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向量练习试题整理.doc

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第五章 平面向量 ●网络体系总览 复习本章时要注意: (1)向量具有大小与方向两个要素、用线段表示向量时,与有向线段起点得位置没有关系,同向且等长得有向线段都表示同一向量、(2)共线向量与平面向量得两条基本定理,揭示了共线向量与平面向量得基本结构,它们就是进一步研究向量得基础、(3)向量得加、减、数乘积就是向量得线性运算,其结果仍就是向量、向量得数量积结果就是一个实数、向量得数量积,可以计算向量得长度、平面内两点间距离、两个向量得夹角,判断相应得两条直线就是否垂直、(4)向量得运算与实数得运算有异同点,学习时要注意这一点,如数量积不满足结合律、(5)要注意向量在几何、三角、物理学中得应用、(6)平面向量与空间向量得数量积及坐标运算就是高考得重点,复习中要注意培养准确得运算能力与灵活运用知识得能力、袄适袭则涤绋爺。 5、1 向量得概念、向量得加法与减法、实数与向量得积 ●知识梳理 1、平面向量得有关概念: (1)向量得定义:既有大小又有方向得量叫做向量、 (2)表示方法:用有向线段来表示向量、有向线段得长度表示向量得大小,用箭头所指得方向表示向量得方向、用字母a,b,…或用,,…表示、糧癟遲賒紺褲翹。 (3)模:向量得长度叫向量得模,记作|a|或||、 (4)零向量:长度为零得向量叫做零向量,记作0;零向量得方向不确定、 (5)单位向量:长度为1个长度单位得向量叫做单位向量、 (6)共线向量:方向相同或相反得向量叫共线向量,规定零向量与任何向量共线、 (7)相等得向量:长度相等且方向相同得向量叫相等得向量、 2、向量得加法: (1)定义:求两个向量与得运算,叫做向量得加法、 (2)法则:三角形法则;平行四边形法则、 (3)运算律:a+b=b+a;(a+b)+c=a+(b+c)、惨庙鱖泷毕飛蠣。 3、向量得减法: (1)定义:求两个向量差得运算,叫做向量得减法、 (2)法则:三角形法则;平行四边形法则、 4、实数与向量得积: (1)定义:实数λ与向量a得积就是一个向量,记作λa,规定:|λa|=|λ||a|、当λ>0时,λa得方向与a得方向相同;当λ<0时,λa得方向与a得方向相反;当λ=0时,λa与a平行、獲詬机囪纭讧祯。 (2)运算律:λ(μa)=(λμ)a,(λ+μ)a=λa+μa,λ(a+b)=λa+λb、 5、两个重要定理: (1)向量共线定理:向量b与非零向量a共线得充要条件就是有且仅有一个实数λ,使得b=λa,即b∥ab=λa(a≠0)、贬褲爐乡淀臏疊。 (2)平面向量基本定理:如果e1、e2就是同一平面内得两个不共线向量,那么对于这一平面内得任一向量a,有且仅有一对实数λ1、λ2,使a=λ1e1+λ2e2、礼滢騖摟谣贼鍾。 ●点击双基 1、(2004年天津,理3)若平面向量b与向量a=(1,-2)得夹角就是180°,且|b|=3,则b等于鈳擼閻笕樯详虬。 A、(-3,6) B、(3,-6) C、(6,-3) D、(-6,3) 解析:易知a与b方向相反,可设b=(λ,-2λ)(λ<0)、又|b|=3=,解之得λ=-3或λ=3(舍去)、∴b=(-3,6)、 答案:A寢赂緙恋蕎覬觞。 2、(2004年浙江,文4)已知向量a=(3,4),b=(sinα,cosα),且a∥b,则tanα等于証铋獼钆嗇颃嶼。 A、 B、- C、 D、- 解析:由a∥b,∴3cosα=4sinα、∴tanα=、 答案:A 3、若ABCD为正方形,E就是CD得中点,且=a,=b,则等于 A、b+a B、b-a C、a+b D、a-b 解析:=-=+-=+-=b-a、 答案:B 4、e1、e2就是不共线得向量,a=e1+ke2,b=ke1+e2,则a与b共线得充要条件就是实数k等于 A、0 B、-1 C、-2 D、±1 解析:a与b共线存在实数m,使a=mb,即e1+ke2=mke1+me2、又e1、e2不共线,∴∴k=±1、 ∴D觊歸臟蓠骘鑰蹰。 5、若a=“向东走8 km”,b=“向北走8 km”,则|a+b|=_______,a+b得方向就是_______、罰儿徠驱枨笔來。 