC → =14 AB → ,BE → =2EC → ,且AE → =rAB → +sAD →,则2r +3s =( )A .1B .2C .3D .42..设两个非零向量a 与b 不共线.(1)若AB → =a +b ,BC → =2a +8b ,CD →=3(a -b ),求证:A ,B ,D 三点共线; (2)试确定实数k ,使k a +b 和a +k b 共线.3.已知a ,b 均为单位向量,它们的夹角为60°,那么|a +3b |=( )A .7B .10C .13D .44.非零向量a ,b ,c 满足a ·b =a ·c ,a 与b 的夹角为π6 ,|b |=4,则c 在a 上的投影向量的长度为( )A .2B .23C .3D .4六、作业一轮复习资料《课时作业》437页 A 组:全部 B 组:2、3。
专题09 平面向量 9.1线性运算、基本定理和坐标运算 题型归纳讲义-2022届高三数学一轮复习
r
交换律: a + b = b + a
r
r
r
r
r
r
结合律:( a + b )+ c = a +( b + c )
(二)减法:共起点,连终点,指向被减
高中数学一轮复习讲义
r
(三)数乘:求实数λ与向量 a 的积的运算
r
r
r
r
1.数乘意义:|λ a |=|λ|| a |,当λ>0 时,λ a 与 a 的方向相同;
8
C.
3
5
D.
3
�
2.已知 A(﹣3,0),B(0,2),O 为坐标原点,点 C 在第二象限内,|��| = 2 2,且∠��� = ,
4
→
→
→
设�� = ��� + ��(� ∈ �),则λ的值为(
2
B.− 3
A.1
)
1
C.
2
2
D.
3
3.如图,正方形 ABCD 中,E 为 AB 上一点,P 为以点 A 为圆心,以 AB 为半径的圆弧上一
r
(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量,又叫共线向量,规定: 0 与任一向量平行或共
线.
(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量
(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量
二.向量的线性运算
(一)加法:求两个向量和的运算
1.三角形法则:首尾连,连首尾
2.平行四边形法则:起点相同连对角
3.运算律
r
r
r
4.平面向量基本定理
ur
ur
r
如果 e1 , e 2 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量 a ,有且只
届高三数学二轮专题复习教案――平面向量学习资料
2012届高三数学二轮专题复习教案――平面向量2012届高三数学二轮专题复习教案――平面向量一、本章知识结构:二、重点知识回顾1.向量的概念:既有大小又有方向的量叫向量,有二个要素:大小、方向.2.向量的表示方法:①用有向线段表示;②用字母a 、b 等表示;③平面向量的坐标表示:分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i 、j 作为基底。
任作一个向量a ,由平面向量基本定理知,有且只有一对实数x 、y ,使得a xi yj =+,),(y x 叫做向量a 的(直角)坐标,记作(,)a x y =,其中x 叫做a 在x 轴上的坐标,y 叫做a 在y 轴上的坐标, 特别地,i (1,0)=,j (0,1)=,0(0,0)=。
22a x y =+),(11y x A ,),(22y x B ,则()1212,y y x x AB --=,222121()()AB x x y y =-+- 3.零向量、单位向量:①长度为0的向量叫零向量,记为; ②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.||a 就是单位向量)4.平行向量:①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;②我们规定0与任一向量平行.向量a 、b 、c 平行,记作a ∥b ∥c .共线向量与平行向量关系:平行向量就是共线向量.5.相等向量:长度相等且方向相同的向量叫相等向量.6.向量的加法、减法:①求两个向量和的运算,叫做向量的加法。
向量加法的三角形法则和平行四边形法则。
②向量的减法向量a 加上的b 相反向量,叫做a 与b 的差。
即:a -b = a + (-b );差向量的意义: OA = a , OB =b , 则BA =a - b③平面向量的坐标运算:若11(,)a x y =,22(,)b x y =,则a b +),(2121y y x x ++=,a b -),(2121y y x x --=,(,)a x y λλλ=。
④向量加法的交换律:a +b =b +a ;向量加法的结合律:(a +b ) +c =a + (b +c )7.实数与向量的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作:λa(1)|λa |=|λ||a |;(2)λ>0时λa 与a 方向相同;λ<0时λa 与a 方向相反;λ=0时λa =0;(3)运算定律 λ(μa )=(λμ)a ,(λ+μ)a =λa +μa ,λ(a +b )=λa +λb8. 向量共线定理 向量b 与非零向量a 共线(也是平行)的充要条件是:有且只有一个非零实数λ,使b =λa 。
数学高考二轮微专题6 平面向量的线性运算
rr ab
O
r a
B
r b
A
点使如r并得图且:arr与箭将br头向的指量起向ar点平被相移减同至向,Ou量u这Aur ,ar时向的连量向接br量平aruB与移uArbr至的Ouu终Bur ,O a b.
B
r
rr
b
ab
r a
A
2.向量共线定理
通过向量共线定理,可以实现三点共线与向量共线
的转化,它是处理有关平行及三点共线问题的一个
DF
/
/
O
E.
2 所以O点为AD的中点.
uuur AO
1
uuur AD.
2
又Q
D为BC的中点,据例2可知:
uuur AD
1
uuur ( AB
uuur AC
),
uuur AO
1
uuur ( AB
uAuCur ).又Q
uuur AB
uuur AC
uu2ur 6 AO
uuur EC,
uuur AB
uuu4r AC
uuur
OB OC OB OA OC OA ,
uuur uuur uuur CB AB AC
uuur uuur uuur uuur uuur C
D
如图,作出 AB AC AD, CB AD ,
因此以
uuur AB,
uuur AC
为邻边的平行四边形为
A
CB
矩形,所以BAC 90o,ABC 的形状为直角三角形.
O
在uuur平面u内uur, O, Auu,urB是不共线的三点,设 OP xOA yOB(x, y R), 则:
A, B, P 三点共线 x y 1.
高三数学复习微专题之《平面向量基本定理系数“等和线”的应用》
衡阳市数学学会高三数学复习微专题之《平面向量基本定理系数“等和线”的应用》衡东一中朱亚旸一、问题的提出平面向量与代数、几何融合考查的题目综合性强,难度大,考试要求高.近年,高考、模考中有关“等和线定理”(以下简称等和线)背景的试题层出不穷.学生在解决此类问题时,往往要通过建系或利用角度与数量积处理,结果因思路不清、解题繁琐,导致得分率不高.在平时教学中,我们能不能给出一个简单、有效的方法解决此类问题呢?带着这个问题,笔者设计本微型专题.二、等和线定理平面内一组基地 OA, OB 及任一向量 OC ,OC = λOA + μOB(λ,μ ∈ R),若点C 在直线 AB 上或在平行于 AB 的直线上,则λ + μ = k (定值),反之也成立,我们把直线 AB 以及直线 AB 平行的直线称为“等和线”.(1)当等和线恰为直线 AB 时, k =1;(2)当等和线在 O 点和直线 AB 之间时, k ∈(0,1);(3)当直线 AB 在 O 点和等和线之间时, k ∈(1,+∞);(4)当等和线过 O 点时, k =0;(5)若两等和线关于 O 点对称,则定值 k 互为相反数;(6)定值 k 的变化与等和线到 O 点的距离成正比;⎛ x y ⎫简证,如图1若 OC = λOD ,那么 OC = xOA + yOB = λ OA + OB⎪ = λOD ,λ λ⎝ ⎭从而有x+y= 1 ,即x+y= λ.另一方面,过C点作直线l // AB,在l上任作一λ λ点 C',连接 OC'⋂ AB = D',同理可得,以 OA, OB 为基底时,OC'对应的系数和依然为λ .三、定理运用(一)基底起点相同例1:(2017年全国Ⅲ卷理科第12题)在矩形 ABCD中, AB =1, AD =2,动点 P 在以 C 为圆心且与 BD 相切的圆上,若 AP = λ AB + μ AD ,则λ + μ的最大值()A .3B .22C . 5D .2【分析】如图2,由平面向量基底等和线定理可知,当等和线 l与圆相切时,λ + μ最大,此时λ + μ =AF=AB+BE+EF=3AB=3,故选 A .AB AB AB练习 1:(2006年湖南卷15题)如图3所示,OM // AB ,点 P 在由射线 OM 、射线段 OB 及 AB的延长线围成的阴影区域内(不含边界)运动,且 OP = xOA + yOB(1)则 x 的取值范围是;(2)当 x = - 1 时, y 的取值范围是.2【分析】(1),根据题意,很显然 x <0;(2)由平面向量基底等和线定理可知,0< x + y <1,结合 x = -12,可得12< y <32.