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1、三、平面向量(命題人:越秀區(qū)教育發(fā)展中心 余建煒)一、平面向量的實(shí)際背景與基本概念 B AC O F D E圖11(人教版P85例2) 如圖1,設(shè)O是正六邊形的中心,分別寫出圖中與、相等的向量。變式1:如圖1,設(shè)O是正六邊形的中心,分別寫出 B AC O F D E 圖2圖中與、共線的向量。解:變式2:如圖2,設(shè)O是正六邊形的中心,分別寫出圖中與的模相等的向量以及方向相同的向量。解:二、平面向量的線性運(yùn)算2.(人教版第96頁(yè)例4) D CA B如圖,在平行四邊形ABCD中,a ,b ,你能用a,b表示向量 ,嗎?變式1:如圖,在五邊形ABCDE中, D E C A Ba ,b ,c ,d ,試
2、用a ,b , c , d表示向量和.解:( a + b + d ) D C OA B( d + a + b +c )變式2:如圖,在平行四邊形ABCD中,若,a ,b則下列各表述是正確的為( )A B Ca + b D(a + b)正確答案:選D變式3:已知=a,=b, =c,=d, 且四邊形ABCD為平行四邊形,則( )A. a+b+c+d=0 B. ab+cd=0C. a+bcd=0 D. abc+d=0正確答案:選A變式4:在四邊形ABCD中,若,則此四邊形是()A平行四邊形B菱形C梯形 D矩形正確答案:選C變式5:已知a、b是非零向量,則|a|=|b|是(a+b)與(ab)垂直的(
3、)A充分但不必要條件 B必要但不充分條件C充要條件D既不充分也不必要條件正確答案:選C變式6:在四邊形ABCD中,=a+2b,=4ab,=5a3b,其中a、b不共線,則四邊形ABCD為( )A.平行四邊形B.矩形C.梯形D.菱形【解析】 =8a2b=2,.四邊形ABCD為梯形.正確答案:選C變式7:已知菱形ABCD,點(diǎn)P在對(duì)角線AC上(不包括端點(diǎn)A、C),則等于( )A.(+),(0,1) B.(+),(0,)C.(),(0,1)D.(),(0,)【解析】 由向量的運(yùn)算法則=+,而點(diǎn)P在對(duì)角線AC上,所以與同向,且|,=(+),(0,1).正確答案:選 A變式8:已知D、E、F分別是ABC的邊
4、BC、CA、AB的中點(diǎn),且=,=,=,則下列各式: = = + = + +=其中正確的等式的個(gè)數(shù)為( )A.1 B.2 C.3 D.4正確答案:選B3(人教版第98頁(yè)例6) ba如圖,已知任意兩個(gè)非零向量a 、b ,試作a + b,a + 2b,a + 3b,你能判斷A、B、C三點(diǎn)之間的位置關(guān)系嗎?為什么?變式1:已知a + 2b,2a + 4b,3a + 6b (其中a 、b是兩個(gè)任意非零向量) ,證明:A、B、C三點(diǎn)共線證明:a + 2b,2a + 4b, 所以,A、B、C三點(diǎn)共線變式2:已知點(diǎn)A、B、C在同一直線上,并且a + b,a + 2b,a + 3b (其中a 、b是兩個(gè)任意非零
5、向量) ,試求m、n之間的關(guān)系解:a + b ,a + 2b由A、B、C三點(diǎn)在同一直線上可設(shè),則 所以 即 為所求4(人教版第102頁(yè)第13題) D C E FA B已知四邊形ABCD,點(diǎn)E、F、G、H分別是AB、BC、CD、DA的中點(diǎn),求證:變式1:已知任意四邊形ABCD的邊AD和BC的中點(diǎn)分別為E、F,求證:.證明:如圖,連接EB和EC , 由和可得, (1) 由和可得, (2)(1)+(2)得, (3)E、F分別為AD和BC的中點(diǎn),代入(3)式得,三、平面向量的基本定理及坐標(biāo)表示2.(人教版第109頁(yè)例6)已知a = (4,2),b = (6,y),且a / b ,求 y 變式1:與向量
6、a = (12,5) 平行的單位向量為( )A BC 或 D 或正確答案:選C變式2:已知a,b,當(dāng)a+2b與2ab共線時(shí),值為 ( )A1 B2 C D正確答案:選D變式3:已知A(0,3) 、B(2,0) 、C(1,3) 與方向相反的單位向量是( )A(0,1) B(0,1) C (1,1) D(1,1) 正確答案:選A 變式4:已知a = (1,0),b = (2,1) 試問:當(dāng)k為何實(shí)數(shù)時(shí), kab與a+3b平行, 平行時(shí)它們是同向還是反向? 解:因?yàn)?kab ,a+3b由已知得, 解得 ,此時(shí),kab ,a+3b,二者方向相反2.(人教版第110頁(yè)例8)設(shè)點(diǎn)P是線段上的一點(diǎn),、的坐標(biāo)