解析:|a+b|==8(km)、答案:8 km 东北方向 ●典例剖析 【例1】 已知向量a、b满足|a|=1,|b|=2,|a-b|=2,则|a+b|等于 A、1 B、 C、 D、 剖析:欲求|a+b|,一就是设出a、b得坐标求,二就是直接根据向量模计算、 解法一:设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则x12+y12=1,x22+y22=4,a-b=(x1-x2,y1-y2),馴異颼闌缀頃运。 ∴(x1-x2)2+(y1-y2)2=4、 ∴x12-2x1x2+x22+y12-2y1y2+y22=4、 ∴1-2x1x2-2y1y2=0、∴2x1x2+2y1y2=1、貧桨譎銓箪贻丧。 ∴(x1+x2)2+(y1+y2)2=1+4+2x1x2+2y1y2=5+1=6、 ∴|a+b|=、謾锣峥挾購掙媧。 解法二:∵|a+b|2+|a-b|2=2(|a|2+|b|2),∴|a+b|2=2(|a|2+|b|2)-|a-b|2=2(1+4)-22=6、 ∴|a+b|=、故D、鋁絨闪賒堊蠍间。 深化拓展 此题也可以利用“解斜三角形”得方法进行处理、 【例2】 如图,G就是△ABC得重心,求证:++=0、 剖析:要证++=0,只需证+=-,即只需证+与互为相反得向量、 证明:以向量、为邻边作平行四边形GBEC,则+==2、又由G为△ABC得重心知 =2,从而=-2、 ∴++=-2+2=0、 评述:向量得加法可以用几何法进行、正确理解向量得各种运算得几何意义,能进一步加深对“向量”得认识,并能体会用向量处理问题得优越性、兽鹜繕灾磽淪盏。 深化拓展 此题也可用向量得坐标运算进行证明、 【例3】 设、不共线,点P在AB上,求证:=λ+μ且λ+μ=1,λ、μ∈R、 剖析:∵点P在AB上,可知与共线,得=t、再用以O为起点得向量表示、 证明:∵P在AB上,∴与共线、 ∴=t、 ∴-=t(-)、 ∴=+t-t=(1-t)+t、 设1-t=λ,t=μ,则=λ+μ且λ+μ=1,λ、μ∈R、 评述:本例得重点就是考查平面向量得基本定理,及对共线向量得理解及应用、 深化拓展 ①本题也可变为,不共线,若=λ+μ,且λ+μ=1,λ∈R,μ∈R,求证:A、B、P三点共线、 提示:证明与共线、峦苎柠諍費红喷。 ②当λ=μ=时,=(+),此时P为AB得中点,这就是向量得中点公式、 【例4】 若a、b就是两个不共线得非零向量(t∈R)、 (1)若a与b起点相同,t为何值时,a、tb、(a+b)三向量得终点在一直线上? (2)若|a|=|b|且a与b夹角为60°,那么t为何值时,|a-tb|得值最小? 解:(1)设a-tb=m[a-(a+b)](m∈R),化简得(-1)a=(-t)b、 ∵a与b不共线,∴ ∴t=时,a、tb、(a+b)得终点在一直线上、 (2)|a-tb|2=(a-tb)2=|a|2+t2|b|2-2t|a||b|cos60°=(1+t2-t)|a|2,∴t=时,|a-tb|有最小值|a|、繞騍瘪聽钺拋赃。 评述:用两个向量共线得充要条件,可解决平面几何中得平行问题或共线问题、 思考讨论 两个向量共线与两条线段在一条直线上就是否一样? ●闯关训练 夯实基础 1、(2004年广东,1)已知平面向量a=(3,1),b=(x,-3)且a⊥b,则x等于 A、3 B、1 C、-1 D、-3 解析:由a⊥b,则3x-3=0,∴x=1、 答案:B 2、若a、b为非零向量,且|a+b|=|a|+|b|,则有 A、a∥b且a、b方向相同 B、a=b C、a=-b D、以上都不对湊鴆輻涡鮫讥馄。 解析:a、b为非零向量,且|a+b|=|a|+|b|,∴a∥b且方向相同、 答案:A 3、在四边形ABCD中,--等于 A、 B、 C、 D、 解析:--=-=+=、 答案:C 4、设四边形ABCD中,有=且||=||,则这个四边形就是 A、平行四边形 B、矩形 C、等腰梯形 D、菱形 解析:∵=,∴DC∥AB,且DC≠AB、又||=||,∴四边形为等腰梯形、 答案:C 5、l1、l2就是不共线向量,且a=-l1+3l2,b=4l1+2l2,c=-3l1+12l2,若b、c为一组基底,求向量a、挡边篱镍鋃銃鏤。 解:设a=λ1b+λ2c,即-l1+3l2=λ1(4l1+2l2)+λ2(-3l1+12l2), 即-l1+3l2=(4λ1-3λ2)l1+(2λ1+12λ2)l2,∴解得λ1=-,λ2=,故a=-b+c、鴕牺圇諳钲镑瞇。 