第一篇:高中數(shù)學(xué)知識(shí)復(fù)習(xí)要點(diǎn)掌握之平面向量
平面向量復(fù)習(xí)基本知識(shí)點(diǎn)及經(jīng)典結(jié)論總結(jié)
1、向量有關(guān)概念:
(1)向量的概念:既有大小又有方向的量,注意向量和數(shù)量的區(qū)別。向量常用有向線段來表示,注意不能說向量就是有向線段,為什么?(向量可以平移)。如已知A(1,2),B(4,2),則把向量AB按向量a=(-1,3)平移后得到的向量是_____(答:(3,0))
(2)零向量:長度為0的向量叫零向量,記作:,注意零向量的方向是任意的;
(3)單位向量:長度為一個(gè)單位長度的向量叫做單位向量(與AB共線的單位向量是?AB);
|AB|
(4)相等向量:長度相等且方向相同的兩個(gè)向量叫相等向量,相等向量有傳遞性;
(5)平行向量(也叫共線向量):方向相同或相反的非零向量、叫做平行向量,記作:∥,規(guī)定零向量和任何向量平行。提醒:①相等向量一定是共線向量,但共線向量不一定相等;②兩個(gè)向量平行與與兩條直線平行是不同的兩個(gè)概念:兩個(gè)向量平行包含兩個(gè)向量共線, 但兩條直線平行不包含兩條直線重合;③平行向量無傳遞性!(因?yàn)橛?);④三點(diǎn)A、B、C共線?AB、AC共線;
(6)相反向量:長度相等方向相反的向量叫做相反向量。的相反向量是-。如下列命題:(1)若a?b,則a?b。(2)兩個(gè)向量相等的充要條件是它們的起點(diǎn)相同,終點(diǎn)相同。(3)若AB?DC,則ABCD是平行四邊形。(4)若ABCD是平行四邊形,則AB?DC。(5)若a?b,b?c,則a?c。(6)若a//b,b//c,則a//c。其中正確的是_______(答:(4)(5))
2、向量的表示方法:(1)幾何表示法:用帶箭頭的有向線段表示,如AB,注意起點(diǎn)在前,終點(diǎn)在后;(2)符號(hào)表示法:用一個(gè)小寫的英文字母來表示,如,等;(3)坐標(biāo)表示法:在平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系,以與x軸、y軸方向相同的兩個(gè)單位向量i,j為基底,則平面內(nèi)的任一向量a可表示為a?xi?yj??x,y?,稱?x,y?為向量a的坐標(biāo),a=?x,y?叫做向量a的坐標(biāo)表示。如果向量的起點(diǎn)在原點(diǎn),那么向量的坐標(biāo)與向量的終點(diǎn)坐標(biāo)相同。
3.平面向量的基本定理:如果e1和e2是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對(duì)該平面內(nèi)的任一向量a,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)?
1、?2,使a=?1e1+?2e2。如(1)若a?(1,1),b?
13;(2)下列向量組中,能作為平面內(nèi)所有向量基底的是 A.a?b)2
213;(3)e1?(0,0),e2?(1,?2)B.e1?(?1,2),e2?(5,7)C.e1?(3,5),e2?(6,10)D.e1?(2,?3),e2?(,?)(答:B)2
424已知AD,BE分別是?ABC的邊BC,AC上的中線,且AD?a,BE?b,則BC可用向量a,b表示為_____a?b);33(1,?1),c?(?1,2),則c?______(答:
(4)已知?ABC中,點(diǎn)D在BC邊上,且CD?2DB,CD?rAB?sAC,則r?s的值是___(答:0)
4、實(shí)數(shù)與向量的積:實(shí)數(shù)?與向量a的積是一個(gè)向量,記作?a,它的長度和方向規(guī)定如下:?1??a??a,?2?當(dāng)?>0時(shí),?a的方向與a的方向相同,當(dāng)?<0時(shí),?a的方向與a的方向相反,當(dāng)?=0時(shí),?a?0,注意:?a≠0。
5、平面向量的數(shù)量積:
(1)兩個(gè)向量的夾角:對(duì)于非零向量,作OA?a,OB?b,?AOB??
?0?????稱為向量,的夾角,當(dāng)?=0時(shí),同向,當(dāng)?=?時(shí),反向,當(dāng)?=2時(shí),垂直。
(2)平面向量的數(shù)量積:如果兩個(gè)非零向量a,b,它們的夾角為?,我們把數(shù)量|a||b|cos?叫做a與b的數(shù)量積(或內(nèi)積或點(diǎn)積),記作:?,即?=abcos?。規(guī)定:零向量與任一向量的數(shù)量積是0,注意數(shù)量積是一個(gè)實(shí)數(shù),不再是一個(gè)向量。如(1)△ABC中,|AB|?3,|AC|?4,|BC|?5,則AB?BC?_________(答:-
9);(2)已知a?(1,),b?(0,?),c?a?kb,d?a?b,c與d的夾角為?????????????????????????1212?4,則
k等于____(答:1);(3)已知a?2,b?5,ab??3,則a?b等于____;(4)已知a,b是兩個(gè)非零向量,且a?b?a?b,則a與a?b的夾角為____(答:30)
(3)b在a上的投影為|b|cos?,它是一個(gè)實(shí)數(shù),但不一定大于0。如已知|a|?3,|b|?5,且a?b?12,則向量a在向量b上的投影為______(答:
?
?
????
12)
5(4)?的幾何意義:數(shù)量積?等于的模|a|與在上的投影的積。(5)向量數(shù)量積的性質(zhì):設(shè)兩個(gè)非零向量,其夾角為?,則: ①a?b?a?b?0;
②當(dāng),同向時(shí),?
=ab,特別地,a?a?a?a,a?;當(dāng)與反向時(shí),?=-ab;當(dāng)?為銳角時(shí),?>0,且a、b不同向,a?b?0是?為銳角的必要非充分條件;當(dāng)?為鈍角時(shí),?<0,且a、b不反向,a?b?0是?為鈍角的必要非充分條件;
③非零向量,夾角?的計(jì)算公式:cos??
?
?
22a?bab
;④|a?b|?|a||b|。如(1)已知a?(?,2?),b?(3?,2),??
如果a與b的夾角為銳角,則?的取值范圍是______(答:???
??????
