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高考材料

專題07平面向量

易錯(cuò)點(diǎn):注意零向量書寫及三角形

題型一:平面向量線性運(yùn)算

\與平行四邊形適用前提___________

題型二:平面向量的基本定理

0、易錯(cuò)點(diǎn):忽略基底選取原則

及坐標(biāo)表示

題型三:平面向量的數(shù)量稅及

e,易錯(cuò)點(diǎn):忽醵僵積不滿足結(jié)合律

易錯(cuò)點(diǎn)一:注意零向量書寫及三角形與平行四邊形適用前提(平面向量線

性運(yùn)算)

i.向量的有關(guān)概念

(1)定義:既有大小又有方向的量叫做向量,向量的大小叫做向量的長(zhǎng)度(或模).

(2)向量的模:向量入百的大小,也就是向量4月的長(zhǎng)度,記作|AE|.

(3)特殊向量:

①零向量:長(zhǎng)度為0的向量,其方向是任意的.

②單位向量:長(zhǎng)度等于1個(gè)單位的向量.

③平行向量:方向相同或相反的非零向量.平行向量又叫共線向量.規(guī)定:。與任一向量平行.

④相等向量:長(zhǎng)度相等且方向相同的向量.

⑤相反向量:長(zhǎng)度相等且方向相反的向量.

2.向量的線性運(yùn)算和向量共線定理

(1)向量的線性運(yùn)算

運(yùn)算定義法則(或幾何意義)運(yùn)算律

①交換律

求兩個(gè)向量d+b=b+a

加法

和的運(yùn)算a②結(jié)合律

三角形法則平行四邊形法則(a+萬(wàn))+c=4+(5+c)

求。與b的

相反向量-5的

減法/'弋a(chǎn)—石=0+(—Z?)

和的運(yùn)算叫做。a

與b的差三角形法則

(1)14dH刈〃|

求實(shí)數(shù)力與

(2)當(dāng);1>0時(shí),曲與a的方向相同;

小a=癡+

數(shù)乘向量。的積的運(yùn)(2+

當(dāng)4<0時(shí),而與4的方向相同;

算+萬(wàn))=+45

當(dāng)4=0時(shí),2a=0

共線向量定理

向量。(2片0)與5共線,當(dāng)且僅當(dāng)有唯一的一個(gè)實(shí)數(shù)2,使得方=幾直

共線向量定理的主要應(yīng)用:

(1)證明向量共線:對(duì)于非零向量。,b,若存在實(shí)數(shù)彳,使&=26,則。與b共線.

(2)證明三點(diǎn)共線:若存在實(shí)數(shù)九使A3=XAC,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.

平面向量線性運(yùn)算問(wèn)題的求解策略:

(1)進(jìn)行向量運(yùn)算時(shí),要盡可能地將它們轉(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,

三角形的中位線及相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例等性質(zhì),把未知向量用已知向量表示出來(lái).

(2)向量的線性運(yùn)算類似于代數(shù)多項(xiàng)式的運(yùn)算,實(shí)數(shù)運(yùn)算中的去括號(hào)、移項(xiàng)、合并同類項(xiàng)、提取公因式

等變形手段在線性運(yùn)算中同樣適用.

(3)用幾個(gè)基本向量表示某個(gè)向量問(wèn)題的基本技巧:

①觀察各向量的位置;

②尋找相應(yīng)的三角形或多邊形;

③運(yùn)用法則找關(guān)系;

④化簡(jiǎn)結(jié)果.

解決向量的概念問(wèn)題應(yīng)關(guān)注以下七點(diǎn):

(1)正確理解向量的相關(guān)概念及其含義是解題的關(guān)鍵.

(2)相等向量具有傳遞性,非零向量的平行也具有傳遞性.

(3)共線向量即平行向量,它們均與起點(diǎn)無(wú)關(guān).

(4)相等向量不僅模相等,而且方向要相同,所以相等向量一定是平行向量,而平行向量未必是相等向

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量.

(5)向量可以平移,平移后的向量與原向量是相等向量.解題時(shí),不要把它與函數(shù)圖象移動(dòng)混為一談.

aa

(6)非零向量4與「的關(guān)系:一是。方向上的單位向量.