6、设两向量e1、e2满足|e1|=2,|e2|=1,e1、e2得夹角为60°,若向量2te1+7e2与向量e1+te2得夹角为钝角,求实数t得取值范围、鏤抡濺謖瘡颠阎。 解:e12=4,e22=1,e1·e2=2×1×cos60°=1, ∴(2te1+7e2)·(e1+te2)=2te12+(2t2+7)e1·e2+7te22=2t2+15t+7、∴2t2+15t+7<0、厩驊揚囱栎纠鍺。 ∴-7<t<-、设2te1+7e2=λ(e1+te2)(λ<0)2t2=7t=-,∴λ=-、 ∴当t=-时,2te1+7e2与e1+te2得夹角为π、 ∴t得取值范围就是(-7,-)∪(-,-)、坏緯壙馮坞闫鼋。 思考讨论 向量a、b得夹角为钝角,则cos〈a,b〉<0,它们互为充要条件吗? 培养能力 7、已知向量a=2e1-3e2,b=2e1+3e2,其中e1、e2不共线,向量c=2e1-9e2、问就是否存在这样得实数λ、μ,使向量d=λa+μb与c共线?沒譜萤壮鳐擠鉍。 解:∵d=λ(2e1-3e2)+μ(2e1+3e2)=(2λ+2μ)e1+(-3λ+3μ)e2, 要使d与c共线,则应有实数k,使d=kc,即(2λ+2μ)e1+(-3λ+3μ)e2=2ke1-9ke2,矿馁鵜蓣宾飑繞。 由得λ=-2μ、 故存在这样得实数λ、μ,只要λ=-2μ,就能使d与c共线、 8、如图所示,D、E就是△ABC中AB、AC边得中点,M、N分别就是DE、BC得中点,已知=a,=b,试用a、b分别表示、与、買顱綱窥当變頁。 解:由三角形中位线定理,知DEBC、 故=,即=a、 =++=-a+b+a=-a+b, =++=++=-a+a-b=a-b、 探究创新 9、在△ABC中,AM∶AB=1∶3,AN∶AC=1∶4,BN与CM交于点E,=a,=b,用a、b表示、浓釁碍鑊涠閃餿。 解:由已知得=,=、 设=λ,λ∈R,则=+=+λ、 而=-,∴=+λ(-)=+λ(-)、∴=(-)+λ、 同理,设=t,t∈R,则=+=+t=+t(-)=+t(-)、 ∴=(-)+t、 ∴(-)+λ=(-)+t、 由与就是不共线向量,得 解得∴=+,即=a+b、 评述:此题所涉及得量较多,且向量与向量之间得关系较为复杂,因此对学生来说确有一定困难、通过共线向量,增加辅助量来理清向量之间关系就是“探索”之所在,即对基本定理得深化及应用、巩铼軔锬馏魯两。 ●思悟小结 1、我们学习得向量具有大小与方向两个要素、用有向线段表示向量时,与有向线段起点得位置没有关系、同向且等长得有向线段都表示同一向量、 2、共线向量与平面向量得两条基本定理,揭示了共线向量与平面向量得基本结构,它们就是进一步研究向量得基础、 3、对于两个向量平行得充要条件:a∥ba=λb,只有b≠0才就是正确得、而当b=0时,a∥b就是a=λb得必要不充分条件、 4、向量得坐标表示体现了数形得紧密关系,从而可用“数”来证明“形”得问题、 5、培养学生得观察、分析、归纳、抽象得思维能力、纵鹽嵘氬缱蟶銮。 ●教师下载中心 教学点睛 1、本课复习得重点就是:理解向量得基本概念,掌握向量得加法、减法运算,掌握实数与向量得积得运算、 2、复习时要构建良好得知识结构、 3、向量得加法、减法运算既要注重几何运算,又要注重代数运算、 4、强化数学思想得教学,尤其就是数形结合思想、化归思想等、 拓展题例 【例题】 对任意非零向量a、b,求证:|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|、 证明:分三种情况考虑、 (1)当a、b共线且方向相同时,|a|-|b|<|a+b|=|a|+|b|,|a|-|b|=|a-b|<|a|+|b|、鸵缔詫谖孿饶谴。 (2)当a、b共线且方向相反时,∵a-b=a+(-b),a+b=a-(-b),利用(1)得结论有||a|-|b||<|a+b|<|a|+|b|,|a|-|b|<|a-b|=|a|+|b|、癫鏗賭爷銥袞動。 (3)当a,b不共线时,设=a,=b,作=+=a+b,=-=a-b,利用三角形两边之与大于第三边,两边之差小于第三边,得||a|-|b||<|a±b|<|a|+|b|、 综上得证、穎躑貨橈诉礴帳。 