(一)方法總結(jié)
1.以“基底”形式出現(xiàn)的向量問題通常將題中的化為以某一點為統(tǒng)一起點,再進(jìn)行向量運算會非常方便;
2.以坐標(biāo)形式出現(xiàn)的向量問題可以盡可能利用解析思想,轉(zhuǎn)化為函數(shù)或方程方法求解;
考點一:向量的概念、向量的基本定理
[內(nèi)容解讀]了解向量的實際背景,掌握向量、零向量、平行向量、共線向量、單位向量、相等向量等概念,理解向量的幾何表示,掌握平面向量的基本定理。
注意對向量概念的理解,向量是可以自由移動的,平移后所得向量與原向量相同;兩個向量無法比較大小,它們的?杀容^大小。
如果和是同一平面內(nèi)的兩個不共線向量,那么對該平面內(nèi)的任一向量有且只有一對實數(shù)λ1、λ2,使=λ1+λ2.
注意:若和是同一平面內(nèi)的兩個不共線向量,
[命題規(guī)律]有關(guān)向量概念和向量的基本定理的命題,主要以選擇題或填空題為主,考查的難度屬中檔類型。
例1、(2007上海)直角坐標(biāo)系中,分別是與軸正方向同向的單位向量.在直角三角形中,若,則的可能值個數(shù)是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解:如圖,將A放在坐標(biāo)原點,則B點坐標(biāo)為(2,1),C點坐標(biāo)為(3,k),所以C點在直線x=3上,由圖知,只可能A、B為直角,C不可能為直角.所以 k 的可能值個數(shù)是2,選B
點評:本題主要考查向量的坐標(biāo)表示,采用數(shù)形結(jié)合法,巧妙求解,體現(xiàn)平面向量中的數(shù)形結(jié)合思想。
例2、(2007陜西)如圖,平面內(nèi)有三個向量、、,其中與與的夾角為120°,與的夾角為30°,且||=||=1,
|| =,若=λ+μ(λ,μ∈R),
則λ+μ的值為 .
解:過C作與的平行線與它們的延長線相交,可得平行四邊形,由角BOC=90°角AOC=30°,=得平行四邊形的邊長為2和4,2+4=6
點評:本題考查平面向量的基本定理,向量OC用向量OA與向量OB作為基底表示出來后,求相應(yīng)的系數(shù),也考查了平行四邊形法則。
考點二:向量的運算
[內(nèi)容解讀]向量的運算要求掌握向量的加減法運算,會用平行四邊形法則、三角形法則進(jìn)行向量的加減運算;掌握實數(shù)與向量的積運算,理解兩個向量共線的含義,會判斷兩個向量的平行關(guān)系;掌握向量的數(shù)量積的運算,體會平面向量的數(shù)量積與向量投影的關(guān)系,并理解其幾何意義,掌握數(shù)量積的坐標(biāo)表達(dá)式,會進(jìn)行平面向量積的運算,能運用數(shù)量積表示兩個向量的夾角,會用向量積判斷兩個平面向量的垂直關(guān)系。
[命題規(guī)律]命題形式主要以選擇、填空題型出現(xiàn),難度不大,考查重點為模和向量夾角的定義、夾角公式、向量的坐標(biāo)運算,有時也會與其它內(nèi)容相結(jié)合。
例3、(2008湖北文、理)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:(a+2b),(a+2b)·c ,選C
點評:本題考查向量與實數(shù)的積,注意積的結(jié)果還是一個向量,向量的加法運算,結(jié)果也是一個向量,還考查了向量的數(shù)量積,結(jié)果是一個數(shù)字。
例4、(2008廣東文)已知平面向量,且∥,則=( )
A.(-2,-4) B. (-3,-6) C. (-4,-8) D. (-5,-10)
解:由∥,得m=-4,所以,
=(2,4)+(-6,-12)=(-4,-8),故選(C)。
點評:兩個向量平行,其實是一個向量是另一個向量的倍,也是共線向量,注意運算的公式,容易與向量垂直的坐標(biāo)運算混淆。
例5、(2008海南、寧夏文)已知平面向量=(1,-3),=(4,-2),與垂直,則是( )
A. -1 B. 1 C. -2 D. 2
解:由于
∴,即,選A
點評:本題考查簡單的向量運算及向量垂直的坐標(biāo)運算,注意不要出現(xiàn)運算出錯,因為這是一道基礎(chǔ)題,要爭取滿分。
例6、(2008廣東理)在平行四邊形ABCD中,AC與BD交于點O,E是線段OD的中點,AE的延長線與CD交于點F. 若, ,則( )
A. B. C. D.
解:,,
,
由A、E、F三點共線,知
而滿足此條件的選擇支只有B,故選B.
