(浙江專版)2019版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第五章 平面向量學(xué)案
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1、 第五章 平面向量 第一節(jié)平面向量的概念及其線性運(yùn)算 1.向量的有關(guān)概念 名稱 定義 備注 向量 既有大小又有方向的量;向量的大小叫做向量的長度(或稱模) 平面向量是自由向量 零向量 長度為0的向量;其方向是任意的 記作0 單位向量 長度等于1個(gè)單位的向量 非零向量a的 單位向量為± 平行向量 方向相同或相反的非零向量(又叫做共線向量) 0與任一向量平行或共線 相等向量 長度相等且方向相同的向量 兩向量只有相等或不等,不能比較大小 相反向量 長度相等且方向相反的向量 0的相反向量為0 2.向量的線性運(yùn)算 向量運(yùn)算 定義 法則(或幾何意
2、義) 運(yùn)算律 加法 求兩個(gè)向量和的運(yùn)算 三角形法則 平行四邊形法則 (1)交換律:a+b=b+a; (2)結(jié)合律:(a+b)+c=a+(b+c) 減法 求a與b的相反向量-b的和的運(yùn)算叫做a與b的差 三角形法則 a-b=a+(-b) 數(shù)乘 求實(shí)數(shù)λ與向量a的積的運(yùn)算 (1)|λa|=|λ||a|; (2)當(dāng)λ>0時(shí),λa的方向與a的方向相同;當(dāng)λ<0時(shí),λa的方向與a的方向相反;當(dāng)λ=0時(shí),λa=0 λ(μa)=(λμ) a;(λ+μ) a=λa+μa; λ(a+b)=λa+λb 3.共線向量定理 向量a(a≠0)與b共線,當(dāng)且僅當(dāng)有唯一一個(gè)實(shí)
3、數(shù)λ,使得b=λa. [小題體驗(yàn)] 1.下列四個(gè)命題中,正確的命題是( ) A.若a∥b,則a=b B.若|a|=|b|,則a=b C.若|a|=|b|,則a∥b D.若a=b,則|a|=|b| 答案:D 2.若m∥n,n∥k,則向量m與向量k( ) A.共線 B.不共線 C.共線且同向 D.不一定共線 答案:D 3.若D是△ABC的邊AB上的中點(diǎn),則向量等于( ) A.-+ B.-- C. - D.+ 答案:A 4.已知a與b是兩個(gè)不共線的向量,且向量a+λb與-(b-3a)共線,則λ=________. 答案:- 1.在利用
4、向量減法時(shí),易弄錯(cuò)兩向量的順序,從而求得所求向量的相反向量,導(dǎo)致錯(cuò)誤. 2.在向量共線的重要條件中易忽視“a≠0”,否則λ可能不存在,也可能有無數(shù)個(gè). 3.要注意向量共線與三點(diǎn)共線的區(qū)別與聯(lián)系. [小題糾偏] 1.若菱形ABCD的邊長為2,則|-+|=________. 解析:|-+|=|++|=||=2. 答案:2 2.已知a,b是非零向量,命題p:a=b,命題q:|a+b|=|a|+|b|,則p是q的________條件. 解析:若a=b,則|a+b|=|2a|=2|a|,|a|+|b|=|a|+|a|=2|a|,即p?q. 若|a+b|=|a|+|b|,由加法的運(yùn)算知a
5、與b同向共線, 即a=λb,且λ>0,故q?/ p. ∴p是q的充分不必要條件. 答案:充分不必要 [題組練透] 1.設(shè)a0為單位向量,下列命題中:①若a為平面內(nèi)的某個(gè)向量,則a=|a|·a0;②若a與a0平行,則a=|a|a0;③若a與a0平行且|a|=1,則a=a0.假命題的個(gè)數(shù)是( ) A.0 B.1 C.2 D.3 解析:選D 向量是既有大小又有方向的量,a與|a|a0的模相同,但方向不一定相同,故①是假命題;若a與a0平行,則a與a0的方向有兩種情況:一是同向,二是反向,反向時(shí)a=-|a|a0,故②③也是假命題.綜上所述,假命題的個(gè)數(shù)是
6、3. 2.下列說法中錯(cuò)誤的是( ) A.有向線段可以表示向量但不是向量,且向量也不是有向線段 B.若向量a和b不共線,則a和b都是非零向量 C.長度相等但方向相反的兩個(gè)向量不一定共線 D.方向相反的兩個(gè)非零向量必不相等 解析:選C 選項(xiàng)A中向量與有向線段是兩個(gè)完全不同的概念,故正確;選項(xiàng)B中零向量與任意向量共線,故a,b都是非零向量,故正確;選項(xiàng)C中是共線向量,故錯(cuò)誤;選項(xiàng)D中既然方向相反就一定不相等,故正確. 3.(易錯(cuò)題)給出下列命題: ①若a=b,b=c,則a=c; ②若A,B,C,D是不共線的四點(diǎn),則=是四邊形ABCD為平行四邊形的充要條件; ③a=b的充要條件是
7、|a|=|b|且a∥b; ④若a∥b,b∥c,則a∥c. 其中正確命題的序號(hào)是________. 解析:①正確.∵a=b,∴a,b的長度相等且方向相同, 又b=c,∴b,c的長度相等且方向相同, ∴a,c的長度相等且方向相同,故a=c. ②正確.∵=,∴||=||且∥, 又A,B,C,D是不共線的四點(diǎn), ∴四邊形ABCD為平行四邊形; 反之,若四邊形ABCD為平行四邊形, 則∥且||=||,因此,=. ③不正確.當(dāng)a∥b且方向相反時(shí),即使|a|=|b|,也不能得到a=b,故|a|=|b|且a∥b不是a=b的充要條件,而是必要不充分條件. ④不正確.考慮b=0這種特殊情況
8、. 綜上所述,正確命題的序號(hào)是①②. 答案:①② [謹(jǐn)記通法] 向量有關(guān)概念的5個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) (1)向量:方向、長度. (2)非零共線向量:方向相同或相反. (3)單位向量:長度是一個(gè)單位長度. (4)零向量:方向沒有限制,長度是0. (5)相等相量:方向相同且長度相等.如“題組練透”第3題易混淆有關(guān)概念. [題組練透] 1.(2018·武漢調(diào)研)設(shè)M為平行四邊形ABCD對(duì)角線的交點(diǎn),O為平行四邊形ABCD所在平面內(nèi)的任意一點(diǎn),則+++等于( ) A. B.2 C.3 D.4 解析:選D 因?yàn)镸是平行四邊形ABCD對(duì)角線AC,BD的交點(diǎn),所