练习2:(衡水中学 2018届高三二次模拟)如图4,边长为 2 的正六边形ABCDEF 中,动圆 Q 的半径为1,圆心在线段 CD (含短点)上运动, P 是圆 Q 上及其内部的动点,设向量 AP = m AB + n AF(m, n ∈ R),则 m + n 的取值范围是()A .(1,2] B .[5,6] C .[2,5] D .[3,5]【分析】如图5,设 AP = m AB + n AF ,由等和线结论,m + n = AG = 2 AB = 2 .此为m+n1 AB AB的最小值;同理,设 AP = m AB + n AF ,由等和线结论,m + n = AH = 5 .此为m+n2 AB的最大值.综上可知 m + n ∈[2,5].(二)基底起点不同例 2:(2013 年江苏高考第 10 题)设 D , E 分别是 ∆ABC 的边 AB , BC 上的点,且有 AD =12 AB , BE = 23 BC , 若 DE = λ1 AB + λ2 AC (λ1 , λ2 ∈ R ),则 λ1+ λ2 的值为【分析】过点 A 作 AF = DE ,设 AF , BC 的延长线交于点 H ,易知 AF = FH ,即 AF = FH ,即 DF 为 BC 的中位线,因此 λ1 + λ2 =12 .练习 3:如图 7,在平行四边形 ABCD 中,M , N 为 CD 的三等分点,S 为 AM 与 BN 的交点,P 为边 AB 上一动点,Q 为 ∆SMN 内一点(含边界),若 PQ = x AM + y BN ,则 x + y 的取值范围是 .【分析】如图 8 所示,作 PS = AM ,PT = BN ,过 I 作直线 MN 的平行线,由等和线定理⎡3 ⎤可知, x + y ∈ ⎢ ,1⎥ .4 ⎣ ⎦(三)基底一方可变例 3:在正方形 ABCD 中,如图 9, E 为 AB 中点, P 以 A 为圆心, AB 为半径的圆弧上的任意一点,设 AC = x DE + y AP ,则 x + y 的最小值为 .【分析】由题意,作 AK = DE ,设 AD = λ AC ,直线 AC 与直线 PK 相交与点 D ,则有AD = λx AK + λy AP ,由等和线定理,λx + λy =1,从而 x + y =λ1,当点 P与点 B 重合时,如图10,λmax= 2 ,此时,(x+y)min=1 2.练习4:在平面直角坐标系 xoy 中,已知点 P 在曲线Γ:y = 1 -x42(x≥ 0)上,曲线Γ与 x 轴相交于点 B ,与 y 轴相交于点 C ,点 D(2,1)和 E(1,0)满足OD = λCE + μOP(λ,μ ∈ R)则λ + μ的最小值为___.【分析】作CE = OA ,令 OD1= xOD ,有 OD1= xλOA + xμOP ,由等和线定理, xλ + xμ =1,所以λ + μ =1x,如图11,再由等和线定理,得(λ + μ)min=12 .(四)基底合理调节例题4:(2013 年高考安徽理科卷)在平面直角坐标系中,O 是坐标原点,两定点A, B 满足 OA = OB = OA⋅OB =2,则点集{P OP = λOA + μOB,λ + μ ≤1,λ,μ ∈ R}所表示的区域面积是()A .22B .23C .42D .4 3【分析】由 OA = OB = OA⋅OB =2可知,OA, OB = π3 .如图 12 所示,当 λ ≥ 0,μ ≥ 0 时,若λ + μ = 1 ,则点P位于线段AB上;当λ ≥ 0,μ ≤ 0 时,若λ - μ = 1,则点P位于线段 AB'上;当λ ≤0,μ ≥0时,若- λ + μ =1,则点 P 位于线段 A' B 上;当λ≤ 0,μ ≤ 0 时,若- λ - μ = 1 ,则点P位于线段A'B'上;又因为λ + μ ≤ 1 ,由等和线定理可知,点 P 位于矩形 ABA' B'内(含边界).其面积 S =4S∆AOB=4 3 .衡阳市数学学会练习5:如图13所示, A, B, C 是圆 O 上的三点, CO 的延长线与线段 BA 的延长线交于圆 O 外的点 D ,若 OC = mOA + nOB ,则 m + n 的取值范围是.【分析】作 OA, OB 的相反向量 OA1, OB1,如图14所示,则 AB // A1 B1,过 O 作直线 l // AB ,则直线 l , A1 B1为以 OA, OB 为基底的平面向量基本定理系数等和线,且定值分别为0,-1 ,由题意CO的延长线与线段BA的延长线交于圆O外的点D,所以点C在直线 l 与直线 A1 B1之间,所以 m + n ∈(-1,0).练习6:如图15,在扇形 OAB 中,∠AOB =π3, C 为弧 AB 上的一个动点,若OC = xOA + yOB ,则 x +3 y 的取值范围是.【分析】,令 OB'=OB,依题意, OC = xOA +3 y OB⎪⎛ ⎫⎪3⎝ 3 ⎭重新调整基底 OA, OB'.显然,当 C 在 A 点时,经过 k =1的等和线, C 在 B 点时经过 k =3的等和线,这两个分别是最近跟最远的等和线,所以系数和x+ 3 y∈[1,3].(五)“基底+”高度融合例 5 :已知三角形∆ABC 中, BC =6 , AC =2 AB ,点 D 满足AD = 2x AB + y AC ,设f(x,y)= AD , f (x, y)≥ f (x , y )恒成立,2(x+y)x + y 0 0则 f (x0, y0)的最大值为.【分析】衡阳市数学学会本题为“基底+阿氏圆”交汇命题.思路1:如图16所示,以 BC 为 x 轴,中垂线为 y 轴建立直角坐标系,易知点 B 的轨迹方程是(x -5)2+ y 2 = 16 .取AC中点F,延长AB 到 E ,且 AB = BE .于是,AD =2xAB +yAC ,∴ AD =x (2 AB)+ y ⎛ 1 AC ⎫⎪ ,即有x + y 2(x+y) x + y (x + y)⎝2 ⎭AD =xAE +yAF ,从而 D ∈ EF ,进一步得到x + y x + yf (x, y)≥ f (x0, y0)= AK ,且有 AK =2 BG ,因为EF恒过∆ACE重心H,所以AK =2 BG ≤2 BH =4,即 f (x0, y0)max=4.思路2:如图17所示,同上分析, D ∈ EF .当 AD ⊥ EF 时,f(x,y)=AD取得最小值,此时 f (x0, y0)= AD .易知∆ABC ≅ ∆AEF ,则AD=AH≤r=4.四、解题总结1、确定等值线为 1 的直线;2、平移(旋转或伸缩)该线,结合动点的可行域,分析何处取得最大值和最小值;3、从长度比或者点的位置两个角度,计算最大值或最小值.五、后记等和线定理巧妙的将代数问题转化为图形关系,将具体的代数式运算转化为距离的长短比例关系问题,这是数形结合思想的非常直接的体现。
高三数学平面向量复习讲义
高三数学平面向量复习讲义上高二中:喻国标一.高考要求:1.理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解共线向量的概念.2.掌握向量的加法和减法.3.掌握实数与向量的积,理解两个向量共线的充要条件.4.了解平面向量的基本定理,理解平面向量的坐标概念,掌握平面向量的坐标运算.5.掌握平面向量的数量积及其几何意义,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度,角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件.6.掌握平面两点间的距离公式,以及线段的定比分点和中点坐标公式,并且能熟练运用,掌握平移公式.7.掌握正弦,余弦定理,并能初步运用它们解斜三角形.二:高考热点:本章的重点是向量的概念:向量的两种表示:共线向量,零向量的概念:向量的运算及坐标表示:线段的定比分点,平移:正弦定理,余弦定理在解斜三角形中的应用等.其中,向量的共线,数量积,向量的平行与垂直,夹角公式与模,正弦定理和余弦定理的应用则是高考考查的热点内容.三:高考预测:综观近几年高考试题,预测在今后高考中平面向量的试题主要有两类:一是考查平面向量的概念和运算,突出考查共线:垂直,向量的模,数量积以及应用向量的几何关系判定点,线位置关系:二是突出平面向量的工具作用,主要是与函数,三角函数,解析几何,立体几何,解斜三角形的综合题.四.向量问题解题入口有三:1.几何法 2.坐标法 3.概念性质法5.1 向量的概念与性质(1课时)一.内容精讲.1.向量的两个要素:(1)大小---------模; (2)方向2.向量的表示方法:(1)几何表示法:用有向线段表示,但不能说有向线段就是向量.(2)字母表示法:①大写字母AB;:②小写字母a:(3)坐标表示法: a=(x,y) AB的坐标=终点B的坐标减去起点A的坐标.3.特殊向量(1)零向量:长度为零的向量叫做零向量,记作0: 规定其方向是任意的.(2)单位向量:长度等于一个单位长度的向量叫做单位向量.记做为: (x,y)且221x y +=或(cos θ sin θ) (0<θ<2π)4. 相关关系向量:(1) 共线向量(平行向量):方向相同或相反的非零向量,记做a ∥b .