7、分別為,(1) 當(dāng)點(diǎn)P是線段上的中點(diǎn)時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);(2) 當(dāng)點(diǎn)P是線段的一個(gè)三等分點(diǎn)時(shí),求P的坐標(biāo)變式1:已知兩點(diǎn),則P點(diǎn)坐標(biāo)是 ( )A B C D正確答案:選BOAPQBab變式2:如圖,設(shè)點(diǎn)P、Q是線段AB的三等分點(diǎn),若a,b,則 , (用a、b表示)四、平面向量的數(shù)量積5(人教版第116頁(yè)例3)已知|a|6,|b| 4且a與b的夾角為,求 (a + 2b)·(ab) 變式1:已知那么與夾角為A、 B、 C、 D、正確答案:選C變式2:已知向量a和b的夾角為60°,| a | 3,| b | 4,則(2a b)·a等于 (A)15 (B)12 (C)6
8、(D)3正確答案:選B變式3:在ABC中,已知|=4,|=1,SABC=,則·等于( )A.2B.2C.±2D.±4正確答案:選C變式4:設(shè)向量與向量的夾角為鈍角,求實(shí)數(shù)t的取值范圍. 解:,故,解之 另有,解之,2.(人教版第116頁(yè)例4)已知|a|3,|b| 4且a與b不共線,k為何實(shí)數(shù)時(shí),向量a + kb 與ab互相垂直?變式1:已知ab ,|a|2,|b| 3,且向量3a + 2b與kab互相垂直,則k的值為( )A B C D1正確答案:選B變式2:已知|a|1,|b| 且(ab)a,則a與b夾角的大小為 45º 解:2.(人教版第119頁(yè) 第
9、11題)已知a = (4,2),求與向量a 垂直的單位向量的坐標(biāo)變式1:若i = (1,0), j =(0,1),則與2i+3j垂直的向量是 ( )A3i+2j B2i+3j C3i+2j D2i3j正確答案:選C變式2:已知向量,若與垂直,則實(shí)數(shù)=( )A1B1C0D2 正確答案:選B變式3:若非零向量互相垂直,則下列各式中一定成立的是( )ABCD正確答案:選B變式4:已知向量a(3,4),b(2,x), c(2,y)且ab,ac求|bc|的值解: ab, 3x80 x b(2, ) ac, 64y0 y c(2, )而bc (2,)(2,)(0,), |bc| (人教版第118頁(yè)例5)已
10、知A (1,2),B (2,3),C (,5),試判斷的形狀,并給出證明變式1:是所在的平面內(nèi)的一點(diǎn),且滿足,則 一定為( )A正三角形 B等腰直角三角形 C直角三角形 D斜三角形正確答案:選C變式2:已知A、B、C三點(diǎn)不共線,O是ABC內(nèi)的一點(diǎn),若0,則O是ABC的( )A 重心 B 垂心 C 內(nèi)心D 外心正確答案:選A變式3:已知,則ABC一定是( )A銳角三角形B直角三角形C鈍角三角形D等腰直角三角形正確答案:選B變式4:四邊形中, (1)若,試求與滿足的關(guān)系式;(2)滿足(1)的同時(shí)又有,求的值及四邊形的面積。 解: (1) 則有 化簡(jiǎn)得: (2) 又 則 化簡(jiǎn)有: 聯(lián)立解得 或 則四邊形為對(duì)角線互相垂直的梯形當(dāng) 此時(shí)當(dāng) 此時(shí) 五、平面向量應(yīng)用舉例(人教版第121頁(yè) 例1)題目意圖:用平面向量的方法證明平面幾何命題:平行四邊形兩條對(duì)角線的平方和等于其兩條鄰邊的平方和的兩倍變式1:如圖,矩形ABCD內(nèi)接于半徑為r的圓O,點(diǎn)P是圓周上任意一點(diǎn),求證:PA2+PB2+PC2+PD2=8r2. 證明: , , , , 以上各式相加可證變式2:已知ABC中,若,求證:ABC為正三角形. 證明:, , 又, ,故 , 知a=b, 同理可知b=c , 故a=b=c , 得證變式3
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