平面向量 复习课件
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又θ∈[0°,180°],∴θ=60°.
解答
数量积运算是向量运算的核心,利用向量数量积可以 解决以下问题:
(1)设a=(x1,y1),b=(x2,y2), a∥b⇔x1y2-x2y1=0, a⊥b⇔x1x2+y1y2=0.
(2)求向量的夹角和模的问题
①设 a=(x1,y1),则|a|= x21+y12.
向量运算 向 量 的 线 性 运 算
法则(或几何意义)
加 三角形 法
平行四边形
坐标运算
a+b=(_x_1_+__x_2,__y_1_+__y_2_)
向减 量法 的
三角形
源自文库
a-b= (_x_1-__x_2_,__y_1_-__y_2)_
线
性
(1)|λa|=|λ||a|;
运 数 (2)当λ>0时,λa的方向与a的方向
12345
解析 答案
4.若向量→OA=(1,-3),|→OA|=|→OB|,O→A·→OB=0,则|A→B|= 2 5 .
解析 由题意可知,△AOB是以O为直角顶点的等腰直角三角形, 且腰长|O→A|=|O→B|= 10, 由勾股定理得|A→B|= 20=2 5.
12345
解析 答案
5.平面向量 a=( 3,-1),b=12, 23,若存在不同时为 0 的实数 k 和 t,使 x=a+(t2-3)b,y=-ka+tb,且 x⊥y,试求函数关系式 k=f(t).
第2章 平面向量 复习课件
学习目标 1.回顾梳理向量的有关概念,进一步体会向量的有关概念的特征. 2.系统整理向量线性运算、数量积运算及相应的运算律和运算性质. 3.体会应用向量解决问题的基本思想和基本方法. 4.进一步理解向量的“工具”性作用.
内容索引
知识梳理 题型探究 达标检测
知识梳理
1.向量的运算:设a=(x1,y1),b=(x2,y2).
类型三 向量坐标法在平面几何中的应用
例3 已知在等腰△ABC中,BB′,CC′是两腰上的中线,且BB′⊥CC′, 求顶角A的余弦值的大小.
解答
反思与感悟
把几何图形放到适当的坐标系中,就赋予了有关点与向量具体的坐 标,这样就能进行相应的代数运算和向量运算,从而解决问题.这样的 解题方法具有普遍性.
如果有一个实数λ,使b=λa(a≠0),那么b与a是共线向量;反之,如果 b与a(a≠0)是共线向量,那么有且只有一个实数λ,使b= λa .
3.向量的平行与垂直
a,b为非零向量, 设a=(x1,y1),b=(x2,y2),
a∥b 有唯一实数λ使得b_=__λ__a_(_a_≠__0_) x1y2-x2y1=0
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解析 答案
2.设四边形 ABCD 为平行四边形,|A→B|=6,|A→D|=4.若点 M,N 满足→BM= 3M→C,→DN=2N→C,则A→M·→NM= 9 . 解析 ▱ABCD的图象如图所示,由题设知,
→ AM=A→B+B→M=→ AB+34A→D,→ NM=13A→B-14A→D,
解 由 a=( 3,-1),b=21, 23,得 a·b=0,|a|=2,|b|=1, 由x⊥y,得[a+(t2-3)b]·(-ka+tb)=0,
-ka2+ta·b-k(t2-3)a·b+t(t2-3)b2=0,
即-4k+t3-3t=0,
所以 k=14(t3-3t),令 f(t)=14(t3-3t), 所以函数关系式为 k=f(t)=14(t3-3t).
λa=
算 乘 _相__同_;当λ<0时,λa的方向与a的方 (_λ__x_1_,__λ__y_1_)_
向 相反 ;当λ=0时,λa=0
向量的 a·b=|a||b|cos θ(θ为a与b的夹角) 数量积 规定0·a=0,数量积的几何意义是a 运算 的模与b在a方向上的投影的积
a·b= _x_1x_2_+__y_1_y_2
提示 答案
题型探究
类型一 向量的线性运算
例 1 如图所示,在△ABC 中,A→N=13→ NC,P 是 BN 上的一点,若→ AP=mA→B+
121→ AC,则实数 m 的值为
3 11
.
