高中数学第二章平面向量章末优化总结新人教A版必修4
高中数学人教A版必修四课件:第二章章末优化总结
第二章 平 面 向 量
所以|x|= 55,|x+2y|=5|x|= 5. (2)法一:因为 b·c=0, 所以 b·[ta+(1-t)b]=0, 即 ta·b+(1-t)b2=0.
又因为|a|=|b|=1,θ=60°,
所以12t+1-t=0,所以 t=2. 法二:由 t+(1-t)=1 知向量 a,b,c 的终点 A、B、C 共线,
所以m1 +1n=4 为定值.
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第二章 平 面 向 量
质量 m=2.0 kg 的木块在平行于斜面向上的拉力 F=10 N 的作用下,沿斜面角 θ=30°的光滑斜面向上滑行|s|=2.0 m 的距离,如图所示(g 取 9.8m/s2).
(1)分别求物体所受各力在这一过程中对物体做的功; (2)在这一过程中,物体所受各力对物体做的功的代数和是多 少; (3)求物体所受合外力对物体所做的功,并指出它与物体所受各 个力对物体做功的代数和之间有什么关系.
平面向量的数量积
求平面向量的数量积的方法有两个:一个是根据数量积的定 义,另一个是根据坐标.定义法是 a·b=|a||b|·cos θ,其中 θ 为 向量 a,b 的夹角;坐标法是 a=(x1,y1),b=(x2,y2)时,a·b =x1x2+y1y2.利用数量积可以求长度,也可判断直线与直线的 关系(相交的夹角以及垂直),还可以通过向量的坐标运算转化 为代数问题解决.
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第二章 平 面 向 量
[解] (1)木块受三个力的作用,重力 G,拉力 F 和支持力 FN, 如题图所示,拉力 F 与位移 s 方向相同,所以拉力对木块所做 的功为 WF=F·s=|F||s|cos 0°=20(J). 支持力对木块所做的功为 WFN =FN·s=0. 重力 G 对物体所做的功为 WG=G·s=|G||s|cos(90°+θ)=-19.6(J).
高中数学第二章平面向量新人教A版必修4
平面向量一、选择题1.下列命题中正确的是( )( A ) 两个相等的向量的起点,方向,长度必须都相同( B) 若a,b是两个单位向量,则a= b( C) 若向量a和b共线,则向量a, b 的方向相同( D) 零向量的长度为0,方向是任意的2.如图,在平行四边形ABCD 中,下列结论中错误的是( )( A ) ( C) AB DCAB AD BD( B )( D )AD AB ACAD CB03.在四边形ABCD 中,CB AB BA( )(A) DB (B) CA(C) CD (D) DC4.已知a,b为非零向量,且|a+ b|=| a|+| b|,则一定有( )( A ) a=b ( B ) a∥b,且a,b方向相同( C) a=-b ( D ) a∥b,且a,b方向相反5.化简下列向量: ( 1) AB BC CA (2) AB AC BD CD(3) FQ QP EF EM (4) OA OB AB,结果为零向量的个数是( )(A)1 (B)2 (C)3 (D)4二、填空题6.对于下列命题①相反向量就是方向相反的向量②不相等的向量一定不平行③相等的向量一定共线④共线的单位向量一定相等⑤共线的两个向量一定在同一条直线上其中真命题的序号为______.3 3点A 的位置向量为 ______.8.一艘船以 5 km 的速度出发向垂直于对岸的方向行驶,而船实际的航行方向与水流成30°,则船的实际速度的大小为______ ,水流速度的大小为______.9.如图,在□ABCD中,AO a ,DO b ,用向量a, b 表示下列向量CB______AB =_____.10.已知平面内有□ABCD和点O,若OA a ,OB b,OC c ,OD d,则a-b+c -d=______.三、解答题11.化简:(1) AB AC BD(2) AB CD CB DA12.在单位圆中, B 是 OA 的中点, PQ 过 B 且 PQ∥Ox,MP⊥ Ox,NQ⊥ Ox,则在向量OM,ON,MP,NQ,OP,OQ,OB,OA,PQ 中.( 1) 找出相等的向量;( 2) 找出单位向量;( 3) 找出与OM共线的向量;( 4) 向量OM,ON的长度.13.已知正方形A BCD 的边长为1,若AB a ,BC b ,AC c ,求作向量a-b+c,并求出 |a-b+c|.14.已知向量a, b 满足:| a|=3,| a+ b|=5,| a- b|=5,求| b|.向量的线性运算 ( 二 ) 一、选择题1.若 3( x+ 3a) - 2( a-x) =0,则向量 x= ( ) ( A ) 2a ( B) - 2a ( C) 7a ( D ) 7 a5 52.若AB5e, CD7e且 | AD | | BC |,则四边形ABCD 是 ( ) ( A ) 平行四边形( B ) 非等腰梯形( C)菱形( D)等腰梯形3.如图所示, D 是△ ABC 的边上的中点,则向量CD 等于()(A) BC 1BA ( B ) BC1BA 2 2(C) BC 1BA (D) BC 1 BA2 2 )4.已知向量1- 2e2,b=- 2e1+ 4e2,则向量a与b满足关系 (a= e( A ) b= 2a ( B) 共线且方向相反 ( C) 共线且方向相同(D)不平行5.下列结论中正确的个数是 ( )①若| b|=2| a|,则 b=±2a ②若 a∥ b,b∥ c,则 a∥ c ③若 m a=m b,则a=b④ 0a=0⑤若向量a与b共线,则一定存在一个实数,使得 a= b(A)0个(B)1个(C)2个(D)3 个二、填空题6.化简: 5( 3a- 2b) + 4( 2b-3a) = ______.7.与非零向量a共线的单位向量为 ____________.8.数轴上的点 A,B,C 的坐标分别为2x,- 2,x,且AB 3BC ,则x=______;|AB|= ______.9.已知向量 a 与 b 方向相反,|a|=6,| b|=4,则 a=______b.10.在□ ABCD 中,AB a ,AD b ,AN3NC ,M为BC的中点,则 MN____.三、解答题11.点 D 是△ ABC 边 BC 上一点,且BD 1 BC.设试AB a,AC b,用向量a,b表示3AD.12.已知向量a, b 满足求| a|∶| b|.11 1(a3b)(a b)(3a2b) ,求证:向量 a 与 b 共线,并52 513.已知|a|= 1,|b|= 2.若a=b,求|a-b|的值.14.已知平面中不同的四点A,B,C,D 和非零向量a,b,且AB a2b,CD 5a6b,CD =7a-2b.( 1) 证明: A, B, D 三点共线;( 2) 若a与b共线,证明A, B, C,D 四点共线.向量的分解与向量的坐标表示一、选择题1.已知向量a= ( 4,2) ,向量 b=( x,3),且 a∥b,则x=( )(A)9 (B)6 (C)5 (D)32.已知点 A( 0, 1) , B( 1, 2) , C( 3, 4) ,则AB 2BC的坐标为 ( )( A)( 3,3) ( B)( -3,- 3) ( C)( - 3, 3) ( D)( 3,- 3)3.已知基底 { e1,e2} ,实数 x,y 满足 ( 3x- 4y) e1+ ( 2x-3y) e2= 6e1+ 3e2,则 x- y 的值等于( )(A)3(B)-3(C)0(D)24.在基底 { e1,e2} 下,向量a=e1+ 2e2,b= 2e1-e2,若a∥b,则的值为()(A)0(B)-21(D)-4( C)25.设向量a= ( 1,- 3) ,b= ( - 2,4) ,c= ( - 1,- 2) ,若表示向量4a,4b-2c,2( a-c) ,d 的有向线段首尾相连能构成四边形,则向量 d 为( )( A)( 2,6) ( B)( -2,6)( C)( 2,- 6) ( D)( - 2,- 6)二、填空题6.点 A( 1,- 2) 关于点 B 的对称点为 ( - 2, 3) ,则点 B 的坐标为 ______.7.若 M( 3,- 2) ,N( - 5,- 1) 且MP 1 MN,则 P 点的坐标为 ______________.28.已知点 O( 0,0) , A( 1,2) ,B( 4,5) ,点 P 满足OP OA t AB ,当点P在x轴上时,t= _______.9.已知□ABCD 的三个顶点A( - 1, 3) , B( 3, 4) ,C( 2, 2) ,则顶点D的坐标为 ______.10.向量OA(k,12) , OB (4,5) , OB (10, k) 若A、B、C三点共线,则k= ______.三、解答题11.已知梯形ABCD 中,AB2DC ,M,N分别是DC,AB的中点.设 AD a,AB b 选择基底 { a,b} ,求向量DC,NM在此基底下的分解式.12.已知向量a=( 3,-2),b=(-2,1), c=( 7,-4),( 1) 证明:向量a, b 是一组基底;( 2) 在基底 { a,b} 下,若c= x a+ y b,求实数x, y 的值.13.已知向量a=( 1,2), b=(-3,x).若 m=2a+ b, n= a-3b,且 m∥ n,求实数x的值并判断此 m 时 n 与的方向相同还是相反.14.已知点O( 0,0) , A( 1, 4) ,B( 4,- 2) ,线段 AB 的三等分点C,D ( 点 C 靠近 A) .OC2OD平面向量的数量积及其运算律一、选择题1.若| a |= 4, | b |= 3,〈a , b 〉= 135°,则 a 2 b = ( )(A)6( B)(C)6 2 (D) 622.已知 | a |= 8, e 为单位向量,〈 a , e 〉2π,则 a 在 e 方向上的正射影的数量为 ( )3(A)4 3(B)4(C) 43(D)-4 3.若向量 a , b , c 满足 a 2 b = a 2 c ,则必有 ()( A ) a = 0( B) b = c( C) a =0 或 b = c ( D ) a ⊥ ( b - c )4.若| a |= 1,| b |= 2,且 ( a + b ) ⊥ a ,则〈 a , b 〉= ()( A) 30° ( B) 60°( C) 120° (D)150°5.平面上三点 A ,B ,C ,若 | AB | 3,|BC | 4,|CA | 5,则 AB BC BC CA CA AB= ( )A .25 ( B) -25(C)50(D)-50二、填空题6.已知 a 2 b =- 4, a 在 b 方向上的正射影的数量为-8,则在| a |和 | b | 中,可求出具体数值的是 ______,它的值为 ______.7.已知 a , b 均为单位向量, 〈 a , b 〉= 60°,那么| a + 3b | = ______. 8.已知| a |= 4,| b | = 1,| a - 2b | = 4,则 cos 〈a , b 〉= ______.9.下列命题中,正确命题的序号是______.( 1) | a | 2=a 2;( 2) 若向量 a , b 共线,则 a 2 b =| a || b | ;( 3)( a 2 b ) 2= a 22 b 2;( 4) 若 a 2 b = 0,则 a = 0 或 b = 0( 5)( a -b ) 2 ( a +b ) =| a | 2-| b | 2;10.设向量 a , b , c 满足 a + b +c = 0, ( a -b ) ⊥ c , a ⊥b .若| a |= 1,则 | a | 2+| b |2+| c | 2的值是 ______. 三、解答题11.已知| a |= 5,| b |= 4,〈a , b 〉π,求 ( a + b ) 2 a 和| a + b |.312.向量 a , b 满足 ( a - b ) 2 ( 2a + b ) =- 4,且 | a | = 2,| b |= 4,求〈 a ,b 〉.13.