规定: 0与任意一向量平行.(2) 相等向量:长度相等且方向相同,记做a =b注意: ①零向量与零向量相等; ②任意两个相等的非零向量都可以用一条有向线段表示,并且与有向线段的起点无关.(3) 相反向量: 长度相等方向相反,AB BA =-二. 练习1.已知向量2,56,72AB a b BC a b CD a b =+=-+=-,则一定共线的三点是( )A. A B DB. A B CC. B, C, DD. A, C , D2.已知向量(,12),(4,5),(,10),,,OA k OB OC k A B C ===-且三点共线则k=______3与直线3x+4y+5=0的方向向量共线的一个单位向量是( )A (3,4)B (4 , -3)C (34,)55D (43,)55- 4.设向量(3,3),(5,1),OM ON =-=--则12MN =( ) A (-2,-4) B (-1,-2) C ( 4 ,-1) D (-4 ,1),:(1):(2)0,(3)()()0,0,0ABC AB AC BC AB BC CA AB BC AB BC ABC AC AB ABC AC AB ABC ∆-=++=+•-=∆•>∆•>∆5.在中有命题若则为等要三角形;(4)若则为等要三角形;(5)若若则为锐角三角形.上述命题正确的是( )A. ① ② B ① ④ C ② ③ D ② ③ ④6.设P={ a ∣ a =(-1, 1) +m ( 1, 2), m ∈R }, Q={ β ∣ β=(1 , -2) +n( 2, 3), n ∈R }是两个向量集合,则P ∩Q=__________________7.下列命题中正确的个数是( )(1) 若,:a a a a 与b 为非零向量,且 b 时则+b 必与或b 的方向相同(2) 若,,e a e a =为单位向量且则∣a ∣e ;(3) a a a ⋅⋅=∣a ∣3 (4) 若,a b b c a c 与共线又与共线,则与必共线(5) 若平面内四点A,B,C,D,则必有AC BD BC AD +=+.8.下列条件中,能确定三点A,B,P 不共线的是( )A 22sin 20cos 20MP MA MB =+B 22sec 20tan 20MP MA MB =-C 22csc 31cot 31MP MA MB =-D 22sin 20cos 70MP MA MB =+9.已知向量(3,4),(6,3),(5,(3))OA OB OC m m =-=-=--+(1) 若点A,B,C能构成三角形,求实数m 应满足的条件:(2) 若△ABC为直角三角形,且∠A为直角,求实数m 的值5.2 向量的加法和减法运算(二课时)一:内容精讲:(一) 几何表示的向量加法和减法1.向量的加法运算(1) 法则a b + b b a b +a a三角形法则 平行四边形法则(2)运算法则交换律:a b b a +=+ 结合律:()()a b c a b c ++=++▲ 两向量平行时,平行四边形法则不适用,用三角形法则.2.向量的减法运算(1)运算原理:是加法的逆运算,()a b a b -=+-(2) 运算法则a ab -ba b -是连接a 与b 终点并指向被减数的向量▲ ①围成一周顺次始终相接的向量(向量链)的和为0②∣∣a ∣-∣b ∣∣≦∣a ±b ∣≦∣a ∣+∣b ∣要探讨等号成立的条件(二) 坐标表示的向量加法和减法已知:a =(x 1, y 1) , b =(x 2, y 2) 则a b +=(x 1+x 2 y 1 + y 2 );a b -=(x 1-x 2 y 1 - y 2 )几何意义:已知11222121(,),(,)(,)OA x y OB x y AB OB OA x x y y ===-=--则 故2(AB x =二.练习1.在直角坐标系XOY中,已知点A(0,1)和点B(-3,4),若点C在∠AOC的平分线上且∣OC ∣=2,则OC =______ 2.设向量a =(-1,2),b =(2,-1),则(a ·b )(a b +)等于( )A (1,1) B (-4,-4) C -4 D (-2,-2)3.已知四边形ABCD是菱形,点P在对角线AC上(不包括端点A,C)则AP 等于( )A.(),(0,1)AB AD λλ+∈ B.(),(0,1)AB AD λλ+∈ C.(),(0,1)AB AD λλ-∈ D,(),(0,2AB BC λλ-∈ 4.已知△ABC的三个顶点A,B,C及所在平面内一点P满足,PA PB PC AB ++=则点P及△ABC的关系为( )A. P 在△ABC 内部B. P 在△ABC 外部C. P 在AB 边所在的直线上 D P 在△ABC 的AC 边的一个三等分点上 5.已知P是△ABC所在平面内一点,若CB PA PB λλ=+∈,其中R,则点P一定在( )A △ABC 内部 B AC边所在直线上C AB边所在直线上 D BC边所在直线上6.已知向量集合M={ a ∣ a =(1, 2) +m ( 3, 4), m ∈R }, N={ β ∣ β=(-2 , -2) +n( -2, -2), n ∈R }则M∩N=( )A.{(1,1)} B.{(1,1),(-2,-2)} C.{(-2,-2)} D.∅ 7.知,,,OA a OB b AOB OM ==∠且它们均为单位向量则的平分线上的单位向量为 ( ) A.aba b + B.a ba b ++ C.a ba b ++ D.a ba b b a ++8.在△OAB中,,OA a OB b ==OD是AB边的高,则AD λ=等于( ) A.2()a b a a b ⋅-- B.2()a ab a b ⋅-- C.()a b a a b ⋅-- D. ()a a b a b ⋅--9.非零向量,,OA a OB b ==若点关于OA 所在直线的对称点为B1 ,则向量1OB 为( ) A.22()a b b b a ⋅⋅- B.2a b - C.22()a b a ba ⋅⋅- D.2()ab a ba ⋅⋅-10.设(0≦θ<2π)已知两个向量()1cos ,sin OP θθ=,212(2sin ,2cos ),OPPP θθ=+-则向量长度的最大值为( )B. 11.已知A,B,C是不在同一条直线上的三个点,O是平面内的一定点,P是平面ABC内的一动点,若[)1(),0,,2OP OA AB BC λλ-=+∈+∞则点P的轨迹一定过△ABC 的( ) A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心5.3 实数与向量的积一.内容精讲:1.实数与向量的积(1) 定义:实数λ与向量a 的积是一个向量,记做λa ,其长度和方向规定如下: ①a a λλ⋅=⋅②0,a a λλ>当时的方向与的方向相同0,a a λλ<当时的方向与的方向相反0,0a λλ==当时(2) 运算律:结合律:()()ua u a λλ=第一分配律:()u a a ua λλ+=+第二分配律:()a b a b λλλ+=+(3) 坐标运算记a =(x,y) ,R λ∈则 (,)a x y λλλ=2.向量共线定理向量b 与非零向量a 共线的充要条件是有且只有一个实数λ使得b =λa▲ ①a ≠0②此定理是用向量研究几何问题的切入点③已知a =(x 1, y 1) , b =(x 2, y 2),则a ∥b .12210x y x y ⇔-=3.平面向量基本定理:如果12,e e 是同一平面内两个不共线的向量,则对这一平面内的任意一个向量a 有且只有一对实数12,λλ使得1122a e e λλ=+不共线的向量12,e e 叫做这个平面内所有向量的一组基底.▲ ①此定理是向量加法运算与共线定理有机结合②此定理是向量运算的坐标表示基础.4.向量的坐标表示――――直角坐标在直角坐标系内,分别取X轴和Y轴方向相同的两个单位向量,i j 作为基底,则对平面上任一向量a 均有唯一的一对实数X,Y使得a =Xi +Yj ,那么(X,Y)就叫做向量a 的(直角)坐标,记做a =(X,Y)▲ 与a =(X,Y)相等的向量的坐标都相等,均为(X,Y).二.练习1. 斜三角形ABC 的外接圆的圆心为O,两条边上的高的交点为H,()OH m OA OB OC =++实数m=_____________2. 已知向量(,12),(4,5),(,10)OA k OB OC k ===-且A,B,C 三点共线,则k=_______________________3. 在三角形OAB 中,(1,2),(2,1),OA OB ==-,,OD AB AD AB λλ==是边上的高若则实数_____________________4. 点P 在一平面上作匀速直线运动,速度向量为V=(4,-3)(既点P 的运动方向与V 相同),且每秒移动的距离为︱V ︱个单位).设开始时点P 的坐标为(-10,10),则5秒后P 的坐标为( )A. (-2,4)B. (-30,25)C. (10,-5)D. (5,-10)5. 在三角形ABC 中,设,AB a AC b ==,点D 在线段BC 上,且,3,,BD DC AD a b =则用,表示为______________________6. 在三角形ABC 内求一点P,使222AP BP CP ++取得最小值,该点是三角形的( )A.垂心B.内心C.重心D.外心7. 