解析 设B→P=λB→N,
则B→P=B→A+A→P=-A→B+mA→B+121A→C=(m-1)A→B+121A→C.
12345
解答
规律与方法
1.由于向量有几何法和坐标法两种表示方法,它的运算也因为这两种不 同的表示方法而有两种方式,因此向量问题的解决,理论上讲总共有两 个途径,即基于几何表示的几何法和基于坐标表示的代数法,在具体做 题时要善于从不同的角度考虑问题. 2.向量是一个有“形”的几何量,因此,在研究向量的有关问题时,一定 要结合图形进行分析判断求解,这是研究平面向量最重要的方法与技巧.
B→N=B→A+→ AN=-→ AB+14A→C.
∵→ BP与B→N共线,
∴14(m-1)+121=0,∴m=131.
解析 答案
反思与感悟
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、共点问题.
跟踪训练 1 如图,在△ABC 中,E 为线段 AC 的中点,试问在线段 AC 上
a⊥b
a_·__b_=__0_
_x_1_x_2+__y_1_y_2_=__0
[思考辨析 判断正误]
1.平面内的任何两个向量都可以作为一组基底.( × ) 提示 平面内不共线的两个向量才可以作为一组基底.
2.若向量A→B和向量C→D 共线,则A,B,C,D四点在同一直线上.( × ) 提示 也可能AB∥CD. 3.若a·b=0,则a=0或b=0.( × ) 4.若a·b>0,则a和b的夹角为锐角;若a·b<0,则a和b的夹角为钝角.( × ) 提示 当a,b同向共线时,a·b>0,但a和b的夹角为0.当a,b反向共线时, a·b<0,但a和b的夹角为π.
所以当点 D 为 AC 的三等分点C→D=31C→A时,B→D=13B→C+23→BE.
解答
类型二 向量的数量积运算
例2 已知a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin β),3且|ka+b|= |a-kb|(k>0). (1)用k表示数量积a·b; 解 由|ka+b|= 3 |a-kb|, 得(ka+b)2=3(a-kb)2, ∴k2a2+2ka·b+b2=3a2-6ka·b+3k2b2. ∴(k2-3)a2+8ka·b+(1-3k2)b2=0. ∵|a|= cos2α+sin2α=1,|b|= cos2β+sin2β=1,
2.两个定理
(1)平面向量基本定理 ①定理:如果e1,e2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,有且只有一对 实数λ1,λ2,使a=_不__共__线__. ②基底:把 所有 的向量e1,e2叫做表示这一平面内 λ1e1+λ2e2 向量的 一组基底.
(2)向量共线定理
跟踪训练 3 如图,半径为 3的扇形 AOB 的圆心角为 120°,点 C 在 »AB上, 且∠COB=30°,若→ OC=λ→ OA+μ→ OB,则 λ+μ= 3 .
解析 答案
达标检测
1.在菱形 ABCD 中,若 AC=2,则C→A·A→B= -2 . 解析 如图,设对角线AC与BD交于点O, ∴→AB=A→O+O→B. C→A·A→B=→CA·(A→O+→OB)=-2+0=-2.
∴-3m≠-m-1,解得 m≠12, ∴当实数 m≠12时满足条件.
解答
(2)若△ABC为直角三角形,且∠A为直角,求实数m的值. 解 若△ABC为直角三角形,且∠A为直角, 则→ AB⊥A→C,而A→B=(3,1),A→C=(2-m,1-m), ∴3(2-m)+(1-m)=0,解得 m=74.
解答
②两向量夹角的余弦值(0≤θ≤π) cos θ=|aa· ||bb|= x21+x1xy212+yx1y22+2 y22.