(7)向量與數(shù)量不同,數(shù)量可以比較大小,向量則不能,但向量的模是非負(fù)實(shí)數(shù),故可以比較大小

易錯(cuò)提醒:(1)向量表達(dá)式中的零向量寫成0,而不能寫成。.

(2)兩個(gè)向量共線要區(qū)別與兩條直線共線,兩個(gè)向量共線滿足的條件是:兩個(gè)向量所在直線平行或重

合,而在直線中,兩條直線重合與平行是兩種不同的關(guān)系.

(3)要注意三角形法則和平行四邊形法則適用的條件,運(yùn)用平行四邊形法則時(shí)兩個(gè)向量的起點(diǎn)必須重

合,和向量與差向量分別是平行四邊形的兩條對(duì)角線所對(duì)應(yīng)的向量;運(yùn)用三角形法則時(shí)兩個(gè)向量必須首尾

相接,否則就要把向量進(jìn)行平移,使之符合條件.

(4)向量加法和減法幾何運(yùn)算應(yīng)該更廣泛、靈活如:OA-OB=BA,AM-AN=NM,

OA=OB+CAOOA-OB=CA^BA-CA=BA+AC=BC.

A.AB+AD=ACB.AB+CD+DO=OA

UUULIUWULHUUUU1

c.AB+AD+CD=ADD.AC+BA+DA=O

變式1:給出下列命題,其中正確的命題為()

A.若AB=CD,則必有A與C重合,8與。重合,與CO為同一線段

12

B.^AD=-AC+-AB,則可知BC=33Z)

uumiuiriuuriuuu

C.若。為ABC的重心,則PQ=§PA+]PB+§PC

D.非零向量a,b,[滿足£與6,6與3與a都是共面向量,則a,b,3必共面

21

變式2:如圖所示,在平行四邊形ABCZ)中,AB=a,AD=b,BM=-BC,AN=-AB.

DC

(1)試用向量2,方來(lái)表示。;

(2)AM交ON于。點(diǎn),求AO:OAf的值.

變式3:如圖所不,在矩形ABCD中,=4百,,⑷=8,設(shè)BC=",AB=a,BD-c>求k-石

uim/Tr、

1?已知a、5為不共線的向量,AB=a+5bBC=—2a+8b,CD=3(a-6),貝!j()

A.AB,C三點(diǎn)共線B.AC,。三點(diǎn)共線

C.AB,。三點(diǎn)共線D.B,C,。三點(diǎn)共線

2.如圖,在平行四邊形ABC。中,E是BC的中點(diǎn),尸是線段AE上靠近點(diǎn)A的三等分點(diǎn),則£(戶等于(

B.-AB--AD

3333

13

C.-AB--ADD.-AB--AD

34

3.在四邊形ABCD中,^AC=AB+AD,貝U()

A.四邊形ABCD是平行四邊形B.四邊形ABCD是矩形

C.四邊形ABCD是菱形D.四邊形ABCD是正方形

4.已知4。,成分別為ABC的邊8C,AC上的中線,設(shè)乂(=。,BE=b,^\BC=()

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B

4224

A.~a+~bB.~a+~b

3。。3

24?4

C?~a~~bD.--a+-b

。JJ3

5.如果£目是平面a內(nèi)兩個(gè)不共線的向量,那么下列說(shuō)法中不正確的是()

①。=力6+〃$(4〃eR)可以表示平面a內(nèi)的所有向量;

②對(duì)于平面a內(nèi)任一向量2,使。=幾4+〃6;(4〃€口)的實(shí)數(shù)對(duì)(4〃)有無(wú)窮多個(gè);

③若向量+〃怎與辦e;+〃2e;共線,則§=為

42沆2

④若實(shí)數(shù)入〃使得雞+〃e;=0,則/l=〃=0.

