自主学习导引
真题感悟
1.(2012 ·重庆 ) 设 x、y∈ R,向量 a= ( x, 1) ,b= (1 ,y) ,c= (2 ,- 4) ,且 a⊥c,b∥c, 则 | a+b| =
A. 5B. 10
C.2 5D. 10
分析 利用平面向量共线和垂直的条件求解.
∵ a= ( x, 1) , b= (1 , y) , c= (2 ,- 4) ,
由 a⊥ c 得 a·c= 0,即 2x- 4= 0,∴ x= 2.
由 b∥ c,得 1×( - 4) -2y= 0,∴ y=- 2.
∴a+ b= (3 ,- 1) ,∴ | a+ b| = 32+ -1
2
= 10.
答案 B
→ →
2.(2012 ·浙江 ) 在△ ABC中, M是 BC的中点, AM= 3, BC= 10,则 AB· AC= ________. 分析 利用向量数目积的运算求解. → → → →
如下图, AB= AM+ MB,AC → → → →
=AM+ MC= AM-MB,
→ → → → → ∴ · = ( + ) ·( -
→ →2 → 2
- ) =
→ 2 → 2
=| AM| -| MB| =9- 25=- 16. - 16
AB AC AM MB AM MB AM MB
答案
考题剖析
最近几年的新课标高考,对于平面向量的考察主假如向量的模、夹角的运算以及平行、垂直的判断及应用,要点考察的是平面向量数目积的运算与应用,考察形式多样,且常与其余数学知识交汇命题
网络建立
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高频考点打破
考点一:向量的相关运算问题
【例 1】(1)(2012 ·聊城模拟 ) 如图,在平行四边形
ABCD中, O是对角
线
线段 OD的中点, AN的延伸线与 CD交于点 E,则以下说法错误的选项是
→ → → → → →
A. AC= AB+ ADB. BD= AD-AB
→ 1→
1→
→
5→
→
C.AO= 2AB+ 2ADD. AE= 3AB+ AD
→ → →
(2)(2012 ·天水模拟 ) 已知 O为△ ABC内一点, 且 OA+ OC+ 2OB= 0,则△积比值是
1
1 2
A. 2 B. 3 C. 3 D. 1 [ 审题导引 ](1) 利用平面向量的加减法及平面向量基本定理逐个判断; (2) 把所求面积的比转变为线段的比值.
→ → → → [ 规范解答 ] 3 (1) 设 AE= λAN= λ( AB+ BN)
= →
+ → = → +3 → + 3 → , λAB 4λBD
λ(
→ - →)=1 4λAB 4λAD
→ λAB
4AD AB
→
又设 DE= μDC,
→
∴ →= → + →=→+ → = + →
AE AD DE AD 1
μ DC AD
4 μAB
故 43
λ= μ
,∴
λ= 3
.
λ= 1
μ= 1
4
3
∴ →= 1→
→
+ . 应选 D.
(2)AE
如下图,3AB
AD
设 AC的中点为 M, → → →
则OA+ OC= 2OM,
→ → →
又→OA+ OC
+ 2OB= 0, →∴OM=- OB,
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AC、BD的交
N是
点,
AOC与△ ABC的面
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即 O是 BM的中点,
1
故△ AOC的底边 AC上的高是△ ABC底边 AC上高的 2,
1
∴△ AOC与△ ABC的面积比值是 2. [ 答案 ](1)D(2)A 【规律总结】
平面向量运算中的易错点
平面向量的线性运算包含向量的加法、向量的减法及实数与向量的积,在解决这种问题时,常常出现的错误有:忽略向量的终点与起点,致使加法与减法混杂;错用数乘公式.对此,要注意三角形法例和平行四边形法例合用的条件,运用平行四边形法例时两个向量的起点一定重合;运用三角形法例时两个向量一定首尾相接,不然就要把向量进行平移,使之切合条件. 【变式训练】
→→→→→ ) 在△ ABC中,点 P是 BC上的点 . BP= 2PC, AP= λAB+ μAC,1.(2012 ·密云一模 则
A.λ= 2,μ= 1 B . λ= 1, μ= 2
1
2 2 1
C.λ= 3,μ= 3D. λ= 3, μ =3 分析 如图,
→ → → →
2
→
1→ 2→
1
2
AP= AB+ BP= AB+ 3BC
→2→→
=AB+ 3( AC-AB) = 3AB+ 3AC,∴ λ= 3, μ=3. 答案 C
考点二:平面向量的数目积及应用
【例 2】(1)(2012 ·三明模拟 ) 在边长为 = ________.