已知 O 为△ ABC 所在平面内一点,且满足(OB OC) (OB OA) 0 ,试判断△ ABC的形状.14.已知向量 a , b 满足:| a |= 1,| b | = 2,| a - b | = 7 .( 1) 求| a - 2b |; ( 2) 若 ( a + 2b ) ⊥( k a - b ) ,求实数 k 的值.向量数量积的坐标运算与度量公式一、选择题1.已知 a = ( - 4, 3) , b = ( 5,6) ,则 3a 2-4a 2 b =()(A)83(B)63(C)57(D)232.已知向量 a ( 3, 1) , b 是不平行于 x 轴的单位向量,且 a b3 ,则 b =()(A)(3, 1) (B) (1,3 ) (C) (1,3 3) ( D)( 1,0)2222443.在△ ABC 中, A( 4, 6) , B( - 4,10) , C( 2, 4) ,则△ ABC 是 ( )( A ) 等腰三角形( B) 锐角三角形( C) 钝角三角形( D ) 直角三角形4.已知 a = ( 0, 1) ,b = ( 1,1) ,且〈 aπ的值为( )b ,a 〉,则实数2(A)-1(B)0(C)1(D)25.已知 a = ( 1, 2) ,b = ( - 2,- 4) , | c |5 ,若 (ab )c 5 ),则〈 a , c 〉= (2( A) 30°( B) 60°( C) 120°(D)150°二、填空题,b 〉=.若a + = ( - ,-1) , - =,- ,则=,〈 a ______ .6 b 2 a b ( 4 3) a 2 b ______7.向量 a = ( 5, 2) 在向量 b =( - 2, 1) 方向上的正射影的数量为 ______. 8.在△ ABC 中, A( 1, 0) , B( 3, 1) , C( 2, 0) 则∠ BCA = ____________. 9.若向量 a 与 b = ( 1, 2) 共线,且满足 a 2 b =- 10,则 a = ______.10.已知点 A( 0,3) ,B( 1,4) ,将有向线段 AB 绕点 A 旋转角π到 AC 的位置,则点C 的2坐标为 ______. 三、解答题11.已知 a = ( - 3,2) ,b = ( 1,2) ,求值: | a + 2b |,( 2a - b ) 2 ( a +b ) ,cos 〈a + b ,a - b 〉.12.若 |a |2 13 , b = ( - 2, 3) ,且 a ⊥ b ,求向量 a 的坐标.13.直角坐标系 xOy 中,已知点 A( 0,1) 和点 B( -3, 4) ,OC 为△ AOB 的内角平分线,且OC 与 AB 交于点 C ,求点 C 的坐标.14.已知 k Z ,AB ( k ,1),AC ( 2,4),| AB | 4 ,且△ ABC 为直角三角形, 求实数 k 的值.用心爱心专心测试十二向量的应用Ⅰ学习目标1.会用向量的方法解决某些简单的平面几何问题.2.会用向量的方法解决物理中简单的力学和速度问题;能将物理问题转化为数学问题,同时会用建立起来的数学模型解释相关的物理问题.Ⅱ基础性训练一、选择题1.作用于原点的两个力f1=( 1,1), f2=( 2,3),为使它们平衡,需要增加力f3,则力 f3 的大小为 ( )( A)( 3,4) ( B)( -3,- 4)( C) 5 (D)252.在水流速度为自西向东,10 km / h 的河中,如果要使船以10 3 km/ h的速度从河南岸垂直到达北岸,则船出发时行驶速度的大小和方向( )( A ) 北偏西 30°, 20 km/ h( B ) 北偏西 60°, 20 km / h( C) 北偏东 30°, 20 km/ h( D ) 北偏东 60°, 20 km / h3.若平行四边形ABCD 满足| AB AD | | AB AD |,则平行四边形ABCD 一定是 ( )(A)正方形(B)矩形(C)菱形(D)等腰梯形4.已知□ABCD 对角线的交点为O,P 为平面上任意一点,且PO =a,则PA PB PC PD = ( )( A ) 2a ( B) 4a ( C) 6a ( D ) 8a5.已知非零向量AB与 AC满足(AB AC)BC 0且 AB.AC 1|AB | |AC | |AB| |AC| 2,则△ ABC为 ( )( A ) 三边均不相等的三角形( B ) 直角三角形( C) 等腰非等边三角形( D ) 等边三角形二、填空题6.自 50 m 高处以水平速度10 m/ s 平抛出一物体,不考虑空气阻力,则该物2s 时的速度的大小为 ______,与竖直向下的方向成角为,则tan=______( g=10 m/ s2).7.夹角为 120°的两个力f1和 f2作用于同一点,且| f 1|=| f2|=m( m>0),则 f1和 f2的合力 f 的大小为______, f 与 f2的夹角为____________.8.正方形ABCD 中, E,F 分别为边DC , BC 的中点,则cos∠ EAF = ____________.9.在△ ABC 中,有命题:①AB AC BC ;②若 ( AB AC) ( AB A C )0 ,则△ABC 为等腰三角形;③AB BC CA=0;④若 AB BC 0 ,则为△ABC锐角三角形.上述命题中正确的是____________( 填上你认为正确的所有序号)三、解答题10.水平电线AB 对竖直电杆BD 的拉力为300 N,斜拉索BC 的拉力为600 N,此时电杆恰好不偏斜,求斜拉索与地面成角的大小以及由此引起的电杆对地面的压力( 电杆自重不计).11.某运动员在风速为东偏北60°, 2 m/ s 的情况下正在以 10 m/ s 的速度向东跑.若风停止,运动员用力不变的情况下,求该运动员跑步速度的大小和方向.12.对于平行四边形ABCD ,点 M 是 AB 的中点,点N 在 BD 上,且BN 1 BD.用向量3的方法证明:M, N, C 三点共线.Ⅲ拓展性训练13.在 Rt△ABC 中,∠ C=90°,且 CA= CB, D 是 CB 的中点, E 是 AB 上一点,且AE=2EB.求证: AD ⊥ CE.14.如图,已知点A( 4, 0) , B( 4,4) , C( 2, 6) ,求 AC 与 OB 的交点 P 的坐标.测试十三平面向量全章综合练习一、选择题1.向量( AB MB) (BO CB) OM 化简后等于( )(A) AC (B) BC ( C) AB (D) AM2.点 A 的坐标为 ( 1,- 3) ,向量AB的坐标为 ( 3,7) ,则点 B 的坐标为 ( ) ( A)( 4,4) ( B)( -2,4) ( C)( 2, 10) ( D)( -2,- 10)3.已知向量a= ( -2, 4) ,b= ( - 1,- 2) , c=( 2,3),则( a+ b) 2 ( a- c)的值为( )(A)10 (B)14 ( C) -10 (D)-144.已知向量a= ( 2,t) ,b= ( 1, 2) .若 t= t1时,a∥b; t= t 2时,a⊥b,则 ( ) ( A ) t1=- 4, t2=- 1 ( B ) t1=- 4, t2= 1( C) t1= 4, t2=- 1 ( D ) t1= 4, t2= 15.若点 O 是△ ABC 所在平面内一点,满足OA OB OB OC OC OA ,则点O是△ABC 的 ( )( A ) 三个内角的角分线的交点( B ) 三条边的垂直平分线的交点( C) 三条中线的交点( D ) 三条高线的交点二、填空题6.河水的流速为 2 m/ s,一只小船想要以垂直于河岸方向10 m/ s 的速度驶向对岸,则小船在静水中的速度的大小应为______________.7.数轴上的点A,B,点 A 的坐标为- 3,且向量AB的长度为5,则点 B 的坐标为 ______.8.已知p= ( - 2, 2) ,q= ( 1,3) ,则p在q方向上的正射影的数量为______.9.已知向量a=( 2,3), b=(-1,2),若( a+b)⊥( a+ b),则实数=______.10.给出下列命题:①a b b; a2a②| a|-| b|<| a- b|;③ |a2b|=|a||b|;④ ( b2 c) a- ( c2 a) b与c垂直;⑤已知 a,b 是非零向量,若| a+ b|=| a- b|,则a⊥ b;a2= b2.⑥已知 a, b 是两个单位向量,则所有正确的命题的序号为____________ .三、解答题11.已知点A( - 2, 1) , B( 1,3) .求线段 AB 中点 M 和三等分点P, Q 的坐标.12.已知 | a|= 2, | b|= 4,〈a,b〉2π.求|a-b|和〈a,a-b〉的余弦值.313.已知向量a=( 1,2), b=( x,1).( 1) 求与 a 垂直的单位向量的坐标;( 2) 求| b-2a|的最小值以及此时 b 的坐标;( 3) 当 x 为何值,a+ 2b与b- 2a平行,并确定它们此时是同向还是反向.14.如图,以原点O 和 A( 5,2) 为两个顶点作等腰直角△OAB,使∠ B= 90°.求点 B 的坐标和 AB 的坐标.参考答案第二章平面向量测试七向量的线性运算 ( 一 )一、选择题1.D 2.C 3.C 4.B 5.C二、填空题6.③7.“东偏北 60°, 6 km”或“北偏东30°, 6 km ” 8. 10 km / h 5 3 km/ h9.b-a;a+b10.0三、解答题11.解: ( 1) CD;( 2) 原式=(AB BC CD) DA AD DA =0.12.解: ( 1) MP NQ OB ;( 2) OP,OQ,OA;( 3) ON,PQ ;( 4)|OM | | ON | 3 213.解:AB a, BC b, AC c ,所以DB a b,BE AC c, DE DB BE a b c ,| a- b+ c|=2.14.解:设AB a, AD b ,做□ABCD.则 AC a b, DB a b ,可得 AC BD 5 ,所以□ABCD为矩形,|b | | AD | 52 32=4.测试八 向量的线性运算 ( 二 )一、选择题1.D 2.D 3.A 4. B 5. A二、填空题6. 3a - 2b 7.a 8.- 4; 6 9. a 3b 10. 1 b 1a| a |244三、解答题11.答: AD2 a 1b .33712.略解:化简得 9a = 7b ,即 ab ,所以 a ∥ b ;| a |∶| b |= 7∶ 9.91,λ= 113.略解:由题意,得| a |=| λ|| b |,∴ | λ|=,22| a - b |=| λ- 1|| b |= 2| λ- 1|= 1 或 3.14. (1) 证明:∵ BDCD CB 2a 4b ,∴ BD 2 AB ,∴ AB // BD ,因为二者均经过点 B ,所以 A , B , C 三点共线. (2)证明:∵ a 与 b 共线,设 a = λb ,∴ BD ( 2 4)b , CD (7 2)b∵CD0, BD 0 ∴7λ- 2≠0, 2λ+ 4≠0.∴ BD 24CD ,7 2∴ BD // CD ,所以 B , C , D 三点共线,又 A ,B , D 三点共线.所以 A , B ,C , D 四点共线.测试九 向量的分解与向量的坐标表示一、选择题1.B 2. B 3.A 4.D 5.D 二、填空题6.( 1,1)7.( 1, 3) 8. t2 9.( -2,1) 10.- 2 或 112 223三、解答题11.答: DC1b ; NM a1b .2412. ( 1) 证明:∵32 ,∴ a 与 b 不平行,所以向量 a , b 是一组基底.213x 2 y 7,x 1, ( 2) 略解: ( 7,- 4) = x( 3,- 2) + y( - 2, 1) ,y4,所以2.2x y13.