A.①②B.②③C.③④D.②

6.給出下列各式:?AB+CA+BC-@AB-CD+BD-AC<@AD-OD+OA^?NQ-MP+QP+MN,

對(duì)這些式子進(jìn)行化簡(jiǎn),則其化簡(jiǎn)結(jié)果為0的式子的個(gè)數(shù)是()

A.4B.3C.2D.1

7.已知平面向量a,b,c,下列結(jié)論中正確的是()

A.若a〃B,則力=6B.若卜卜W,則3=5

C.若a〃b,b//c,則a〃cD.若b+?=同+忖,則

8.設(shè)e;與e;是兩個(gè)不共線的向量,AB=3e,+2e2,CB=k^+^,CD=3e,-2ke;,若A,B,。三點(diǎn)共線,則

上的值為()

4938

A.-----B.-----C.——D.——

9483

9.在,Q4B中,已知|加|=2,長(zhǎng)3=4,尸是AB的垂直平分線/上的任一點(diǎn),則OPAB=()

A.6B.-6C.12D.-12

10.已知拋物線C:V=4元的焦點(diǎn)為足準(zhǔn)線為/,點(diǎn)從近,線段AF交拋物線C于點(diǎn)B,過(guò)點(diǎn)B作/的垂

線,垂足為“,若FA=3FB,則()

A.阿信B.網(wǎng)=4

C.網(wǎng)=3網(wǎng)D.網(wǎng)=4網(wǎng)

11.下列各式中結(jié)果為零向量的為()

A.AB+MB+BO+OMB.AB+BC+CA

C.AB-AC+BD-CDD.OA+OC+BO+CO

易錯(cuò)點(diǎn)二:忽略基底選取原則(平面向量的基本定理及坐標(biāo)表示)

1.平面向量基本定理和性質(zhì)

(1)共線向量基本定理

如果M=則d//6;反之,如果4//方且〃片0,則一定存在唯一的實(shí)數(shù)力,使。=".(口

訣:數(shù)乘即得平行,平行必有數(shù)乘).

(2)平面向量基本定理

如果■和耳是同一個(gè)平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對(duì)于該平面內(nèi)的任一向量4,都存在唯一的一對(duì)

實(shí)數(shù)4,4,使得。我們把不共線向量I,不叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底,記為

{耳勺},4%+4£叫做向量&關(guān)于基底{弓勺}的分解式.

注意:由平面向量基本定理可知:只要向量■與《不共線,平面內(nèi)的任一向量“都可以分解成形如

瓦的形式,并且這樣的分解是唯一的.41+4可叫做石,耳的一個(gè)線性組合.平面向量基本

定理又叫平面向量分解定理,是平面向量正交分解的理論依據(jù),也是向量的坐標(biāo)表示的基礎(chǔ).

推論1:若+4A=4冢+4可,則4=4,4=4.

推論2:若a=4";+4瑟=0,則4=4=。.

(3)線段定比分點(diǎn)的向量表達(dá)式

2XC

如圖所示,在△ABC中,若點(diǎn)。是邊BC上的點(diǎn),且BD/DC(八-1),則向量入》=---------.在

1+/L

向量線性表示(運(yùn)算)有關(guān)的問(wèn)題中,若能熟練利用此結(jié)論,往往能有“化腐朽為神奇”之功效,建議熟練掌

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握.

(4)三點(diǎn)共線定理

平面內(nèi)三點(diǎn)A,B,C共線的充要條件是:存在實(shí)數(shù)使猶=45+〃加,其中彳+〃=1,。為

平面內(nèi)一點(diǎn).此定理在向量問(wèn)題中經(jīng)常用到,應(yīng)熟練掌握.

A,B、C三點(diǎn)共線

O存在唯一的實(shí)數(shù)X,使得AC=/IAE;

一存在唯一的實(shí)數(shù)X,使得OC=04+448;

今存在唯一的實(shí)數(shù)%,使得00=(1+

=存在4+〃=1,使得OC=2O4+〃QB.

(5)中線向量定理

如圖所示,在△ABC中,若點(diǎn)D溟邊3c的中點(diǎn),則中線向量Z力=;(AB+五C1),反之亦正確.

2.平面向量的坐標(biāo)表示及坐標(biāo)運(yùn)算

(1)平面向量的坐標(biāo)表示.