41或??0且??);(2)已知?OFQ的面積為S,3
3????
????13
且OF?FQ?1,若?S?,則OF,FQ夾角?的取值范圍是_________(答:(,));(3)已知
432
2a?(cosx,sixnb)?,與b之間有關(guān)系式ka?b??kb,其中k?0,①用k表示a?b;②求a?b的最(cyos,ysain
1k2?1
(k?0);②最小值為,??60)小值,并求此時(shí)a與b的夾角?的大小(答:①a?b?4k26、向量的運(yùn)算:(1)幾何運(yùn)算:
①向量加法:利用“平行四邊形法則”進(jìn)行,但“平行四邊形法則”只適用于不共線的向量,如此之外,向量加
法還可利用“三角形法則”:設(shè)AB?a,BC?b,那么向量AC叫做a與b的和,即a?b?AB?BC?AC;
②向量的減法:用“三角形法則”:設(shè)AB?a,AC?b,那么a?b?AB?AC?CA,由減向量的終點(diǎn)指向被減向量的終點(diǎn)。注意:此處減向量與被減向量的起點(diǎn)相同。如(1)化簡:①AB?BC?CD?___;②AB?AD?DC?____
;③(AB?CD)?(AC?BD)?_____(答:①AD;②CB;③0);(2)若正方形ABCD的邊長為1,;(3)若O是ABC所在平面內(nèi)一點(diǎn),且滿足AB?a,BC?b,AC?c,則|a?b?c|=_____(答:)
?ABCOB?OC?OB?OC?2OA,則ABC的形狀為____(答:直角三角形);(4)若D為?ABC的邊BC的中點(diǎn),|AP|
;(5)若點(diǎn)O是△ABC的外??,則?的值為___(答:2)
|PD|
心,且OA?OB?CO?0,則△ABC的內(nèi)角C為____(答:120);
(2)坐標(biāo)運(yùn)算:設(shè)a?(x1,y1),b?(x2,y2),則:
所在平面內(nèi)有一點(diǎn)P,滿足PA?BP?CP?0,設(shè)
①向量的加減法運(yùn)算:a?b?(x1?x2,y1?y2)。如(1)已知點(diǎn)A(2,3),B(5,4),C(7,10),若
1;(2)已知AP?AB??AC(??R),則當(dāng)?=____時(shí),點(diǎn)P在第一、三象限的角平分線上(答:)2?1???
;(3)已知作用在點(diǎn)A(1,1)A(2,3),B(1,4),且AB?(sinx,cosy),x,y?(?,),則x?y?或?)22226的三個(gè)力F1?(3,4),F2?(2,?5),F3?(3,1),則合力F?F1?F2?F3的終點(diǎn)坐標(biāo)是(答:(9,1))
②實(shí)數(shù)與向量的積:?a???x1,y1????x1,?y1?。
③若A(x1,y1),B(x2,y2),則AB??x2?x1,y2?y1?,即一個(gè)向量的坐標(biāo)等于表示這個(gè)向量的有向線段的終點(diǎn)坐標(biāo)減去起點(diǎn)坐標(biāo)。如設(shè)A(2,3),B(?1,5),且AC?
AB,AD?3AB,則C、D的坐標(biāo)分別是__________(答:
3(1,1
1;),(?7,9))
④平面向量數(shù)量積:a?b?x1x2?y1y2。如已知向量a=(sinx,cosx), b=(sinx,sinx), c=(-1,0)。(1)
?3??11,],求向量、的夾角;(2)若x∈[?函數(shù)f(x)???的最大值為,求?的值(答:(1)150;(2)842
2或1);
若x=
⑤向量的模
:|a|?_____;
⑥兩點(diǎn)間的距離:若A?x
1,y1?,Bx?2y,a?|a|2?x2?y2。如已知
a,b均為單位向量,它們的夾角為60,那么|a?3b|=
?,則|AB|?如如圖,在平面斜坐標(biāo)系xOy中,?xOy?60,平面上任一點(diǎn)P關(guān)于斜坐標(biāo)系的斜坐標(biāo)是這樣定義的:若OP?xe1?ye2,其中
(1)若點(diǎn)P的斜坐標(biāo)為(2,e1,e2分別為與x軸、y軸同方向的單位向量,則P點(diǎn)斜坐標(biāo)為(x,y)。-2),求P到O的距離|PO|;(2)求以O(shè)為圓心,1為半徑的圓在斜坐標(biāo)系xOy中的方程。(答:(1)2;(2)x2?y2?xy?1?0);
??
?b??a???ab?律:a?b?c??a??,b?ca?c?,??bc???a?b??a???b?;(3)分配律:
?????a??a??a,??a?b???a??b,?a?b??c?a?c?b?c。如下列命題中:① a?(b?c)?a?b?a?c;②
7、向量的運(yùn)算律:(1)交換律:a?b?b?a,??a?????a,a?b?b?a;(2)結(jié)合?
?
?
??
??
?
a?(b?c)?(a?b)?c;③(a?b)?|a|
2?
?
?
??
?
?
????????
?2|a|?|b|?|b|;④ 若a?b?0,則a?0或b?0;⑤若a?b?c?b,則a?c;⑥a?a;⑦
a?ba
?
ba;
⑧(a?b)2?a?b;⑨(a?b)2?a?2a?b?b。其中正確的是______(答:①⑥⑨)提醒:(1)向量運(yùn)算和實(shí)數(shù)運(yùn)算有類似的地方也有區(qū)別:對(duì)于一個(gè)向量等式,可以移項(xiàng),兩邊平方、兩邊同乘以一個(gè)實(shí)數(shù),兩邊同時(shí)取模,兩邊同乘以一個(gè)向量,但不能兩邊同除以一個(gè)向量,即兩邊不能約去一個(gè)向量,切記兩向量不能相除(相約);(2)向量的“乘法”不滿足結(jié)合律,即(?)?(?),為什么?
8、向量平行(共線)的充要條件:a//b?a??b?(a?b)2?(|a||b|)2?x1y2?y1x2=0。如(1)若向量
u?a?2b,v?2a?b,當(dāng)x=_____時(shí)a與b共線且方向相同(答:2);(2)已知a?(1,1),b?(4,x),a?(x,1),b?(4,x),且u//v,則x=______(答:4);(3)設(shè)PA?(k,12),PB?(4,5),PC?(10,k),則k=_____時(shí),A,B,C共線(答:-2或11)
9、向量垂直的充要條件:a?b?a?b?0?|a?b|?|a?b|
?x1x2?y1y2?0.特別地
(ABAB
?