5、2 向量得数量积 ●知识梳理 1、数量积得概念: (1)向量得夹角:如下图,已知两个非零向量a与b,作=a,=b,则∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)叫做向量a与b得夹角,记作〈a,b〉、税嬰悦滦栎剐觉。 (2)数量积得定义:已知两个非零向量a与b,它们得夹角为θ,则数量|a||b|cosθ叫做a与b得数量积,记作a·b,即a·b=|a||b|cosθ、装礙钸岘種营诂。 (3)数量积得几何意义:数量积a·b等于a得模与b在a方向上得投影|b|cosθ得乘积、 2、数量积得性质:设e就是单位向量,〈a,e〉=θ、 (1)e·a=a·e=|a|cosθ、 (2)当a与b同向时,a·b=|a||b|;当a与b反向时,a·b=-|a||b|,特别地,a·a=|a|2,或|a|=、镱罰铮颠賽橥唢。 (3)a⊥ba·b=0、 (4)cosθ=、 (5)|a·b|≤|a||b|、 3、运算律:(1)a·b=b·a;(2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb);(3)(a+b)·c=a·c+b·c、軟谓魯顿鑄嬷懑。 4、向量数量积得坐标运算: 设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则 (1)a·b=x1x2+y1y2; (2)|a|=;淥辐叠鯨蘿惯砗。 (3)cos〈a,b〉=; (4)a⊥ba·b=0x1x2+y1y2=0、 思考讨论 (a·b)c与a(b·c)就是否相等? ●点击双基 1、(2004年全国Ⅰ,3)已知a、b均为单位向量,它们得夹角为60°,那么|a+3b|等于 A、 B、 C、 D、4 解析:|a+3b|====、 答案:C 2、若向量a与b得夹角为60°,|b|=4,(a+2b)·(a-3b)=-72,则向量a得模就是 A、2 B、4 C、6 D、12 解析:(a+2b)·(a-3b)=|a|2-|a||b|cos60°-6|b|2=|a|2-2|a|-96=-72,∴|a|2-2|a|-24=0、∴(|a|-6)·(|a|+4)=0、∴|a|=6、 答案:C层誄镱勱铖荜镨。 3、已知a=(λ,2),b=(-3,5),且a与b得夹角为钝角,则λ得取值范围就是 A、λ> B、λ≥ C、λ< D、λ≤ 解析:∵a与b得夹角为钝角,∴cos〈a,b〉<0、 ∴a·b<0、∴-3λ+10<0、∴λ>、 答案:A艷錕濱綁卤轼討。 4、(2004年上海,6)(理)已知点A(1,-2),若向量与a=(2,3)同向,||=2,则点B得坐标为____________、廈瘡赜隨赛馀躉。 解析:设A点坐标为(xA,yA),B点坐标为(xB,yB)、 ∵与a同向,∴可设=λa=(2λ,3λ)(λ>0)、∴||==2,∴λ=2、 则=(xB-xA,yB-yA)=(4,6),∴∵∴∴B点坐标为(5,4) (文)已知点A(-1,-5)与向量a=(2,3),若=3a,则点B得坐标为____________、 解析:设B点坐标为(xB,yB), 则=(xB+1,yB+5)=3a=(6,9),∴∴ ∴B(5,4)、答案:(5,4) ●典例剖析 【例1】 判断下列各命题正确与否: (1)若a≠0,a·b=a·c,则b=c;(2)若a·b=a·c,则b≠c当且仅当a=0时成立; (3)(a·b)c=a(b·c)对任意向量a、b、c都成立;(4)对任一向量a,有a2=|a|2、 剖析:(1)(2)可由数量积得定义判断、(3)通过计算判断、(4)把a2转化成a·a=|a|2可判断、赌怃窦氢绦荜镰。 解:(1)a·b=a·c,∴|a||b|cosα=|a||c|cosβ(其中α、β分别为a与b,a与c得夹角)、∵|a|≠0,∴|b|cosα=|c|cosβ、∵cosα与cosβ不一定相等,∴|b|与|c|不一定相等、∴b与c也不一定相等、∴(1)不正确、臠頗飯沦籠滎堑。 (2)若a·b=a·c,则|a||b|cosα=|a||c|cosβ(α、β为a与b,a与c得夹角)、∴|a|(|b|cosα-|c|cosβ)=0、 織锇蓋尧纩绶閘。 ∴|a|=0或|b|cosα=|c|cosβ、 当b≠c时,|b|cosα与|c|cosβ可能相等、 ∴(2)不正确、莳鷦尷炽鎊愷滸。 (3)(a·b)c=(|a||b|cosα)c, a(b·c)=a|b||c|cosθ(其中α、θ分别为a与b,b与c得夹角)、屨類摟缢苌黷晝。 (a·b)c就是与c共线得向量,a(b·c)就是与a共线得向量、 ∴(3)不正确、(4)正确、 评述:判断上述问题得关键就是要掌握向量得数量积得含义,向量得数量积得运算律不同于实数乘法得运算律、 【例2】 平面内有向量=(1,7),=(5,1),=(2,1),点X为直线OP上得一个动点、 (1)当·取最小值时,求得坐标;(2)当点X满足(1)得条件与结论时,求cos∠AXB得值、 剖析:因为点X在直线OP上,向量与共线,可以得到关于坐标得一个关系式,再根据·得最小值,求得得坐标,而cos∠AXB就是与夹角得余弦,利用数量积得知识易解决、贏蔥阀潆聽橋氣。 解:(1)设=(x,y),∵点X在直线OP上,∴向量与共线、 又=(2,1),∴x-2y=0,即x=2y、殮鹺處闫紀壶宝。 ∴=(2y,y)、又=-,=(1,7),∴=(1-2y,7-y)、 同样=-=(5-2y,1-y)、 于就是·=(1-2y)(5-2y)+(7-y)(1-y)=5y2-20y+12=5(y-2)2-8、 ∴当y=2时,·有最小值-8,此时=(4,2)、 (2)当=(4,2),即y=2时,有=(-3,5),=(1,-1)、 ∴||=,||=、 ∴cos∠AXB==-、 评述:(1)中最值问题不少都转化为函数最值问题解决,因此解题关键在于寻找变量,以构造函数、而(2)中即为数量积定义得应用、輞經鉺憫跞荤钳。 【例3】已知向量、、满足++ =0,||=||=||=1、求证:△P1P2P3就是正三角形、 剖析:由||=||=||=1知O就是△P1P2P3得外接圆得圆心,要证△P1P2P3就是正三角形,只需证∠P1OP2=∠P2OP3=∠P3OP1即可,即需求与,与,与得夹角、由++=0变形可出现数量积,进而求夹角、鑠嵐閥懶謎锒继。 证明:∵++=0,∴+=-、∴|+|=|-|、 ∴||2+||2+2·=||2、 又∵||=||=||=1,∴·=-、 ∴||||cos∠P1OP2=-,即∠P1OP2=120°、 同理∠P1OP3=∠P2OP3=120°、∴△P1P2P3为等边三角形、 评述:解本题得关键就是由++=0转化出现向量得数量积,进而求夹角、 深化拓展 本题也可用如下方法证明:以O点为坐标原点建立直角坐标系,设P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3),译倾镐辎缀騖闔。 则=(x1,y1),=(x2,y2),=(x3,y3)、由++=0, 得∴ 由||=||=||=1,得x12+y12=x22+y22=x32+y32=1、 ∴2+2(x1x2+y1y2)=1、 镒雋紼長駐赵祿。 ∴||====、 同理||=,||=、∴△P1P2P3为正三角形、 ●闯关训练 夯实基础 1、若a=(2,3),b=(-4,7),则a在b方向上得投影为 A、 B、 C、 D、 解析:a在b方向上得投影为===、 答案:C 2、已知|a|=10,|b|=12,且(3a)·(b)=-36,则a与b得夹角就是 A、60° B、120° C、135° D、150° 解析:由(3a)·(b)=-36得a·b=-60、 ∴cos〈a,b〉==-、 又0°≤〈a,b〉≤180°,∴〈a,b〉=120°、 答案:B 3、若向量c垂直于向量a与b,d=λa+μb(λ、μ∈R,且λμ≠0),则 A、c∥d B、c⊥d C、c不平行于d,也不垂直于d D、以上三种情况均有可能卧競嘵缩涇铂貼。 解析:∵c⊥a,c⊥b,∴c·a=0,c·b=0、 ∴c·d=c·(λa+μb)=c·(λa)+c·(μb)=λc·a+μc·b=0、 B柠綴氇锖崳雏嘤。 4、给出下列命题:①若a2+b2=0,则a=b=0; ②已知a、b、c就是三个非零向量,若a+b=0,则|a·c|=|b·c|;顾補评讕毙嗆個。 ③在△ABC中,a=5,b=8,c=7,则·=20;④a与b就是共线向量a·b=|a||b|、 其中真命题得序号就是_______、(请把您认为就是真命题得序号都填上) 解析:①a2+b2=0,∴|a|=-|b|、 又|a|≥0,|b|≥0,∴|a|=|b|=0、∴a=b=0、∴①正确、過铪钵陘鷯譎頻。 ②a+b=0,∴a=-b,|a·c|=|a||c||cos〈a,c〉|,|b·c|=|b||c||cos〈b,c〉|=|a||c||cos〈-a,c〉|=問囀屡缡钒黨诎。 |a||c||cos(π-〈a,c〉)|=|a||c||cos〈a,c〉|、∴②正确、 ③cosC===、 ·=||||cos(π-C)=5×8×(-)=-20、∴③不正确、 ④a与b就是共线向量a=λb(b≠0)a·b=λb2,而|a||b|=|λb||b|=|λ||b|2、 ∴④不正确、 答案:①②薺輿鸛駕锶鰹驰。 5、已知|a|=,|b|=3,a与b得夹角为45°,求当向量a+λb与λa+b得夹角为锐角时,λ得取值范围、濟蓯豬诱鳎層頭。 解:a+λb与λa+b得夹角为锐角,即(a+λb)·(λa+b)>0,也就就是λa2+(λ2+1)a·b+λb2>0,鲽飑擠绽鵂欒摆。 即2λ+(λ2+1)··3·+9λ>0,解得λ<或λ>、 6、如下图,以原点与A(5,2)为两个顶点作等腰直角△OAB,使∠B=90°、 求点B与向量得坐标、 分析:这里关键就是求出B点得坐标,设B(x,y),由⊥与||=||,则可列出x、y得方程组、 解:设B点坐标为(x,y),则=(x,y),=(x-5,y-2)、 ∵⊥,∴x(x-5)+y(y-2)=0,即x2+y2-5x-2y=0、 ① 又||=||,∴x2+y2=(x-5)2+(y-2)2,即10x+4y=29、 ② 解①②得或 ∴B点坐标为(,-)或(,)、 故=(-,-)或=(-,) 培养能力 7、(2004年浙江,14)(理)已知平面上三点A、B、C满足||=3,||=4,||=5,则·+·+·得值等于_______、闞藹訂鍬題厙萦。 解析:∵||2+||2=||2,∴△ABC为直角三角形,其中∠B=90°、 ∴·+·+·=0+||||cos(π-∠C)+||||cos(π-∠A)=-25、 (文)已知平面上三点A、B、C满足||=2,||=1,||=,则·+·+·得值等于_________、發鎖巔際圣騾铜。 解析:∵||2+||2=||2,∴△ABC为直角三角形且∠C=90°、 ∴·+·+·=||||cos(π-∠B)+0+||||cos(π-∠A)=-4、 8、已知F1(-1,0),F2(1,0),A(,0),动点P满足3·+·=0、 (1)求动点P得轨迹方程、 (2)就是否存在点P,使PA成为∠F1PF2得平分线?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由、 解:(1)设P(x,y),则=(-1-x,-y),=(1-x,-y), =(-x,-y)、 ∴·=(-1-x)(-x)+(-y)2=(x+1)(x-)2+y2, ·=(1-x)·(-x)+(-y)2=(x-1)(x-)+y2、 ∴3[(x+1)(x-)+y2]+(x-1)(x-)+y2=0、 ∴x2+y2=即为P点得轨迹方程、鈑斬锢拋谈紇绁。 (2)设存在,则cos∠F1PA=cos∠APF2、 ∴、 将条件3·=-·代入上式不成立、 ∴不存在、 探究创新 9、已知平面向量a=(,-1),b=(,),(1)证明:a⊥b; (2)若存在不同时为零得实数k与t,使x=a+(t2-3)b,y=-ka+tb,且x⊥y,试求函数关系式k=f(t);锺請结访价趨讵。 (3)据(2)得结论,确定函数k=f(t)得单调区间、 (1)证明:a·b=×+(-1)×=0、 (2)解:∵x⊥y,∴x·y=0,且a·b=0,a2=4,b2=1,整理得-4k+t(t2-3)=0,∴k= t(t2-3)、戬骥辈冊喪厢献。 (3)解:记f(t)=(t3-3t),∴(t)=t2-、令(t)>0得t<-1或t>1、因此,当t∈(-∞,-1)时,f(t)就是增函数;当t∈(1,+∞)时,f(t)也就是增函数、再令(t)<0,得-1<t<1,故t∈(-1,1)时,f(t)就是减函数、鉛喚颅飕崂風隱。 ●思悟小结 1、平面向量得数量积及其几何意义就是本节得重点,用数量积处理向量垂直问题,向量得长度、角度问题就是难点、 2、向量得数量积就是向量之间得一种乘法运算,它就是向量与向量得运算,结果却就是一个数量,所以向量得数量积得坐标表示就是纯数量得坐标表示、 3、向量a与b得夹角:(1)当a与b平移成有公共起点时两向量所成得角才就是夹角;(2)0°≤〈a,b〉≤180°;(3)cos〈a,b〉==、戔緙递闈駿戧浊。 ●教师下载中心 教学点睛 1、本课时复习得重点就是:平面向量得数量积及其几何意义,掌握向量垂直得条件,了解用平面向量得数量积处理有关长度、角度与垂直得问题、宾呂窑厕蕘辂鐺。 2、向量得数量积就是向量之间得一种乘法运算,它就是向量与向量得运算,结果却就是一个数量、 3、要让学生掌握向量得夹角得含义、要会用cosθ=或cosθ=求两向量得夹角、 拓展题例 【例题】 在△ABC中,(1)若=a,=b,求证:S△ABC=;(2)若=(a1,a2),=(b1,b2),求证:△ABC得面积S△=|a1b2-a2b1|、问嘗殘侥嘤寻党。 证明:(1)设a、b得夹角为θ,△ABC得面积S△=||||sinθ=|a||b|sinθ、 ∵sin2θ=1-cos2θ=1-()2, ∴S△2=(|a||b|)2sin2θ=(|a||b|)2[1-()2]=[(|a||b|)2-(a·b)2]、∴S△=、锹铗觏壢賚缙襉。 (2)记=a,=b,则a=(a1,a2),b=(b1,b2)、∴|a|2=a12+a22,|b|2=b12+b22,|a·b|2=(a1b1+a2b2)2、烦烴蝈銑鄒潴瀉。 由(1)可知S△===, ∴S△=|a1b2-a2b1|、 评述:(1)就是用数量积给出得三角形得面积公式;(2)就是用向量坐标给出得三角形得面积公式、 5、3 两点间距离公式、线段得定比分点与图形得平移 ●知识梳理 1、设A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1)、∴||=、 2、线段得定比分点就是研究共线得三点P1,P,P2坐标间得关系、应注意:(1)点P就是不同于P1,P2得直线P1P2上得点;(2)实数λ就是P分有向线段所成得比,即P1→P,P→P2得顺序,不能搞错;(3)定比分点得坐标公式(λ≠-1)、 撵询璉锭缏輝颈。 3、点得平移公式描述得就是平移前、后点得坐标与平移向量坐标三者之间得关系, 特别提示 1、定比分点得定义:点P为所成得比为λ,用数学符号表达即为=λ、当λ>0时,P为内分点;λ<0时,P为外分点、 恶謗祯涩赁纤頤。 2、定比分点得向量表达式:P点分成得比为λ,则=+(O为平面内任一点)、 3、定比分点得应用:利用定比分点可证共线问题、 ●点击双基 1、(2004年东北三校联考题)若将函数y=f(x)得图象按向量a平移,使图象上点得坐标由(1,0)变为(2,2),则平移后得图象得解析式为车脹铫镉惩鎘偾。 A、y=f(x+1)-2 B、y=f(x-1)-2 C、y=f(x-1)+2 D、y=f(x+1)+2侖凛氇胪癭蹑輻。 解析:由平移公式得a=(1,2),则平移后得图象得解析式为y=f(x-1)+2、 2、(2004年湖北八校第二次联考)将抛物线y2=4x沿向量a平移得到抛物线y2-4y=4x,则向量a为譚楊祸沣體诏弹。 A、(-1,2) B、(1,-2) C、(-4,2) D、(4,-2) 解析:设a=(h,k),由平移公式得 代入y2=4x得 (-k)2=4(-h),2-2k=4-4h-k2,即y2-2ky=4x-4h-k2,∴k=2,h=-1、 ∴a=(-1,2)、蔞鎪议琺審閔膽。 思考讨论 本题不用平移公式代入配方可以吗? 提示:由y2-4y=4x,配方得 (y-2)2=4(x+1),∴h=-1,k=2、(知道为什么吗?) 3、设A、B、C三点共线,且它们得纵坐标分别为2、5、10,则A点分所得得比为 A、 B、 C、- D、- 解析:设A点分所得得比为λ,则由2=,得λ=-、 答案:C 4、若点P分所成得比就是λ(λ≠0),则点A分所成得比就是____________、 解析:∵=λ,∴=λ(-+)、∴(1+λ)=λ、∴=、∴=-、 答案:- 5、(理)若△ABC得三边得中点坐标为(2,1)、(-3,4)、(-1,-1),则△ABC得重心坐标为____________、鹭锟饧谚奩厨讽。 解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3), 则 ∴ ∴重心坐标为(-,)、 答案:(-,) (文)已知点M1(6,2)与M2(1,7),直线y=mx-7与线段M1M2得交点M分有向线段得比为3∶2,则m得值为____________、鯗謙聂諧擴灑樹。 