在平面直角坐標(biāo)中,分別取與x軸,y軸正半軸方向相同的兩個(gè)單位向量7作為基底,那么由平面向

量基本定理可知,對(duì)于平面內(nèi)的一個(gè)向量白,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)匹>使。=爐+爐,我們把有序?qū)崝?shù)對(duì)。,丁)

叫做向量&的坐標(biāo),記作。=(x,y).

(2)向量的坐標(biāo)表示和以坐標(biāo)原點(diǎn)為起點(diǎn)的向量是一一對(duì)應(yīng)的,即有

向量(x,y)一對(duì)應(yīng)向量函一對(duì)應(yīng)點(diǎn)A(x,y).

(3)設(shè)。=(%,乂),b=(x2,y2),則,+日=(玉+%,%+%),a-b=(x1-x2,y1-y2),即兩個(gè)向量的和

與差的坐標(biāo)分別等于這兩個(gè)向量相應(yīng)坐標(biāo)的和與差.

若。=(尤,y),X為實(shí)數(shù),則=即實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo),等于用該實(shí)數(shù)乘原來(lái)向量的相應(yīng)

坐標(biāo).

(4)設(shè)A(X,x),B(x2,y2),則他=08,Q一=(尤i-尤2,X-%),即一個(gè)向量的坐標(biāo)等于該向量的有向

線段的終點(diǎn)的坐標(biāo)減去始點(diǎn)坐標(biāo).

3.平面向量的直角坐標(biāo)運(yùn)算

①已知點(diǎn)A(X],%),B(x2,y2),則AB=(x2—,必一X),IAB|=Q(x?-xj+(%-yj?

②已知。=(占,%),萬(wàn)=(々,%),則0±萬(wàn)=(±±工2,M土豆),^a=(Ax1,Ay1),

a-b=\x2+yly1,|止Qx;+y;.

?!ㄊ?無(wú)1y2-尤2%=0,a_1_石=為%+芳女=0

向量共線(平行)的坐標(biāo)表示

1.利用兩向量共線的條件求向量坐標(biāo).一般地,在求與一個(gè)已知向量。共線的向量時(shí),可設(shè)所求向量

為獨(dú)(ZeR),然后結(jié)合其他條件列出關(guān)于2的方程,求出4的值后代入2。即可得到所求的向量.

2.利用兩向量共線求參數(shù).如果已知兩向量共線,求某些參數(shù)的取值時(shí),則利用“若&=(占,%),

6=(%,%),則?!ǚ降某湟獥l件是占%=%%”解題比較方便.

3.三點(diǎn)共線問(wèn)題.A,B,C三點(diǎn)共線等價(jià)于AB與木?共線.

4.利用向量共線的坐標(biāo)運(yùn)算求三角函數(shù)值:利用向量共線的坐標(biāo)運(yùn)算轉(zhuǎn)化為三角方程,再利用三角恒

等變換求解.

用平面向量基本定理解決問(wèn)題的一般思路

(1)先選擇一組基底,并運(yùn)用平面向量基本定理將條件和結(jié)論表示成該基底的線性組合,再進(jìn)行

向量的運(yùn)算.

(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(lái)方便,另外,要熟練運(yùn)用線段中點(diǎn)的

向量表達(dá)式.

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(wú)論起點(diǎn)在什么位置,它們的坐標(biāo)都是相同的.

易錯(cuò)提醒:(1)平面向量基本定理中的基底必須是兩個(gè)不共線的向量.

(2)選定基底后,通過(guò)向量的加、減、數(shù)乘以及向量平行的充要條件,把相關(guān)向量用這一組基底表示

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出來(lái).