ACAC)?(ABAB
?
AC
3;(2))。如(1)已知OA?(?1,2),OB?(3,m),若OA?OB,則m?)2AC
以原點(diǎn)O和A(4,2)為兩個(gè)頂點(diǎn)作等腰直角三角形OAB,?B?90?,則點(diǎn)B的坐標(biāo)是________(答:(1,3)或(3,-1));(3)已知n?(a,b),向量n?m,且n?m,則m的坐標(biāo)是________(答:(b,?a)或(?b,a))
10.線段的定比分點(diǎn):
(1)定比分點(diǎn)的概念:設(shè)點(diǎn)P是直線P1P2上異于P1、P2的任意一點(diǎn),若存在一個(gè)實(shí)數(shù)?,使PP??PP2,則
1?叫做點(diǎn)P分有向線段PP?的定比分點(diǎn); 12所成的比,P點(diǎn)叫做有向線段PP12的以定比為
(2)?的符號(hào)與分點(diǎn)P的位置之間的關(guān)系:當(dāng)P點(diǎn)在線段 P1P2上時(shí)??>0;當(dāng)P點(diǎn)在線段 P1P2的延長線上?,則點(diǎn)P分有時(shí)??<-1;當(dāng)P點(diǎn)在線段P2P1的延長線上時(shí)??1??
?0;若點(diǎn)P分有向線段PP12所成的比為
向線段P2P1所成的比為
?
。如若點(diǎn)P分AB所成的比為
37,則A分BP所成的比為_______(答:?)
43?x???
?,(3)線段的定比分點(diǎn)公式:設(shè)P則?x1,y1)、P2(x2,y2),P(x,y)分有向線段PP1(12所成的比為
?y???
x1??x
21??,y1??y21??
x1?x2?x???2?特別地,當(dāng)?=1時(shí),就得到線段P1P2的中點(diǎn)公式。在使用定比分點(diǎn)的坐標(biāo)公式時(shí),應(yīng)明確(x,y),?y?y1?y2??2(x1,y1)、(x2,y2)的意義,即分別為分點(diǎn),起點(diǎn),終點(diǎn)的坐標(biāo)。在具體計(jì)算時(shí)應(yīng)根據(jù)題設(shè)條件,靈活地確定起點(diǎn),分
???1???
點(diǎn)和終點(diǎn),并根據(jù)這些點(diǎn)確定對(duì)應(yīng)的定比?。如(1)若M(-3,-2),N(6,-1),且MP??MN,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為
1_______(答:(?6,?));(2)已知A(a,0),B(3,2?a),直線y?ax與線段AB交于M,且AM?2MB,則a等于
32_______(答:2或-4)
x??x?h
11.平移公式:如果點(diǎn)P(x,y)按向量a??h,k?平移至P(x?,y?),則?;曲線f(x,y)?0按向量a??h,k??
k?y??y?
平移得曲線f(x?h,y?k)?0.注意:(1)函數(shù)按向量平移與平常“左加右減”有何聯(lián)系?(2)向量平移具有坐標(biāo)不
變性,可別忘了啊!如(1)按向量a把(2,?3)平移到(1,?2),則按向量a把點(diǎn)(?7,2)平移到點(diǎn)______(答:(-8,(?3));(2)函數(shù)y?sin2x的圖象按向量a平移后,所得函數(shù)的解析式是y?cos2x?1,則a=________(答:
12、向量中一些常用的結(jié)論:
(1)一個(gè)封閉圖形首尾連接而成的向量和為零向量,要注意運(yùn)用;
(2)||a|?|b||?|a?b|?|a|?|b|,特別地,當(dāng)a、b同向或有0?|a?b|?|a|?|b|
??
?,1))
;當(dāng)a、b反向或有0?|a?b|?|a? b不共線?||a|?|b||?|a?b|;當(dāng)a、|b|?|a|?|b|?|a|?|b).?|a|?|b|?|a|?|b?a|?|(這些和實(shí)數(shù)比較類似b
?x?x2?x3y1?y2?y3?
(3)在?ABC中,①若A?x1,y1?,B?x2,y2?,C?x3,y3?,則其重心的坐標(biāo)為G?1,?。如
33??若⊿ABC的三邊的中點(diǎn)分別為(2,1)、(-3,4)、(-1,-1),則⊿ABC的重心的坐標(biāo)為_______(答:(?
4,)); 3
3②PG?(PA?PB?PC)?G為?ABC的重心,特別地PA?PB?PC?0?P為?ABC的重心;
③PA?PB?PB?PC?PC?PA?P為?ABC的垂心;
④向量?(AB?AC)(??0)所在直線過?ABC的內(nèi)心(是?BAC的角平分線所在直線);
|AB||AC|
⑤|AB|PC?|BC|PA?|CA|PB?0?P?ABC的內(nèi)心;
?,點(diǎn)M為平面內(nèi)的任一點(diǎn),則MP?MP1??MP2,特別地P為PP(3)若P分有向線段PP12的中12所成的比為
1??
1?MP2; 點(diǎn)?MP?MP
2(4)向量PA、PB、PC中三終點(diǎn)A、B、C共線?存在實(shí)數(shù)?、?使得PA??PB??PC且????1.如平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),已知兩點(diǎn)A(3,1),B(?1,3),若點(diǎn)C滿足OC?
???
?1OA??2OB,其中?1,?2?R且
??????
?1??2?1,則點(diǎn)C的軌跡是_______(答:直線AB)
第二篇:2014高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí):平面向量
高考數(shù)學(xué)內(nèi)部交流資料【1--4】
2014高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí):平面向量
一選擇題(每題5分,共50分)
1.向量????﹒化簡后等于()
A.AMB.0C.0D.AC
2.下面給出的關(guān)系式中,正確的個(gè)數(shù)是()
10·=0○2 ·=·○
3?○4○2??5?a?b ????a??
A.0B.1C.2D.3 3.對(duì)于非零向量a.b,下列命題中正確的是()
A.a?b?0 ?a?0或b?0B//?在上的投
影為。C.?????D.a?c?b?c?a?b
4.已知=?5,?2?,=??4,?3?,=?x,y?.若-2+3=.則等于()A.?1,?B.??2?8?