9、以+=2,+=2,所以+++=4. 2.(2018·溫州模擬)在等腰梯形ABCD中,=-2,M為BC的中點(diǎn),則=( ) A.+ B.+ C.+ D.+ 解析:選B 因?yàn)椋剑?,所以=2.又M是BC的中點(diǎn),所以=(+)=(++)==+. 3.設(shè)D,E分別是△ABC的邊AB,BC上的點(diǎn),AD=AB,BE=BC.若=λ1+λ2 (λ1,λ2為實(shí)數(shù)),則λ1+λ2的值為________. 解析:=+=+=+(+)=-+,所以λ1=-,λ2=,即λ1+λ2=. 答案: [謹(jǐn)記通法] 1.平面向量的線性運(yùn)算技巧 (1)不含圖形的情況:可直接運(yùn)用相應(yīng)運(yùn)算法則求解. (2)含圖
10、形的情況:將它們轉(zhuǎn)化到三角形或平行四邊形中,充分利用相等向量、相反向量、三角形的中位線等性質(zhì),把未知向量用已知向量表示出來求解. 2.利用平面向量的線性運(yùn)算求參數(shù)的一般思路 (1)沒有圖形的準(zhǔn)確作出圖形,確定每一個(gè)點(diǎn)的位置. (2)利用平行四邊形法則或三角形法則進(jìn)行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化為要求的向量形式. (3)比較、觀察可知所求. [典例引領(lǐng)] 1.在△ABC中,點(diǎn)D在線段BC的延長線上,且=3,點(diǎn)O在線段CD上(與點(diǎn)C,D不重合),若=x+(1-x)·,則x的取值范圍是( ) A. B. C. D. 解析:選D 設(shè)=y(tǒng),∵=+=+y=+y(-)=-y+(1+
11、y) ,∵=3,點(diǎn)O在線段CD上(與點(diǎn)C,D不重合),∴y∈,∵=x+(1-x),∴x∈. 2.設(shè)兩個(gè)非零向量a與b不共線, (1)若=a+b,=2a+8b,=3(a-b), 求證:A,B,D三點(diǎn)共線; (2)試確定實(shí)數(shù)k,使ka+b和a+kb同向. 解:(1)證明:∵=a+b,=2a+8b,=3a-3b, ∴=+=2a+8b+3a-3b=5(a+b)=5. ∴,共線,又∵它們有公共點(diǎn)B,∴A,B,D三點(diǎn)共線. (2)∵ka+b與a+kb同向, ∴存在實(shí)數(shù)λ(λ>0),使ka+b=λ(a+kb), 即ka+b=λa+λkb.∴(k-λ)a=(λk-1)b. ∵a,b是不共
12、線的兩個(gè)非零向量, 解得或 又∵λ>0,∴k=1. [由題悟法] 共線向量定理的3個(gè)應(yīng)用 (1)證明向量共線:對(duì)于向量a,b,若存在實(shí)數(shù)λ,使a=λb,則a與b共線. (2)證明三點(diǎn)共線:若存在實(shí)數(shù)λ,使=λ,則A,B,C三點(diǎn)共線. (3)求參數(shù)的值:利用共線向量定理及向量相等的條件列方程(組)求參數(shù)的值. [提醒] 證明三點(diǎn)共線時(shí),需說明共線的兩向量有公共點(diǎn). [即時(shí)應(yīng)用] 1.已知向量e1與e2不共線,且向量=e1+me2,=ne1+e2,若A,B,C三點(diǎn)共線,則實(shí)數(shù)m,n滿足的條件是( ) A.mn=1 B.mn=-1 C.m+n=1 D.m+n=-1 解
13、析:選A 因?yàn)锳,B,C三點(diǎn)共線,所以一定存在一個(gè)確定的實(shí)數(shù)λ,使得=λ,所以有e1+me2=nλe1+λe2,由此可得所以mn=1. 2.如圖,在△ABC中,D,F(xiàn)分別是BC,AC的中點(diǎn),=,=a,=b. (1)用a,b表示向量,,,,; (2)求證:B,E,F(xiàn)三點(diǎn)共線. 解: (1)延長AD到G, 使=, 連接BG,CG,得到?ABGC, 所以=a+b, ==(a+b), ==(a+b), ==b, =-=(a+b)-a=(b-2a), =-=b-a=(b-2a). (2)證明:由(1)可知=, 又因?yàn)?,有公共點(diǎn)B, 所以B,E,F(xiàn)三點(diǎn)共線. 一
14、抓基礎(chǔ),多練小題做到眼疾手快 1.在平行四邊形ABCD中,對(duì)角線AC與BD交于點(diǎn)O,若+=λ,則λ=( ) A.1 B.2 C.4 D.6 解析:選B 根據(jù)向量加法的運(yùn)算法則可知,+==2,故λ=2. 2.在△ABC中,=2,=a,=b,=c,則下列等式成立的是( ) A.c=2b-a B.c=2a-b C.c=a-b D.c=b-a 解析:選D 依題意得-=2(-), 即=-=b-a. 3.在四邊形ABCD中,=a+2b,=-4a-b,=-5a-3b,則四邊形ABCD的形狀是( ) A.矩形 B.平行四邊形 C.梯形 D.以上都不對(duì)
15、 解析:選C 由已知,得=++=-8a-2b=2(-4a-b)=2,故∥. 又因?yàn)榕c不平行,所以四邊形ABCD是梯形. 4.(2018·揚(yáng)州模擬)在△ABC中,N是AC邊上一點(diǎn)且=,P是BN上一點(diǎn),若=m+,則實(shí)數(shù)m的值是________. 解析:如圖,因?yàn)椋剑琍是上一點(diǎn).所以=,=m+=m+,因?yàn)锽,P,N三點(diǎn)共線,所以m+=1,則m=. 答案: 5.已知?ABCD的對(duì)角線AC和BD相交于O,且=a,=b,則=________,=________.(用a,b表示) 解析:如圖,==-=b-a,=-=--=-a-b. 答案:b-a?。璦-b 二保高考,全練題型做到高考
16、達(dá)標(biāo) 1.已知向量a,b,且=a+2b,=-5a+6b,=7a-2b,則一定共線的三點(diǎn)是( ) A.A,B,D B.A,B,C C.B,C,D D.A,C,D 解析:選A?。剑?a+6b=3.因?yàn)榕c有公共點(diǎn)A,所以A,B,D三點(diǎn)共線. 2.已知向量a,b不共線,且c=λa+b,d=a+(2λ-1)b,若c與d共線反向,則實(shí)數(shù)λ的值為( ) A.1 B.- C.1或- D.-1或- 解析:選B 由于c與d共線反向,則存在實(shí)數(shù)k使c=kd(k<0),于是λa+b=k. 整理得λa+b=ka+(2λk-k)b. 由于a,b不共線,所以有 整理得2λ2-λ-1=
17、0,解得λ=1或λ=-. 又因?yàn)閗<0,所以λ<0,故λ=-. 3.如圖,已知||=||=1,與的夾角為120°,與的夾角為30°,若=λ+μ (λ,μ∈R),則等于( ) A. B. C. D.2 解析:選D 過C作OB的平行線交OA的延長線于點(diǎn)D.由題意可知,∠COD=30°,∠OCD=90°, ∴OD=2CD,又∵=λ,=μ,∴λ||=2μ||,即λ=2μ,故=2. 4.(2018·遂昌期初)已知a,b是兩個(gè)不共線的非零向量,且起點(diǎn)在同一點(diǎn)上,若a,tb,(a+b)三向量的終點(diǎn)在同一直線上,則實(shí)數(shù)t的值為( ) A.2 B.1 C. D.