(3)強(qiáng)調(diào)幾何性質(zhì)在向量運(yùn)算中的作用,用基底表示未知向量,常借助圖形的幾何性質(zhì),如平行、相

似等。

例.已知向量0=(2,1),6=(-B),則()

A.若工=',則aj_cB.向量在向量力上的投影向量為分

C.。與Z-b的夾角余弦值為半D.(a+b)Ha

變式1.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的為()

A.已知2=(1,2),力=(1,1)且。與。+奶的夾角為銳角,則實(shí)數(shù)2的取值范圍是

B.向量q=(2,-3),e?不能作為平面內(nèi)所有向量的一組基底

C.非零向量a,b,滿足忖<W且a與6同向,則

D.非零向量方和6,滿足,卜W=萬(wàn)]則方與a+Z?的夾角為30

變式2.(多選)下列說(shuō)法中正確的是()

A.若〃=(%],%)]=(%2,%),且:與X共線,則十二3

A2>2

B.若a==(%2,%),且占%。%2乂,則〃與]不共線

C.若A,B,。三點(diǎn)共線,則向量低,靛,&都是共線向量

D.若向量a=(l,2),b=(—2,〃),且,〃0,貝!]〃=—4

變式3.已知",4是平面內(nèi)的一組基底,則下列說(shuō)法中正確的是()

A.若實(shí)數(shù)m,〃使mex+ne2=0,貝I」zn=〃=0

B.平面內(nèi)任意一個(gè)向量a都可以表示成@=加,十九e;,其中相,〃為實(shí)數(shù)

C.對(duì)于如根q不一定在該平面內(nèi)

D.對(duì)平面內(nèi)的某一個(gè)向量。,存在兩對(duì)以上實(shí)數(shù)如n,?d=mex+ne2

三9

1.在梯形ABCD中,ABI/CD,AB=2CD,E,F分別是AB,8的中點(diǎn),AC與BQ交于M,設(shè)出n

AD=b,則下列結(jié)論正確的是()

A.AC——a+bB.BC=4+6

22

12.

C.BM=——a+—bD.EF=--<7+6

334

2.已知點(diǎn)41,2),3(3,尤),向量。=(2-尤,一1),初〃&,則I)

A.x=2+及時(shí)AB與“方向相同

B.x=2-夜時(shí),AB與2方向相同

C.x=2-及時(shí)與4方向相反

D.%=2+&時(shí),與。方向相反

3.已知點(diǎn)4(1,2),3(3m),向量。=(2-尤,一1),44〃4,貝!!()

A.x=3時(shí)AB與d方向相同

B.x=2-0,時(shí)AS與2方向相同

C.x=3時(shí)AB與2方向相反

D.x=2+夜,時(shí)4a與。方向相反

4.如果4,a是平面a內(nèi)兩個(gè)不共線的向量,那么下列說(shuō)法中正確的是()

A.X4+〃@2(Z〃eR)可以表示平面a內(nèi)的所有向量

B.對(duì)于平面a內(nèi)任一向量4,使。=彳4+〃4的實(shí)數(shù)對(duì)(4〃)有無(wú)窮個(gè)

C.若向量4。1+〃自與共線,則有且只有一個(gè)實(shí)數(shù)力,使得44+自七=4(4百+4。2)

D.若存在實(shí)數(shù)在〃使得力號(hào)+〃。2=°,則彳=〃=0

5.已知平面內(nèi)平行四邊形的三個(gè)頂點(diǎn)A(-2,l),3(-1,3),C(3,4),則第四個(gè)頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為()

A.(-2,2)B.(4,6)

C.(-6,0)D.(2,-2)

6.已知橢圓E:三+丁=1的左、右焦點(diǎn)分別為耳,F(xiàn)2,過(guò)下頂點(diǎn)A和右焦點(diǎn)F?的直線與E交于另一點(diǎn)8,

2一一

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8耳與〉軸交于點(diǎn)P,則()

A.AFtlAF2B.忸瑞卜,

C.月的內(nèi)切圓半徑為豐D.4FtP-3PB=0

7.設(shè)0<6<兀,非零向量a=(sin29,cos。),=(cos6>,l),則().

i3兀

人.若1211。=5,則£〃/?B.若。=丁,貝!Ja_Lb

C.存在e,使2a=bD.若a〃況則tan人;

8.已知向量Z=(2,-l),b=(/w,2),則下列結(jié)論正確的是()

A.若Q〃B,則根=-4B.若。_1人則帆=1

C.若|2a-6|=|a+5|,則加=1D.若卜+0=卜卜則〃z=Y

9.如圖,在:ABC中,8。=12,。,后是8(S的三等分點(diǎn),貝IJ()

