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第3讲 平面向量
【目标引领】
1、掌握平面向量的加减运算、平面向量的坐标表示、平面向量数量积等基本概念、运算及其简单应用.复习时应强化向量的数量积运算,向量的平行、垂直及求有关向量的夹角问题要引起足够重视.
2、在复习中要注意数学思想方法的渗透,如数形结合思想、转化与化归思想等.会用向量解决某些简单的几何问题.
【考情分析】
平面向量这部分内容在高考中的要求大部分都为B级,只有平面向量的应用为A级要求,平面向量的数量积为C级要求,应特别重视.试题类型可能是填空题,同时在解答题中经常与三角函数综合考查,构成中档题.
【主干知识梳理】
1、 向量的概念及其有关概念:
(1)向量:
(2)零向量:
(3)单位向量:
(4)平行向量(共线向量):
(5)相等向量:
(6)相反向量:
(7)如果直线l的斜率为k,则a=(1,k)是直线l的一个方向向量.
(8)向量的投影:|b|cos〈a,b〉叫做向量b在向量a方向上的投影.
2、 平面向量的两个重要定理
(1)向量共线定理:向量a(a≠0)与b共线当且仅当存在唯一一个实数λ,使b=λa.
(2)平面向量基本定理:如果e1,e2是同一平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2,其中e1,e2是一组基底.
3、平面向量的两个充要条件
若两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则:
(1)a∥b⇔ ⇔
(2)a⊥b⇔ ⇔
4、 平面向量的三个性质
(1)若a=(x,y),则|a|==
(2)若A(x1,y1),B(x2,y2),则||=
(3)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ为a与b的夹角,则cos θ= =
【自学探究】
1、设x,y∈R,向量=(x,1),=(1,y),=(2,-4),且⊥,∥,则|+|= ________.
2、(2013·安徽)若非零向量,满足||=3||=|+2|,则与夹角余弦值为______.
3、(2013江苏卷10)10.设分别是的边上的点,,,若 (为实数),则的值为 。
4、已知非零向量,,满足++=0,向量与的夹角为60°,且||=||=1,则向量与的夹角为________.
5、在中,若,则=
6、在平面直角坐标系xOy中,A(1,0),函数y=ex的图象与y轴的交点为B,P为函数y=ex图象上的任意一点,则·的最小值为____________.
【典型问题研究】
题组一:图形中的向量问题
1、(2012江苏卷)如图,在矩形中,,点是的中点,点在边上,若,则的值是 .
2、在平行四边形中,,边、的长分别为2、1,若、分别是边、上的点,且满足,则的取值范围是 .(2012上海卷)
3、(2013·山东卷)已知向量与的夹角为120°,且||=3,||=2.若A=λ+,且⊥,则实数λ的值为________.
4、(2013·天津卷)在平行四边形ABCD中,AD=1,∠BAD=60°,E为CD的中点.若·=1,则AB的长为________.
5、在直角坐标系中,已知点和点,若点在的平分线上且,则的坐标是 .
题组二:向量的数量积、夹角、模的问题
1、(必修4习题20)设,,都是单位向量,且,求的最小值.
2、设向量,,满足,,,则||的最大值等于 .
【变式2】:已知,,对总有,则与的夹角是 .
3、(2013·湖南卷)已知,是单位向量,·=0.若向量满足|--|=1,则||的取值范围是________.
题组三:三角函数与向量交汇的问题
1、已知向量=,=(2,cos2x).
(1) 若x∈,试判断与能否平行?
(2) 若x∈,求函数f(x)=·的最小值.
2、已知向量=(sin x,-1),=(cos x,3).
(1)当∥时,求的值;
(2)已知在锐角△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,c=2asin(A+B),函数f(x)=(+)·,求的取值范围.
第3讲、平面向量练习
1、已知向量与的夹角为,||=1,,则
2、已知向量=(3,4),b满足·=0且||=1,则=________.
3、若平面向量、满足|+|=1,+平行于x轴,=(2,-1),则=________.
4、在△ABC中,若·=·=2,则边AB的长为________.
5、已知平面向量、,||=1,||=2,⊥(-2),则|2+|=________.
6、已知向量、满足(+2)·(-)=-6,且||=1,||=2,则与的夹角为________.
7、在△ABC中,已知·=4,·=-12,则||=________.
8、已知正方形ABCD的边长为2,E为CD的中点,则·=________.
9、如图,在正方形ABCD中,已知AB=2,M为BC的中点,若N为正方形内(含边界)任意一点,则·的最大值是________
10、在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ADC=90°,AD=2,BC=1,P是腰DC上的动点,则 |+3|的最小值为______.
11、在△ABC中,∠A、∠B、∠C所对边分别为a、b、c,且1+=.