略解: m =( - 1, 4+x) , n =( 10, 2- 3x) ,因为 m ∥ n ,所以- ( 2- 3x) - 10( 4+ x) =0, x =- 6,此时 m = ( - 1,- 2) , n = ( 10, 20) ,有 n =- 10m ,所以 m 与 n 方向相反.14.略解: ( 1) OC OA AC OA 1(1,4)1(2,2) .AB (3, 6)3 3OD OA AD OA 2AB (1,4)2(3, 6) (3,0) .3 3( 2) OC 2OD ( 2,2) 2(3,0) (8,2) .OE OB OC 2OD ( 4, 2) (8,2) (12,0) .测试十平面向量的数量积及其运算律一、选择题1.D 2.D 3.D 4.C 5.B二、填空题6.|b|; 1 7.13 8.19.①⑤10. 42 4提示:10.由a+b+c=0,得c=-a-b,又 ( a-b) ⊥c,∴ (a-b) 2 (-a-b)=0,2 2∴-| a|- a2 b+a2 b+| b|=0,∴|b|=|a|=1.又 c=- a- b,222 2 ∴| c|=|- a- b|=(- a- b) 2 (- a- b)=| a|+2a2 b+| b|=2.另外,可以结合图示,分析解决问题.三、解答题11.解:a2 b= 10, ( a+b) 2 a=a2+a2 b= 35,|a b | ( a b) 2 a 2 2a b b2 61 .12.解:由题意得2a 2-a2 b-b2=- 4,所以 2a2-a2 b-b2=- 4,得a2 b=-4,cos 〈a,b〉 a b 1, 〈a,b〉=120°| a || b | 213.略解:因为(OB OC) (OB OA) 0 ,所以CB AB=0,从而CB AB ,△ABC 为直角三角形.14.略解: ( 1) |a-b|2=a2- 2ab+b2= 7,所以a2 b=- 1,| a-2b|2= a2-4ab+4b2=21,即|a2b | 21.( 2) 由已知得 ( a+ 2b) 2 ( k a-b) = 0,即 k a2-ab+ 2k ab- 2b2= 0,得 k=- 7.测试十一向量数量积的坐标运算与度量公式一、选择题1.A 2.B 3.D 4.A 5.C提示:5.设c= ( x,y) ,由 | c | 5 ,得x2+y2=5,,①,由 ( a b ) c55 5,得 ( 1, 2) ( x, y),∴ x 2 y,, ②222由①②解得 c( 1 3, 13) ,或 c ( 1 3, 13) .22 2213) 时, cos 〈a c5 1 , 当c (3, 1, 〉222a c5 52|a || c |∴〈 a ,c 〉= 120°,另一种情况,计算结果相同.二、填空题6.- 5; 135° 7. 8 510. ( - 1,4) 或 ( 1,2)58.135° 9. ( - 2,- 4)提示:10.设 C( x , y) ,则 AB(1,1), AC ( x, y 3) ,由 AC ⊥ AB 得, AB AC 0 ,即 x + y - 3= 0,, ①又 | AB | AC , ∴ 2= x 2+ ( y - 3) 2,, ②. 结合①②,解得,x 1,x 1y 或y 4 ∴ C( 1, 2) 或 C( -1,4) .2,三、解答题11.答: |a 2b |37 ;( 2a - b ) 2 ( a + b ) =22; cos a b , ab 55.12.解:设 a = ( x ,y) ,则2x 3 y 0 x 6 x6 x2y252,解得:y 4 或,所以 a =( 6,4) 或y 4a = ( -6,- 4) .13.解:设 C( x , y) ,则 OC( x, y) ,由已知可得: 〈 OA,OC 〉=〈 OB, OC 〉AC // ABx y 113 则,所以,解得OC OCOB OC 3 4 x, y,2yxy2|OA ||OB|55所以 C( 1, 3).2 214.解:由 | AB |4 得 k 2≤ 15,∵ k ∈ Z ,∴ k =- 3,- 2,- 1, 0, 1, 2,3,·2k 4 0 所以 k =- 2;当 A = 90°时, AB ACAB ·BC 0,BC (2 - k ,3)当 C= 90°时,,所以 2( 2- k) +12= 0, k= 8( 舍 ) .AC·BC 0,BC (2 - k,3)综上 k=- 1 或- 2 或 3.测试十二向量的应用一、选择题1.C2.A3.B4.B5.D提示:ABm, AC5.设n ,则|m|=|n|=1,|AB| |AC|由已知 (m n) BC 0 .∴ m BC n BC,∴ m BC cos(x B)n BC cos C ∴c osB= c osC,又B、C∈( 0,)∴B= C.又由已知 m n 1,2∴ m n cos A 1 2∴ cos A 1,又(0,π)2∴A= 60°∴△ ABC 为等边三角形.二、填空题18.46. 10 5m/s;7. m, 60°,9.②③2 5三、解答题10.答:= 60°;300 3N.11.解:如图,建立平面直角坐标系,作□ABCD,设|OC | 2,| OB | 10,则C( 1,3 ),B( 10, 0) ,CB (9, 3),得 |CB| 2 21 9.17m/s,tan AOB3.9由计算器计算得∠ AOB≈ 10. 89°.该运动员跑步速度的大小为9. 17 m/ s,方向为东偏南约10. 89°.MN // MC量,再证明二者具有关系 MN MC 即可.设AB e 1 , AD e 2 ,则 BDe 1 e 2 , BN1e 1 1e 2 .3 3MC1e 1 e 2 , MN MB BN 1e 1 ( 1e 11e 2 ) 1 e 1 1e 2 .22 33 6 3所以 MN1MC ,所以 M , N ,C 三点共线.313.证明:设此等腰直角三角形的直角边长为a ,AD CE( AC CD) (CA AE) AC CA AC AECD CA CD AE|AC|2| AC || AE | cos45 0 |CD || AE |cos45a 22 a 21 a 20 所以 AD ⊥ CE .33或以点 C 为原点, CA , CB 所在的直线分别为x ,y 轴建立平面直角坐标系,则 A( a , 0) , D (0, 1 a), E(1 a, 2a), AD ( a, 1 a), CE ( 1 a, 2a),23 3233可得出 AD CE1 a2 1 a 20 ,所以 AD ⊥CE .3 314.解:设 P( x , y) ,则 OP (x, y) , OB = ( 4, 4) ,由 OP,OB ,共线得 4x -4y = 0,,, ①,AP ( x 4, y) , AC = ( - 2, 6) ,由 AP, AC 共线得 6( x - 4) - y( - 2) =0,, ②,由①②解得, P( 3, 3) .测试十三 平面向量全章综合练习一、选择题 1.A2.A3.B4.C5.D二、填空题6. 2 26m/s7.-8 或 2 2 109.1710.④⑤⑥8.59三、解答题11.解: ABOB OA (3,2) ,OM1(OB OA) ( 1,2),所以 M (1,2),2 22OPOA1AB (1, 5) ,所以 p( 1, 5), OQ OA 2AB (0, 7) ,3 3 33 3 7所以 Q(0, ) .2 7 , cos 〈 a , a -b 〉2712.答:| a -b |7.13.略解: ( 1) 设单位向量为 e = k( - 2, 1) = ( - 2k , k) ,因为 | e | = 1,得 k55,2 5 52 5 5e (5 , 5 ) 或 e ( 5 , 5 ) .(2)|b 2 | ( x 2) 29 ,当 x = 2 时, | b - 2a |最小值为 3,此时 b = ( 2,1) .a ( 3) x 1 ,反向.214.解:设 B( x , y) ,则 AB( x 5, y 2), OBAB OB 0(x, y) ,由已知得,| AB| |OB|x( x5) y( y 2) 0x 3x2 7所以,解得 2 或 2 ,x2y2( x 5)21( y 2)2y 1 7 y 2 32 2 所以 B(3,7)或 B(7,3),AB ( 3, 1)或 AB ( 7,3),222 22 22 2用心 爱心 专心。
人教A版高中数学必修四第二章平面向量小结与复习新课程新课标
第12课时复习课一、教学目标1. 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.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. 了解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?)和向量形式的平行四边形定理:2(|a|2+|b|2)=|a-b|2+|a+b|2.5. 了解实数与向量的乘法(即数乘的意义):6. 向量的坐标概念和坐标表示法7. 向量的坐标运算(加.减.实数和向量的乘法.数量积)8. 数量积(点乘或内积)的概念,a·b=|a||b|cos =x1x2+y1y2注意区别“实数与向量的乘法;向量与向量的乘法”二、知识与方法向量知识,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. 数量积的主要应用:①求模长;②求夹角;③判垂直三、典型例题例1.对于任意非零向量a与b,求证:||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|证明:(1)两个非零向量a与b不共线时,a+b的方向与a,b的方向都不同,并且|a|-|b|<|a±b|<|a|+|b|(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|>|b|,则|a+b|=|a|-|b|.同理可证另一种情况也成立。
例2 已知O为△ABC内部一点,∠AOB=150°,∠BOC=90°,设OA=a,OB=b,OC=c,且|a|=2,|b|=1,| c|=3,用a与b表示c i j解:如图建立平面直角坐标系xoy,其中i, j是单位正交基底向量, 则B(0,1),C(-3,0),设A(x,y),则条件知x=2cos(150°-90°),y=-2sin(150°-90°),即A(1,-3),也就是a=i-3j, b=j,c=-3i所以-3a=33b+c|即c=3a -33b例3.下面5个命题:①|a·b|=|a|·|b|②(a·b)2=a2·b2③a⊥(b-c),则a·c=b·c④a·b=0,则|a+b|=|a-b|⑤a·b=0,则a=0或b=0,其中真命题是()A①②⑤ B ③④C①③D②④⑤三、巩固训练1.下面5个命题中正确的有()①a=b⇒a·c=b·c;②a·c=b·c⇒a=b;③a·(b+c)=a·c+b·c;④a·(b·c)=(a·b)·c;=A..①②⑤B.①③⑤C. ②③④D. ①③2.下列命题中,正确命题的个数为(A )①若a与b是非零向量,且a与b共线时,则a与b必与a或b中之一方向相同;②若e为单位向量,且a∥e则a=|a|e③a·a·a=|a|3④若a与b共线,a与c共线,则c与b共线;⑤若平面内四点A.B.C.D,必有AC+BD=BC+ADA 1B 2C 3D 43.下列5个命题中正确的是①对于实数p,q和向量a,若p a=q a则p=q②对于向量a与b,若|a|a=|b|b则a=b③对于两个单位向量a与b,若|a+b|=2则a=b④对于两个单位向量a与b,若k a=b,则a=b4.已知四边形ABCD的顶点分别为A(2,1),B(5,4),C(2,7),D(-1,4),求证:四边形ABCD为正方形。
人教版A版高中数学必修4:第二章平面向量_小结(12)
五、定比分点的坐标公式、
已知点
P1、P2的坐标分别是(
x1,y1)、(
x2,y
)
2
P是直线P1P2上一点,且P1P PP2,则点P的坐标
x
y
x1 1
y1
x2 y2
( 1)
1
特殊的
x
1
y
x1 y1
2
x2 y2
上的一个动点.
