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1、專題9 平面向量及應(yīng)用
★★★高考在考什么
【考題回放】
A
B
C
D
1、如圖,在平行四邊形ABCD中,下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是 ( C )
(A)=; (B)+=;
(C)-=; (D)+=.
2、若與都是非零向量,則“”是“”的( C )
(A)充分而不必要條件 (B)必要而不充分條件
(C)充分必要條件 (D)既不充分也不必要條件
3、已知三點(diǎn),其中為常數(shù).若,則與的夾角為( D )
(A) (B)或
(C) (D)或
4、已知向量,,則的最大值為.
5、
2、設(shè)向量,,滿足,,,若||=1,則
||+||的值是 4 .
6、設(shè)函數(shù),其中向量,,,。
(Ⅰ)、求函數(shù)的最大值和最小正周期;
(Ⅱ)、將函數(shù)的圖像按向量平移,使平移后得到的圖像關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)成中心對(duì)稱,求長(zhǎng)度最小的。
【專家解答】
(Ⅰ)由題意得=(sinx,-cosx)·(sinx-cosx,sinx-3cosx)
=sin2x-2sinxcosx+3cos2x=2+cos2x-sin2x=2+sin(2x+).
所以,f(x)的最大值為2+,最小正周期是=.
(Ⅱ)由sin(2x+)=0得2x+=k,即x=,k∈Z,
于是d=(,-2),k∈Z.
因?yàn)?/p>
3、k為整數(shù),要使最小,則只有k=1,此時(shí)d=(―,―2)即為所求.
★★★高考要考什么
【考點(diǎn)透視】
本專題主要涉及向量的概念、幾何表示、加法和減法,實(shí)數(shù)與向量的積、兩個(gè)向量共線的充要條件、向量的坐標(biāo)運(yùn)算,以及平面向量的數(shù)量積及其幾何意義、平面兩點(diǎn)間的距離公式、線段的定比分點(diǎn)坐標(biāo)公式和向量的平移公式.
【熱點(diǎn)透析】
在高考試題中,主要考查有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),突出向量的工具作用。在復(fù)習(xí)中要重視教材的基礎(chǔ)作用,加強(qiáng)基本知識(shí)的復(fù)習(xí),做到概念清楚、運(yùn)算準(zhǔn)確,不必追求解難題。熱點(diǎn)主要體現(xiàn)在平面向量的數(shù)量積及坐標(biāo)運(yùn)算以及平面向量在三角,解析幾何等方面的應(yīng)用.
★★★高考將考什么
【范例1】出下
4、列命題:①若,則;
②若A、B、C、D是不共線的四點(diǎn),則是四邊形為平行四邊形的充要條件; ③若,則; ④的充要條件是且∥;
⑤若∥,∥,則∥。 其中,正確命題材的序號(hào)是_________________.
解析:①不正確性。兩個(gè)向量長(zhǎng)度相同,但它的方向不一定相同。
②正確?!咔?,又A、B、C、D為不共線的四點(diǎn),
∴ 四邊形ABCD為平行四邊形;反之,若四邊形為平行四邊形,
則,因此。
③正確?!撸?、的長(zhǎng)度相等且方向相同,又=,
∴、的長(zhǎng)度相等且方向相同,∴、的長(zhǎng)度相等且方向相同,故。
④不正確。當(dāng)∥且方向相同,即使,也不能得到。
⑤不正確。考慮這種極端
5、情況。
答案:②③。
【點(diǎn)晴】本題重在考查平面的基本概念。
【范例2】平面內(nèi)給定三個(gè)向量:?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)求; (2)求滿足的實(shí)數(shù)m和n ;
(3)若∥,求實(shí)數(shù)k;
(4)設(shè)滿足∥且,求
解:(1)依題意,得=3(3,2)+(-1,2)-2(4,1)=(0,6)
(2)∵,∴(3,2)=m(-1,2)+n(4,1)=(-m+4n,2m+n)
∴ 解之得
(3)∵∥,且=(3+4k,2+k),=(-5,2)
∴(3+4k)×2-(-5)×(2+k)=0,∴;
(4)∵=(x-4,y-1),=(2,4), 又∵∥且,
∴解之得或
∴=(,)或
6、=(,)
【點(diǎn)晴】根據(jù)向量的坐標(biāo)運(yùn)算法則及兩個(gè)向量平等行的充要條件、模的計(jì)算公式,建立方程組求解。
【范例3】已知射線OA、OB的方程分別為,,動(dòng)點(diǎn)M、N分別在OA、OB上滑動(dòng),且。
(1)若,求P點(diǎn)的軌跡C的方程;
(2)已知,,請(qǐng)問(wèn)在曲線C上是否存在動(dòng)點(diǎn)P滿足條件,若存在,求出P點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由。
解:(1)設(shè),,
則,,
所以,即。
又因?yàn)椋?,代入得:。
(2),所以,
因?yàn)?,所以,得?
又,聯(lián)立得,因?yàn)?,所以不存在這樣的P點(diǎn)。
【點(diǎn)晴】本題是一道綜合題,重在考查向量的概念及軌跡方程的求法。
【文】設(shè)向量a=(sinx,cosx),b=
7、(cosx,cosx),x∈R,函數(shù)f(x)=a·(a+b).