?3??138??134??134?,?C.?,?D.??,?? ?33??33??33?
1AB?()25已知???2,4?,??2,6?,A.(0,5)B.(0,1)C.(2,5)D.(2,1)6e1.e2是平面內(nèi)的一組基底,則下列四組向量中,不能作為一組基底的是()
A.e1 和e1?e2B.e1—2e2和e2?2e1 C.e1—2e2和4e2?2e1 D.e1?e2和e1—e2 7已知?ABC中AB?AC>0,則?ABC的形狀是()
A.銳角三角形B.直角三角形C.鈍角三角形D.不能確定 8已知??1,0?,??1,1?,且?k恰好與垂直,則實(shí)數(shù)k的值是()
A.1B.—1C.1或—1D.以上都不對(duì)
9.已知=??,2?,???3,5?,且與的夾角是鈍角,則?的范圍是()
A.??10101010B.??C.??D.?? 3333
10.已知,是夾角為60的兩個(gè)單位向量,則?2?,??3?的夾角是()A.30B.60C.120D.150
二.填空題(每題5分,共25分)
11.若a??6,?8?,則與a平行的單位向量是12.若向量,?1?2且與的夾角為13.?
1?
2,???0,則與的夾角為
?
?
?=3
14.設(shè)e1.e2為兩個(gè)不共線的向量,若?e1??e2與??2e1?3e2與共線,則??15已知平面內(nèi)三點(diǎn)A.B.C?3?4
?5,則?????的值等于三.解答題(共75分)
16(12分)已知向量a?3e1?2e2,b?4e1?e2其中e1??1,0?,e2??0,1?求:(1)?,(2)與夾角的余弦值。
17(12分).已知向量??3,?4?,??2,x?,??2,y?且//,?求:(1)x,y的值;(2的值
??
18.(12分)已知向量??sinx,1?,??cosx,1?(1)當(dāng)a//b時(shí),求cosx?sinxcosx的值;(2)求f(x)=?的最小正周期及最值。
19.(12分)已知??2,?2?4,?3?6(其中,是任意兩個(gè)不共線
向量),證明:A.B.C三點(diǎn)共線。
20.(13分)已知?ABC中,A?5,?1?,B??1,7?,C?1,2.?求(1)BC邊上的中線AM的長;(2)cos?ABC的值
21.(14
?3?2,的夾角為60,c?3a?5b,d?ma?3b;(1)當(dāng)m為何值時(shí),c與d垂直?(2)當(dāng)m為何值時(shí),c與d共線?
第三篇:2013高中文科平面向量習(xí)題精選
2013高中文科平面向量習(xí)題精選
一、證明三點(diǎn)共線
例1 如圖,在空間四邊形ABCD中,E、F分別是AB、AD的中點(diǎn),G、H分別在BC、CD上,且BG : GC=DH: HC=1: 2.設(shè)EG和HF交于點(diǎn)P,求證P、A、C三點(diǎn)共線.?????????????????????????????
解設(shè)DA?a,DB?b,DC?c,則AC?DC?DA?c?a, F PFEF
3??,∴ PF?3FH ?????????????????????????1??????????????∴PA?3FH?DF?3DH?DF?DF?3?DC?DF??DF
?3?
???????????????????DC?2DF?DC?DA?c?a????????
∴ PA?AC且A為PA、AC公共點(diǎn),故P、A、C三點(diǎn)共線
∵
??
B G
二、證明直線平行平面
D
A
M
A1??????????
向量a平行平面ABC的充要條件是a?xAB?yAC
例2 直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,M、N分別是AB1與BC1上的點(diǎn),且
CN C
1AMBN,求證MN∥平面ABCD.?
11???????????????AMBN解 設(shè)AB?a,AD?b,AA1?c,???,則
AB1BC1
??????????????????????????????????????∵ MN?AN?AM?AB?BN?AM?a??BC1??AB1
????????????????????????
?a??BB1?B1C1??AA1?A1B1?a??c?b???c?a?
????
??1???a??1???b,且a與b不共線
??????
?????
∴ MN∥平面ABCD,而MN?平面ABCD,故MN∥平面ABCD.三、證明直線垂直直線(或直線垂直平面)????a?b?a?b?0
例3 如圖,在四面體ABCD中,M是AB的中點(diǎn),N是CD的中點(diǎn),求證:MN是異面直線AB,CD的公垂線的充要條件是:AC=BD,BC=AD.?????????????????
證明 設(shè)AM?a,MN?b,CN?c
????
b?0,b?c?0 必要性 若MN是異面直線AB,CD的公垂線,則a????????????????????????????????
∵AC?AM?MC?AM?MN?NC?a?b?c,N
?????????????????????
同樣的可得 BD??a?b?c,BC??a?b?c,AD?a?b?c ????2???∴ AC?a?b?c
??
?2?2?2?2????????
?a?b?c?2a?c,BD??a?b?c
??
?2?2?2??
?a?b?c?2a?c
因此,AC=BD,同理BC=AD.???
充分性 由AC=BD,得a?b?c
???
?????a?b?c
?
?????a?b?b?c ①
???
由BC=AD,得?a?b?c
???
????a?b?c
?
????
?a?b??b?c ②
??
b?0 故MN⊥AM,同理MN⊥CN,即 MN是異面直線AB,CD的公垂①+②得 a?
線.四、求異面直線的夾角
例4 在正四面體ABCD中,M、P分別為棱AD、CD的中點(diǎn),N、Q分別是面BCD、面ABC的中心,求MN與PQ的夾角.???????????????
解 設(shè)正四面體的棱長為2,O為BC中點(diǎn),AB?a,AC?b,AD?c,則
?????????a?b?c?2,a?b?b?c?c?a?2,??????????????????????1????????1????1????
∵ MN?AN?AM?AO?ON?AD?AO?OD?AD
32????1????????1????2????1????1??1? ?AO?AD?AO?AD?AO?AD?a?b?c
QB????????????2????1????????1??1?
PQ?AQ?AP?AO?AC?AD?2a?b?c
O
M
????
????
?????2?1??1??2
∴ MN??a?b?c??1,即|MN|=|PQ|=1,6??3
??
?????????