18、 解析:選D 由題可設(shè)(a+b)=λa+μtb,因?yàn)閍,tb,(a+b)三向量的終點(diǎn)在同一直線上,所以有λ+μ=1.所以=λ,μ=,所以=t,解得t=. 5.設(shè)O在△ABC的內(nèi)部,D為AB的中點(diǎn),且++2=0,則△ABC的面積與△AOC的面積的比值為( ) A.3 B.4 C.5 D.6 解析:選B ∵D為AB的中點(diǎn), 則=(+), 又++2=0, ∴=-,∴O為CD的中點(diǎn), 又∵D為AB中點(diǎn), ∴S△AOC=S△ADC=S△ABC, 則=4. 6.在?ABCD中,=a,=b,=3,M為BC的中點(diǎn),則=________(用a,b表示). 解析:由=3,得==(a
19、+b),=a+b,所以=-=(a+b)-=-a+b. 答案:-a+b 7.設(shè)點(diǎn)M是線段BC的中點(diǎn),點(diǎn)A在直線BC外,2=16,|+|=|-|,則||=________. 解析:由|+|=|-|可知,⊥, 則AM為Rt△ABC斜邊BC上的中線, 因此,||=||=2. 答案:2 8.已知D,E,F(xiàn)分別為△ABC的邊BC,CA,AB的中點(diǎn),且=a,=b,給出下列命題:①=a-b;②=a+b;③=-a+b;④++=0. 其中正確命題的個(gè)數(shù)為________. 解析:=a,=b,=+=-a-b,故①錯(cuò); =+=a+b,故②正確; =(+)=(-a+b)=-a+b,故③正確; +
20、+=-b-a+a+b+b-a=0,故④正確. ∴正確命題為②③④. 答案:3 9.設(shè)e 1,e 2是兩個(gè)不共線的向量,已知=2 e1-8 e 2,=e 1+3 e 2,=2e1-e2. (1)求證:A,B,D三點(diǎn)共線; (2)若=3 e 1-k e 2,且B,D,F(xiàn)三點(diǎn)共線,求k的值. 解:(1)證明:由已知得=-=(2 e 1-e 2)-(e 1+3 e 2)=e 1-4 e 2, ∵=2 e 1-8 e 2, ∴=2. 又∵與有公共點(diǎn)B, ∴A,B,D三點(diǎn)共線. (2)由(1)可知=e 1-4 e 2, ∵=3 e 1-k e 2,且B,D,F(xiàn)三點(diǎn)共線, ∴=λ
21、(λ∈R), 即3 e 1-k e 2=λe 1-4λe 2, 得 解得k=12. 10.已知P為△ABC內(nèi)一點(diǎn),且3+4 +5=0,延長AP交BC于點(diǎn)D,若=a,=b,用a,b表示向量,. 解:∵=-=-a,=-=-b, 又3+4+5=0,∴3+4(-a)+5(-b)=0,∴=a+b. 設(shè)=t (t∈R),則=ta+tb.① 又設(shè)=k (k∈R),由=-=b-a, 得=k(b-a). 而=+=a+. ∴=a+k(b-a)=(1-k)a+kb.② 由①②得解得t=. 代入①得=a+b. ∴=a+b,=a+b. 三上臺(tái)階,自主選做志在沖刺名校 1.如圖,在△A
22、BC中,AD=DB,AE=EC,CD與BE交于點(diǎn)F,設(shè)=a,=b,=xa+yb,則(x,y)為( ) A. B. C. D. 解析:選C 令=λ , 則=+=+λ=+λ=(1-λ)+λ; 令=μ,則=+=+μ=+μ=μ+(1-μ). 由對(duì)應(yīng)系數(shù)相等可得解得 所以=+.故選C. 2.在直角梯形ABCD中,∠A=90°,∠B=30°,AB=2,BC=2,點(diǎn)E在線段CD上,若=+μ,則μ的取值范圍是________. 解析:由題意可求得AD=1,CD=,所以=2. ∵點(diǎn)E在線段CD上, ∴=λ (0≤λ≤1). ∵=+, 又=+μ=+2μ=+, ∴=1,即μ=.