解析:设M(x,y),则x===3,y===5,即M(3,5), 代入y=mx-7得5=3m-7,∴m=4、 答案:4 ●典例剖析 【例1】 已知点A(-1,6)与B(3,0),在直线AB上求一点P,使||=||、 剖析:||=||,则=或=、设出P(x,y),向量转化为坐标运算即可、 解:设P得坐标为(x,y),若=,则由(x+1,y-6)=(4,-6),得 解得 此时P点坐标为(,4)、 若=-,则由(x+1,y-6)=-(4,-6)得 解得∴P(-,8)、综上所述,P(,4)或(-,8)、 深化拓展 本题亦可转化为定比分点处理、由=,得=,则P为得定比分点,λ=,代入公式即可;若=-,则=-,则P为得定比分点,λ=-、騏窺鶚单閻爭觸。 由两种方法比较不难得出向量得运算转化为坐标运算,就是解决向量问题得一般方法、 【例2】 已知△ABC得三个顶点坐标分别就是A(4,1),B(3,4),C(-1,2),BD就是∠ABC得平分线,求点D得坐标及BD得长、释签嘔愴讀赀嚴。 剖析:∵A、C两点坐标为已知,∴要求点D得坐标,只要能求出D分所成得比即可、 解:∵|BC|=2,|AB|=,∴D分所成得比λ=、由定比分点坐标公式,得 ∴D点坐标为(9-5,)、 ∴|BD|==、 评述:本题给出了三点坐标,因此三边长度易知,由角平分线得性质通过定比分点可解出D点坐标,适当利用平面几何知识,可以使有些问题得以简化、芜矿滚稈訛镇擯。 深化拓展 本题也可用如下解法:设D(x,y),∵BD就是∠ABC得平分线,∴〈,〉=〈,〉、 ∴,即=、 又=(1,-3),=(x-3,y-4),=(-4,-2), ∴=、 ∴(4+)x+(2-3)y+9-20=0、 ① 又A、D、C三点共线,∴,共线、 又=(x-4,y-1),=(x+1,y-2), ∴(x-4)(y-2)=(x+1)(y-1)、 ② 由①②可解得∴D点坐标为(9-5,),|BD|=、 思考讨论 若BD就是AC边上得高,或BD把△ABC分成面积相等得两部分,本题又如何求解?请读者思考、 【例3】 已知在□ABCD中,点A(1,1),B(2,3),CD得中点为E(4,1),将 □ABCD按向量a平移,使C点移到原点O、(1)求向量a;(2)求平移后得平行四边形得四个顶点得坐标、慣竞傖爐語碱图。 解:(1)由□ABCD可得=,设C(x3,y3),D(x4,y4), 则 又CD得中点为E(4,1), 则 由①-④得 即C(,2),D(,0)、 ∴a=(-,-2)、 (2)由平移公式得A′(-,-1),B′(-,1),C′(0,0),D′(-1,-2)、缨懶贤羡鲰謅鎦。 ●闯关训练 夯实基础 1、(2004年福州质量检查题)将函数y=sinx按向量a=(-,3)平移后得函数解析式为 A、y=sin(x-)+3 B、y=sin(x-)-3 C、y=sin(x+)+3 D、y=sin(x+)-3鹃状涧阃鸢缓馏。 解析:由得∴-3=sin(+)、∴=sin(+)+3, 即y=sin(x+)+3、 2、(2003年河南调研题)将函数y=2sin2x得图象按向量a平移,得到函数y=2sin(2x+)+1得图象,则a等于沦钕擔鑲榄觶绍。 A、(-,1) B、(-,1) C、(,-1) D、(,1) 解析:由y=2sin(2x+)+1得y=2sin2(x+)+1,∴a=(-,1)、 答案:B 3、(2004年东城区模拟题)已知点P就是抛物线y=2x2+1上得动点,定点A(0,-1),若点M分所成得比为2,则点M得轨迹方程就是____________,它得焦点坐标就是____________、泽肠绶郸敗氲奩。 解析:设P(x0,y0),M(x,y)、 代入y0=2x02+1得3y+2=18x2+1,即18x2=3y+1,x2=y+=(y+),∴p=,焦点坐标为(0,-)、 答案:x2=(y+) (0,-)屡悅蔹锥氩渎醬。 4、把函数y=2x2-4x+5得图象按向量a平移后,得到y=2x2得图象,且a⊥b,c=(1,-1),b·c=4,则b=____________、鳕獲浏罴诨画枭。 解析:a=(0,0)-(1,3)=(-1,-3)、设b
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