在直角坐标平面中,已知点P 1 (1, 2) , P 2 (2, 22 ), P 3 (3, 23 ) , ……..,P n (n,2n ) ,其中n 是正整数,对平面上任意一点,记A 1 为A 0关于点P 1的对称点, A 2为A 1关于点P 2的对称点,……… A 0 为A n-1关于点P n 的对称点.(1) 求向量的坐标(2) 当点A 0曲线C 上移动时,点A 2 的轨迹是函数()y f x =的图象,其中()f x 是以3为周期的周期函数,且当x ∈(0,]3时, ()lg f x x =,求以曲线C 为图象的函数在(1,]4上的解析式.(3) 对任意偶数n,用n 表示向量0n A A 的坐标.8. 已知向量a =(1,2), b =(-2,1),k,t 为正实数,向量21(1),x a t b y ka b t=++=+ (1) ,.x y k ⊥若求的最小值(2)是否存在k ,t,使x y , 若存在,求出k 的范围,若不存在,说明理由..5.4. 向量的数量积一. 内容精讲.1. 平面向量的数量积(1) 向量夹角的概念----------只对非零向量而言.两个非零向量a b 与的方向所在的射线形成的角θ,叫做a b 与的夹角 (0180θ≤≤)(2) 向量的数量积.①定义:两个非零向量a b 与,他们的夹角为θ,则cos a b θ叫做向量a b 与的数量积(或内积) 记做: cos ,00a b a b a θ==规定②投影:cos a θ叫做向量b 在a 方向上的投影③坐标运算:设a =(x 1, y 1) , b =(x 2, y 2),则1212a b x x y y =+2.运算律:设,,,R a b c λ∈ ① 结合律:()()a b a b a b λλλ==② 交换律: a b b a =③ 分配律: ()a b c a c b c +=+④ 符合多项式运算法则,但三个向量的数量积不满足结合律. 特别地:222()2a b a a b b ±=±+ 和 2222()()a b a b a b a b +-=-=-3.数量积的性质及应用121221222221122(1)00,,.(2)(4)cos 0,00,a b a b x x y y a b a a a a a a b a b y y a bb x y x y a b a b a b bc a cθ⊥⇔=⇔+==⇒=≤+==++*===*==非零,求距离的工具.(3)a a 不能说或不能说 二.练习1.已知非零向量,,a b c 满足a b a c ⋅=⋅,则b 与c 的关系是( ) A.相等 B.共线 C.垂直 D.不确定2.如果向量,a b 满足||3a =,||4b =,()(3)81a b a b +⋅+=,则a 与b 的夹角是( ) A.30° B.60° C.90° D.120°3.若,a b 是不共线的两向量,且12,AB a b AC a b λλ=+=+12(,)R λλ∈,则A,B,C 三点共线的充要条件是 A.121λλ==- B.121λλ== C.121λλ=- D.121λλ=( ) 4. .已知△ABC 中,,AB a CA b ==,当0a b ⋅>时,△ABC 为( ) A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.不确定5. 设向量a 的模等于4, a 与b 的夹角为5π6,则a 在方向b 上的投影为 ( ) A.2 3 B.-2 3 C.2 D.- 26. 已知a =(k,2),b =(-3,5),且a 与b 夹角为钝角,则k 的取值范围是( ) A.(103,+∞) B.[ 103,+∞] C.(-∞, 103) D. (-∞, 103) 7. 已知A(2,3),B(4,2),P 是x 轴上的动点,当P 点坐标为 时,AP BP ⋅最小,此时∠APB= .8.已知动点P 与定点M(1,1)为起点的向量与向量a =(4,-6)垂直,则动点P 的轨迹是 .9.已知A(a,0),B(0,a),a>0,点P 在线段AB 上,且AP t AB =(0≤t ≤1),则OA OP ⋅的最大值是 .10. 已知向量||),15sin ,15(cos ),75sin ,75(cos b a b a -==那么 的值是 ( )A .21 B .22 C .23 D .1 11. 若向量),sin ,(cos ),sin ,(cos ββαα==b a 则b a 与一定满足 ( ) A.b a 与的夹角等于βα- B.)(b a +⊥)(b a - C.a ∥b D.a ⊥b12. 若|a-b|=32041-,|a |=4,|b |=5,则向量a ·b = ( ) A.103 B.-103 C.102 D.1013. △ABC 的三边长分别为AB=7,BC=5,CA=6,则BC AB ⋅的值为 ( )(A )19 (B )-19 (C )-18 (D )-1414. 在△ABC 中,有命题①→AB -→AC =→BC ;②→AB +→BC +→CA =→0;③若(→AB +→AC )⋅(→AB -→AC )=0,则△ABC 是等腰三角形;④若→AB ⋅→AC >0,则△ABC 为锐角三角形.上述命题正确的是( )A .①②B .①④C .②③D .②③④15.已知平面上直线l 的方向向量→e =(-45,35),点O(0,0)和A(1,-2)在l 上的射影分别是O '和A ',则→O 'A '=λ→e ,其中λ= ( )A .115B .-115C .2D .-2 16.已知向量→a =(cos θ,sin θ),向量→b =(3,-1)则|2→a -→b |的最大值,最小值分别是A . 42,0B .4,4 2C .16,0D .4,0 ( )17.已知a 、b 为两个非零向量,有以下命题:①2a =2b ,②a ·b =2b ,③|a |、=|b |且a ∥b .其中可以作为a =b 的必要但不充分条件的命题是 ( ) A .② B .①③ C .②③ D .①②③ 18. 若向量a 与b 的夹角为60,||4,(2).(3)72b a b a b =+-=-,则向量a 的模为 ;19.设),,0(),0,1(),sin ,cos 1(),sin ,cos 1(παββαα∈=-=+=c b a )2,(ππβ∈,a 与c 的夹角1θ,b 与c 的夹角为θ2,且621πθθ=-,则4sin βα-的值为 。
人教版高中数学 教案+学案综合汇编 第5章:平面向量 课时3
人教版高中数学 教案+学案 综合汇编第4章 三角函数第三教时教材:向量的减法目的:要求学生掌握向量减法的意义与几何运算,并清楚向量减法与加法的关系。
过程:一、复习:向量加法的法则:三角形法则与平行四边形法则向量加法的运算定律:例:在四边形中,=++ 解:CD AD BA CB BA BA CB =++=++二、 提出课题:向量的减法1.用“相反向量”定义向量的减法1︒“相反向量”的定义:与a 长度相同、方向相反的向量。
记作 -a 2︒规定:零向量的相反向量仍是零向量。
-(-a ) = a任一向量与它的相反向量的和是零向量。
a + (-a ) = 0 如果a 、b 互为相反向量,则a = -b , b = -a , a + b = 0 3︒向量减法的定义:向量a 加上的b 相反向量,叫做a 与b 的差。
即:a - b = a + (-b ) 求两个向量差的运算叫做向量的减法。
2.用加法的逆运算定义向量的减法: 向量的减法是向量加法的逆运算:若b + x = a ,则x 叫做a 与b 的差,记作a - b 3.求作差向量:已知向量a 、b ,求作向量 ∵(a -b ) + b = a + (-b ) + b = a + 0 = a作法:在平面内取一点O , 作= a , = b 则= a - b即a - b 可以表示为从向量b 的终点指向向量a 的终点的向量。
注意:1︒表示a - b 。
强调:差向量“箭头”指向被减数 2︒用“相反向量”定义法作差向量,a - b = a + (-b )显然,此法作图较繁,但最后作图可统一。
O AB a B’b-b bBa + (-b )a b A BO a bBa ba -b4.a ∥b ∥c a - b = a + (-b ) a - b三、例题:例一、(P101 例三)已知向量a 、b 、c、d ,求作向量a -b 、c -d 。
解:在平面上取一点O ,作OA = a , OB = b , OC = c , OD = d , 作, , 则= a -b , = c -d例二、平行四边形中,,用表示向量, 解:由平行四边形法则得:AC = a + b, DB = AD AB - = a -b变式一:当a , b 满足什么条件时,a +b 与a -b 垂直?(|a | = |b |) 变式二:当a , b 满足什么条件时,|a +b | = |a -b |?(a , b 互相垂直)变式三:a +b 与a -b 对角线方向不同) 四、小结:向量减法的定义、作图法| 五、作业: P102 练习P103 习题5.2 4—8ABCbad cDOa -bBB’a -b a a b bO AOBa -bBA O-b。
2009届高三数学二轮专题复习教案
2009届高三数学二轮专题复习教案――三角函数珠海市第四中学 邱金龙一、本章知识结构:二、重点知识回顾1、终边相同的角的表示方法:凡是与终边α相同的角,都可以表示成k ·3600+α的形式,特例,终边在x 轴上的角集合{α|α=k ·1800,k ∈Z},终边在y 轴上的角集合{α|α=k ·1800+900,k ∈Z},终边在坐标轴上的角的集合{α|α=k ·900,k ∈Z}。