23、 ∵0≤λ≤1,∴0≤μ≤. 即μ的取值范圍是. 答案: 3.已知O,A,B是不共線的三點(diǎn),且=m+n (m,n∈R). (1)若m+n=1,求證:A,P,B三點(diǎn)共線; (2)若A,P,B三點(diǎn)共線,求證:m+n=1. 證明:(1)若m+n=1, 則=m+(1-m)=+m(-), ∴-=m(-), 即=m,∴與共線. 又∵與有公共點(diǎn)B, ∴A,P,B三點(diǎn)共線. (2)若A,P,B三點(diǎn)共線, 則存在實(shí)數(shù)λ,使=λ, ∴-=λ(-). 又=m+n. 故有m+(n-1)=λ-λ, 即(m-λ)+(n+λ-1)=0. ∵O,A,B不共線,∴,不共線, ∴∴m+n=1
24、. 第二節(jié)平面向量的基本定理及坐標(biāo)表示 1.平面向量基本定理 如果e 1,e 2是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對(duì)于這一平面內(nèi)的任意向量a,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)λ1,λ2,使a=λ1 e 1+λ2 e 2. 其中,不共線的向量e 1,e 2叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底. 2.平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算 (1)向量加法、減法、數(shù)乘向量及向量的模: 設(shè)a=(x1,y1),b=(x2,y2),則 a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2), λa=(λx1,λy1),|a|=. (2)向量坐標(biāo)的求法: ①若向量的起點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),則終點(diǎn)坐標(biāo)即
25、為向量的坐標(biāo). ②設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則=(x2-x1,y2-y1), ||=. 3.平面向量共線的坐標(biāo)表示 設(shè)a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0,則a∥b?x1y2-x2y1=0. [小題體驗(yàn)] 1.已知a=(4,2),b=(-6,m),若a∥b,則m的值為______. 答案:-3 2.(教材習(xí)題改編)已知a=(2,1),b=(-3,4),則3a+4b=________. 答案:(-6,19) 3.設(shè)e 1,e 2是平面內(nèi)一組基向量,且a=e 1+2 e 2,b=-e 1+e 2,則向量e 1+e 2可以表示為另一組基向量a,b的線性組
26、合,即e 1+e 2=________a+________b. 解析:由題意,設(shè)e 1+e 2=m a+n B. 因?yàn)閍=e 1+2 e 2,b=-e 1+e 2, 所以e 1+e 2=m(e 1+2 e 2)+n(-e 1+e)=(m-n) e 1+(2m+n) e 2. 由平面向量基本定理,得所以 答案:?。? 4.已知向量a=(2,-1),b=(-1,m),c=(-1,2),若(a+b)∥c,則m=________. 答案:-1 1.向量的坐標(biāo)與表示向量的有向線段的起點(diǎn)、終點(diǎn)的相對(duì)位置有關(guān)系.兩個(gè)相等的向量,無論起點(diǎn)在什么位置,它們的坐標(biāo)都是相同的. 2.若a=(x1
27、,y1),b=(x2,y2),則a∥b的充要條件不能表示成=,因?yàn)閤2,y2有可能等于0,所以應(yīng)表示為x1y2-x2y1=0. [小題糾偏] 1.設(shè)e 1,e 2是平面內(nèi)一組基底,若λ1 e 1+λ2 e 2=0,則λ1+λ2=________. 答案:0 2.已知向量a=(2,1),b=(1,-2),若ma+nb=(9,-8)(m,n∈R),則m-n的值為________. 解析:∵ma+nb=(2m+n,m-2n)=(9,-8), ∴∴∴m-n=2-5=-3. 答案:-3 [題組練透] 1.如圖,在三角形ABC中,BE是邊AC的中線,O
28、是BE邊的中點(diǎn),若=a,=b,則=( ) A.a+b B.a+b C.a+b D.a+b 解析:選D ∵在三角形ABC中, BE是AC邊上的中線, ∴=. ∵O是BE邊的中點(diǎn), ∴=(+)=+=a+b. 2.在△ABC中,點(diǎn)M,N滿足=2,=.若=x+y,則x=________;y=________. 解析:∵=2,∴=. ∵=,∴=(+), ∴=-=(+)- =-. 又=x+y, ∴x=,y=-. 答案:?。? 3.(易錯(cuò)題)如圖,以向量=a,=b為鄰邊作?OADB,=,=,用a,b表示,,. 解:∵=-=a-b, ==a-b, ∴=+=
29、a+b. ∵=a+b, ∴=+ =+ ==a+b, ∴=-=a+b-a-b=a-b. 綜上,=a+b,=a+b,=a-b. [謹(jǐn)記通法] 用平面向量基本定理解決問題的一般思路 (1)先選擇一組基底,并運(yùn)用該基底將條件和結(jié)論表示為向量的形式,再通過向量的運(yùn)算來解決. (2)在基底未給出的情況下,合理地選取基底會(huì)給解題帶來方便.另外,要熟練運(yùn)用平面幾何的一些性質(zhì)定理,如“題組練透”第3題. [題組練透] 1.向量a,b滿足a+b=(-1,5),a-b=(5,-3),則b為( ) A.(-3,4) B.(3,4) C.(3,-4) D.(-3,-4)
30、 解析:選A 由a+b=(-1,5),a-b=(5,-3),得2b=(-1,5)-(5,-3)=(-6,8),∴b=(-6,8)=(-3,4),故選A. 2.已知點(diǎn)M(5,-6)和向量a=(1,-2),若=-3a,則點(diǎn)N的坐標(biāo)為( ) A.(2,0) B.(-3,6) C.(6,2) D.(-2,0) 解析:選A =-3a=-3(1,-2)=(-3,6), 設(shè)N(x,y),則=(x-5,y+6)=(-3,6), 所以即 3.已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4).設(shè)=a,=b,=c,且=3c,=-2b, (1)求3a+b-3c; (2)求滿足a=mb+n