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的最大值與最小正周期;
(Ⅱ)求使不等式f(x)≥成立的x的取值集。
解:(Ⅰ)∵
∴的最大值為,最小正周期是。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
即成立的的取值集合是.
【點(diǎn)睛】本小題主要考查平面向量數(shù)量積的計(jì)算方法、三角公式、三角函數(shù)的性質(zhì)及圖像的基本知識(shí),考查推理和運(yùn)算能力.
【范例4】已知=(x,0),=(1,y),(+)(–).
(I) 求點(diǎn)(x,y)的軌跡C的方程;
(II) 若直線l: y=kx+m (m0)與曲線C交于A、B兩點(diǎn),D(0,–1),且
8、有|AD|=|BD|,試求m的取值范圍.
解:(I)+=(x,0)+(1,y)=(x+, y),
–=(x, 0)(1,y)= (x,– y)
.(+)(), (+)·()=0,
(x+)( x)+y·(y)=0,
故P點(diǎn)的軌跡方程為.
(II)考慮方程組 消去y,得(1–3k2)x2-6kmx-3m2-3=0 (*)
顯然1-3k20, =(6km)2-4(1-3k2)( -3m2-3)=12(m2+1-3k2)>0.
設(shè)x1,x2為方程*的兩根,則x1+x2=,x0=, y0=kx0+m=,
故AB中點(diǎn)M的坐
9、標(biāo)為(,),
線段AB的垂直平分線方程為y=(),
將D(0,–1)坐標(biāo)代入,化簡(jiǎn)得 4m=3k21,
故m、k滿足 消去k2得 m24m>0, 解得 m<0或m>4.
又4m=3k21>1, 故m(,0)(4,+).
【點(diǎn)睛】本題用向量語(yǔ)言來(lái)表達(dá)平面幾何問(wèn)題,是亮點(diǎn)。
【文】在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),已知點(diǎn),,若點(diǎn)C滿足,點(diǎn)C的軌跡與拋物線交于A、B兩點(diǎn);
(1)求點(diǎn)C的軌跡方程;
(2)求證:;
(3)在x軸正半軸上是否存在一定點(diǎn),使得過(guò)點(diǎn)P的任意一條拋物線的弦的長(zhǎng)度是原點(diǎn)到該弦中點(diǎn)距離的2倍,若存在,求出m的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解:(1)設(shè)
10、,由知,點(diǎn)C的軌跡為.
(2)由消y得:
設(shè),,則,,
所以,所以,于是
(3)假設(shè)存在過(guò)點(diǎn)P的弦EF符合題意,則此弦的斜率不為零,設(shè)此弦所在直線的方程為,由消x得:,設(shè),,
則,.
因?yàn)檫^(guò)點(diǎn)P作拋物線的弦的長(zhǎng)度是原點(diǎn)到弦的中點(diǎn)距離的2倍,所以即,所以得,所以存在.
★★★自我提升
1.如圖1所示,是的邊上的中點(diǎn),則向量( A )
A. B. C. D.
2.已知向量,是不平行于軸的單位向量,且,則(B)
A.() B.() C.() D.()
3. 的三內(nèi)角所對(duì)邊的長(zhǎng)分別為設(shè)向量,
,若,則角的大小為( B )
A.
11、 B. C. D.
4.已知,且關(guān)于的方程有實(shí)根,則與的夾角的取值范圍是 ( B )
A.[0,] B. C. D.
5.若三點(diǎn)共線,則的值等于__________.
6.已知向量a=(cos,sin),b=(cos,sin),且ab,那么a+b與a-b的夾角的大小是 .
7.已知,與垂直,與的夾角為,且,,求實(shí)數(shù)的值及與的夾角.
解:設(shè),,則;
; ;.
解得,或,對(duì)應(yīng)的分別為,或,
分別代入,解得;
8.已知定點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)在軸上運(yùn)動(dòng),過(guò)點(diǎn)
12、作交軸于點(diǎn),并延長(zhǎng)到點(diǎn),且.
(Ⅰ)求點(diǎn)的軌跡;
(Ⅱ)直線與的軌跡交于兩點(diǎn),若,且,求直線的斜率的取值范圍.
解:(1)設(shè),則
,又,即為的中點(diǎn),
因此,的軌跡方程為:,其軌跡為以為焦點(diǎn)的拋物線.
(2)設(shè),與聯(lián)立得:
設(shè),則是(*)式的兩根,且
由得:,即
.因此,直線方程可寫為:
(*)式可化為:
而
即:
令,解得
【文】
(Ⅰ)求M()的軌跡C;
(Ⅱ)過(guò)點(diǎn)(0,3)作直線與曲線交于A,B兩點(diǎn),,是否存在直線使OAPB為矩形.
解:(Ⅰ)
設(shè),則
因此,點(diǎn)的軌跡是以為焦點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng)為8的橢圓,其方程為
(Ⅱ)假設(shè)存在這樣的直線,使得為矩形,并設(shè)
與橢圓方程聯(lián)立得:
設(shè),則是(*)的兩根,
且
因?yàn)闉榫匦?,?
則,
由此可得:
解得:
因此,當(dāng)直線的斜率為時(shí),可使為矩形.
《專題9 平面向量及應(yīng)用》第7頁(yè)(共7頁(yè))