???????????????????1??1???1??1??MN?PQ1
1MN?PQ??a?b?c???2a?b?c???,cosMN,PQ???
6??62?1818?3MNPQ
????
?1?因此,MN與PQ的夾角為arccos???
?18?
空間向量的基底的應(yīng)用恰恰是教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié),如果不注意及時(shí)補(bǔ)上這一課,久而久之,應(yīng)用向量的思維會(huì)鈍化,甚至?xí)壞厩篝~.向量回路與基底
例:如圖1,在平行四邊形ABCD中E,F(xiàn)分別為AD,CD中點(diǎn),連接BE,BF交AC于點(diǎn)R,T,求證R,T分別為AC三等分點(diǎn)。
圖1
基底法證明:第一步,建立平面幾何與向量的關(guān)系,用向量表示問題中的幾何元素,將平面
????????????????????
幾何問題轉(zhuǎn)化成向量問題:設(shè)AB?a,AD?b,AR?r,AT?t,則AC?a?b。
????????
第二步,通過向量運(yùn)算,研究幾何元素之間的關(guān)系:由于AR與AC共線,所以,我們?cè)O(shè)
????????????????????1
r?n(a?b),n?R,又因?yàn)镋B?AB?AE?a?b,ER與EB共線,所以我們?cè)O(shè)
????????????????????111ER?mEB?m(a?b)。因?yàn)锳R?AE?E,R所以r?b?m(a?b)。因此
222
11m?1
n(a?b)?b?m(a?b),即(n?m)a?(n?b?0。由于向量a,b不共線,要
222
?n?m?0????1????????2????1?
使上式為0,必須?。解得n?m?。所以AR?AC,AT?AC。m?1
333n??0??2
第三步,把運(yùn)算結(jié)果“翻譯”成幾何關(guān)系:AR?RT?TC。
???????????????????????????
回路法證明:由題意得AB?DC?2FC,即AT?TB?2FT?2TC。根據(jù)平面向量的基????????
本定理,可得AT?2TC,故點(diǎn)T為AC三等分點(diǎn)。同理點(diǎn)R為AC三等分點(diǎn)。
從學(xué)生已有的知識(shí)儲(chǔ)備來考慮,學(xué)生已經(jīng)學(xué)過三角形相似,很容易證明?ATB??CTF,從而
ATAB
??2,而學(xué)了教材上的新方法反而更復(fù)雜了。CTCF
基底法常見的作法是:一上來就設(shè)基底,然后將其他向量用基底表示,接下來只要計(jì)算就行了。而回路法則是:先充分利用題目已知條件列出等式,再逐步轉(zhuǎn)化。
????????
譬如上面的例題,一遇到平行四邊形ABCD,基底法馬上就設(shè)“AB?a,AD?b”,根本????????
不管題目中的另外已知條件。這樣設(shè)基底,用處不大,通過“AB?a,AD?b”連AB、????????????
AD是平行四邊形ABCD的兩鄰邊都看不出來。而回路法的“AB?DC?2FC”,短短一行
式子,就將平行四邊形、中點(diǎn)兩個(gè)基本信息包含在內(nèi)了。解題,是從已知條件出發(fā),利用推理規(guī)則,到達(dá)結(jié)論的彼岸。
面對(duì)一個(gè)題目,可用的方法、定理、公式,何其多矣,并不一定要用向量法,把大把可用的方法、定理、公式排除在外,結(jié)果只會(huì)是自我束縛,難以施展。
即使確定要用向量法,也沒必要一上來就設(shè)基底,因?yàn)槠矫嫔先我鈨蓚€(gè)不共線的向量都可以選擇成為基底,那么我們完全用不著事先設(shè)定,而是走著瞧,誰用著方便就選誰。而題目的已知條件則是必須用到的,一個(gè)題目如果不是條件冗余,那么解題者必須把每個(gè)
條件至少用上一遍,才有可能解答出來。既然已知條件是必須用上的,就好比我們?cè)谏钪械挠行┦率潜仨氉龅哪菢樱覀兒尾话堰@件事擺在首位呢?
向量回路法先充分利用題目條件列出等式,而不確定誰為基底,有點(diǎn)打游擊戰(zhàn)的感覺;筆者承認(rèn),回路法是比基底法更靈活,但我們教學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),不就是要教給學(xué)生靈活運(yùn)用的能力么?回路法的靈活會(huì)激發(fā)學(xué)生的思考,遠(yuǎn)勝過基底法的生搬硬套帶來的繁瑣計(jì)算。數(shù)學(xué)教學(xué),絕不是培養(yǎng)死套公式的解題機(jī)器。
解題不從題目已知條件出發(fā),而總想生搬硬套。即使題目被解出來了,也缺少靈氣。
向量解題,選擇基底是必須的,就好比坐標(biāo)法需要建立坐標(biāo)系一樣,否則就沒法用平面向量基本定理,但筆者認(rèn)為向量法的好處就在于不必像坐標(biāo)法那樣首先建坐標(biāo)系。稍有經(jīng)驗(yàn)的解題者就知道:坐標(biāo)系的選取不同很大程度上決定了接下來的運(yùn)算是否輕松。
本文例題涉及交點(diǎn)分線段比例,解析法求交點(diǎn)相當(dāng)于解聯(lián)立方程,解題人思路往往被導(dǎo)向解方程,以致走向彎路。向量回路法處理涉及交點(diǎn)的問題,其訣竅在于從一個(gè)涉及解題目標(biāo)的回路等式出發(fā),利用題設(shè)條件和回路等式代換盡量把等式中的向量都化到相交的線段上,從而應(yīng)用基本定理獲取關(guān)鍵信息。心中只要有了這個(gè)主見,相當(dāng)多的幾何問題可以迎刃而解。
平面向量基本定理同步訓(xùn)練題
1.下面給出三種說法,其中正確的說法是()
①一個(gè)平面只有一對(duì)不共線的向量可作為表示該平面所有向量的基底;②一個(gè)平面內(nèi)有無數(shù)對(duì)不共線的向量可作為表示該平面所有向量的基底;③零向量不能作為基底中的向量.
A.①②B.②③C.①③D.①②③
2.如果e1,e2是平面α內(nèi)所有向量的一組基底,那么,下列命題中正確的是()
A、若實(shí)數(shù)?1,?2使?e1??e2?0,則?1??2?0
B、空間任一向量a都可以表示為a??1e1??2e2,其中?