31、c的實(shí)數(shù)m,n; (3)求M,N的坐標(biāo)及向量的坐標(biāo). 解:由已知得a=(5,-5),b=(-6,-3),c=(1,8). (1)3a+b-3c=3(5,-5)+(-6,-3)-3(1,8) =(15-6-3,-15-3-24)=(6,-42). (2)∵mb+nc=(-6m+n,-3m+8n), ∴ 解得 (3)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),∵=-=3c, ∴=3c+=(3,24)+(-3,-4)=(0,20). ∴M(0,20). 又∵=-=-2b, ∴=-2b+=(12,6)+(-3,-4)=(9,2), ∴N(9,2),∴=(9,-18). [謹(jǐn)記通法] 平面向量坐標(biāo)運(yùn)算
32、的技巧 (1)向量的坐標(biāo)運(yùn)算主要是利用向量加、減、數(shù)乘運(yùn)算的法則來進(jìn)行求解的,若已知有向線段兩端點(diǎn)的坐標(biāo),則應(yīng)先求向量的坐標(biāo). (2)解題過程中,常利用向量相等則其坐標(biāo)相同這一原則,通過列方程(組)來進(jìn)行求解. [典例引領(lǐng)] 1.已知梯形ABCD,其中AB∥CD,且DC=2AB,三個(gè)頂點(diǎn)A(1,2),B(2,1),C(4,2),則點(diǎn)D的坐標(biāo)為________. 解析:∵在梯形ABCD中,DC=2AB,AB∥CD,∴=2.設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(x,y),則=(4-x,2-y),=(1,-1), ∴(4-x,2-y)=2(1,-1),即(4-x,2-y)=(2,-2), ∴解得故點(diǎn)D的
33、坐標(biāo)為(2,4). 答案:(2,4) 2.已知a=(1,0),b=(2,1). (1)當(dāng)k為何值時(shí),ka-b與a+2b共線; (2)若=2a+3b,=a+mb,且A,B,C三點(diǎn)共線,求m的值. 解:(1)∵a=(1,0),b=(2,1), ∴ka-b=k(1,0)-(2,1)=(k-2,-1), a+2b=(1,0)+2(2,1)=(5,2), ∵ka-b與a+2b共線, ∴2(k-2)-(-1)×5=0, ∴k=-. (2)=2(1,0)+3(2,1)=(8,3), =(1,0)+m(2,1)=(2m+1,m). ∵A,B,C三點(diǎn)共線,∴∥, ∴8m-3(2m+1
34、)=0,∴m=. [由題悟法] 向量共線的充要條件 (1)a∥b?a=λb(b≠0); (2)a∥b?x1y2-x2y1=0(其中a=(x1,y1),b=(x2,y2)).當(dāng)涉及向量或點(diǎn)的坐標(biāo)問題時(shí)一般利用(2)比較方便. [即時(shí)應(yīng)用] 1.(2018·麗水質(zhì)檢)已知a=(1,-2),b=(x,1),若(a+b)∥b,則實(shí)數(shù)x的值為( ) A.- B. C.2 D.-2 解析:選A 因?yàn)閍=(1,-2),b=(x,1),所以a+b=(x+1,-1).因?yàn)?a+b)∥b,所以x+1-(-x)=2x+1=0,解得x=-. 2.(2018·貴陽監(jiān)測)已知向
35、量m=(λ+1,1),n=(λ+2,2),若(m+n)∥(m-n),則λ=________. 解析:因?yàn)閙+n=(2λ+3,3),m-n=(-1,-1), 又(m+n)∥(m-n), 所以(2λ+3)×(-1)=3×(-1),解得λ=0. 答案:0 3.設(shè)向量a,b滿足|a|=2,b=(2,1),且a與b的方向相反,則a的坐標(biāo)為________. 解析:∵a與b方向相反,∴可設(shè)a=λb(λ<0), ∴a=λ(2,1)=(2λ,λ). 由|a|==2,解得λ=-2或λ=2(舍去), 故a=(-4,-2). 答案:(-4,-2) 4.若三點(diǎn)A(2,2),B(a,0),C(0,
36、b)(ab≠0)共線,則+的值等于________. 解析:=(a-2,-2),=(-2,b-2),依題意,有(a-2)(b-2)-4=0,即ab-2a-2b=0,所以+=. 答案: 一抓基礎(chǔ),多練小題做到眼疾手快 1.在平行四邊形ABCD中,AC為對(duì)角線,若=(2,4),=(1,3),則=( ) A.(-2,-4) B.(-3,-5) C.(3,5) D.(2,4) 解析:選B 由題意得=-=-=(-)-=-2=(1,3)-2(2,4)=(-3,-5). 2.已知A(-1,-1),B(m,m+2),C(2,5)三點(diǎn)共線,則m的值為( ) A.1
37、 B.2 C.3 D.4 解析:選A =(m,m+2)-(-1,-1)=(m+1,m+3), =(2,5)-(-1,-1)=(3,6), ∵A,B,C三點(diǎn)共線, ∴∥,∴3(m+3)-6(m+1)=0, ∴m=1.故選A. 3.如圖,在△OAB中,P為線段AB上的一點(diǎn),=x+y,且=2,則( ) A.x=,y= B.x=,y= C.x=,y= D.x=,y= 解析:選A 由題意知=+,又=2,所以=+=+(-)=+,所以x=,y=. 4.(2015·全國卷Ⅱ)設(shè)向量a,b不平行,向量λa+b與a+2b平行,則實(shí)數(shù)λ=________. 解析:∵λa+b與
38、a+2b平行,∴λa+b=t(a+2b), 即λa+b=ta+2tb,∴解得 答案: 5.已知向量a=(1,2),b=(x,1),u=a+2b,v=2a-b,且u∥v,則實(shí)數(shù)x的值為________. 解析:因?yàn)閍=(1,2),b=(x,1),u=a+2b,v=2a-b, 所以u(píng)=(1,2)+2(x,1)=(2x+1,4), v=2(1,2)-(x,1)=(2-x,3). 又因?yàn)閡∥v,所以3(2x+1)-4(2-x)=0, 即10x=5,解得x=. 答案: 二保高考,全練題型做到高考達(dá)標(biāo) 1.(2018·溫州十校聯(lián)考)已知a=(-3,1),b=(-1,2),則3a-2
39、b=( ) A.(7,1) B.(-7,-1) C.(-7,1) D.(7,-1) 解析:選B 由題可得,3a-2b=3(-3,1)-2(-1,2)=(-9+2,3-4)=(-7,-1). 2.在△ABC中,角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,m=(b-c,cos C),n=(a,cos A),m∥n,則cos A的值等于( ) A. B. C. D. 解析:選C 由m∥n,得(b-c)cos A-acos C=0,再由正弦定理得 sin Bcos A=sin Ccos A+cos Csin A?sin B·cos A=sin(C+A)=sin B,即cos A=.