點評:用三角形法則或平行四邊形法則進(jìn)行向量的加減法運算是向量運算的一個難點,體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。
例7、(2008江蘇)已知向量和的夾角為,,則 。
解:=,7
點評:向量的模、向量的數(shù)量積的運算是經(jīng)?疾榈膬(nèi)容,難度不大,只要細(xì)心,運算不要出現(xiàn)錯誤即可。
考點三:定比分點
[內(nèi)容解讀]掌握線段的定比分點和中點坐標(biāo)公式,并能熟練應(yīng)用,求點分有向線段所成比時,可借助圖形來幫助理解。
[命題規(guī)律]重點考查定義和公式,主要以選擇題或填空題型出現(xiàn),難度一般。由于向量應(yīng)用的廣泛性,經(jīng)常也會與三角函數(shù),解析幾何一并考查,若出現(xiàn)在解答題中,難度以中檔題為主,偶爾也以難度略高的題目。
例8、(2008湖南理)設(shè)D、E、F分別是△ABC的三邊BC、CA、AB上的點,且則與( )
A.反向平行 B.同向平行 C.互相垂直 D.既不平行也不垂直
解:由定比分點的向量式得:同理,有:
以上三式相加得
所以選A.
點評:利用定比分點的向量式,及向量的運算,是解決本題的要點.
考點四:向量與三角函數(shù)的綜合問題
[內(nèi)容解讀]向量與三角函數(shù)的綜合問題是高考經(jīng)常出現(xiàn)的問題,考查了向量的知識,三角函數(shù)的知識,達(dá)到了高考中試題的覆蓋面的要求。
[命題規(guī)律]命題以三角函數(shù)作為坐標(biāo),以向量的坐標(biāo)運算或向量與解三角形的內(nèi)容相結(jié)合,也有向量與三角函數(shù)圖象平移結(jié)合的問題,屬中檔偏易題。
例9、(2008深圳福田等)已知向量 ,函數(shù)
(1)求的最小正周期; (2)當(dāng)時, 若求的值.
解:(1) .
所以,T=.
(2) 由得,
∵,∴ ∴ ∴
點評:向量與三角函數(shù)的綜合問題是當(dāng)前的一個熱點,但通常難度不大,一般就是以向量的坐標(biāo)形式給出與三角函數(shù)有關(guān)的條件,并結(jié)合簡單的向量運算,而考查的主體部分則是三角函數(shù)的恒等變換,以及解三角形等知識點.
例10、(2007山東文)在中,角的對邊分別為.
(1)求;
(2)若,且,求.
解:(1)
又 解得.
,是銳角. .
(2)由, , .
又 . .
. .
點評:本題向量與解三角形的內(nèi)容相結(jié)合,考查向量的數(shù)量積,余弦定理等內(nèi)容。
例11、(2007湖北)將的圖象按向量平移,則平移后所得圖象的解析式為( )
A. B.
C. D.
解: 由向量平移的定義,在平移前、后的圖像上任意取一對對應(yīng)點,,則,代入到已知解析式中可得選A
點評:本題主要考察向量與三角函數(shù)圖像的平移的基本知識,以平移公式切入,為中檔題。注意不要將向量與對應(yīng)點的順序搞反,或死記硬背以為是先向右平移個單位,再向下平移2個單位,誤選C
考點五:平面向量與函數(shù)問題的交匯
[內(nèi)容解讀]平面向量與函數(shù)交匯的問題,主要是向量與二次函數(shù)結(jié)合的問題為主,要注意自變量的取值范圍。
[命題規(guī)律]命題多以解答題為主,屬中檔題。
例12、(2008廣東六校聯(lián)考)已知向量=(cosx,sinx),=(),且x∈[0,].