反思与感悟
跟踪训练 2 已知向量O→A=(3,-4),O→B=(6,-3),O→C=(5-m,-(3+m)).
(1)若点A,B,C能构成三角形,求实数m应满足的条件;
解 若点A,B,C能构成三角形,则这三点不共线, ∵→ OA=(3,-4),O→B=(6,-3),O→C=(5-m,-(3+m)), ∴→ AB=(3,1),→ BC=(-m-1,-m), ∵→ AB与B→C不平行,
∴k2-3+8ka·b+1-3k2=0,
∴a·b=2k82+ k 2=k24+k 1.
解答
(2)求a·b的最小值,并求出此时a与b的夹角θ的大小. 解 a·b=k24+k 1=14k+k1.
由对勾函数的单调性可知,
f(k)=14k+k1在(0,1]上单调减,在[1,+∞)上是单调增, ∴当 k=1 时,f(k)min=f(1)=14×(1+1)=12, 此时 a 与 b 的夹角 θ 的余弦值 cos θ=|aa· ||bb|=12,
谢谢
∴→ AM·N→M=A→B+43A→D·31A→B-14A→D
=13|A→B|2-136|→ AD|2+14A→B·→ AD-14A→B·→ AD=13×36-136×16=9.
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解析 答案
3.已知向量a=(2,3),b=(-1,2),若ma+4b与a-2b共线,则m的值
为 -2 .
解析 ma+4b=(2m-4,3m+8),a-2b=(4,-1). ∵ma+4b与a-2b共线, ∴(2m-4)×(-1)-(3m+8)×4=0,解得m=-2.
是否存在一点 D,使得B→D=13→BC+23B→E,若存在,说明 D 点位置;若不存在,
说明理由.
解 假设存在 D 点,使得→ BD=13B→C+23B→E. B→D=13→ BC+23B→E⇒B→D=13→ BC+23(→ BC+C→E)=→ BC+23C→E
⇒B→D-B→C=23C→E⇒→CD=23C→E⇒C→D=23×12→CA⇒→CD=13C→A.
解答
数量积运算是向量运算的核心,利用向量数量积可以 解决以下问题:
(1)设a=(x1,y1),b=(x2,y2), a∥b⇔x1y2-x2y1=0, a⊥b⇔x1x2+y1y2=0.
(2)求向量的夹角和模的问题
①设 a=(x1,y1),则|a|= x21+y12.
向量运算 向 量 的 线 性 运 算
法则(或几何意义)
加 三角形 法
平行四边形
坐标运算
a+b=(_x_1_+__x_2,__y_1_+__y_2_)
向减 量法 的
三角形
源自文库
a-b= (_x_1-__x_2_,__y_1_-__y_2)_
线
性
(1)|λa|=|λ||a|;
运 数 (2)当λ>0时,λa的方向与a的方向
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解析 答案
4.若向量→OA=(1,-3),|→OA|=|→OB|,O→A·→OB=0,则|A→B|= 2 5 .
解析 由题意可知,△AOB是以O为直角顶点的等腰直角三角形, 且腰长|O→A|=|O→B|= 10, 由勾股定理得|A→B|= 20=2 5.
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解析 答案
5.平面向量 a=( 3,-1),b=12, 23,若存在不同时为 0 的实数 k 和 t,使 x=a+(t2-3)b,y=-ka+tb,且 x⊥y,试求函数关系式 k=f(t).
第2章 平面向量 复习课件
学习目标 1.回顾梳理向量的有关概念,进一步体会向量的有关概念的特征. 2.系统整理向量线性运算、数量积运算及相应的运算律和运算性质. 3.体会应用向量解决问题的基本思想和基本方法. 4.进一步理解向量的“工具”性作用.
内容索引
知识梳理 题型探究 达标检测
知识梳理
1.向量的运算:设a=(x1,y1),b=(x2,y2).
类型三 向量坐标法在平面几何中的应用
例3 已知在等腰△ABC中,BB′,CC′是两腰上的中线,且BB′⊥CC′, 求顶角A的余弦值的大小.