(1)当MA MB取最小值时,求OM的坐标; (2)当点M满足(1)的条件和结论时,求AMB的余弦值.
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例6:一轮船以20海里/小时的速度向正东方向航行,
它在A点时测得灯塔P在船的北600东,2小时后
船到达B点时测得灯塔P在船的北450东,求 :
(1)船在B点时与灯塔P的距离;
平面向量
2019/9/23
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一、向量的初步
1.定义:
既有大小又有方向的量叫向量
2.向量的表示:
向量的几何表示 : 用有向线段表示
向量的符号表示 : AB 或 a
3.特殊向量:零向量 :
单位向量 :
a0
a |a|
4.向量之间的关系:
平行向量(: 共线向量) 相反向量 : 相等向量:
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长线上的一点,F在BC上,且BE=BF, 用向量的坐标法证明:AF⊥CE
D
C
F
A
BE
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3、已知三个力 f1、f2、f3 作用于同一质点,且 | f1 | 20, | f2 | 30, | f3 | 40 (单位:牛)若三个力在同一平面
【数学】第二章《平面向量全章小结》教案(新人教A版必修4)
第二章 平面向量全章小结(一)学习目标1.进一步理解向量的有关概念;2.掌握向量的线性运算,掌握向量数乘的运算,并理解其几何意义.3.掌握平面向量的正交分解及其坐标表示以及相关应用.4.掌握平面向量的数量积,并会应用其判断两个平面向量的垂直关系。
5.能够用向量解决一些具体问题,如平面几何中的一些问题和物理中的一些问题. (二)重点难点1.重点是让学生理解向量的相关概念和向量的运算2. 难点是如何向量方法解决一些问题. (三)教学过程 教学环节 教学内容师生互动 设计意图 全章知识结构介绍让学生根据表根中的各项要,回忆相关的概念让学生从整体上对本章内容有一个宏观的了解复习例1.填空(向量的线性运算) 1.已知平行四边形ABCD,则_______,=+AD AB ._______=-AD AB2. ._______=-++BA CB AC AB3. 已知)(21OB OA OM +=,则点M 是A,B 的_______;若点A()7,1(),,5,2--B , 则 M 的坐 标为_________. 4.已知OB OA OM 31)311(+-=,则._____AB AM =5.已知)2,3(),1,2(--B A , AB AM 32=, 则点M 的坐标为_______.让学生自己先解决问题,让后同学进行回答,教师进行指导 说明:给出这组题的目的是,在复习向量的加减法,坐标运算和其相关的几何表示都要掌握,并且要会结合在一起使用.例2.(向量的数量积)说明:让学生首要注意一些数据表明平面向量、实际背景向量及其基本概念 线性运算 向量的数量积基本定理坐标表示向量的应用(1)已知)1,3(),3,1(-==b a ,求.,|,||,|,,>+<-+><a b a b a b a b a(2)已知在ABC ∆中,有A C O O OC OB OB OA ⋅=⋅=⋅,问:点O 在ABC ∆的什么位置.的一些几何信息以及向量的代数式也可以告诉我们一些相关的几何信息,从而突出代数和几何关系.例3.(向量基本定理) (1)给定一个基底},{j i 且,312,3,4j i c j b j i a -==+=如果b y a xc +=,求y x ,.(2)已知E,F 分别是∆ABC 边AB,AC 上的点,其EF//BC,AE=AB 31,如果a =AE ,b =AF ,用b a ,表示 .,,,CF EC BF BC会让学生在给出基底的情况下表示其它向量.例4.(向量的应用) (1)已知ABC ∆中,引中线AD,BE,CF,求证: 0=++CF BE AD ;(2)若O 为ABC ∆的重心,求证:0=++OC OB OA .(根据此问让学生思考重心坐标公式) (3)用向量方法证明:平行四边形两条对 角线长度的平方和等于平行四边形四边 长度的平方和. (4)已知向量OCOB OA ,,满足,0=++OC OB OA 1||||||===OC OB OA ,求证:ABC ∆是等边三角形. (5)已知R t c b a ∈==-=),1,3(),1,2(),2,3(.求||b t a -的最小值和相应t 的值;教师要对学生进行适当的提示.这部分问题的对学生的要求较高,让学生会应用向量方法解决相关问题,而这包括用向量和坐标方法.若b ta 与c共线,求t的值.归纳小结本节主要复习向量的概念和相关的运算, 如何用向量来解决问题布置作业课本126页习题. 学生自主完成(四)教学资源建议教材、教参、多媒体或实物投影仪、尺规(五)教学方法与学习指导策略建议向量是沟通代数,几何,三角函数的工具,掌握向量的解题技巧,方法显得非常重要.向量的解题方法有向量法和坐标法.而要熟练应用这些方法,学生应该对相应的基本概念比较清楚,因此教师在复习时,应该在引导学生得到结果基础之上,让同学理解相关的意义和了解其实际背景.应该把几何的直观性和向量的运算有机的结合在一起.运算和运算律是向量的灵魂,是连接数与形的纽带,教师应该突出这一点.因此,教师在讲授时,(1)关注解题方法产生的思维过程引导学生探究如何将把问题转化为向量问题,揭示解题方法产生的的思维过程,让学生体会解题思路的形成过程和数学思想方法的运用,从而提高学生综合运用知识分析和解决问题的能力.(2)强化学生的应用意识一是培养学生利用所学数学知识、用数学的思维与观点去观察和分析现实生活现象的习惯和意识,强化学生的应用意识;二是为学生提供充足的动手操作的机会,一旦形成解决问题的思路,后续的解题过程则放手让学生独立完成,让学生体验问题的解决过程,并在此过程中锻炼与提高数学能力.(3)引导学生探究解题规律指导学生做好解题后的反思,总结解题规律,从而培养学生理性的、条理的思维习惯,形成对通性通法的归纳意识.。
高一数学必修四第二章 平面向量章末总结
高一数学必修四第二章平面向量章末总结平面向量是高中数学必修四中的一章内容,主要介绍了平面向量的定义、平面向量的加法、减法、数乘、数量积、向量积等基本运算,以及平面向量的共线、垂直、平行、四边形法则、平面向量的投影等相关概念和定理。
在学习这一章节的过程中,我深刻体会到平面向量的重要性和应用,对于解决实际问题有着很大的帮助。
下面我将对这一章内容进行总结。
第一节平面向量的定义平面向量是一个有大小和方向的量。
平面向量的表示可以用有向线段表示,其中线段代表向量的大小,箭头代表了向量的方向。
平面向量的起点和终点分别叫做向量的始点和终点。
平面向量常用大写字母表示,例如:AB、AC。
平面向量也可以用坐标表示,例如:向量AB的坐标为(3,4),表示向量的起点在原点,终点在坐标点(3,4)处。
平面向量的大小叫做向量的模,用|AB|表示。
第二节平面向量的加法平面向量的加法满足三个定律:1. 交换律:AB + BC = BC + AB.2. 结合律:(AB + BC) + CD = AB + (BC + CD).3. 加法逆元:对于任意的向量AB, 存在向量BA, 使得AB +BA = 0, BA + AB = 0.第三节平面向量的数乘平面向量的数乘即将向量与一个实数进行乘法运算。
加法和数乘的运算统称为线性运算。
数乘满足两个定律:1. 结合律:a(bAB) = (ab)AB.2. 分配律:(a+b)AB = aAB + bAB.第四节平面向量的减法平面向量的减法可以转化为加法和数乘的运算:AB - AC = AB + (-1)AC第五节平面向量的数量积数量积又称为点积,记为AB·CD, 定义为AB·CD = |AB| |CD| cosθ, 其中θ为两个向量的夹角。
第六节平面向量的向量积向量积的结果是一个向量,记为AB×CD,用它来表示与它们夹角θ所在平面的法向量,其大小等于两个向量的模的乘积与夹角θ的正弦值,方向遵循右手螺旋法则。
高中数学必修4(人教A版)第二章平面向量2.1知识点总结含同步练习及答案
描述:高中数学必修4(人教A版)知识点总结含同步练习题及答案第二章 平面向量 2.1 平面向量的实际背景及基本概念一、学习任务了解向量的实际背景,理解平面向量的基本概念和几何表示,理解向量相等的含义.二、知识清单平面向量的概念与表示三、知识讲解1.平面向量的概念与表示向量的基本概念我们把既有方向,又有大小的量叫做向量(vector).带有方向的线段叫做有向线段.我们在有向线段的终点处画上箭头表示它的方向.以为起点、为终点的有向线段记做,起点写在终点的前面.有向线段包含三个要素:起点、方向、长度.向量可以用有向线段来表示.向量的大小,也就是向量的长度(或称模),记做 ,长度为 的向量叫做零向量(zero vector),记做 .零向量的方向不确定.长度等于 个单位的向量,叫做单位向量(unit vector).方向相同或相反的非零向量叫做平行向量 (parallel vectors),向量 、 平行,通常记做.规定零向量与任一向量平行,即对于任意向量,都有.A B AB −→−||AB −→−00 1a b ∥a b a →∥0→a →例题:相等向量与共线向量长度相等且方向相同的向量叫做相等向量(equal vector).向量 与 相等,记做 .任一组平行向量都可以移动到同一直线上,因此,平行向量也叫做共线向量(collinear vectors).四、课后作业 (查看更多本章节同步练习题,请到快乐学)∥a b =a b 下列四个命题:① 时间、速度、加速度都是向量;② 向量的模是一个正实数;③ 相等向量一定是平行向量;④ 共线向量一定在同一直线上;⑤ 若 , 是单位向量,则 ;⑥ 若非零向量 与 是共线向量,则四点 共线.其中真命题的个数为( )A. B. C. D.解:B只有③正确.a →b →=a →b →AB −→−CD −→−A ,B ,C ,D 0123下列说法正确的是( )A.零向量没有大小,没有方向B.零向量是唯一没有方向的向量C.零向量的长度为D.任意两个单位向量方向相同解:C零向量的长度为 ,方向是任意的,故 A,B 错误,C 正确,任意两个单位向量的长度相等,但方向不一定相同,故 D 错误.00如图所示, 是正六边形 的中心.(1)与 的模相等的向量有多少个?(2)是否存在与 长度相等、方向相反的向量?(3)与 共线的向量有哪些?解:(1)因为 的模等于正六边形的边长,而在图中,模等于边长的向量有 个,所以共有 个与 的模相等的向量.(2)存在,是 .(3)有 、、.O ABCDEF OA −→−OA −→−OA −→−OA −→−1211OA −→−F E −→−F E −→−CB −→−DO −→−高考不提分,赔付1万元,关注快乐学了解详情。