在已知三角函数值的大小求角的大小时,通常先确定角的终边位置,然后再确定大小。
理解弧度的意义,并能正确进行弧度和角度的换算;⑴角度制与弧度制的互化:π弧度180=,1801π=弧度,1弧度 )180(π='1857 ≈⑵弧长公式:R l θ=;扇形面积公式:Rl R S 21212==θ。
2、任意角的三角函数的定义、三角函数的符号规律、特殊角的三角函数值、同角三角函数的关系式、诱导公式:(1)三角函数定义:角α中边上任意一点P 为),(y x ,设r OP =||则:,cos ,sin r x r y ==ααxy =αtan (2)三角函数符号规律:一全正,二正弦,三正切,四余弦;(3)特殊角的三角函数值 1) α 2) 03)6π 4)4π 5)3π 6)2π 7) π8)23π9) 2π 10) sinα11) 0 12)21 13) 22 14) 23 15) 1 16) 0 17) -1 18) 019) cosα 20) 1 21)23 22) 2223) 21 24) 0 25) -1 26) 0 27) 128) tanα29) 0 30)3331) 132)333) 不存在 34) 0 35) 不存在36) 0 (3)同角三角函数的基本关系:x xxx x tan cos sin ;1cos sin 22==+ (4)诱导公式(奇变偶不变,符号看象限...........): sin(πα-)=sin α,cos(πα-)=-cos α,tan(πα-)=-tan α sin(πα+)=-sin α,cos(πα+)=-cos α,tan(πα+)=tan α sin(α-)=-sin α,cos(α-)=cos α,tan(α-)=-tan αsin(2πα-)=-sin α,cos(2πα-)=cos α,tan(2πα-)=-tan αsin(2k πα+)=sin α,cos(2k πα+)=cos α,tan(2k πα+)=tan α,()k Z ∈ sin(2πα-)=cos α,cos(2πα-)=sin α sin(2πα+)=cos α,cos(2πα+)=-sin α3、两角和与差的三角函数 (1)和(差)角公式①;sin cos cos sin )sin(βαβαβα±=±②;sin sin cos cos )cos(βαβαβα =±③βαβαβαtan tan 1tan tan )tan( ±=±(2)二倍角公式二倍角公式:①αααcos sin 22sin =;②ααααα2222sin 211cos 2sin cos 2cos -=-=-=;③ααα2tan 1tan 22tan -=(3)经常使用的公式 ①升(降)幂公式:21cos 2sin 2αα-=、21cos 2cos 2αα+=、1sin cos sin 22ααα=;②辅助角公式:sin cos )a b αααϕ+=+(ϕ由,a b 具体的值确定); ③正切公式的变形:tan tan tan()(1tan tan )αβαβαβ+=+-⋅.4、三角函数的图象与性质(一)列表综合三个三角函数sin y x =,cos y x =,tan y x =的图象与性质,并挖掘: ⑴最值的情况;⑵了解周期函数和最小正周期的意义.会求sin()y A x ωϕ=+的周期,或者经过简单的恒等变形可化为上述函数的三角函数的周期,了解加了绝对值后的周期情况.............; ⑶会从图象归纳对称轴和对称中心;sin y x =的对称轴是2x k ππ=+()k Z ∈,对称中心是(,0)k π()k Z ∈;cos y x =的对称轴是x k π=()k Z ∈,对称中心是(,0)2k ππ+()k Z ∈tan y x =的对称中心是(,0)()2k k Z π∈ 注意加了绝对值后的情况变化. ⑷写单调区间注意0ω>.(二)了解正弦、余弦、正切函数的图象的画法,会用“五点法”画正弦、余弦函数和函数sin()y A x ωϕ=+的简图,并能由图象写出解析式.⑴“五点法”作图的列表方式;⑵求解析式sin()y A x ωϕ=+时处相ϕ的确定方法:代(最高、低)点法、公式1x ϕω=-. (三)正弦型函数sin()y A x ωϕ=+的图象变换方法如下: 先平移后伸缩sin y x =的图象ϕϕϕ<−−−−−−−→向左(>0)或向右(0)平移个单位长度得sin()y x ϕ=+的图象()ωωω−−−−−−−−−→横坐标伸长(0<<1)或缩短(>1)1到原来的纵坐标不变 得sin()y x ωϕ=+的图象()A A A >−−−−−−−−−→纵坐标伸长(1)或缩短(0<<1)为原来的倍横坐标不变 得sin()y A x ωϕ=+的图象(0)(0)k k k ><−−−−−−−→向上或向下平移个单位长度得sin()y A x k ϕ=++的图象. 先伸缩后平移sin y x =的图象(1)(01)A A A ><<−−−−−−−−−→纵坐标伸长或缩短为原来的倍(横坐标不变)得sin y A x =的图象(01)(1)1()ωωω<<>−−−−−−−−−→横坐标伸长或缩短到原来的纵坐标不变 得sin()y A x ω=的图象(0)(0)ϕϕϕω><−−−−−−−→向左或向右平移个单位得sin ()y A x x ωϕ=+的图象(0)(0)k k k ><−−−−−−−→向上或向下平移个单位长度得sin()y A x k ωϕ=++的图象. 5、解三角形Ⅰ.正、余弦定理⑴正弦定理R CcB b A a 2sin sin sin ===(R 2是ABC ∆外接圆直径) 注:①C B A c b a sin :sin :sin ::=;②C R c B R b A R a s in 2,s in 2,s in 2===;③CB A cb a Cc B b A a sin sin sin sin sin sin ++++===。
高三数学第二轮重点复习内容
高三数学第二轮重点复习内容高三数学第二轮重点复习内容专题一:函数与不等式,以函数为主线,不等式和函数综合题型是考点函数的性质:着重掌握函数的单调性,奇偶性,周期性,对称性。
这些性质通常会综合起来一起考察,并且有时会考察具体函数的这些性质,有时会考察抽象函数的这些性质。
一元二次函数:一元二次函数是贯穿中学阶段的一大函数,初中阶段主要对它的一些基础性质进行了了解,高中阶段更多的是将它与导数进行衔接,根据抛物线的开口方向,与x轴的交点位置,进而讨论与定义域在x轴上的摆放顺序,这样可以判断导数的正负,最终达到求出单调区间的目的,求出极值及最值。
不等式:这一类问题常常出现在恒成立,或存在性问题中,其实质是求函数的最值。
当然关于不等式的解法,均值不等式,这些不等式的基础知识点需掌握,还有一类较难的综合性问题为不等式与数列的结合问题,掌握几种不等式的放缩技巧是非常必要的。
专题二:数列。
以等差等比数列为载体,考察等差等比数列的通项公式,求和公式,通项公式和求和公式的关系,求通项公式的几种常用方法,求前n项和的几种常用方法,这些知识点需要掌握。
专题三:三角函数,平面向量,解三角形。
三角函数是每年必考的知识点,难度较小,选择,填空,解答题中都有涉及,有时候考察三角函数的公式之间的互相转化,进而求单调区间或值域;有时候考察三角函数与解三角形,向量的综合性问题,当然正弦,余弦定理是很好的工具。
向量可以很好得实现数与形的转化,是一个很重要的知识衔接点,它还可以和数学的一大难点解析几何整合。
专题四:立体几何。
立体几何中,三视图是每年必考点,主要出现在选择,填空题中。
大题中的立体几何主要考察建立空间直角坐标系,通过向量这一手段求空间距离,线面角,二面角等。
另外,需要掌握棱锥,棱柱的性质,在棱锥中,着重掌握三棱锥,四棱锥,棱柱中,应该掌握三棱柱,长方体。
空间直线与平面的位置关系应以证明垂直为重点,当然常考察的方法为间接证明。
专题五:解析几何。
高三数学二轮复习教学计划和目标(10篇)
高三数学二轮复习教学计划和目标(10篇)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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人教版高中数学 教案+学案综合汇编 第5章:平面向量 课时12
人教版高中数学 教案+学案 综合汇编第4章 三角函数( √ )2︒若a ≠ 0,则对任一非零向量b ,有a ⋅b ≠ 0。
( × ) 3︒若a ≠ 0,a ⋅b = 0,则b = 0。
( × ) 4︒若a ⋅b = 0,则a 、b 至少有一个为零。
( × ) 5︒若a ≠ 0,a ⋅b = a ⋅c ,则b = c 。
( × ) 6︒若a ⋅b = a ⋅c ,则b = c 当且仅当a ≠ 0时成立。
( × ) 7︒对任意向量a 、b 、c ,有(a ⋅b )⋅c ≠ a ⋅(b ⋅c )。
( × ) 8︒对任意向量a ,有a 2 = |a |2。