解答
反思与感悟
把几何图形放到适当的坐标系中,就赋予了有关点与向量具体的坐 标,这样就能进行相应的代数运算和向量运算,从而解决问题.这样的 解题方法具有普遍性.
如果有一个实数λ,使b=λa(a≠0),那么b与a是共线向量;反之,如果 b与a(a≠0)是共线向量,那么有且只有一个实数λ,使b= λa .
3.向量的平行与垂直
a,b为非零向量, 设a=(x1,y1),b=(x2,y2),
a∥b 有唯一实数λ使得b_=__λ__a_(_a_≠__0_) x1y2-x2y1=0
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解析 答案
2.设四边形 ABCD 为平行四边形,|A→B|=6,|A→D|=4.若点 M,N 满足→BM= 3M→C,→DN=2N→C,则A→M·→NM= 9 . 解析 ▱ABCD的图象如图所示,由题设知,
→ AM=A→B+B→M=→ AB+34A→D,→ NM=13A→B-14A→D,
解 由 a=( 3,-1),b=21, 23,得 a·b=0,|a|=2,|b|=1, 由x⊥y,得[a+(t2-3)b]·(-ka+tb)=0,
-ka2+ta·b-k(t2-3)a·b+t(t2-3)b2=0,
即-4k+t3-3t=0,
所以 k=14(t3-3t),令 f(t)=14(t3-3t), 所以函数关系式为 k=f(t)=14(t3-3t).
λa=
算 乘 _相__同_;当λ<0时,λa的方向与a的方 (_λ__x_1_,__λ__y_1_)_
向 相反 ;当λ=0时,λa=0
向量的 a·b=|a||b|cos θ(θ为a与b的夹角) 数量积 规定0·a=0,数量积的几何意义是a 运算 的模与b在a方向上的投影的积
a·b= _x_1x_2_+__y_1_y_2
提示 答案
题型探究
类型一 向量的线性运算
例 1 如图所示,在△ABC 中,A→N=13→ NC,P 是 BN 上的一点,若→ AP=mA→B+
121→ AC,则实数 m 的值为
3 11
.
解析 设B→P=λB→N,
则B→P=B→A+A→P=-A→B+mA→B+121A→C=(m-1)A→B+121A→C.
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解答
规律与方法
1.由于向量有几何法和坐标法两种表示方法,它的运算也因为这两种不 同的表示方法而有两种方式,因此向量问题的解决,理论上讲总共有两 个途径,即基于几何表示的几何法和基于坐标表示的代数法,在具体做 题时要善于从不同的角度考虑问题. 2.向量是一个有“形”的几何量,因此,在研究向量的有关问题时,一定 要结合图形进行分析判断求解,这是研究平面向量最重要的方法与技巧.
B→N=B→A+→ AN=-→ AB+14A→C.
∵→ BP与B→N共线,
∴14(m-1)+121=0,∴m=131.
解析 答案
反思与感悟
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、共点问题.
跟踪训练 1 如图,在△ABC 中,E 为线段 AC 的中点,试问在线段 AC 上
a⊥b
a_·__b_=__0_
_x_1_x_2+__y_1_y_2_=__0
[思考辨析 判断正误]
1.平面内的任何两个向量都可以作为一组基底.( × ) 提示 平面内不共线的两个向量才可以作为一组基底.
2.若向量A→B和向量C→D 共线,则A,B,C,D四点在同一直线上.( × ) 提示 也可能AB∥CD. 3.若a·b=0,则a=0或b=0.( × ) 4.若a·b>0,则a和b的夹角为锐角;若a·b<0,则a和b的夹角为钝角.( × ) 提示 当a,b同向共线时,a·b>0,但a和b的夹角为0.当a,b反向共线时, a·b<0,但a和b的夹角为π.
所以当点 D 为 AC 的三等分点C→D=31C→A时,B→D=13B→C+23→BE.