高中数学必修四 第二章平面向量章末整合
应用 在平面几何中的应用:判断平行与垂直,求线段长度等 在物理中的应用:力、速度的分解与合成等
专题一 专题二 专题三 专题四 专题五
专题一 向量的综合运算
向量的运算有:加法、减法、数乘及两个向量的数量积,常见的 有两种方法:定义法和坐标法.特别是利用坐标进行向量的运算时, 由于转化为实数的运算,因此比利用定义运算方便、简捷.
专题二 模与距离
向量的模,即向量的大小,也就是用来表示向量的有向线段的长 度.向量的模不仅是研究向量的一个重要的量,而且是利用向量方法 解决几何问题的一个“交汇”点.因此,我们必须熟练掌握求向量的模 的基本方法.一般地,求向量的模主要是利用公式|a|2=a2 将它转化为 向量的数量积问题,利用数量积的运算律和运算性质进行展开、合并, 使问题得以解决.或利用公式|a|= ������2 + ������2将它转化为实数问题, 使问题得以解决.
+
1 16
������������ 2
−
1 4
������������
·������������
1
1
1
1 13
= 4 × 22 + 16 × 32 − 4 × 2 × 3 × 2 = 16,
∴|������������| = 413.
答案:
13 4
专题一 专题二 专题三 专题四 专题五
专题三 向量的夹角
形.
专题一 专题二
解析:
专题三
专题四
专题五
如图,作������������ =a, ������������ =b,再作������������ = 4a, ������������ = 3b,则|������������| =
高中数学 第二章 平面向量章末优化总结课件 新人教A版必修4
专题二 平面向量的数量积 1.向量的数量积是一个数量,当两个向量的夹角是锐角时,它们的数量积为正 数;当两个向量的夹角为钝角时,它们的数量积为负数;当两个向量的夹角是 90° 时,它们的数量积等于 0.零向量与任何向量的数量积等于 0. 2.通过向量的数量积的定义和由定义推出的性质可以计算向量的长度(模)、平面 内两点间的距离、两个向量的夹角、判断相应的两条直线是否垂直.
专题三 平面向量的应用 1.向量在平面几何中的应用,向量的加减运算遵循平行四边形法则或三角形法 则,数乘运算和线段平行之间、数量积运算和垂直、夹角、距离问题之间联系密 切,因此用向量方法可以解决平面几何中的相关问题. 2.向量在解析几何中的应用,主要利用向量平行与垂直的坐标条件求直线的方 程. 3.在物理中的应用,主要解决力向量、速度向量等问题.
由|O→A+O→C|= 7 得(2+x)2+y2=7,
由x22+ +yx2=2+1y,2=7.
联立解得,x=12,
y=±
3 2.
cos 〈O→B,O→C〉=|O→O→BB|··O|→O→CC|=2 x22y+y2=± 23. 所以O→B与O→C的夹角为 30°或 150°. (2)A→C=(x-2,y),B→C=(x,y-2), 由A→C⊥B→C得A→C·B→C=0,
解法二 f(k)=14k+1k= 14 k2-2+ 1k2+2 =14 k- 1k2+12, 当 k- 1k=0,即 k=1 时,f(k)min=12, 此时,a 与 b 的夹角为 θ,cos θ=|aa|·|bb|=12, 又 0°≤θ≤180°,∴θ=60°.
(2)设向量B→C与C→D的夹角为 θ,
由(1)得B→C=(4,4),则B→C·C→D=2×4+1×4=12,
又|B→C|= 42+42=4 2,|C→D|= 22+12= 5,
高一数学必修四第二章平面向量章末总结
高一数学必修四第二章平面向量章末总结高一数学必修四第二章平面向量章末总结七年级数学章末总结【人教版】必修四平面向量班级:高一(13)班姓名:刘碧林注:此总结所有内容均为我个人所编,没有任何抄袭现象,如与百度文库中文件有丝毫有别,纯属意外。
2.1平面线性球面的实际背景及基本概念考点2向量的模※方法:向量的模实质是表示它的有向线段的长度,因此求矢量的模时,首先要找到其对应的有向线段的起点与,再利用直角坐标系中两点之间的相距,只求的有向线段的长。
考点3共线向量与正负向量※方法:此问题即为向量的计数问题,将向量与几何图像相结合,把满足题意的情形按照统一的标准分类,分清不重复不遗漏。
考点4向量的实际应用①寻找共线向量与完全相同向量※方法:将生活中的实际问题转化为求向量的模的问题,再作出通过求模的方法进行求解。
②证明向量相等※方法:证明两个非零线性变换相等,首先证明它们是共线向量,再以证明它们的方向相同,且模相等。
例题例1:下列四个命题:①若|a|=0,则a为零向量;②若|a|=|b|,则a=b或a=-b;③若a//b,则|a|=|b|;④若a=0,则-a=0.其中正确的有(B)。
A、1个B、2个C、3个D、4个【解析】②中两个向量的模相等,只能说明它们的长度相等,并不意味着它们的是相同或相反的;③中两个向量平行,只能说明这两个向量的方向相同或相反,对乘积的模没有要求,故只有①④正确。
例2:求证:以A(-4,-1,-9),B(-10,1,-6),C(-2,-4,-3)为顶点等腰的正三角形是等腰直角三角形.【解析】先利用空间两点的距离公式出该分别求出AB,AC,BC的长,然后利用勾股定理三角形进行判定是否为直角三角形,以及长度有否有相等,从而判定是否是等腰直角三角形.例3:【解析】2.2平面向量的线性运算考点1向量的线性运算①向量的加法、减法运算※方法:向量的基本运算要抓住两条主线,一是基于“形”,通过作出向量,运用法则或三角形法则求和(或差);二是基于“数”,它是对上述操作的概括(或说“形式化”),要熟练掌握AB+BC+CD=AD.(字母为黑体均则表示向量)②向量的数乘运算※方法:关于实数与向量的积的有关运算,可按照实数积技术手段的运算方法进行,不过是将矩阵符号a,b,c等认作一般字母符号,其中向量数乘之间的极线和差运算,相当于合并同类项或提取公因式,这里的“同类项”与“公因式”指的是向量。
2021年高中数学 第二章 平面向量知识点归纳 新人教A版必修4
2021年高中数学第二章平面向量知识点归纳新人教A版必修4 16、向量:既有大小,又有方向的量.数量:只有大小,没有方向的量.有向线段的三要素:起点、方向、长度.零向量:长度为的向量.单位向量:长度等于个单位的向量.平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.零向量与任一向量平行.相等向量:长度相等且方向相同的向量.17、向量加法运算:⑴三角形法则的特点:首尾相连.⑵平行四边形法则的特点:共起点.⑶三角形不等式:.⑷运算性质:①交换律:;②结合律:;③.⑸坐标运算:设,,则.18、向量减法运算:⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量.⑵坐标运算:设,,则.设、两点的坐标分别为,,则.19、向量数乘运算:⑴实数与向量的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作.①;②当时,的方向与的方向相同;当时,的方向与的方向相反;当时,. ⑵运算律:①;②;③.⑶坐标运算:设,则.20、向量共线定理:向量与共线,当且仅当有唯一一个实数,使.设,,其中,则当且仅当时,向量、共线.21、平面向量基本定理:如果、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,有且只有一对实数、,使.(不共线的向量、作为这一平面内所有向量的一组基底)22、分点坐标公式:设点是线段上的一点,、的坐标分别是,,当时,点的坐标是.(当23、平面向量的数量积: ⑴()cos 0,0,0180a b a b a b θθ⋅=≠≠≤≤.零向量与任一向量的数量积为. ⑵性质:设和都是非零向量,则①.②当与同向时,;当与反向时,;或.③. ⑶运算律:①;②;③.⑷坐标运算:设两个非零向量,,则.若,则,或.设,,则.设、都是非零向量,,,是与的夹角,则.31190 79D6 秖30743 7817 砗26725 6865 桥[uEL 26556 67BC 枼_ 39589 9AA5 骥27449 6B39 欹。
2022版《优化方案》高中数学人教A版必修四文档:第二章§3.2平面向量基本定理 Word版含答案