A

33

2

B.若AB.AC=O,則近在AB上的投影向量為§48

C.若AB.AC=9,貝UA/>AE=40

D.若ADAE=4,AB?+3=88

10.已知&=(l,2),b=(4j),則下列敘述正確的是()

A.若ab,則f=8B.若aLb,貝1k=2

C.卜叫的最小值為5D.若向量。與向量6的夾角為鈍角,則r<-2

11.已知空間向量a=(1,-1,2),則下列說(shuō)法正確的是()

A.|o|=V6

B.向量Z與向量6=(2,2,-4)共線

C.向量Z關(guān)于x軸對(duì)稱的向量為(1,1,-2)

D.向量£關(guān)于yOz平面對(duì)稱的向量為(一1,1,—2)

易錯(cuò)點(diǎn)三:忽視數(shù)量積不滿足結(jié)合律(平面向量的數(shù)量積及其應(yīng)用)

1.平面向量的數(shù)量積”

(1)平面向量數(shù)量積的定義

已知兩個(gè)非零向量與6,我們把數(shù)量|。|S|cos,叫做。與力的數(shù)量積(或內(nèi)積),

記作即a.A=|a||)|cos。,規(guī)定:零向量與任一向量的數(shù)量積為0.

(2)平面向量數(shù)量積的幾何意義

①向量的投影:lalcos。叫做向量a在b方向上的投影數(shù)量,當(dāng)。為銳角時(shí),它是正數(shù);當(dāng)。為鈍角時(shí),

它是負(fù)數(shù);當(dāng)。為直角時(shí),它是0.

②。小的幾何意義:數(shù)量積。包等于。的長(zhǎng)度1a1與)在。方向上射影1川。05。的乘積.

2.數(shù)量積的運(yùn)算律

已知向量a、b、c和實(shí)數(shù)幾,則:

①a?b=b-a;

②(2?)-b=2(ab)=a-(2Z>);

@(a+b)c=ac+bc.

3.數(shù)量積的性質(zhì)

設(shè)“、》都是非零向量,e是與。方向相同的單位向量,J是a與e的夾角,則

①es=a?e=|a|cos。.?a±b<^a-b=0.

③當(dāng)。與b同向時(shí),a-b^a\\b\■當(dāng)a與分反向時(shí),a-b=~\a\\b\.

特別地,?!?|。|2或|。|=?"].

(4)COS(9=AB(|a||[)0).⑤|a?"W|a||A|.

|a||*l

4.數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算

已知非零向量a=(占,%),b=(x2,y2),(9為向量a、b的夾角.

結(jié)論幾何表示坐標(biāo)表示

模Ia|=a\a\=yfx2+y2

高考材料

數(shù)量積a-b=\a\\b\cos0a-b=x{x2+yly2

cos9="cos*,二+/

夾角

l?l|Z-l

aVb的充要

ab=0xxx2+yiy2=0

條件

。〃方的充要

a=AKbw0)xlx2+yly2=Q

條件

H?川與

|a二|4|a|網(wǎng)(當(dāng)且1卒2+%%IW

lalSI

僅當(dāng)?!╞時(shí)等號(hào)成立)

的關(guān)系

1.平面向量數(shù)量積的類型及求法:

(1)平面向量數(shù)量積有兩種計(jì)算公式:一是夾角公式a/=Ia1傳Icos,;二是坐標(biāo)公式ab=xxx2+%%.

(2)求較復(fù)雜的平面向量數(shù)量積的運(yùn)算時(shí),可先利用平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律或相關(guān)公式進(jìn)行化簡(jiǎn).

2.平面向量數(shù)量積主要有兩個(gè)應(yīng)用:

(1)求夾角的大小:若?為非零向量,則由平面向量的數(shù)量積公式得cosJ=廣上(夾角公式),

所以平面向量的數(shù)量積可以用來(lái)解決有關(guān)角度的問(wèn)題.