(1)求
(2)設(shè)函數(shù)+,求函數(shù)的最值及相應(yīng)的的值。
解:(I)由已知條件: , 得:
(2)
因為:,所以:
所以,只有當(dāng): 時,
,或時,
點評:本題考查向量、三角函數(shù)、二次函數(shù)的知識,經(jīng)過配方后,變成開口向下的二次函數(shù)圖象,要注意sinx的取值范圍,否則容易搞錯。
考點六:平面向量在平面幾何中的應(yīng)用
[內(nèi)容解讀]向量的坐標(biāo)表示實際上就是向量的代數(shù)表示.在引入向量的坐標(biāo)表示后,使向量之間的運算代數(shù)化,這樣就可以將“形”和“數(shù)”緊密地結(jié)合在一起.因此,許多平面幾何問題中較難解決的問題,都可以轉(zhuǎn)化為大家熟悉的代數(shù)運算的論證.也就是把平面幾何圖形放到適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系中,賦予幾何圖形有關(guān)點與平面向量具體的坐標(biāo),這樣將有關(guān)平面幾何問題轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的代數(shù)運算和向量運算,從而使問題得到解決.
[命題規(guī)律]命題多以解答題為主,屬中等偏難的試題。
例13、如圖在RtABC中,已知BC=a,若長為2a的線段PQ以A為中點,問與的夾角取何值時, 的值最大?并求出這個最大值!
解:以直角頂點A為坐標(biāo)原點,兩直角邊所在直線為坐標(biāo)軸建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系。設(shè)|AB|=c,|AC|=b,則A(0,0),B(c,0),C(0,b).且|PQ|=2a,|BC|=a.設(shè)點P的坐標(biāo)為(x,y),則Q(-x,-y),
∴cx-by=a2cos.∴=- a2+ a2cos.故當(dāng)cos=1,即=0(方向相同)時,的值最大,其最大值為0.
點評:本題主要考查向量的概念,運算法則及函數(shù)的有關(guān)知識,平面向量與幾何問題的融合?疾閷W(xué)生運用向量知識解決綜合問題的能力。
12.點P分有向線段所成的比的: ,P內(nèi)分線段時, ; P外分線段時, . 定比分點坐標(biāo)公式、中點坐標(biāo)公式、三角形重心公式:
、、
11.兩向量平行、垂直的充要條件 設(shè) =(,), =(,)
①a⊥ba·b=0 ,=+=0;
②(≠)充要條件是:有且只有一個非零實數(shù)λ,使=λ。
向量的平行與垂直的坐標(biāo)運算注意區(qū)別,在解題時容易混淆。
10. 向量和的數(shù)量積:①·=| |·||cos,其中∈[0,π]為和的夾角。②||cos稱為在的方向上的投影。③·的幾何意義是:的長度||在的方向上的投影的乘積,是一個實數(shù)(可正、可負(fù)、也可是零),而不是向量。
④若 =(,), =(x2,), 則
⑤運算律:a· b=b·a, (λa)· b=a·(λb)=λ(a·b), (a+b)·c=a·c+b·c。
⑥和的夾角公式:cos==
⑦||2=x2+y2,或||=⑧| a·b |≤| a |·| b |。
9.平面向量基本定理:如果,是同一平面內(nèi)的兩個不共線向量,那么對于這一平面內(nèi)的任一向量,有且只有一對實數(shù)λ1,λ2使=λ1+λ2。(1)不共線向量、叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底;(2)基底不惟一,關(guān)鍵是不共線;(3)由定理可將任一向量在給出基底、的條件下進(jìn)行分解;(4)基底給定時,分解形式惟一. λ1,λ2是被,,唯一確定的數(shù)量。
8. 向量共線定理 向量與非零向量共線(也是平行)的充要條件是:有且只有一個非零實數(shù)λ,使=λ。
7.實數(shù)與向量的積:實數(shù)λ與向量的積是一個向量,記作:λ
(1)|λ|=|λ|||;(2)λ>0時λ與方向相同;λ<0時λ與方向相反;λ=0時λ=;(3)運算定律 λ(μ)=(λμ),(λ+μ)=λ+μ,λ(+)=λ+λ
6.向量的加法、減法:
①求兩個向量和的運算,叫做向量的加法。向量加法的三角形法則和平行四邊形法則。②向量的減法向量加上的相反向量,叫做與的差。即: -= + (-);
差向量的意義: = , =, 則=-
③平面向量的坐標(biāo)運算:若,,則,,。
④向量加法的交換律:+=+;向量加法的結(jié)合律:(+) +=+ (+)
5.相等向量:長度相等且方向相同的向量叫相等向量.
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