3.2 平面对量基本定理, )1.问题导航(1)平面对量基本定理与向量的线性运算有何关系? (2)在平面对量基本定理中为何要求向量e 1,e 2不共线?(3)对于同一向量a ,若基底不同,则表示这一向量a 的实数λ1,λ2的值是否相同? 2.例题导读P 86例4.通过本例学习,学会应用平面对量基本定理解决实际问题. 试一试:教材P 87习题2-3 A 组T 7你会吗?P 86例5.通过本例学习,学会用已知向量表示其他向量. 试一试:教材P 87习题2-3 A 组T 5,T 6你会吗?1.平面对量基本定理(1)定理:假如e 1,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一向量a ,存在唯一一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e 2.(2)基底:我们把不共线的向量e 1,e 2叫作表示这一平面内全部向量的一组基底. 2.三点共线的充要条件平面上三点A 、B 、C 共线的充要条件是:存在实数α、β,使得OA →=αOB →+βOC →.其中α+β=1,O 为平面内任意一点.1.推断正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)一个平面内只有一对不共线的向量可作为表示该平面内全部向量的基底.( ) (2)若e 1,e 2是同一平面内两个不共线向量,则λ1e 1+λ2e 2(λ1,λ2为实数)可以表示该平面内全部向量.( ) (3)若a e 1+b e 2=c e 1+d e 2(a ,b ,c ,d ∈R ),则a =c ,b =d .( )解析:(1)错误.依据基底的概念可知,平面内不共线的向量都可以作为该平面内向量的基底. (2)正确.依据平面对量基本定理知对平面内任意向量都可以由向量e 1,e 2线性表示. (3)错误.当e 1与e 2共线时,结论不肯定成立. 答案:(1)× (2)√ (3)×2.已知平行四边形ABCD ,下列各组向量中,是该平面内全部向量基底的是( ) A.AB →,DC → B.AD →,BC → C.AD →,CB → D .AB →,BC →解析:选D.由于AB →,BC →不共线,故是一组基底.3.已知向量a 与b 是一组基底,实数x ,y 满足(3x -4y )a +(2x -3y )b =6a +3b ,则x -y =________.解析:由原式可得⎩⎪⎨⎪⎧3x -4y =6,2x -3y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6,y =3,所以x -y =3.答案:34.已知向量a 与b 不共线,且AB →=a +4b ,BC →=-a +9b ,CD →=3a -b ,则共线的三点为________.解析:BD →=BC →+CD →=-a +9b +3a -b =2a +8b ,由于AB →=a +4b ,所以AB →=12BD →,所以A ,B ,D 三点共线.答案:A ,B ,D1.定理的实质平面对量基本定理的实质是向量的分解,即平面内任意向量都可以沿两个不共线的方向分解成两个向量和的形式.2.分解的唯一性平面对量基本定理中,平面内任意两个不共线的向量都可以作为基底,一旦选定一组基底,则给定向量沿着基底的分解是唯一的.3.体现的数学思想平面对量基本定理体现了转化与化归的数学思想,用向量解决几何问题时,我们可以选择恰当的基底,将问题涉及的向量用基底化归,使问题得以解决.对基底的理解设e 1,e 2是同一平面内不共线的两个向量,给出下列四组向量:①e 1与e 1+e 2;②e 1-2e 2与e 2-2e 1;③e 1-2e 2与4e 2-2e 1;④e 1+e 2与e 1-e 2.其中不能作为平面内全部向量的一组基底的是________.(写出满足条件的序号)[解析] 由基底的定义可将此问题转化为推断各组中的两个向量是否共线的问题.若不共线,则它们可作为一组基底;若共线,则它们不能作为一组基底.①中,设e 1+e 2=λe 1,则⎩⎪⎨⎪⎧λ=1,1=0,无解,所以e 1+e 2与e 1不共线,即e 1与e 1+e 2可作为一组基底;②中,设e 1-2e 2=λ(e 2-2e 1),则(1+2λ)e 1-(2+λ)e 2=0,则⎩⎪⎨⎪⎧1+2λ=0,-(2+λ)=0,无解,所以e 1-2e 2与e 2-2e 1不共线,即e 1-2e 2与e 2-2e 1可作为一组基底;③中,由于e 1-2e 2=-12(4e 2-2e 1),所以e 1-2e 2与4e 2-2e 1共线,即e 1-2e 2与4e 2-2e 1不能作为一组基底;④中,设e 1+e 2=λ(e 1-e 2),则(1-λ)e 1+(1+λ)e 2=0,所以⎩⎪⎨⎪⎧1+λ=0,1-λ=0,无解,所以e 1+e 2与e 1-e 2不共线,即e 1+e 2与e 1-e 2可作为一组基底.[答案] ③ 方法归纳同一平面内的两个向量能不能作为基底,关键是看它们共不共线,在同一平面内,只要两个向量不共线,就可以作为一组基底.1.(1)设O 是平行四边形ABCD 两对角线AC 与BD 的交点,下列向量组可作为表示这个平行四边形所在平面的全部向量的基底的是( )①AD →与AB →;②DA →与BC →;③CA →与DC →;④OD →与OB →. A .①② B .④ C .①③ D .①④(2)设a ,b 不共线,c =2a -b ,d =3a -2b ,试推断c ,d 能否作为基底.解:(1)选C.推断两个向量能否作基底,只需看两个向量是否共线,由图可知AD →与AB →不共线,CA →与DC →不共线,故①③可作为基底.(2)假设存在唯一实数λ,使得c =λd ,则2a -b =λ(3a -2b ),即(2-3λ)a +(2λ-1)b =0. 由于a ,b 不共线,所以⎩⎪⎨⎪⎧2-3λ=0,2λ-1=0⇒⎩⎨⎧λ=23,λ=12.所以这样的λ是不存在的,从而c ,d 不共线. 所以c ,d 能作为基底.用基底表示向量点,设OA →=a ,(1)如图,梯形ABCD 中AB ∥CD ,AB =2CD ,点O 为空间任意一OB →=b ,OC →=c ,则向量OD →用a ,b ,c 表示为( )A .a -b +2cB .a -b -2cC .-12a +12b +cD.12a -12b +c (2)如图所示,D 是BC 边的一个四等分点.试用基底AB →,AC →表示AD →,则AD →=________. (链接教材P 86例5)[解析] (1)由于AB ∥CD ,AB =2CD ,所以CD →=12BA →,OD →=OA →+AC →+CD → =OA →+OC →-OA →+12BA →=OC →+12(OA →-OB →)=12a -12b +c .(2)由于D 是BC 边的四等分点,所以BD →=14BC →=14(AC →-AB →),所以AD →=AB →+BD →=AB →+14(AC →-AB →)=34AB →+14AC →. [答案] (1)D (2)34AB →+14AC →若本例(2)中的条件不变,用基底AB →,AC →表示CD →.解:由于D 是BC 边的四等分点,所以CD →=34CB →=34(AB →-AC →)=34AB →-34AC →.即CD →=34AB →-34AC →.方法归纳(1)依据平面对量基本定理,任何一组基底都可以表示任意向量.用基底表示向量,实质上主要是利用三角形法则或平行四边形法则,进行向量的加减法运算.(2)要留意适当选择向量所在的三角形或平行四边形,利用已知向量表示未知向量,或找到已知向量与未知向量的关系,用方程的观点求出未知向量.2.(1)已知AM 为△ABC 的BC 边上的中线,若AB →=a ,AC →=b ,则AM →=( ) A.12(a -b ) B .-12(a -b ) C .-12(a +b ) D .12(a +b )(2)假如3e 1+4e 2=a ,2e 1+3e 2=b ,其中a ,b 为已知向量,则e 1=________,e 2=________(用a ,b 表示).(3)已知梯形ABCD 中,AB ∥DC ,且AB =2CD ,E 、F 分别是DC 、AB 的中点,设AD →=a ,AB →=b ,试以a 、b 为基底表示DC →、BC →、EF →.解:(1)选D.由于BC →=AC →-AB →=b -a , BM →=12BC →=12(b -a ),所以AM →=AB →+BM →=a +12(b -a )=12(a +b ).(2)由⎩⎪⎨⎪⎧a =3e 1+4e 2,b =2e 1+3e 2,解得e 1=3a -4b ,e 2=3b -2a .故填3a -4b 和3b -2a . (3)如图,连接FD ,由于DC ∥AB ,AB =2CD ,E 、F 分别是DC 、AB 的中点, 所以DC 綊FB ,所以四边形DCBF 为平行四边形. 所以DC →=FB →=12AB →=12b ,BC →=FD →=AD →-AF →=AD →-12AB →=a -12b ,EF →=DF →-DE →=-FD →-DE →=-BC →-12DC →=-⎝⎛⎭⎫a -12b -12×12b =14b -a .平面对量基本定理的应用且AB →=a ,AC →=如图,已知点G 是△ABC 的重心,若PQ 过△ABC 的重心G ,b ,AP →=m a ,AQ →=n b (m >0,n >0),试问m ,n 的倒数和是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,说明理由.[解] 由于AB →=a ,AC →=b ,AD →=12(a +b ),所以AG →=23AD →=13(a +b ),由于P 、G 、Q 三点共线,则PG →∥GQ →⇔PG →=λGQ →(λ为正实数),由于PG →=AG →-AP →=13(a +b )-m a=⎝⎛⎭⎫13-m a +13b , GQ →=AQ →-AG →=n b -13(a +b )=-13a +⎝⎛⎭⎫n -13b , 所以⎝⎛⎭⎫13-m a +13b =λ⎣⎡⎦⎤-13a +⎝⎛⎭⎫n -13b , 可得⎝⎛⎭⎫13-m +13λa +⎝⎛⎭⎫13-λn +13λb =0, 由于a ,b 不共线, 则必有13-m +13λ=13-λn +13λ=0,消去λ,整理得3mn =m +n , 所以1m +1n =3为定值.方法归纳用向量解决平面几何问题的一般步骤 (1)选取不共线的两个平面对量作为基底.(2)将相关的向量用基底向量表示,将几何问题转化为向量问题. (3)利用向量学问进行向量运算,得出向量问题的解. (4)再将向量问题的解转化为平面几何问题的解.3.(1)如图,在矩形OACB 中,E 和F 分别是边AC 和BC 上的点,满足AC =3AE ,BC =3BF ,若OC →=λOE →+μOF →,其中λ,μ∈R ,求λ,μ的值.(2)已知,在△AOB 中,点P 在直线AB 上,且满足OP →=2tP A →+tOB →(t ∈R ),求|P A →||PB →|的值.解:(1)在矩形OACB 中,OC →=OA →+OB →, OC →=λOE →+μOF →=λ(OA →+AE →)+μ(OB →+BF →)=λ(OA →+13OB →)+μ⎝⎛⎭⎫OB →+13OA → =3λ+μ3OA →+3μ+λ3OB →, 所以3λ+μ3=1,3μ+λ3=1,所以λ=μ=34.(2)P A →=OA →-OP →,所以OP →=2t (OA →-OP →)+tOB →,即(1+2t )OP →=2tOA →+tOB →,得OP →=2t 1+2t OA →+t 1+2tOB →.