( √ ) 一、 平面向量的运算律1.交换律:a ⋅ b = b ⋅ a证:设a ,b 夹角为θ,则a ⋅ b = |a ||b |cos θ,b ⋅ a = |b ||a |cos θ∴a ⋅ b = b ⋅ a2.(λa )⋅b =λ(a ⋅b ) = a ⋅(λb )证:若λ> 0,(λa )⋅b =λ|a ||b |cos θ,λ(a ⋅b ) =λ|a ||b |cos θ,a ⋅(λb ) =λ|a ||b |cos θ,若λ< 0,(λa )⋅b =|λa ||b |cos(π-θ) = -λ|a ||b |(-cos θ) =λ|a ||b |cos θ, λ(a ⋅b ) =λ|a ||b |cos θ,a ⋅(λb ) =|a ||λb |cos(π-θ) = -λ|a ||b |(-cos θ) =λ|a ||b |cos θ。
3.(a + b )⋅c = a ⋅c + b ⋅c在平面内取一点O ,作OA = a , AB = b ,OC = c , ∵a + b (即OB )在c 方向上的投影 等于a 、b 在c 方向上的投影和, 即:|a + b | cos θ = |a | cos θ1 + |b | cos θ2 ∴| c | |a + b | cos θ =|c | |a | cos θ1 + |c | |b | cos θ2∴c ⋅(a + b ) = c ⋅a + c ⋅b 即:(a + b )⋅c = a ⋅c + b ⋅c4.例题:P118—119 例二、例三、例四 (从略)二、应用例题:(《教学与测试》第27课P156 例二、例三)例一、已知a 、b 都是非零向量,且a + 3b 与7a - 5b 垂直,a - 4b 与7a - 2b 垂直,求a 与b 的夹角。
高考数学二轮复习 专题5 平面向量 教案 文
2012届高考数学二轮复习专题五 平面向量【重点知识回顾】向量是既有大小又有方向的量,从其定义可以看出向量既具有代数特征,又具有几何特征,因此我们要借助于向量可以将某些代数问题转化为几何问题,又可将某些几何问题转化为代数问题,在复习中要体会向量的数形结合桥梁作用。
能否理解和掌握平面向量的有关概念,如:共线向量、相等向量等,它关系到我们今后在解决一些相关问题时能否灵活应用的问题。
这就要求我们在复习中应首先立足课本,打好基础,形成清晰地知识结构,重点掌握相关概念、性质、运算公式 法则等,正确掌握这些是学好本专题的关键在解决关于向量问题时,一是要善于运用向量的平移、伸缩、合成、分解等变换,正确地进行向量的各种运算,进一步加深对“向量”这一二维性的量的本质的认识,并体会用向量处理问题的优越性。
二是向量的坐标运算体现了数与形互相转化和密切结合的思想,所以要通过向量法和坐标法的运用,进一步体会数形结合思想在解决数学问题上的作用。
在解决解斜三角形问题时,一方面要体会向量方法在解三角形方面的应用,另一方面要体会解斜三角形是重要的测量手段,通过学习提高解决实际问题的能力因此,在复习中,要注意分层复习,既要复习基础知识,又要把向量知识与其它知识,如:曲线,数列,函数,三角等进行横向联系,以体现向量的工具性 平面向量基本定理(向量的分解定理)e e a →→→12,是平面内的两个不共线向量,为该平面任一向量,则存在唯一实数对、,使得,、叫做表示这一平面内所有向量λλλλ12112212a e e e e →→→→→=+的一组基底。
向量的坐标表示i j x y →→,是一对互相垂直的单位向量,则有且只有一对实数,,使得()a x i y j x y a a x y →→→→→=+=,称,为向量的坐标,记作:,,即为向量的坐标()表示。
()()设,,,a x y b x y →→==1122()()()则,,,a b x y y y x y x y →→±=±=±±11121122()()λλλλa x y x y →==1111,,()()若,,,A x y B x y 1122()则,AB x x y y →=--2121()()||AB x x y y A B →=-+-212212,、两点间距离公式. 平面向量的数量积()··叫做向量与的数量积(或内积)。
(整理)高考数学二轮复习精品教学案专题06平面向量(教师版)
【2013考纲解读】1. 理解平面向量的概念与几何表示、两个向量相等的含义;掌握向量加减与数乘运算及其意义;理解两个向量共线的含义,了解向量线性运算的性质及其几何意义.2.了解平面向量的基本定理及其意义;掌握平面向量的正交分解及其坐标表示;会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算;理解用坐标表示的平面向量共线的条件.3.理解平面向量数量积的含义及其物理意义;了解平面向量数量积与向量投影的关系;掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算;能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系. 【知识络构建】【重点知识整合】 1.平面向量的基本概念 2.共线向量定理向量b 与非零向量a 共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使b =λ·a .如果向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b 的充要条件是x 1y 2=x 2y 1或者x 1y 2-x 2y 1=0,即用坐标表示的两个向量平行的充要条件是它们坐标的交叉之积相等.当其中一个向量的坐标都不是零时,这个充要条件也可以写为x 2x 1=y 2y 1,即对应坐标的比值相等.3.平面向量基本定理对于任意a ,若以不共线的向量e 1,e 2作为基底,则存在唯一的一组实数对λ,μ,使a =λe 1+μe 2.4.向量的坐标运算a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),λa=(λx1,λy1).5.数量积(1)已知a,b的夹角为〈a,b〉=θ(θ∈[0,π]),则它们的数量积为a·b=|a|·|b|cosθ,其中|b|cosθ叫做向量b在a方向上的投影,向量的数量积满足交换律、数乘结合律和分配律,但不满足结合律,即a·(b·c)≠(a·b)·c;(2)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=x1x2+y1y2;(3)两非零向量a,b的夹角公式为cosθ=a·b|a||b|=x1x2+y1y2x21+y21x22+y22;(4)|a|2=a·a.(5)两个向量垂直的充要条件就是它们的数量积等于零.【高频考点突破】考点一向量的有关概念和运算(1)零向量模的大小为0,方向是任意的,它与任意向量都共线,记为0.(2)长度等于1个单位长度的向量叫单位向量,与a同向的单位向量为a|a|.(3)方向相同或相反的向量叫共线向量(平行向量).例1、已知关于x的方程:·x2+·2x+=0(x∈R),其中点C为直线AB上一点,O是直线AB外一点,则下列结论正确的是()A.点C在线段AB上B.点C在线段AB的延长线上且点B为线段AC的中点C.点C在线段AB的反向延长线上且点A为线段BC的中点D.以上情况均有可能【方法技巧】解决向量的有关概念及运算问题要注意以下几点(1)正确理解向量的基本概念;(2)正确理解平面向量的基本运算律,a+b=b+a,a·b=b·a,λa·b=λ(a·b)与a(b·c)≠(a·b)c;(3)相等向量、相反向量、单位向量、零向量,在概念考查中一定要重视,如有遗漏,则会出现错误. 考点二 平面向量的数量积1. 两个向量的数量积是一个数量,而不是向量,它的值为两个向量的模与两向量夹角的余弦的乘积,其符号由夹角的余弦值确定.2.求非零向量a ,b 的夹角一般利用公式cos 〈a ,b 〉=a·b|a |·|b |先求出夹角的余弦值,然后求夹角;向量a 在向量b 方向上的投影为a·b|b |.【方法技巧】(1)准确利用两向量的夹角公式cos 〈a ,b 〉=a·b|a ||b |及向量模的公式|a |=a·a .(2)在涉及数量积时,向量运算应注意: ①a·b =0,未必有a =0,或b =0; ②|a·b |≤|a ||b |;③a (b·c )与(a·b )c 不一定相等.考点三 平面向量与三角函数的综合应用通过对向量的运算把问题转化为求三角函数的值、最值或研究三角函数的性质等问题,是高考中经常出现的题型.例3.已知向量a =(cos α,sin α),b =(cos β,sin β),c =(-1,0). (1)求向量b +c 的长度的最大值; (2)设α=π4,且a ⊥(b +c ),求cos β的值.[解] (1)法一:由已知得b +c =(cos β-1,sin β),则 |b +c |2=(cos β-1)2+sin 2β=2(1-cos β). ∵-1≤cos β≤1,∴0≤|b +c |2≤4,即0≤|b +c |≤2. 当cos β=-1时,有|b +c |max =2, 所以向量b +c 的长度的最大值为2.法二:∵|b |=1,|c |=1,|b +c |≤|b |+|c |=2. 当cos β=-1时,有b +c =(-2,0),即|b +c |=2, 所以向量b +c 的长度的最大值为2.【难点探究】难点一 平面向量的概念及线性运算例1、 (1)a ,b 是不共线的向量,若AB →=λ1a +b ,AC →=a +λ2b (λ1,λ2∈R),则A ,B ,C 三点共线的充要条件为( )A .λ1=λ2=-1B .λ1=λ2=1C .λ1·λ2+1=0D .