40、 3.已知A(7,1),B(1,4),直線y=ax與線段AB交于點(diǎn)C,且=2,則實(shí)數(shù)a等于( ) A.2 B.1 C. D. 解析:選A 設(shè)C(x,y),則=(x-7,y-1),=(1-x,4-y), ∵=2,∴解得∴C(3,3). 又∵點(diǎn)C在直線y=ax上,∴3=a×3,∴a=2. 4.已知點(diǎn)A(2,3),B(4,5),C(7,10),若=+λ (λ∈R),且點(diǎn)P在直線x-2y=0上,則λ的值為( ) A. B.- C. D.- 解析:選B 設(shè)P(x,y),則由=+λ, 得(x-2,y-3)=(2,2)+λ(5,7)=(2+5λ,2+7λ), ∴x=5λ
41、+4,y=7λ+5. 又點(diǎn)P在直線x-2y=0上, 故5λ+4-2(7λ+5)=0, 解得λ=-.故選B. 5.在平行四邊形ABCD中,AC與BD交于點(diǎn)O,E是線段OD的中點(diǎn),AE的延長線與CD交于點(diǎn)F.若=a,=b,則=( ) A.a+b B.a(chǎn)+b C.a+b D.a+b 解析:選C 如圖,∵=a,=b, ∴=+=+=a+b. ∵E是OD的中點(diǎn), ∴=, ∴|DF|=|AB|.∴==(-)=×=-=a-b, ∴=+=a+b+a-b=a+b,故選C. 6.已知向量a=(1,3),b=(-2,1),c=(3,2).若向量c與向量ka+b共線,則實(shí)數(shù)k=_____
42、___,若c=xa+yb,則x+y的值為________. 解析:ka+b=k(1,3)+(-2,1)=(k-2,3k+1),因?yàn)橄蛄縞與向量ka+b共線,所以2(k-2)-3(3k+1)=0,解得k=-1.因?yàn)閏=xa+yb,所以(3,2)=(x-2y,3x+y),即x-2y=3,3x+y=2,解得x=1,y=-1,所以x+y=0. 答案:-1 0 7.已知向量=(1,-3),=(2,-1),=(k+1,k-2),若A,B,C三點(diǎn)能構(gòu)成三角形,則實(shí)數(shù)k應(yīng)滿足的條件是________. 解析:若點(diǎn)A,B,C能構(gòu)成三角形,則向量,不共線. ∵=-=(2,-1)-(1,-3)=(1,2)
43、, =-=(k+1,k-2)-(1,-3)=(k,k+1), ∴1×(k+1)-2k≠0,解得k≠1. 答案:k≠1 8.給定兩個(gè)長度為1的平面向量和,它們的夾角為120°.如圖所示,點(diǎn)C在以O(shè)為圓心的圓弧上變動(dòng).若=x+y,其中x,y∈R,則x+y的最大值是________. 解析:以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),OA所在的直線為x軸,的方向?yàn)閤軸的正方向,建立平面直角坐標(biāo)系(圖略),則可知A(1,0),B,設(shè)C(cos α,sin α),則有x=cos α+sin α,y=sin α,所以x+y=cos α+sin α=2sin,所以當(dāng)α=時(shí),x+y取得最大值2. 答案:2 9.平面內(nèi)給定三
44、個(gè)向量a=(3,2),b=(-1,2),c=(4,1). (1)求滿足a=mb+nc的實(shí)數(shù)m,n; (2)若(a+kc)∥(2b-a),求實(shí)數(shù)k. 解:(1)由題意得(3,2)=m(-1,2)+n(4,1), 所以解得 (2)a+kc=(3+4k,2+k),2b-a=(-5,2), 由題意得2×(3+4k)-(-5)×(2+k)=0, 解得k=-. 10.如圖,在梯形ABCD中,AD∥BC,且AD=BC,E,F(xiàn)分別為線段AD與BC的中點(diǎn).設(shè)=a,=b,試用a,b為基底表示向量,,. 解:=++=-b-a+b=b-a, =+=-b+=b-a, =+=-b-=a-b.
45、三上臺(tái)階,自主選做志在沖刺名校 1.如圖,G是△OAB的重心,P,Q分別是邊OA,OB上的動(dòng)點(diǎn),且P,G,Q三點(diǎn)共線.設(shè)=x,=y(tǒng),則+=________. 解析:∵點(diǎn)P,G,Q在一條直線上, ∴=λ . ∴=+=+λ=+λ(-) =(1-λ)+λ =(1-λ)x+λy,① 又∵G是△OAB的重心, ∴==×(+) =+.② 而,不共線,∴由①②,得 解得∴+=3. 答案:3 2.設(shè)A1,A2,A3,A4是平面直角坐標(biāo)系中兩兩不同的四點(diǎn),若=λ (λ∈R),=μ (μ∈R),且+=2,則稱A3,A4調(diào)和分割A(yù)1,A2.已知點(diǎn)C(c,0),D(d,0)(c,d∈R)調(diào)
46、和分割點(diǎn)A(0,0),B(1,0),則下面說法正確的是( ) A.C可能是線段AB的中點(diǎn) B.D可能是線段AB的中點(diǎn) C.C,D可能同時(shí)在線段AB上 D.C,D不可能同時(shí)在線段AB的延長線上 解析:選D 根據(jù)已知得(c,0)-(0,0)=λ[(1,0)-(0,0)],即(c,0)=λ(1,0),從而得c=λ.(d,0)-(0,0)=μ[(1,0)-(0,0)],即(d,0)=μ(1,0),得d=μ.根據(jù)+=2,得+=2.線段AB的方程是y=0,x∈[0,1].若C是線段AB的中點(diǎn),則c=,代入+=2得,=0,此等式不可能成立,故選項(xiàng)A的說法不正確;同理選項(xiàng)B的說法也不正確;若C,D
47、同時(shí)在線段AB上,則0< c≤1,0
48、CB是平行四邊形, 所以=,即(a,0)=(2,2-b), 解得 故a=2,b=2. (2)因?yàn)椋?-a,b),=(2,2-b), 由A,B,C三點(diǎn)共線,得∥, 所以-a (2-b)-2 b=0,即2(a+b)=a b, 因?yàn)閍>0,b >0,所以2(a+b)=a b≤2, 即(a+b)2-8(a+b)≥0,解得a+b≥8或a+b≤0. 因?yàn)閍>0,b >0,所以a+b≥8,即a+b的最小值是8. 當(dāng)且僅當(dāng)a=b=4時(shí),“=”成立. 第三節(jié)平面向量的數(shù)量積與平面向量應(yīng)用舉例 1.向量的夾角 定義 圖示 范圍 共線與垂直 已知兩個(gè)非零向量a和b,作=a,
49、=b,則∠AOB就是a與b的夾角 設(shè)θ是a與b的夾角,則θ的取值范圍是0°≤θ≤180° θ=0°或θ=180°?a∥b,θ=90°?a⊥b 2.平面向量的數(shù)量積 定義 設(shè)兩個(gè)非零向量a,b的夾角為θ,則數(shù)量|a|| b | cos θ叫做a與b的數(shù)量積,記作a·b 投影 |a| cos θ叫做向量a在b方向上的投影, | b | cos θ叫做向量b在a方向上的投影 幾何 意義 數(shù)量積a·b等于a的長度|a|與b在a的方向上的投影| b | cos θ的乘積 3.向量數(shù)量積的運(yùn)算律 (1)a·b=b· a. (2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb).