而P ,A ,B 三点共线,所以存在实数λ使得AP →=λAB →,即OP →=(1-λ)OA →+λOB →,所以2t 1+2t +t 1+2t =1,解得t =1,所以OP →=2P A →+OB →,得OP →-OB →=2P A →,即BP →=2P A →,有|P A →||PB →|=12.易错警示对平面对量基本定理理解不精确 致误如图,在△ABC 中,点M 是边BC 的中点,点N 在边AC 上,且AN =2NC .AM 与BN 相交于点P ,则AP ∶PM =( )A .1∶4B .4∶1C .4∶5D .5∶4[解析] 设BM →=e 1,CN →=e 2, 则AM →=AC →+CM →=-3e 2-e 1, BN →=BC →+CN →=2e 1+e 2.由于A ,P ,M 和B ,P ,N 分别共线,所以存在实数λ,μ,使得AP →=λAM →=-λe 1-3λe 2, BP →=μBN →=2μe 1+μe 2. 故BA →=BP →-AP →=(λ+2μ)e 1+(3λ+μ)e 2, 而BA →=BC →+CA →=2e 1+3e 2,由平面对量基本定理,得⎩⎪⎨⎪⎧λ+2μ=2,3λ+μ=3,解得⎩⎨⎧λ=45,μ=35.所以AP →=45AM →,所以AP ∶PM =4∶1.[答案] B[错因与防范] (1)解答本题,经常由于对平面对量基本定理理解不精确 ,而导致不能正确地表示出BA →,进而得出AP ∶PM 的错误结果.(2)为避开可能消灭上述错误,应留意以下两点:①充分挖掘题目中的有利条件,利用等量关系列出方程(组),如本例中由AM 与BN 相交,得到相应三点共线,即A ,P ,M 与B ,P ,N 分别共线.由共线定理得两个方程,然后求解.②用基底表示向量也是用向量解决问题的基础.应依据条件机敏应用,通常以与待求向量亲密相关的两个不共线向量作为基底.4.设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC .若DE →=λ1AB →+λ2AC →(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.解析:由题意DE →=BE →-BD →=23BC →-12BA →=23(AC →-AB →)+12AB →=-16AB →+23AC →,于是λ1=-16,λ2=23,故λ1+λ2=12.答案:121.已知向量a =e 1-2e 2,b =2e 1+e 2,其中e 1,e 2不共线,则a +b 与c =6e 1-2e 2的关系是( ) A .不共线 B .共线 C .相等 D .不确定 解析:选B.由于a +b =3e 1-e 2,所以c =2(a +b ). 所以a +b 与c 共线.2.如图,在△ABC 中,已知D 是AB 边上的一点,若AD →=2DB →,CD →=13CA →+λCB →,则λ=________.解析:CD →=CA →+AD →=CA →+23AB →=CA →+23(CB →-CA →)=13CA →+23CB →,故λ=23.答案:233.如图,设点P ,Q 是线段AB 的三等分点,若OA →=a ,OB →=b ,则OP →=________,OQ=________(用a ,b 表示).解析:OP →=AP →-AO →=13AB →+OA →=13(OB →-OA →)+OA →=13OB →+23OA →=13b +23a , OQ →=AQ →-AO →=23AB →+OA →=23()OB →-OA →+OA →=23OB →+13OA →=13a +23b . 答案:13b +23a 13a +23b, [同学用书单独成册])[A.基础达标]1.设e 1,e 2是平面内全部向量的一组基底,则下列四组向量中,不能作为基底的是( ) A .2e 1+e 2和2e 1-e 2 B .3e 1-2e 2和4e 2-6e 1 C .e 1+2e 2和e 2+2e 1 D .e 2和e 1+e 2解析:选B.由于B 中4e 2-6e 1=-2(3e 1-2e 2),所以3e 1-2e 2和4e 2-6e 1共线不能作为基底.2.四边形OABC 中,CB →=12OA →,若OA →=a ,OC →=b ,则AB →=( )A .a -12b B.a2-bC .b +a2 D .b -12a解析:选D.AB →=AO →+OC →+CB →=-a +b +12a =b -12a ,故选D.3.已知e 1,e 2不共线,a =λ1e 1+e 2,b =4e 1+2e 2,并且a ,b 共线,则下列各式正确的是( ) A .λ1=1 B .λ1=2 C .λ1=3 D .λ1=4 解析:选B.b =4e 1+2e 2=2(2e 1+e 2),由于a ,b 共线,所以λ1=2.4.若P 为△OAB 的边AB 上一点,且△OAP 的面积与△OAB 的面积之比为1∶3,则有( ) A.OP →=OA →+2OB → B.OP →=2OA →+OB → C.OP →=23OA →+13OB →D.OP →=13OA →+23OB →解析:选C.由于△OAP 的面积与△OAB 的面积之比为1∶3,所以AP →=13AB →,所以OP →-OA →=13(OB →-OA →),所以OP →=23OA →+13OB →.5.已知|OA →|=2,|OB →|=3,∠AOB =120°,点C 在∠AOB 内,∠AOC =30°,设OC →=mOA →+nOB →(m ,n ∈R ),则mn =( )A.32B . 3C.233D .32解析:选B.如图,过点C 作CM ∥OB ,CN ∥OA ,则OC →=OM →+ON →,设|ON →|=x , 则|OM →|=2x ,OC →=2x ·OA →|OA →|+x ·OB →|OB →|=xOA →+33xOB →,所以m =x ,n =3x 3,所以m n =x3x3= 3.6.如图,在平行四边形ABCD 中,AB →=a ,AD →=b ,M 是DC 的中点,以a ,b 为基底表示向量AM →=________.解析:AM →=AD →+DM →=AD →+12DC →=AD →+12AB →=b +12a .答案:b +12a7.设a ,b 是两个不共线向量,已知AB →=2a +k b ,CB →=a +b ,CD →=2a -b ,若A 、B 、D 三点共线,则k =________.解析:由于CB →=a +b ,CD →=2a -b ,所以BD →=CD →-CB →=(2a -b )-(a +b )=a -2b .由于A 、B 、D 三点共线,所以AB →=λBD →,所以2a +k b =λ(a -2b )=λa -2λb . 又a ,b 是两个不共线向量,所以⎩⎪⎨⎪⎧λ=2,k =-2λ,所以k =-4. 答案:-4 8.如图,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 外一点D ,若OC →=mOA →+nOB →,则m +n 的取值范围是________.解析:由点D 是圆O 外一点,可设BD →=λBA →(λ>1),则OD →=OB →+λBA →=λOA →+(1-λ)OB →.又C ,O ,D 三点共线,令OD →=-μOC →(μ>1),则OC →=-λμ·OA →-1-λμOB →(λ>1,μ>1),所以m =-λμ,n =-1-λμ,且m +n=-λμ-1-λμ=-1μ∈(-1,0).答案:(-1,0) 9.如图所示,设M ,N ,P 是△ABC 三边上的点,且BM →=13BC →,CN →=13CA →,AP →=13AB →,若AB →=a ,AC →=b ,试用a ,b 将MN →,NP →,PM →表示出来.解:NP →=AP →-AN →=13AB →-23AC →=13a -23b ,MN →=CN →-CM →=-13AC →-23CB →=-13b -23(a -b )=-23a +13b ,PM →=-MP →=-(MN →+NP →)=13(a +b ).10.若点M 是△ABC 所在平面内一点,且满足AM →=34AB →+14AC →.(1)求△ABM 与△ABC 的面积之比;(2)若N 为AB 的中点,AM 与CN 交于点O ,设BO →=xBM →+yBN →,求x ,y 的值. 解:(1)由AM →=34AB →+14AC →可知M ,B ,C 三点共线,如图,令BM →=λBC →⇒AM →=AB →+BM →=AB →+λBC →=AB →+λ(AC →-AB →)=(1-λ)AB →+λAC →⇒λ=14,所以S △ABM S △ABC =14,即面积之比为1∶4.(2)由BO →=xBM →+yBN →⇒BO →=xBM →+y 2BA →,BO →=x 4BC →+yBN →,由O ,M ,A 三点共线及O ,N ,C 三点共线⇒⎩⎨⎧x +y 2=1,x 4+y =1⇒⎩⎨⎧x =47,y =67.[B.力量提升]1.在△ABC 中,N 是AC 边上一点,且AN →=12NC →,P 是BN 上的一点,若AP →=mAB →+29AC →,则实数m 的值为( )A.19 B .13 C .1 D .3解析:选B.由于AN →=12NC →,所以BN →-BA →=12(BC →-BN →),则BN →=23BA →+13BC →;由于AP →=mAB →+29AC →,所以BP →-BA →=-mBA →+29(BC →-BA →),即BP →=(79-m )BA →+29BC →;由于P 是BN 上的一点,所以BN →=λBP →,所以79-m=49,即m =13. 2.如图,在△ABC 中,AB →=a ,AC →=b ,AP 的中点为Q ,BQ 的中点为R ,CR 的中点为P ,若AP →=m a +n b ,则m +n =( )A.12 B .23C.67D .1解析:选C.由题意可得AP →=2QP →,QB →=2QR →,由于AB →=a =AQ →+QB →=12AP →+2QR →,①AC →=AP →+PC →=AP →+RP →=AP →+QP →-QR → =AP →+12AP →-QR →=32AP →-QR →=b ,②由①②解方程求得AP →=27a +47b .再由AP →=m a +n b 可得m =27,n =47,m +n =67.3.