λ1λ2-1=0(2) 设A 1,A 2,A 3,A 4是平面直角坐标系中两两不同的四点,若A 1A 3→=λA 1A 2→(λ∈R),A 1A 4→=μA 1A 2→(μ∈R),且1λ+1μ=2,则称A 3,A 4调和分割A 1,A 2,已知点C (c,0),D (d,0)(c ,d ∈R)调和分割点A (0,0),B (1,0),则下面说法正确的是( )A .C 可能是线段AB 的中点 B .D 可能是线段AB 的中点C .C 、D 可能同时在线段AB 上D .C 、D 不可能同时在线段AB 的延长线上【点评】 向量的共线定理和平面向量基本定理是平面向量中的两个带有根本意义的定理.平面向量基本定理是平面内任意一个向量都可以用两个不共线的向量唯一线性表示,这个定理的一个极为重要的导出结果是,如果a ,b 不共线,那么λ1a +λ2b =μ1a +μ2b 的充要条件是λ1=μ1且λ2=μ2.共线向量定理有一个直接的导出结论,即如果OA →=xOB →+yOC →,则A ,B ,C 三点共线的充要条件是x +y =1.【变式探究】(1)如图所示,在△ABC 中,点O 是BC 的中点,过点O 的直线分别交直线AB ,AC 于不同的两点M ,N ,若AB →=mAM →,AC →=nAN →(m ,n >0),则1m +4n的最小值为( )A .2B .4 C.92D .9(2) 设向量a ,b 满足|a |=25,b =(2,1),且a 与b 的方向相反,则a 的坐标为________. 【答案】(1)C (2)(-4,-2)【解析】 (1)MO →=AO →-AM →=AB →+AC →2-1m AB →=⎝⎛⎭⎫12-1m AB →+12AC →,同理NO →=⎝⎛⎭⎫12-1n AC →+12AB →,M ,O ,N 三点共线,故⎝⎛⎭⎫12-1m AB →+12AC →=λ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫12-1n AC →+12AB →,即⎝⎛⎭⎫12-1m -λ2AB →+⎝⎛⎭⎫12-λ2+λn AC →=0.难点二 平面向量的数量积例2 如图所示,P 为△AOB 所在平面内一点,向量OA →=a ,OB →=b ,且P 在线段AB 的垂直平分线上,向量OP →=c .若|a |=3,|b |=2,则c ·(a -b )的值为( )A .5B .3 C.52 D.32【答案】C【解析】 设AB 中点为D ,c =OP →=OD →+DP →,所以c ·(a -b )=(OD →+DP →)·BA →=OD →·BA →+DP →·BA →=OD →·BA →=12(a +b )·(a -b )=12(|a |2-|b |2)=52.【点评】 平面向量问题的难点就是把平面向量的几何运算与数量积运算的结合,这里要充分利用平面向量的几何运算法则、平面向量的共线向量定理、两向量垂直的条件以及平面向量数量积的运算法则,探究解题的思想.【变式探究】(1)已知a 与b 均为单位向量,其夹角为θ,有下列四个命题: p 1:|a +b |>1⇔θ∈⎣⎡⎭⎫0,2π3; p 2:|a +b |>1⇔θ∈⎝⎛⎦⎤2π3,π; p 3:|a -b |>1⇔θ∈⎣⎡⎭⎫0,π3; p 4:|a -b |>1⇔θ∈⎝⎛⎦⎤π3,π. 其中的真命题是( )A .p 1,p 4B .p 1,p 3C .p 2,p 3D .p 2,p 4(2)在△OAB 中,设OA →=a ,OB →=b ,则OA 边上的高等于________.难点三 平面向量的共线与垂直的综合运用例3 已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,左顶点为A ,若|F 1F 2|=2,椭圆的离心率为e =12.(1)求椭圆的标准方程;(2)若P 是椭圆上的任意一点,求PF 1→·P A →的取值范围;(3)已知直线l :y =kx +m 与椭圆相交于不同的两点M ,N (均不是长轴的端点),AH ⊥MN ,垂足为H 且AH →2=MH →·HN →,求证:直线l 恒过定点.【解答】 (1)由已知得c =1,a =2,b =3,∴所求椭圆方程为x 24+y 23=1.(2)设P (x 0,y 0),又A (-2,0),F 1(-1,0), ∴PF 1→·P A →=(-1-x 0)(-2-x 0)+y 20=14x 20+3x 0+5. 由于P (x 0,y 0)在椭圆上,∴-2≤x 0≤2,可知f (x 0)=14x 20+3x 0+5在区间[-2,2]上单调递增,∴当x 0=-2时,f (x 0)取最小值为0;当x 0=2时,f (x 0)取最大值为12,∴PF 1→·P A →的取值范围是[0,12].(3)由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24+y 23=1得(3+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-12=0,由Δ>0得4k 2+3>m 2.【点评】 本题是以考查解析几何基本问题为主的试题,但平面向量在其中起着关键作用.本题的难点是第三问,即把已知的垂直关系和向量等式转化为AM →·AN →=0,从而达到使用韦达定理建立直线中参数k ,m 的方程,确定k ,m 的关系,把双参数直线系方程化为单参数直线系方程,实现了证明直线系过定点的目的.【变式探究】已知双曲线的中心在原点,坐标轴为对称轴,一条渐近线方程为y =43x ,右焦点F (5,0),双曲线的实轴为A 1A 2,P 为双曲线上一点(不同于A 1,A 2),直线A 1P 、A 2P 分别与直线l :x =95交于M 、N 两点.(1)求双曲线的方程;(2)求证:FM →·FN →为定值.【解答】 (1)依题意可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1,则⎩⎪⎨⎪⎧b a =43,c =5,c 2=a 2+b2⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =4,∴所求双曲线方程为x 29-y 216=1.(2)A 1(-3,0)、A 2(3,0)、F (5,0),设P (x ,y ),M ⎝⎛⎭⎫95,y 0,A 1P →=(x +3,y ),A 1M →=⎝⎛⎭⎫245,y 0, ∵A 1、P 、M 三点共线,∴(x +3)y 0-245y =0,∴y 0=24y x +,即M ⎝⎛⎭⎫95,24y x +. 同理得N ⎝⎛⎭⎫95,-6y x -. ∴FM →=⎝⎛⎭⎫-165,24y x +,FN →=⎝⎛⎭⎫-165,-6yx -,∴FM →·FN →=25625-14425·y2x 2-9. ∵x 29-y 216=1,∴y 2x 2-9=169,∴FM →·FN →=25625-14425·169=25625-25625=0,即FM →·FN →=0为定值.【历届高考真题】 【2012年高考试题】1.【2012高考真题重庆理6】设,x y ∈R ,向量(,1),(1,),(2,4)a xb yc ===-且//,⊥+(A (B (C ) (D )102.【2012高考真题浙江理5】设a ,b 是两个非零向量。
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2009届高三数学二轮专题复习教案――平面向量珠海市第四中学 邱金龙一、本章知识结构:二、重点知识回顾1.向量的概念:既有大小又有方向的量叫向量,有二个要素:大小、方向.2.向量的表示方法:①用有向线段表示;②用字母a 、b 等表示;③平面向量的坐标表示:分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i 、j 作为基底。
任作一个向量a,由平面向量基本定理知,有且只有一对实数x 、y ,使得axi yj =+,),(y x 叫做向量a 的(直角)坐标,记作(,)a x y =,其中x 叫做a 在x 轴上的坐标,y 叫做a 在y 轴上的坐标, 特别地,i (1,0)=,j (0,1)=,0(0,0)=。
2a x y =+),(11y x A ,),(22y x B ,则()1212,y y x x --=,AB =3.零向量、单位向量:①长度为0的向量叫零向量,记为0; ②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.||a 就是单位向量)4.平行向量:①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;②我们规定0与任一向量平行.向量a 、b 、c 平行,记作a ∥b ∥c .共线向量与平行向量关系:平行向量就是共线向量.5.相等向量:长度相等且方向相同的向量叫相等向量.6.向量的加法、减法:①求两个向量和的运算,叫做向量的加法。
向量加法的三角形法则和平行四边形法则。
②向量的减法向量a 加上的b 相反向量,叫做a 与b 的差。
即:a -b = a + (-b ); 差向量的意义: = a , =b , 则=a - b③平面向量的坐标运算:若11(,)a x y =,22(,)b x y =,则a b +),(2121y y x x ++=,a b -),(2121y y x x --=,(,)a x y λλλ=。