→→→→→→
ABC中,若BC= 2BD,CA= 3CE,则 1 的正三角形 AD·BE (2)(2012 ·海淀一模 ) 已知向量 a= (1 ,x) , b= ( - 1, x) ,若 2a- b 与 b 垂直,则 | a| =
A. 2B. 3 C.2 D .4
→→→→→
(1) 向量 AD与 BE用 AB, BC或 AC表示计算其数目[ 审题导引 ] 积; (2) 利用 (2 a- b) ⊥ b,求出 x,而后计算 | a|. [ 规范解答 ]
→ →
12
→→→→ → → (1) AD·BE= ( AB+ BD) ·(AE-AB) → →
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= AB+ 2BC 3AC- AB
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2→→→ 2
1→ → 1→ →
1 2
= ×1×1× - 1+ ×1×1× - ×1×1× - =- .
= 3AB· AC- | AB| + 3BC· AC- 2BC· AB 2 1 1 1 1 3
2
3
2 2
1 4
(2)(2 a- b) · b= (3 , x) ·( - 1,x) = x2- 3= 0, ∴x=±
3,∴ | a| =2.
1
(1) -4 (2)C [ 答案]
【规律总结】 [ 易错提示 ]
因为两向量的数目积与它们的模和夹角相关,所以数目积是解决长度、夹角
π- B,这一点不要犯错.
( 尤 其是垂直 ) 等问题的重要工具.注意在△ 量与的夹角为角 A,而与的夹角为 【变式训练】
ABC中,向量的夹角与△ ABC的内角之间的关系,向
2.(2012 ·皖南八校联考 ) 设向量
3
a、 b 知足: | a| = 2,a·b= , | a+b| = 2 2,则 | b|
2
等于
A. B. 1
1 3
2
C. 2D. 2
分析
答案
B
| a+b| 2= ( a+ b) 2=| a| 2+ 2a· b+| b| 2= 4+ 3+ | b| 2= 8,∴ | b| = 1.
3.(2012 ·厦门模拟 ) 已知平面向量 a、 b 知足 a·(a+ b) = 3,且 | a| = 2, | b| = 1,则向 量 a 与 b 的夹角为
π π 2π 5π A.6B. 3C. 3 D. 6 分析
2
a·(a+ b) = | a| +a· b= 4+a· b= 3,
a· b
| ||
∴cos 〈 a,b〉=
∴〈 a, b〉=
2π
3
a
| 2×1 b
=
-1
=- ,
2
1
.
答案 C
考点三:平面向量的综合应用性问题
xπ 3 3 【例 3】已知向量 a= cos x , sin x , b= cos ,- sin x ,且 x∈ 0, ,求:
2 2 2 2 2
(1) a· b 及 | a+b| ;
3
(2) 若 f ( x) =a· b- 2λ| a+ b| 的最小值是- 2,求 λ 的值. [ 审题导引 ]
应用向量的数目积公式和模的公式,可得
f ( x) 的表达式,再运用三角函数知识
化简 f ( x) ,依据 f ( x) 的表达式求出 λ的值.
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3x x 3x x 2
[ 规范解答 ] (1) a· b=cos = cos 2 x,
2 cos 2- sin 2 sin
x 2
3x 3x x 2
2
| a+ b| =
cos
23x
2 + cos 2 + sin 2 - sin 23
x
2
x
2
x
3x x 3x x
2
=
cos π
2 + sin 2 + cos 2+ sin 2 + 2 cos 2 cos 2- sin 2 sin
= 2+ 2cos 2 x= 2 cos 2x,
∵ x∈ 0, 2 ,∴ 0≤cos x≤1,∴ | a+ b| = 2cos x. (2) f ( x) = a· b- 2λ| a+b| = cos 2 x- 2λ·2cos = 2(cos x-λ ) 2- 1- 2λ2,
x
当 λ < 0 时,当且仅当 cos x=0 时, f ( x) 获得最小值- 1,这与已知矛盾;当 0≤ λ≤1时,当且仅当 cos x= λ 时, f ( x) 获得最小值- 1- 2λ2,
3 1 2 由已知,得- 1- 2λ =- 2,解得 λ= 2;
当 λ > 1 时,当且仅当 cos x=1 时, f ( x) 获得最小值 1-4λ,
3 5 由已知,得 1- 4λ =- 2,解得 λ= 8,与 λ> 1 矛盾.
1 综上所述, λ= 2.
【规律总结】
平面向量综合应用的技巧
[ 例 3] 表现了函数问题向量化、向量问题函数化的等价转变思想,此中,模的平方与向量数目 积之间的关系 | a| = a· a= x+ y 和 a= ( x, y) 是实现向量与实数互化的依照和桥梁,也是
222
重要的转变方法.在近几年的高考取,常常以解答题的形式考察上边所说的这种转变,且常有于以三角函数为背景的中易档解答题中.