如图,平面内有三个向量OA →,OB →,OC →,其中OA →与OB →的夹角为120°,OA →与OC →的夹角为30°,且|OA →|=|OB →|=1,|OC →|=23,若OC →=λOA →+μOB →(λ,μ∈R ),则λ+μ的值为________.解析:如图,以OA ,OB 所在射线为邻边,OC 为对角线作平行四边形ODCE ,则OC →=OD →+OE →.在Rt △OCD 中,由于|OC →|=23,∠COD =30°, ∠OCD =90°,所以|OD →|=4,|CD →|=2,故OD →=4OA →, OE →=2OB →,即λ=4,μ=2,所以λ+μ=6. 答案:64.设点O 是面积为4的△ABC 内部一点,且有OA →+OB →+2OC →=0,则△AOC 的面积为________. 解析:如图,以OA ,OB 为邻边作▱OADB ,连接OD ,则OD →=OA →+OB →,结合条件OA →+OB →+2OC →=0知,OD →=-2OC →,设OD 交AB 于M ,则OD →=2OM →,所以OM →=-OC →,故O 为CM 的中点,所以S △AOC =12S △CAM =14S △ABC =14×4=1.答案:1 5.已知△OAB 中,延长BA 到C ,使AB =AC ,D 是将OB →分成2∶1两部分的一个分点,DC 和OA 交于点E ,设OA →=a ,OB →=b .(1)用a ,b 表示向量OC →,DC →;(2)若OE →=λOA →,求实数λ的值.解:(1)由于A 为BC 的中点,所以OA →=12(OB →+OC →),OC →=2a -b .DC →=OC →-OD →=OC →-23OB →=2a -b -23b =2a -53b .(2)由于OE →=λOA →,所以CE →=OE →-OC →=λOA →-OC →=λa -2a +b =(λ-2)a +b .由于CE →与CD →共线,所以存在实数m ,使得CE →=mCD →,即(λ-2)a +b =m (-2a +53b ),即(λ+2m -2)a +(1-53m )b =0.由于a ,b 不共线,所以⎩⎪⎨⎪⎧λ+2m -2=0,1-53m =0,解得λ=45.6.(选做题)如图所示,OM ∥AB ,点P 在由射线OM 、线段OB 及线段AB 的延长线围成的阴影区域内(不含边界)运动,且OP →=xOA →+yOB →.(1)求x 的取值范围;(2)当x =-12时,求y 的取值范围.解:(1)由于OP →=xOA →+yOB →,以OB 和OA 的反向延长线为两邻边作平行四边形,由向量加法的平行四边形法则可知OP 为此平行四边形的对角线,当OP 长度增大且靠近OM 时,x 趋向负无穷大,所以x 的取值范围是(-∞,0).(2)如图所示,当x =-12时,在OA 的反向延长线取点C ,使OC =12OA ,过C 作CE ∥OB ,分别交OM和AB 的延长线于点D ,E ,则CD =12OB ,CE =32OB ,要使P 点落在指定区域内,则P 点应落在DE 上,当点P 在点D 处时OP →=-12OA →+12OB →,当点P 在点E 处时OP →=-12OA →+32OB →,所以y 的取值范围是⎝⎛⎭⎫12,32.。
人教A版必修四第二章平面向量-章末小结
人教A版必修4第二章章末小结
三、知识方法总结与提升
平面向量
线性运算 熟悉一些常见平面向量的几何意义,形如
(1) a 1, a 1
(2)a 1 (b c) 2
(3)b ta, b ta , b ta min 1.利用定义
数量积
2.利用几何意义 3.利用运算性质(基底思想)
4.利用坐标表示
B. a b c d 0
D. a b c d 0
B
人教A版必修4第二章章末小结
二、重、难点平行四边形ABCD中,
M 和N分别是边CD和BC的中点,若AC AM AN ,
其中, R,则 ___ . 4
A
D3
M
B
N
C
人教A版必修4第二章章末小结
人教A版必修4第二章章末小结
一、回顾与思考
a b (x1 x2, y1 y2)
坐
大小
数 a b (x1 x2, y1 y2)
标
a (x1, y1)
运
a b x1x2 y1y2
算
向量
平面向量基本定理及其坐标表示 a (x1, y1),b (x2, y2)
ab 几
方向
形
ab
何
a
意
二、重、难点分析
2 数量积问题
例2. 已知向量a,b满足 a 2, b 1, a与b的夹角为 ,
3 则a b _____; a 2b _____; a与a 2b的夹角为 ______ .
人教A版必修4第二章章末小结
二、重、难点分析
2 数量积问题
例3. 已知RtABC的斜边AB的长为4,CB 2. 求CB BA
思想方法: 1. 数形结合 2.转化思想
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已知△OAB 中,延长 BA 到 C,使 AB=AC,D → |分成 2∶1 的一个分点,DC 和 OA 交于 E,设OA → 是将|OB → =b(如图). =a,OB → 、DC →; (1)用 a、b 表示向量OC → =λOA → ,求实数 λ 的值. (2)若OE
[解析] (1)∵A 为 BC 的中点, 1 → → → ∴OA= (OB+OC), 2 2→ → → → → → OC=2a-b,DC=OC-OD=OC- OB 3 2 =2a-b- b 3 5 =2a- b. 3
∴k2a2+2ka· b+b2=3a2-6ka· b+3k2b2. ∴(k2-3)a2+8ka· b+(1-3k2)b2=0. ∵|a|=|b|=1,∴k2-3+8ka· b+1-3k2=0, 2k2+2 k2+1 ∴a· b= = . 8k 4k
k2+1 1 1 (2)a· b= = k+k,k>0,k∈R. 4k 4 解法一 1 1 由函数的单调性容易得出,f(k)= k+k在(0,1]上单调递减, 4
→ =λOA → ,则CE → =OE → -OC → =λOA → -OC → =λa-2a+b (2)设OE → → =(λ-2)a+b. ∵CE与CD共线,∴存在实数 m, → =mCD →, 使得CE 5 即(λ-2)a+b=m(-2a+ b). 3 5 即(λ+2m-2)a+(1- m)b=0. 3 ∵a、b 不共线, λ+2m-2=0, 4 ∴ 解得 λ= . 5 5 1- m=0, 3
1.已知点 A(2,0),B(0,2),点 C(x,y)在单位圆上. → → → → (1)若|OA+OC|= 7(O 为坐标原点),求OB与OC的夹角; → ⊥BC → ,求点 C 的坐标. (2)若AC
→ → → 解析:(1)OA=(2,0),OC=(x,y),OB=(0,2), → +OC → =(2+x,y). 且 x2+y2=1,OA → +OC → |= 7 由|OA 得(2+x)2+y2=7,
在[1,+∞)上单调递增, 1 1 ∴当 k=1 时,f(k)min=f(1)= (1+1)= , 4 2 a· b 1 此时 a 与 b 的夹角为 θ,cos θ= = ,∴θ=60° . |a||b| 2
解法二
1 1 f(k)= k+k= 4
1 1 2 2 k - 2 + + 2 k 4
1 1 2 1 k - = + , 4 2 k 1 1 当 k- =0,即 k=1 时,f(k)min= , 2 k a· b 1 此时,a 与 b 的夹角为 θ,cos θ= = , |a||b| 2 又 0° ≤θ≤180° ,∴θ=60° .
3.设平面上向量 a=(cos α,sin
2.已知点 A(0,1)和点 B(-3,4),O 为坐标原点,若点 C 在∠AOB 的平分线上, → → 且|OC|=2,求OC的坐标.
→ 3 4 OB → =(0,1),b= →, 解析:设 a=OA =-5,5,则|a|=|b|=1.即 a 与 b 分别是与OA →| |OB → 共线的单位向量. → 与 a+b 共线. → OB 因为点 C 在∠AOB 的平分线上, 所以OC 设OC → =λ(-3,9). =λ(a+b)(λ>0),则OC 5 5
2 2 x +y =1, 由 2 2 2+x +y =7.
1 联立解得,x= , 2 3 y= ± . 2
→· → OB OC 2y 3 → → cos 〈OB,OC〉= = 2 2=± 2 . → → |OB|· |OC| 2 x +y → 与OC → 的夹角为 30° 所以OB 或 150° . → → (2)AC=(x-2,y),BC=(x,y-2), → ⊥BC → 得AC →· → =0, 由AC BC
2 2 x + y =1 由 2 2 x +y -2x-2y=0
x=1- 7 4 解得 1+ 7 y= 4
x=1+ 7 4 或 1- 7 y= 4
所以点 C 的坐标为
1- 4
7
1+ 7 1+ 7 1- 7 或 . , , 4 4 4
81 10 → 10 3 10 → 2 9 ∵|OC|=2,∴λ 25+25=4,得 λ= .故OC=- , . 3 5 5
专题二
平向量的数量积
1.向量的数量积是一个数量,当两个向量的夹角是锐角时,它们的数量积为正 数; 当两个向量的夹角为钝角时, 它们的数量积为负数; 当两个向量的夹角是 90° 时,它们的数量积等于 0.零向量与任何向量的数量积等于 0. 2.通过向量的数量积的定义和由定义推出的性质可以计算向量的长度 (模)、平面 内两点间的距离、两个向量的夹角、判断相应的两条直线是否垂直.
若 a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin β),且|ka+b|= 3|a-kb|(k>0,k∈R). (1)用 k 表示数量积 a· b; (2)求 a· b 的最小值,并求出此时 a 与 b 的夹角.
[解析] (1)由|ka+b|= 3|a-kb|,得(ka+b)2=3(a-kb)2,
章末优化总结
网络 体系构建
专题 归纳整合
章末检测
专题一
平面向量的线性运算
1.向量的加法、减法和数乘向量的综合运算通常叫作向量的线性运算. 2.向量线性运算的结果仍是一个向量.因此对它们的运算法则、运算律的理解 和运用要注意大小、方向两个方面. 3.向量共线定理和平面向量基本定理是进行向量合成与分解的核心,是向量线 性运算的关键所在,常应用它们解决平面几何中的共线问题、共点问题. 4.题型主要有证明三点共线、两线段平行、线段相等、求点或向量的坐标等.