(2)確定夾角的范圍:數(shù)量積大于。說(shuō)明不共線的兩向量的夾角為銳角,數(shù)量積等于。說(shuō)明不共線的

兩向量的夾角為直角,數(shù)量積小于0且兩向量不共線時(shí)兩向量的夾角為鈍角.

3.向量與平面幾何綜合問(wèn)題的解法與步驟:

(1)向量與平面幾何綜合問(wèn)題的解法

①坐標(biāo)法

把幾何圖形放在適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系中,則有關(guān)點(diǎn)與向量就可以用坐標(biāo)表示,這樣就能進(jìn)行相應(yīng)的代數(shù)運(yùn)算

和向量運(yùn)算,從而使問(wèn)題得到解決.

②基向量法

適當(dāng)選取一組基底,溝通向量之間的聯(lián)系,利用向量間的關(guān)系構(gòu)造關(guān)于未知量的方程來(lái)進(jìn)行求解.

(2)用向量解決平面幾何問(wèn)題的步驟

①建立平面幾何與向量的聯(lián)系,用向量表示問(wèn)題中涉及的幾何元素,將平面幾何問(wèn)題轉(zhuǎn)化為向量問(wèn)題;

②通過(guò)向量運(yùn)算研究幾何元素之間的關(guān)系,如距離、夾角等問(wèn)題;

③把運(yùn)算結(jié)果“翻譯”成幾何關(guān)系.

4.利用向量求解三角函數(shù)問(wèn)題的一般思路:

(1)求三角函數(shù)值,一般利用已知條件將向量關(guān)系轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)關(guān)系式.利用同角三角函數(shù)關(guān)系式

及三角函數(shù)中常用公式求解.

(2)求角時(shí)通常由向量轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)問(wèn)題,先求值再求角.

(3)解決與向量有關(guān)的三角函數(shù)問(wèn)題的思想方法是轉(zhuǎn)化與化歸的數(shù)學(xué)思想,即通過(guò)向量的相關(guān)運(yùn)算把

問(wèn)題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)問(wèn)題.

(4)解三角形.利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算,把向量垂直或共線轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的方程,在三角形中利用內(nèi)角和

定理或正、余弦定理解決問(wèn)題.

5.用向量法解決實(shí)際問(wèn)題的步驟如下:

第一步:抽象出實(shí)際問(wèn)題中的向量,轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題;

第二步:建立以向量為主體的數(shù)學(xué)模型;

第三步:利用向量的線性運(yùn)算或數(shù)量積運(yùn)算,求解數(shù)學(xué)模型;

第四步:用數(shù)學(xué)模型中的數(shù)據(jù)求解問(wèn)題.

6.常見(jiàn)的向量表示形式:

⑴重心.若點(diǎn)G是AWC的重心,則G4+GE+GC=0或PG=g(P4+P8+PC)(其中尸為平面內(nèi)任

意一點(diǎn)).反之,若G4+GB+GC=O,則點(diǎn)G是△ABC的重心.

(2)垂心.若X是八45。的垂心,則*HR=-HC=HC?HA.反之,HA-HB=HB-HC=HC-HA

,則點(diǎn)”是△ABC的垂心.

(3)內(nèi)心.若點(diǎn)/是AWC的內(nèi)心,則國(guó)+|漢卜花+|351元=0.反之,^\BC\-lA+\CA\-

IB+\AB\IC=0,則點(diǎn)/是△ABC的內(nèi)心.

(4)外心.若點(diǎn)。是AABC的外心,貝1(04+08)?麗=(08+0乙>圍=(6^+04)-4「=0或

|加|=|①|(zhì)=|優(yōu)|.反之,若|6|=|加|=|覺(jué)|,則點(diǎn)。是△ABC的外心.

題型:平面向量的模及其應(yīng)用的類型與解題策略:

(1)求向量的模.解決此類問(wèn)題應(yīng)注意模的計(jì)算公式|a|=J/=W,或坐標(biāo)公式|創(chuàng)=/?17的應(yīng)用,

另外也可以運(yùn)用向量數(shù)量積的運(yùn)算公式列方程求解.