解答
类型二 向量的数量积运算
例2 已知a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin β),3且|ka+b|= |a-kb|(k>0). (1)用k表示数量积a·b; 解 由|ka+b|= 3 |a-kb|, 得(ka+b)2=3(a-kb)2, ∴k2a2+2ka·b+b2=3a2-6ka·b+3k2b2. ∴(k2-3)a2+8ka·b+(1-3k2)b2=0. ∵|a|= cos2α+sin2α=1,|b|= cos2β+sin2β=1,
2.两个定理
(1)平面向量基本定理 ①定理:如果e1,e2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,有且只有一对 实数λ1,λ2,使a=_不__共__线__. ②基底:把 所有 的向量e1,e2叫做表示这一平面内 λ1e1+λ2e2 向量的 一组基底.
(2)向量共线定理
跟踪训练 3 如图,半径为 3的扇形 AOB 的圆心角为 120°,点 C 在 »AB上, 且∠COB=30°,若→ OC=λ→ OA+μ→ OB,则 λ+μ= 3 .
解析 答案
达标检测
1.在菱形 ABCD 中,若 AC=2,则C→A·A→B= -2 . 解析 如图,设对角线AC与BD交于点O, ∴→AB=A→O+O→B. C→A·A→B=→CA·(A→O+→OB)=-2+0=-2.
∴-3m≠-m-1,解得 m≠12, ∴当实数 m≠12时满足条件.
解答
(2)若△ABC为直角三角形,且∠A为直角,求实数m的值. 解 若△ABC为直角三角形,且∠A为直角, 则→ AB⊥A→C,而A→B=(3,1),A→C=(2-m,1-m), ∴3(2-m)+(1-m)=0,解得 m=74.
解答
②两向量夹角的余弦值(0≤θ≤π) cos θ=|aa· ||bb|= x21+x1xy212+yx1y22+2 y22.
反思与感悟
跟踪训练 2 已知向量O→A=(3,-4),O→B=(6,-3),O→C=(5-m,-(3+m)).
(1)若点A,B,C能构成三角形,求实数m应满足的条件;
解 若点A,B,C能构成三角形,则这三点不共线, ∵→ OA=(3,-4),O→B=(6,-3),O→C=(5-m,-(3+m)), ∴→ AB=(3,1),→ BC=(-m-1,-m), ∵→ AB与B→C不平行,
∴k2-3+8ka·b+1-3k2=0,
∴a·b=2k82+ k 2=k24+k 1.
解答
(2)求a·b的最小值,并求出此时a与b的夹角θ的大小. 解 a·b=k24+k 1=14k+k1.
由对勾函数的单调性可知,
f(k)=14k+k1在(0,1]上单调减,在[1,+∞)上是单调增, ∴当 k=1 时,f(k)min=f(1)=14×(1+1)=12, 此时 a 与 b 的夹角 θ 的余弦值 cos θ=|aa· ||bb|=12,
谢谢
∴→ AM·N→M=A→B+43A→D·31A→B-14A→D
=13|A→B|2-136|→ AD|2+14A→B·→ AD-14A→B·→ AD=13×36-136×16=9.
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解析 答案
3.已知向量a=(2,3),b=(-1,2),若ma+4b与a-2b共线,则m的值
为 -2 .
解析 ma+4b=(2m-4,3m+8),a-2b=(4,-1). ∵ma+4b与a-2b共线, ∴(2m-4)×(-1)-(3m+8)×4=0,解得m=-2.
是否存在一点 D,使得B→D=13→BC+23B→E,若存在,说明 D 点位置;若不存在,
说明理由.
解 假设存在 D 点,使得→ BD=13B→C+23B→E. B→D=13→ BC+23B→E⇒B→D=13→ BC+23(→ BC+C→E)=→ BC+23C→E
⇒B→D-B→C=23C→E⇒→CD=23C→E⇒C→D=23×12→CA⇒→CD=13C→A.