④向量加法的交换律:+=+;向量加法的结合律:(+) +=+ (+)7.实数与向量的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作:λa(1)|λa |=|λ||a |;(2)λ>0时λa 与a 方向相同;λ<0时λa 与a 方向相反;λ=0时λa=;(3)运算定律 λ(μa )=(λμ)a ,(λ+μ)a =λa +μa ,λ(a +b )=λa+λb8. 向量共线定理 向量b 与非零向量a共线(也是平行)的充要条件是:有且只有一个非零实数λ,使b =λa。
9.平面向量基本定理:如果1e ,2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数λ1,λ2使a=λ11e +λ22e 。
(1)不共线向量1e 、2e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底;(2)基底不惟一,关键是不共线;(3)由定理可将任一向量a在给出基底1e 、2e 的条件下进行分解;(4)基底给定时,分解形式惟一. λ1,λ2是被a,1e ,2e 唯一确定的数量。
10. 向量和的数量积:①·=| |·||cos θ,其中θ∈[0,π]为a 和b 的夹角。
②|b |cos θ称为b 在a 的方向上的投影。
③a ·b 的几何意义是:b 的长度|b |在的方向上的投影的乘积,是一个实数(可正、可负、也可是零),而不是向量。
④若 =(1x ,1y ), =(x 2,2y ), 则2121y y x x b a +=∙⑤运算律:a · b =b ·a , (λa )· b =a ·(λb )=λ(a ·b ), (a +b )·c =a ·c +b ·c 。
⑥和的夹角公式:cos θ=a b a b∙⋅=222221212121yx y x y y x x +⋅++⑦==∙2a a a |a |2=x 2+y 2,或|a |=22y x =+⑧| a ·b |≤| a |·| b |。
11.两向量平行、垂直的充要条件 设 =(1x ,1y ), =(2x ,2y ) ①a ⊥b ⇔a ·b =0 ,⇔⊥a b ∙=1x 2x +1y 2y =0;②//(a ≠)充要条件是:有且只有一个非零实数λ,使b =λa。
0//1221=-⇔y x y x b a向量的平行与垂直的坐标运算注意区别,在解题时容易混淆。
12.点P 分有向线段21P P 所成的比的λ: 21PP P P λ=,P 内分线段21P P 时,0>λ; P 外分线段21P P 时,0<λ. 定比分点坐标公式、中点坐标公式、三角形重心公式: ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=++=λλλλ112121y y y x x x ()1-≠λ 、⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=222121y y y x x x 、 )3,3(321321y y y x x x ++++ 三、考点剖析考点一:向量的概念、向量的基本定理【内容解读】了解向量的实际背景,掌握向量、零向量、平行向量、共线向量、单位向量、相等向量等概念,理解向量的几何表示,掌握平面向量的基本定理。
注意对向量概念的理解,向量是可以自由移动的,平移后所得向量与原向量相同;两个向量无法比较大小,它们的模可比较大小。
如果1e 和2e 是同一平面内的两个不共线...向量,那么对该平面内的任一向量a有且只有一对实数λ1、λ2,使a=λ11e +λ22e .注意:若1e 和2e 是同一平面内的两个不共线...向量,【命题规律】有关向量概念和向量的基本定理的命题,主要以选择题或填空题为主,考查的难度属中档类型。
例1、(2007上海)直角坐标系xOy 中,i j ,分别是与x y ,轴正方向同向的单位向量.在直角三角形ABC 中,若j k i j i+=+=3,2,则k 的可能值个数是( )A.1 B.2 C.3 D.4解:如图,将A 放在坐标原点,则B 点坐标为(2,1),C 点坐标为(3,k),所以C 点在直线x=3上,由图知,只可能A 、B 为直角,C 不可能为直角.所以 k 的可能值个数是2,选B点评:本题主要考查向量的坐标表示,采用数形结合法,巧妙求解,体现平面向量中的数形结合思想。
例2、(2007陕西)如图,平面内有三个向量OA 、、,其中与OA 与的夹角为120°,OA 与的夹角为30°,且|OA |=||=1,|| =32,若=λOA +μ(λ,μ∈R ), 则λ+μ的值为 .解:过C 作OA 与OC 的平行线与它们的延长线相交,可得平行四边形,由角BOC=90°角AOC=30=32得平行四边形的边长为2和4,=+μλ2+4=6点评:本题考查平面向量的基本定理,向量OC 用向量OA 与向量OB 作为基底表示出来后,求相应的系数,也考查了平行四边形法则。
考点二:向量的运算【内容解读】向量的运算要求掌握向量的加减法运算,会用平行四边形法则、三角形法则进行向量的加减运算;掌握实数与向量的积运算,理解两个向量共线的含义,会判断两个向量的平行关系;掌握向量的数量积的运算,体会平面向量的数量积与向量投影的关系,并理解其几何意义,掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量积的运算,能运用数量积表示两个向量的夹角,会用向量积判断两个平面向量的垂直关系。
【命题规律】命题形式主要以选择、填空题型出现,难度不大,考查重点为模和向量夹角的定义、夹角公式、向量的坐标运算,有时也会与其它内容相结合。
例3、(2008湖北文、理)设a =(1,-2),b =(-3,4),c =(3,2),则(a +2b )·c =( ) A.(-15,12) B.0 C.-3 D.-11解:(a +2b )(1,2)2(3,4)(5,6)-+-=-,(a +2b )·c (5,6)(3,2)3=-⋅=-,选C点评:本题考查向量与实数的积,注意积的结果还是一个向量,向量的加法运算,结果也是一个向量,还考查了向量的数量积,结果是一个数字。
例4、(2008广东文)已知平面向量),2(),2,1(m b a -==,且a ∥b ,则b a 32+=( ) A .(-2,-4) B. (-3,-6) C. (-4,-8) D. (-5,-10)解:由∥,得m =-4,所以,b a 32+=(2,4)+(-6,-12)=(-4,-8),故选(C )。
点评:两个向量平行,其实是一个向量是另一个向量的λ倍,也是共线向量,注意运算的公式,容易与向量垂直的坐标运算混淆。
例5、(2008海南、宁夏文)已知平面向量a =(1,-3),b =(4,-2),a b λ+与a 垂直,则λ是( )A. -1B. 1C. -2D. 2解:由于()()4,32,1,3,a b a a b a λ+=λ+-λ-=-λ+⊥ ∴()()43320λ+--λ-=,即101001λ+=∴λ=-,选A点评:本题考查简单的向量运算及向量垂直的坐标运算,注意不要出现运算出错,因为这是一道基础题,要争取满分。
例6、(2008广东理)在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于点O ,E 是线段OD 的中点,AE 的延长线与CD 交于点F. 若=, =,则=( ) A .1142a b + B.2133a b + C.1124a b + D. 1233a b + 解:21=,2121+=+=,412121212121)(21+=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+=,由A 、E 、F 三点共线,知1,>=λλAE AF而满足此条件的选择支只有B ,故选B.点评:用三角形法则或平行四边形法则进行向量的加减法运算是向量运算的一个难点,体现数形结合的数学思想。
例7、(2008江苏)已知向量a 和b 的夹角为0120,||1,||3a b ==,则|5|a b -= . 解:()2222552510a b a ba ab b -=-=-∙+=22125110133492⎛⎫⨯-⨯⨯⨯-+= ⎪⎝⎭,5a b -=7点评:向量的模、向量的数量积的运算是经常考查的内容,难度不大,只要细心,运算不要出现错误即可。
考点三:定比分点【内容解读】掌握线段的定比分点和中点坐标公式,并能熟练应用,求点分有向线段所成比时,可借助图形来帮助理解。
【命题规律】重点考查定义和公式,主要以选择题或填空题型出现,难度一般。
由于向量应用的广泛性,经常也会与三角函数,解析几何一并考查,若出现在解答题中,难度以中档题为主,偶尔也以难度略高的题目。
例8、(2008湖南理)设D 、E 、F 分别是△ABC 的三边BC 、CA 、AB 上的点,且2,DC BD =2,CE EA =2,AF FB =则AD BE CF ++与BC ( )A.反向平行B.同向平行C.互相垂直D.既不平行也不垂直解:由定比分点的向量式得:212,1233AC AB AD AC AB +==++同理,有:12,33BE BC BA =+12,33CF CA CB =+以上三式相加得 1,3AD BE CF BC ++=-所以选A. 点评:利用定比分点的向量式,及向量的运算,是解决本题的要点. 考点四:向量与三角函数的综合问题【内容解读】向量与三角函数的综合问题是高考经常出现的问题,考查了向量的知识,三角函数的知识,达到了高考中试题的覆盖面的要求。