(2)求模的最值或取值范圍.解決此類問(wèn)題通常有以下兩種方法:

高考材料

①幾何法:利用向量加減法的平行四邊形法則或三角形法則,結(jié)合模的幾何意義求模的最值或取值范圍;

②代數(shù)法:利用向量的數(shù)量積及運(yùn)算法則轉(zhuǎn)化為不等式或函數(shù)求模的最值或取值范圍.

(3)由向量的模求夾角.對(duì)于此類問(wèn)題的求解,其實(shí)質(zhì)是求向量模方法的逆運(yùn)用.

易錯(cuò)提醒:(1)平面向量的數(shù)量積是一個(gè)實(shí)數(shù),可正、可負(fù)、可為零,且|40兇

(2)當(dāng)4/0時(shí),由小6=0不能推出6一定是零向量,這是因?yàn)槿我慌ca垂直的非零向量5都有。%=().

當(dāng)d/O時(shí),且無(wú)石=無(wú),時(shí),也不能推出一定有/?=£=,當(dāng)萬(wàn)是與。垂直的非零向量,e是另一與a垂直的

非零向量時(shí),a-b=a-c=O>但bwe.

(3)數(shù)量積不滿足結(jié)合律,即(打?方紀(jì)/(萬(wàn)N)。,這是因?yàn)槭且粋€(gè)與?共線的向量,而是一個(gè)

與a共線的向量,而4與。不一定共線,所以(無(wú)萬(wàn)足不一定等于(萬(wàn)/)/,即凡有數(shù)量積的結(jié)合律形式的選

項(xiàng),一般都是錯(cuò)誤選項(xiàng).

(4)非零向量夾角為銳角(或鈍角).當(dāng)且僅當(dāng)qd>0且。*"(九>0)(或。?萬(wàn)<0,且。w26(X<0)).

例.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()

A.單位向量都相等

B.向量AE與。力是共線向量,則點(diǎn)A、B、C、D必在同一條直線上

C.兩個(gè)非零向量6,若|4+6|=忖|-屹則0與6共線且反向

D.已知向量二=(4,3-m),萬(wàn)=(1,機(jī)),若4與方的夾角為銳角,則-1(機(jī)<4

變式L給出下列命題,其中正確的有()

A.已知向量/_1_6,則%,僅+2)+2,(方一可=萬(wàn)"

B.若向量共線,則向量Z,6所在直線平行或重合

C.已知向量a,6,則向量2,6與任何向量都不構(gòu)成空間的一個(gè)基底

D.A,B,M,N為空間四點(diǎn),若BA,BM,BN構(gòu)成空間的一個(gè)基底,則AB,M,N共面

變式2.設(shè)卬村均為單位向量,對(duì)任意的實(shí)數(shù)/有匕+;口〈國(guó)+0|恒成立,則()

A.q與e?的夾角為60B.\ei+^e2\=^-

C.I4-咐I的最小值為gD.|02+《令一62)|的最小值為g

變式3.已知拋物線%2=4y的焦點(diǎn)為尸,M(4,%)在拋物線上,延長(zhǎng)“尸交拋物線于點(diǎn)N,拋物線準(zhǔn)線與>

軸交于點(diǎn)Q,則下列敘述正確的是()

A.\MF\=6B.點(diǎn)N的坐標(biāo)為(一1,;)

____.9

C.QMQN=-D.在X軸上存在點(diǎn)R,使得尸為鈍角

4

1.如圖,在三棱柱ABC-A與G中,M,N分別是gG上的點(diǎn),且9=2AM,CM=2B\N.沒(méi)加書,

1-1,2-

A.MN=—a+—b+—cB.\MN\=與

333

C.AB1±BCjD.cos

2.設(shè)a,6,2是任意的非零向量,則下列結(jié)論不正確的是()

A.0-<7=0B.(0?力?c=a?S?c)

D.(Q+/?)?(“一〃)=|Q『一|62

C?a.b=0=a1b

3.(多選)下列各命題中,正確的命題為()

A.y/a-a=|a\B.m(Aa)-b=(mA)a-b(m,2GR)

C.a-(b+c)=(b+c)-aD.a2b=b2a

4

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