1、?2?R C、?1e1??2e2一定不在平面?內(nèi),?
1、?2?R
D、對(duì)于平面?內(nèi)任一向量a,使a??1e1??2e2的實(shí)數(shù)?1?2有無數(shù)對(duì)
3、設(shè)點(diǎn)O是平行四邊形ABCD的兩對(duì)角線的交點(diǎn),下列向量組:①AD與AB;②DA與BC;③CA與DC;④OD與OB,可作為該平面其他向量基底的是()A、①②B、①③C、①④D、③④
4、已知e1,e2是平面內(nèi)兩不共線向量a?3e1?2e2,b??2e1?e2,若c?7e1?4e2,試用a和b表示c。
5、如圖2—3—1,平行四邊形ABCD中,M、N分別為DC、BC的中點(diǎn),已知AM?c,AN?d,試用c、d表示AB和AD。
6、若OP1?a,OP2?b,P1P??PP2,則OP?()
A、a??b
B、?a?b
C、?a?(1??)b
D、1?a?b 1??1??
7、已知平行四邊形ABCD的對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)E,O是平面內(nèi)任意一點(diǎn)。
8、如圖2—3—2,在△OAB中,延長BA到C,使AC=BA,在OB
上取
求證:OA?OB?OC?OD?4OE
點(diǎn)D,使DB?OB,DC與OA交于E,設(shè)OA?a,OB?b,用a、b表示向量、。
9、已知a與b不共線,實(shí)數(shù)x、y滿足等式3xa?(10?y)b?(4y?7)a?2xb,則
3x?__________,y=________。
10、如圖2—3—3在△ABC中,點(diǎn)M是BC的中點(diǎn),點(diǎn)N在邊AC上,且AN=2NC,AM與BN相交于點(diǎn)P,求AP:PM的值。
【參考答案】
1、B2、A3、B4、解:∵a,b不共線,設(shè)c?xa?yb,則
c?x(3e1?2e2)?y(?2e1?e2)
?(3x?2y)e1?(?2x?y)e
2又∵c?7e1?4e2,∴7e1?4e2?(3x?2y)e1?(?2x?y)e2 ∵e1,e2不共線,?3x?2y?7,∴?
?2x?y??4,??x?1∴?,?c?a?2b。
y??2?
5、解:設(shè)?a,?b,則由M、N分別為DC、BC的中點(diǎn),可得BN?
從△ABN和△ADM中可得,1?a?b?d①??2 ?
1?b?a?c②?2?
1b,DM?a。
2(2d?c)。32
②?2?①,得b?(2c?d)。
即AB?(2d?c),AD?(2c?d)
3①?2?②,得a?
OP1??OP21?
?a?b。
1??1??1??
7、證明:∵在△OAC中,OE為中線,∴?(?)
21同理OE?(OB?OD)
∴????4。
8、解:∵A是BC中點(diǎn),∴OA?(OB?OC)
即OC?2OA?OB?2a?b
5DC?OC?OD?OC?OB?2a?b?b?2a?b。
333?3x?4y?747169、點(diǎn)撥:? ,10?y?2x1111?
6、D 點(diǎn)撥:?
10、解:設(shè)?e1,?e2,則????3e2?e1,?2e1?e2,∵A、P、M和B、P、N分別共線,∴存在實(shí)數(shù)?、u,使AP??AM???e1?3?e2,?u?2ue1?ue2,而BA?BP?AP?(??2u)e1?(3??u)e2,又∵???2e1?3e2,4???
???2u?2??5∴? ,??
3??u?33??u?
?5?
∴?,?AP:PM?4:1
第四篇:平面向量復(fù)習(xí)課教案
平面向量復(fù)習(xí)課
一.考試要求:
1、理解向量的概念,掌握向量的幾何表示,了解共線向量的概念。
2、掌握向量的加法和減法。
3、掌握實(shí)數(shù)與向量的積,理解兩個(gè)向量共線的充要條件。
4、了解平面向量的基本定理,理解平面向量的坐標(biāo)的概念,掌握平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算。
5、掌握平面向量的數(shù)量積及其幾何意義。了解用平面向量的數(shù)量積可以處理有關(guān)長度,角度和垂直的問題,掌握向量垂直的條件。二.知識(shí)梳理
1.向量的概念:
向量,零向量,單位向量,平行向量(共線向量),相等向量,向量的模等。
2.向量的基本運(yùn)算(1)向量的加減運(yùn)算
幾何運(yùn)算:向量的加減法按平行四邊行法則或三角形法則進(jìn)行。坐標(biāo)運(yùn)算:設(shè)a =(x1,y1), b =(x2,y2)則a+b=(x1+x2,y1+y2)a-b=(x1-x2,y1-y2)
(2)平面向量的數(shù)量積 : a?b=abcos?