(1) 求∠A;
(2) 若=(0,-1),=,试求|+|的最小值.
12、如图,在四边形ABCD中,AD=8,CD=6,AB=13,∠ADC=90°,且·=50.
(1) 求sin∠BAD的值;
(2) 设△ABD的面积为S△ABD,△BCD的面积为S△BCD,求的值.
13、如图所示,A,B分别是单位圆与x轴、y轴正半轴的交点,点P在单位圆上,∠AOP=θ(0<θ<π),C点坐标为(-2,0),平行四边形OAQP的面积为S.
(1)求+S的最大值;
(2)若CB∥OP,求sin的值.
考点一、平面向量的概念及线性运算
1、(2013·江苏)设D,E分别是△ABC的边AB,BC上的点,AD=AB,BE=BC.若=λ1+λ2(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.
2、△ABC的外接圆的圆心为O,半径为2,++=0且||=||,则向量在上的投影为________.
3、已知△ABC和点M满足++=0.若存在实数m使得+=m成立,则m的值为________.
4、如图,平面内有三个向量,,,其中与的夹角为120°,
与的夹角为30°,且||=||=1,||=2,若=λ+μ
(λ,μ∈R),则λ+μ的值为________.
考点二、平面向量的数量积
1、若a,b,c均为单位向量,且a·b=0,(a-c)·(b-c)≤0,则|a+b
-c|的最大值为_______
2、(2013·山东)已知向量与的夹角为120°,且||=3,||=2.若A=λ+,且⊥,则实数λ的值为________.
3、(2013·重庆改编)在平面上,⊥,||=||=1,=+.若||<,则||的取值范围是________
4、在平面四边形中,已知,,点分别在边上,且,.若向量与的夹角为,则的值为 ▲ .
考向三、平面向量与三角函数的综合应用
1、已知向量a=(cos α,sin α),b=(cos x,sin x),c=(sin x+2sin α,cos x+2cos α),其中0<α<x<π.
(1)若α=,求函数f(x)=b·c的最小值及相应x的值;
(2)若a与b的夹角为,且a⊥c,求tan 2α的值.
2、已知向量a=,b=(cos x,-1).
(1)当a∥b时,求cos2x-sin 2x的值;
(2)设函数f(x)=2(a+b)·b,已知在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=,b=2,sin B=,求f(x)+4cos(2A+)(x∈[0,])的取值范围.
第3讲、平面向量
1、(江苏2004年4分)平面向量中,已知=(4,-3),=1,且=5,则向量= ▲ .
1、已知i与j为互相垂直的单位向量a=i-2j,b=i+λj且a与b的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是________.
2、(2013·湖北改编)已知点A(-1,1)、B(1,2)、C(-2,-1)、D(3,4),则向量在方向上的投影为________.
3、(2013·福建改编)在四边形ABCD中,=(1,2),=(-4,2),则该四边形的面积为________.
4、已知两点A(1,0),B(1,),O为坐标原点,点C在第二象限,且∠AOC=120°,设=-2+λ(λ∈R),则λ=________.
5、函数y=tan(x-)(0<x<4)的图象如图所示,A为图象与x轴的交点,
过点A的直线l与函数的图象交于B、C两点,则(+)·=
______.
6、(2013·湖南改编)已知a,b是单位向量,a·b=0,若向量c满足|c-a-b|=1,则|c|的取值范围是________
7、若点M是△ABC所在平面内的一点,且满足5=+3,则△ABM与△ABC的面积比为________.
8、(2013·安徽)若非零向量a,b满足|a|=3|b|=|a+2b|,则a与b夹角的余弦值为________.
9、给定两个长度为1的平面向量和,它们的夹角为90°.如图所示,
点C在以O为圆心的圆弧上运动.若=x+y,其中x、y∈R,
则x+y的最大值是________.
10、(2012·湖南改编)在△ABC中,AB=2,AC=3,·=1,则BC=________.
11、在△ABC中,向量m=(2cos B,1),向量n=(1-sin B,-1+sin 2B),且满足|m+n|=|m-n|.
(1)求角B的大小;
(2)求sin A+sin C的取值范围.
12、(2012·湖北)已知向量a=(cos ωx-sin ωx,sin ωx),b=(-cos ωx-sin ωx,2cos ωx),设函数f(x)=a·b+λ(x∈R)的图象关于直线x=π对称,其中ω,λ为常数,且ω∈.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)若y=f(x)的图象经过点,求函数f(x)在区间上的取值范围
13、(江苏2010年14分)在平面直角坐标系xOy中,点A(-1,-2)、B(2,3)、C(-2,-1)。
(1)求以线段AB、AC为邻边的平行四边形两条对角线的长;
(2)设实数t满足()·=0,求t的值。
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