50、 (3)(a+b)·c=a· c+b· c. 4.平面向量數(shù)量積的有關(guān)結(jié)論 已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a與b的夾角為θ. 結(jié)論 幾何表示 坐標(biāo)表示 模 |a|= |a|= 夾角 cos θ= cos θ= a⊥b的充要條件 a·b=0 x1x2+y1y2=0 |a·b |與|a|| b |的關(guān)系 |a·b |≤|a|| b | |x1x2+y1y2|≤ [小題體驗(yàn)] 1.已知|a|=2,|b|=6,a·b=-6,則a與b的夾角θ為( ) A. B. C. D. 答案:D 2.已知|a|=5,|b|=
51、4,a與b的夾角為120°,則a·b=_____. 答案:-10 3.(2016·山東高考)已知向量a=(1,-1),b=(6,-4).若a⊥(ta+b),則實(shí)數(shù)t的值為________. 解析:∵a=(1,-1),b=(6,-4),∴ta+b=(t+6,-t-4). 又a⊥(ta+b),則a·(ta+b)=0,即t+6+t+4=0,解得t=-5. 答案:-5 4.已知兩個(gè)單位向量a,b的夾角為60°,c=ta+(1-t)b.若b·c=0,則t=________. 解析:因?yàn)橄蛄縜,b為單位向量,所以b2=1,又向量a,b的夾角為60°,所以a·b=,由b·c=0,得b·[ta+
52、(1-t)b]=0,即t a·b+(1-t)b2=0,所以t+(1-t)=0,所以t=2. 答案:2 5.已知正方形ABCD的邊長為2,E為CD的中點(diǎn),則·=________. 解析:選向量的基底為,,則=-,=+,所以·=·(-)=2. 答案:2 1.?dāng)?shù)量積運(yùn)算律要準(zhǔn)確理解、應(yīng)用,例如,a·b=a·c(a≠0)不能得出b=c,兩邊不能約去一個(gè)向量. 2.兩個(gè)向量的夾角為銳角,則有a·b>0,反之不成立;兩個(gè)向量夾角為鈍角,則有a·b<0,反之不成立. 3.a(chǎn)·b=0不能推出a=0或b=0,因?yàn)閍·b=0時(shí),有可能a⊥b. 4.在用|a|=求向量的模時(shí),一定要把求出的a2再
53、進(jìn)行開方. [小題糾偏] 1.若a,b是兩個(gè)互相垂直的非零向量,給出以下式子:①a·b=0;②a+b=a-b;③|a+b|=|a-b|;④a2+b2=(a+b)2.其中正確的個(gè)數(shù)是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析:選C 因?yàn)閍,b是兩個(gè)互相垂直的非零向量,所以a·b=0;所以(a+b)2=a2+b2+2a·b=a2+b2;(a-b)2=a2+b2-2a·b=a2+b2;所以(a+b)2=(a-b)2,即|a+b|=|a-b|.故①③④是正確的,②是錯(cuò)誤的. 2.(2016·北京高考)已知向量a=(1,),b=(,1),則a與b夾角的大小為____
54、____. 解析:由題意得|a|==2,|b|==2, a·b=1×+×1=2. 設(shè)a與b的夾角為θ,則cos θ==. ∵θ∈[0,π],∴θ=. 答案: [題組練透] 1.設(shè)a=(1,-2),b=(-3,4),c=(3,2),則(a+2b)·c=( ) A.(-15,12) B.0 C.-3 D.-11 解析:選C ∵a+2b=(1,-2)+2(-3,4)=(-5,6), ∴(a+2b)·c=(-5,6)·(3,2)=-3. 2.(2015·山東高考)已知菱形ABCD的邊長為a,∠ABC=60°,則·=( ) A.-a2 B.-a2
55、 C.a2 D.a2 解析:選D 由已知條件得·=·=a·acos 30°=a2,故選D. 3.已知向量a與b的夾角為60°,且a=(-2,-6),|b|=,則a·b=________;(2a-b)·(a+b)=__________. 解析:因?yàn)閍=(-2,-6), 所以|a|==2, 又|b|=,向量a與b的夾角為60°, 所以a·b=|a|·|b|·cos 60°=2××=10. (2a-b)·(a+b)=2a2+a·b-b2=80+10-10=80. 答案:10 80 4.如圖,在等腰直角三角形ABC中,∠C=90°,AC=2,D為BC的中點(diǎn),則·=________
56、. 解析:法一:由題意知,AC=BC=2,AB=2, ∴·=·(+) =·+· =||·||cos 45°+||·||cos 45° =2×2×+2×1×=6. 法二:建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系, 由題意得A(0,2),B(-2,0), D(-1,0), ∴=(-2,0)-(0,2)=(-2,-2), =(-1,0)-(0,2)=(-1,-2), ∴·=-2×(-1)+(-2)×(-2)=6. 答案:6 [謹(jǐn)記通法] 向量數(shù)量積的2種運(yùn)算方法 方法 運(yùn)用提示 適用題型 定義法 當(dāng)已知向量的模和夾角θ時(shí),可利用定義法求解,即a·b=|a|·| b | co
57、s θ 適用于平面圖形中的向量數(shù)量積的有關(guān)計(jì)算問題 坐標(biāo)法 當(dāng)已知向量的坐標(biāo)時(shí),可利用坐標(biāo)法求解,即若a=(x1,y1),b=(x2,y2),則a·b=x1x2+y1y2 適用于已知相應(yīng)向量的坐標(biāo)求解數(shù)量積的有關(guān)計(jì)算問題 [鎖定考向] 平面向量的夾角與模的問題是高考中的常考內(nèi)容,題型多為選擇題、填空題,難度適中,屬中檔題. 常見的命題角度有: (1)平面向量的模; (2)平面向量的夾角; (3)平面向量的垂直; (4)與最值、范圍有關(guān)問題. [題點(diǎn)全練] 角度一:平面向量的模 1.已知e 1,e2是單位向量,且e1·e2=.若向量b滿足b·e1=b·e
58、2=1,則|b|=________. 解析:法一:∵e1·e2=, ∴|e1||e2|cose1,e2=,∴e1,e2=60°. 又∵b·e1=b·e2=1>0,∴b,e1=b,e2=30°. 由b·e1=1,得|b||e1|cos 30°=1,∴|b|==. 法二:由題可得,不妨設(shè)e1=(1,0),e2=,b=(x,y). 因?yàn)閎·e1=b·e2=1, 所以x=1,x+y=1,解得y=. 所以b=,所以|b|= =. 答案: 角度二:平面向量的夾角 2.(2018·山西四校聯(lián)考)已知|a|=1,|b|=,且a⊥(a-b),則向量a與向量b的夾角為( )