設(shè)a =(x1,y1), b =(x2,y2)則a?b=x1x2+y1y2(3)兩個(gè)向量平行的充要條件 ∥ 若 =(x1,y1), =(x2,y2),則 ∥ 3.兩個(gè)非零向量垂直的充要條件是 ⊥
=λ
x1y2-x2y1=0
· =0 設(shè) =(x1,y1),=(x2,y2),則 ⊥ x1x2+y1y2=0 三.教學(xué)過程
(一)基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練
1.下列命題正確的是()
(A)單位向量都相等(B)任一向量與它的相反向量不相等(C)平行向量不一定是共線向量(D)模為0的向量與任意向量共線 2.已知正六邊形ABCDEF中,若AB?a,F(xiàn)A?b,則BC?()
(A)12(a?b)(B)12(a?b)(C)a?b(D)12a?b
3.已知向量e1?0,??R,a?e1??e2,b=2e1若向量a與b共線,則下列關(guān)系一定成立是()
(A)??0(B)e2?0(C)e1∥e2(D)e1∥e2或??0 4.若向量a?(?1,x),b?(?x,2)共線且方向相同,x=__________。
(二).典例分析
??例1:(1)設(shè)a與b為非零向量,下列命題:
???? ①若a與b平行,則a?與b?向量的方向相同或相反;
?? ②若AB?a,CD?b, a與b共線,則A、B、C、D四點(diǎn)必在一條直線上;
?????????a??③若a與b共線,則a?b?a?b;④若a與b反向,則a???b
b其中正確命題的個(gè)數(shù)有(A)1個(gè)(B)2個(gè)(C)3個(gè)(D)4個(gè)
(2)下列結(jié)論正確的是()
??????????????(A)a?b?ab(B)a?b?a?b(C)若(a?b)c?(c?a)b?0
????????(D)若a與b都是非零向量,則a?b的充要條件為a?b?a?b
錯(cuò)解:(1)有學(xué)生認(rèn)為①②③④全正確,答案為4;也有學(xué)生認(rèn)為①或④是錯(cuò)的,答案為2或3;(2)A或B或C。
分析:學(xué)生對(duì)向量基礎(chǔ)知識(shí)理解不正確、與實(shí)數(shù)有關(guān)性質(zhì)運(yùn)算相混淆,致使選擇錯(cuò)誤。
??第(1)小題中,正確的應(yīng)該是①④,答案為2。共線向量(a與b共
?線)的充要條件中所存在的常數(shù)?可看作為向量b作伸縮變換成為另一個(gè)向量???????a所作的伸縮量;若a,b為非零向量,則共線的a與b滿足a與b同向時(shí)??????b??ba?a?,a與b反向時(shí)a??a?。
bb第(2)小題中,正確答案為(D)。學(xué)生的錯(cuò)誤多為與實(shí)數(shù)運(yùn)算相混淆所致。選擇支D同時(shí)要求學(xué)生明確向量垂直、兩個(gè)向量的數(shù)量積、向量的模之間互化方法,并進(jìn)行正確互化。
例2 設(shè)a、b是兩個(gè)不共線向量。AB=2a+kb BC=a+b CD=a-2b A、B、D共線則k=_____(k∈R)解:BD=BC+CD=a+b+a-2b=2a-b 2a+kb=λ(2a-b)=2λa-λb
∴ 2=2λ且 k=-λ
∴ k=-1 例3 梯形ABCD,且|AB|=2|DC|,M、N分別為DC、AB中點(diǎn)。AB=a AD=b 用a,b來標(biāo)DC、BC、MN。解:DC= 12AB=12a BC=BD+DC=(AD-AB)+DC =b-a+ a=b-a
2211MN=DN-DM=12a-b-a= a-b 4411例4 |a|=10 b=(3,-4)且a∥b求a
22解:設(shè)a=(x,y)則 x+y=100(1)
由a∥b得-4x-3y=0(2)
解(1)(2)得 x=6 y=-8。或 x=-6 y=8 ∴ a=(6,-8)或(-6,8)四. 歸納小結(jié)
1. 向量有代數(shù)與幾何兩種形式,要理解兩者的內(nèi)在聯(lián)系,善于從圖形中發(fā)現(xiàn)向量間的關(guān)系。
2. 對(duì)于相等向量,平行向量,共線向量等概念要區(qū)分清楚,特別注意零向量與任何向量共線這一情況。要善于運(yùn)用待定系數(shù)法。
五.作業(yè):
1、下列命題正確的是()
A.若|a|?0,則a?0 B.若|a|?|b|,則a?b或a??b
C.若a||b,則|a|?|b| D.若a?0,則?a?0
2、已知平行四邊形ABCD的三個(gè)頂點(diǎn)A(?2,1)、B(?1,3)、C(3,4),則頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為()
A.(1,2)B.(2,2)C.(2,1)D.(?2,?2)
3、設(shè)|a|?m(m?0),與a反向的單位向量是b0,則a用b0表示為
A.a(chǎn)?mb0 B.a(chǎn)??mb0 C.a(chǎn)?1mb01m D.a(chǎn)??b0
4、D、E、F分別為?ABC的邊BC、CA、AB上的中點(diǎn),且BC?a,CA?b,下列命題中正確命題的個(gè)數(shù)是()①AD??12a?b;②BE?a?12b;③CF??12a?12b;
④AD?BE?CF?0。
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
5、化簡:CE?AC?DE?AD=__________。
?????a?ba?3,b?(1,2)
6、已知向量,且,則a的坐標(biāo)_____________。
????2???
27、若a?1,b?2,?a?b??a?0,則a與b的夾角為______________。
???????
8、已知向量a?3e1?2e2,b?4e1?e2,其中e1?(1,0),e2?(0,1)????求(1)a?b;a?b??的值;(2)a與b的夾角。
9、如果向量a與b,c的夾角都是60?,而b?c,且|a|?|b|?|c|?1,求(a?2c)?(b?c)的值。
PQBC10、如圖,設(shè)O為?ABC內(nèi)一點(diǎn),PQ∥BC,且OB?b?t,OA?a,OC?c,試用a,b,c表示OP,OQ.
答案
基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練:D,C,D,2
達(dá)標(biāo)練習(xí): D,B,B,D,5,0; 6,(655655,—
355),(—,355)
102217,450,8,(1)a?b=10, a?b=52(2)?=arccos9,-1 10,OP=(1-t)a+tb, OQ=(1-t)a+tb
第五篇:29-第二章平面向量小結(jié)與復(fù)習(xí)
第二章平面向量章末復(fù)習(xí)(第2課時(shí))
教學(xué)目標(biāo)
重點(diǎn):平面向量數(shù)量積的定義及其坐標(biāo)表示;數(shù)量積的幾何意義、向量法在平面幾何中的應(yīng)用. 難點(diǎn):用向量法解決平面幾何問題時(shí),如何建立平面幾何與平面向量之間的聯(lián)系.
能力點(diǎn):在運(yùn)用向量方法解決平面幾何問題、力學(xué)問題與其他一些實(shí)際問題過程中,進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的運(yùn)
算能力和解決實(shí)際問題的能力.
教育點(diǎn):提高學(xué)生的認(rèn)知水平,為學(xué)生塑造良好的數(shù)學(xué)認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu).
自主探究點(diǎn):例題及變式的解題思路的探尋.
易錯(cuò)點(diǎn):(1)忽視兩向量垂直的概念是針對(duì)兩非零向量的而致錯(cuò);
(2)對(duì)兩向量夾角的定義理解不清致錯(cuò);
(3)把數(shù)的乘法的消去律運(yùn)用在向量的數(shù)量積運(yùn)算上而致錯(cuò);
(4)混淆點(diǎn)的坐標(biāo)與向量的坐標(biāo)致錯(cuò).