【变式训练】
4.(2012 ·青岛二模 ) 已知向量
m
= (sin
x
, 3sin
x ) , =(sin
n
x
,- cos
x
) ,设函数 f ( x) =m· n,若函数 g( x) 的图象与 f ( x) 的图象对于坐标原点对称.
(1) 求函数 ( )在区间 - ,
g x
4
π π
上的最大值,并求出此时
6
x
的值;
(2) 在△ ABC中, a、 b、 c 分别是角 A、 B、 C的对边, A 为锐角,若 f ( A) - g( A) = , b+ c
3 2
= 7,△ ABC的面积为 分析 (1)
=
2 3,求边 a 的长.
由题意得: f ( x) = sin 2x- 3sin xcos x
-
1- cos 2 x
2
3
sin 2
x= -sin 2x+
1 2 1
所以 g( x) =- - sin
2x-
2 π 6
π , 6
,
2
π π
π
2π π
因为 x∈ - 4 , 6 ,所以 2x- 6 ∈ - 3 , 6 ,
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π π
π
所以当 2x- 6 =- 2 ,即 x=- 6 时, π π 1
函数 ( )在区间 - , 上的最大值为 .
g x
4 6 2 3 (2) 由 f ( A) -g( A) = 2,
π
1
π 3
得 1- sin 2A+ 6 + sin 2A- 6 = 2,
化简得: cos 2 A=- 2. π
1
π
又因为 0< A< 2 ,解得: A= 3 ,
由题意知: S△ ABC= 2bcsin A= 2 3,解得 bc= 8, 又 b+ c= 7,所以 a2= b2+ c2- 2bccos A
= ( b+ c) - 2bc(1 + cos A) = 49-2×8× 1+ =
25, 2
2
1
故所求边 a 的长为 5. 名师押题高考
→ → →→ → ABC中, AB= 1,CP= CA+ 3CB,则 CP·AB= ________. 【押题 1】在正三角形 7 → →→→→→→
·=(7 + 3) · =7· → +3→ · 分析
CP AB CA CB AB CA AB CB AB
=7×1×1×cos 120 °+ 3×1×1×cos 60 °=- 2.
[ 押题依照 ] 本题主要考察平面向量的线性运算及数目积运算,属中等偏易题.每年高考大部分状况下都会波及此类题目,有时还会与正、余弦定理交汇命题,所以在备考取掌握其基础
知识,能娴熟运算即可.
【押题 2】在△ ABC中,角 A、B、C的对边分别为 a、b、c. 已知向量 m= ( b,a- 2c) ,n= (cos
A- 2cos C, cos B) ,且 m⊥ n.
sin C
(1) 求 sin A的值;
(2) 若 a= 2,| m| = 3 5,求△ ABC的面积 S. 分析 (1) 解法一
由 ⊥ ,得 (cos
m n
b A
-2cos
C
) + ( - 2 )cos
a
c
B
= 0.
依据正弦定理,得 sin Bcos A- 2sin Bcos C+ sin Acos B- 2sin Ccos B= 0.
所以 (sin cos + sin cos ) - 2(sin cos + sin cos ) = 0,即 sin( + ) - 2sin(
BA
A B
B C
CB
A B
B + C) =0.
2
2
2
2
-b
2
sin C
因为 A+ B+C=π,所以 sin C- 2sin A= 0. 即 sin A= 2. 解法二 由 m⊥ n 得, b(cos A- 2cos C) +( a- 2c)cos B =0.
2
2
2
2
2
2
2
依据余弦定理,得
a b + c - a + × a + c - b - 2 × a + b -c - 2 × + c ×
c b a b
2bc 2ac 2ab 2ac
sin C c
= 0.
即 c- 2a= 0. 所以 sin A= a= 2.
(2) 因为 a=2,由 (1) 知, c= 2a= 4.
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因为 | m| = 3 5,即 b2+ a-2c 解得 =3.
b
2
= 3 5,
2
2
2
3 + 4 - 2
7
8所以 cos A= 2×3×4 = 所以 sin
.
= 15 .
A
8
1
1 15
所以△ ABC的面积 S=2bcsin A= 2×3×4× 8 3 = 4 15. [ 押题依照 ]
向量的垂直、平行是向量的要点内容,而向量与三角恒等变换,三角函数的性
质,正、余弦定理综合的题目是高考的一类热门题型.本题主要考察了向量垂直的充要条件、
向量的模以及正、余弦定理的综合应用,难度中等,切合高考的要求,故押本题.
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