59、 A. B. C. D. 解析:選B ∵a⊥(a-b),∴a·(a-b)=a2-a·b=1-cosa,b=0,∴cosa,b=,∴a,b=. 3.已知e1,e2是夾角為的兩個(gè)單位向量,a=e1-2e2,b=k e 1+e 2,若a·b=0,則實(shí)數(shù)k的值為________. 解析:∵e1,e2的模為1,且其夾角θ=. ∴a·b=(e1-2e2)·(ke1+e2)=ke+e1·e2-2ke1·e2-2e =k+(1-2k)cos-2=2k-. 又∵a·b=0,∴2k-=0,即k=. 答案: 角度三:平面向量的垂直 4.(2016·山東高考)
60、已知非零向量m,n滿足4|m|=3|n|,cos〈m,n〉=,若n⊥(t m+n),則實(shí)數(shù)t的值為( ) A.4 B.-4 C. D.- 解析:選B ∵n⊥(t m+n), ∴n·(t m+n)=0, 即t m·n+| n |2=0, ∴t|m|| n |cos〈m,n〉+| n |2=0. 又4|m|=3| n |,∴t×|n|2×+| n |2=0, 解得t=-4.故選B. 5.已知向量a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin β),0<β<α<π. (1)若|a-b|=,求證:a⊥b; (2)設(shè)c=(0,1),若a+b=c,求α,β的值. 解
61、:(1)證明:由題意得|a-b|2=2, 即(a-b)2=a2-2a·b+b2=2. 又因?yàn)閍2=b2=|a|2=|b|2=1, 所以2-2a·b=2, 即a·b=0,故a⊥b. (2)因?yàn)閍+b=(cos α+cos β,sin α+sin β)=(0,1),所以 由此得,cos α=cos(π-β),由0<β<π,得0<π-β<π,又0<α<π,故α=π-β.代入sin α+sin β=1,得sin α=sin β=,而α>β,所以α=,β=. 角度四:與最值、范圍有關(guān)問題 6.(2017·全國卷Ⅱ)已知△ABC是邊長為2的等邊三角形,P為平面ABC內(nèi)一點(diǎn),則·(+)的最小
62、值是( ) A.-2 B.- C.- D.-1 解析:選B 如圖,以等邊三角形ABC的底邊BC所在直線為x軸,以BC的垂直平分線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系,則A(0,),B(-1,0),C(1,0),設(shè)P(x,y),則=(-x, -y),=(-1-x,-y),=(1-x,-y),所以·(+)=(-x,-y)·(-2x,-2y)=2x2+22-,當(dāng)x=0,y=時(shí),·(+)取得最小值,為-. 7.已知四邊形ABCD的對(duì)角線相交于一點(diǎn),=(1,),=(-,1),則·的取值范圍是( ) A.(0,2) B.(0,4] C.[-2,0) D.[-4,0) 解析:選C 由已知得,|
63、|=||=2,AC⊥BD.
法一(基底法):設(shè)四邊形ABCD的對(duì)角線相交于一點(diǎn)O,設(shè)OA=x,OB=y(tǒng),
則OC=2-x,OD=2-y,且0 64、,B(0,-b),C(2-a,0),
D(0,2-b),
所以=(a,-b),=(a-2,2-b).
所以·=a (a-2)+(-b)(2-b)
=(a-1)2+(b-1)2-2.
又0≤(a-1)2<1,0≤(b-1)2<1,
所以-2≤·<0.
[通法在握]
1.平面向量數(shù)量積求解問題的策略
(1)求兩向量的夾角:cos θ=,要注意θ∈[0,π].
(2)求向量的模:利用數(shù)量積求解長度問題的處理方法有:
①a2=a·a=|a|2或|a|=.
②|a±b|==.
③若a=(x,y),則|a|=.
(3)兩向量垂直的應(yīng)用:兩非零向量垂直的充要條件是:a⊥b?a·b 65、=0?|a-b|=|a+b|.
2.?dāng)?shù)量積的最值或范圍問題的2種求解方法
(1)臨界分析法:結(jié)合圖形,確定臨界位置的動(dòng)態(tài)分析求出范圍.
(2)目標(biāo)函數(shù)法:將數(shù)量積表示為某一個(gè)變量或兩個(gè)變量的函數(shù),建立函數(shù)關(guān)系式,再利用三角函數(shù)有界性、二次函數(shù)或基本不等式求最值或范圍.
[演練沖關(guān)]
1.如圖,菱形ABCD的邊長為2,∠BAD=60°,M為DC的中點(diǎn),若N為菱形內(nèi)任意一點(diǎn)(含邊界),則·的最大值為( )
A.3 B.2
C.6 D.9
解析:選D 由平面向量數(shù)量積的幾何意義知,·等于與在方向上的投影之積,所以(·)max=·=+ ·(+)=2+2+·=9.
2.已知單位向 66、量e1與e2的夾角為α,且cos α=,向量a=3e1-2e2與b=3e1-e2的夾角為β,則cos β=________.
解析:a·b=(3e1-2e2)·(3e1-e2)=9+2-9×1×1×=8.
∵|a|2=(3e1-2e2)2=9+4-12×1×1×=9,
∴|a|=3.
∵|b|2=(3e1-e2)2=9+1-6×1×1×=8,
∴|b|=2,
∴cos β===.
答案:
3.已知向量與的夾角為120°,且||=3,||=2.若=λ +,且⊥,則實(shí)數(shù)λ的值為________.
解析:=-,由于⊥,
所以·=0,
即(λ+)·(-)
=-λ2+2+(λ-1)·
=-9λ+4+(λ-1)×3×2×
=0,解得λ=.
答案:
4.在等腰直角△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC=2,M,N(不與A,C重合)為AC邊上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且滿足||=,則·的取值范圍為________.
解析:以等腰直角三角形的直角邊BC為x軸,BA為y軸,建立平面直角坐標(biāo)系,如圖,則B(0,0),直線AC的方程為x+y=2.
設(shè)M(a,2-a),則0
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