學(xué)法與教具
1.學(xué)法:講授法、討論法.2.教具:投影儀.
二、【知識(shí)梳理】
1.平面向量的數(shù)量積
(1)數(shù)量積的定義
已知兩個(gè)非零向量a與b,我們把數(shù)量abcos?叫做a與b的數(shù)量積(inner product)(或內(nèi)積),記作a?b,即a?b=abcos?,其中?是a與b的夾角.
(2)數(shù)量積的幾何意義
數(shù)量積a?b等于a的長度a與b在a方向上的投影bcos?的乘積,或等于b的長度b與a在b方向上的投影acos?的乘積.
(3)數(shù)量積的性質(zhì)
b?0. ①a?b?a?
②當(dāng)a與b同向時(shí),a?b=ab;當(dāng)a與b反向時(shí),a?b=?ab;特別地,a?a=a,所以
2a記作a2. a?a?
③a?b?ab
(4)數(shù)量積的運(yùn)算律
已知向量a、b、c和實(shí)數(shù)?,則:
b?b?a; ①a?
②(?a)?b??(a?b)?a?(?b); ③(a?b)?c?a?c?b?c.(5)數(shù)量積的坐標(biāo)表示
已知兩個(gè)非零向量a?(x1,y1),b?(x2,y2),則a?b?x1x2?y1y2. 由此可得:
2①a
?x1?y1或a
②a?b?x1x2?y1y2?0; ③設(shè)?為a、b的夾角,則cos??
a?b
?
|a||b|2.平面幾何中的向量方法
用向量法解決平面幾何問題的“三步曲”:(1)建立平面幾何與向量的聯(lián)系,用向量表示問題中涉及的幾何元素,將平面幾何問題轉(zhuǎn)化為向量問題;(2)通過向量運(yùn)算,研究幾何元素之間的關(guān)系,如距離、夾角等問題;(3)把運(yùn)算結(jié)果“翻譯”成幾何關(guān)系.
在上述步驟中,把平面幾何問題轉(zhuǎn)化為向量問題是解決問題的關(guān)鍵一步,轉(zhuǎn)化方法大致有兩種思路:第一,選取恰當(dāng)?shù)幕蛄浚坏诙⒆鴺?biāo)系.
3.向量法在物理中的應(yīng)用
向量有豐富的物理背景,向量的物理背景是位移、力、速度等,向量的數(shù)量積的物理背景是力所做的功.因此,用向量可以解決一些物理問題.向量在物理中的應(yīng)用,實(shí)際上是把物理問題轉(zhuǎn)化為向量問題,然后通過向量運(yùn)算解決向量問題,最后再用所獲的結(jié)果解釋物理現(xiàn)象.用向量法解決物理問題時(shí),應(yīng)作出相應(yīng)的圖形,以幫助我們建立數(shù)學(xué)模型.
三、【范例導(dǎo)航】
????????
例1(2012?天津)在△ABC中,∠A=90°,AB=1,AC=2.設(shè)點(diǎn)P,Q滿足 AP??AB,????????????????
CP??2,則?? AQ??1???AC,??R.若BQ?
????????????????????2????
2【分析】由題意可知AB?AC?0,根據(jù)BQ?CP?(??1)AC??AB??2,解方程可以求得?的值.????????????
??
c?0,【解答】如圖,設(shè)AB?b,AC?c,則b?1,c?2,b?
????????????????????????????
又BQ?BA?AQ??b?(1??)c,CP?CA?AP??c??b,????????由BQ?CP??2得,[??(1??)]?(???)?(??1??4(??1)????2,即3??2,所以??
2.3【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查兩個(gè)向量垂直的性質(zhì),兩個(gè)向量的加減法的法則,以及其幾何意義,兩個(gè)向量的數(shù)量積的運(yùn)算,屬于中檔題.??????2
變式訓(xùn)練1(2011·江蘇卷10)已知e1,e2是夾角為?的兩個(gè)單位向量,a?e1?2e2,b?ke1?e2, 若
?
?
??
a?b?0,則k的值為
答案:
4??
????????2?????解析:a?b??e1?2e2??ke?e?ke?1?2ke?e?2e?k?1?2kcos?0,??122???12?
13????
解得k?
.4
例2(2012·江蘇9)如圖,在矩形ABCD
中,AB?,BC?2,點(diǎn)E為BC的中點(diǎn),點(diǎn)F在邊CD
上,若AB?AFAE?BF的值是.【分析】根據(jù)所給的圖形,把已知向量用矩形的邊所在的向量來表示,求出要用的向量的模,表示出要求得向量的數(shù)量積,注意應(yīng)用垂直的向量的數(shù)量積等于0,得到結(jié)果.????????????????
????????????
【解答】因?yàn)锳F?AD?DF,?????????????????????????????????????????????
AB?AF?AB?AD?DF?AB?AD?AB?DF?AB?DF??
?
?
????
????DF?1CF?1.所以,????????????????????????????????????????AE?BF?AB?BE?BC?CF?AB?CF?BE?BC1)?1?2? 所以
???
?
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查平面向量的數(shù)量積的運(yùn)算.解題的關(guān)鍵是要把要用的向量表示成已知向量的和的形式.變式訓(xùn)練2(2012·湖南文15)如圖4,在平行四邊形ABCD中,AP⊥BD,垂足為P,AP?3且AP?AC=
答案:18
????????
????????????解析:設(shè)AC?BD?O,則AC?2AB?BO,??
所以,????????????????????????????????????????????????????????????2
AP?AC?AP?2AB?BO?2AP?AB?2AP?BO?2AP?AB?2AP?AP?PB?2AP?18
????
例3.證明:對(duì)于任意的a1、a2、b1、b2?R,恒有不等式?a1b1?a2b2??a1?a
2?
??b
12?b2?.
【分析】此題形式對(duì)學(xué)生較為熟悉,在不等式證明部分常用比較法證明,若利用向量知識(shí)求證,則關(guān)
【解答】設(shè)a?(a1,a2),b
?(b1,b2),222
則a?,b?b1?b2 b?a1b1?a2b2,a?a12?a2
因?yàn)閍?b?ab,b?a所以a?
b
所以?a1b1?a2b2??a1?a2
?
??b
2?b2?.【點(diǎn)評(píng)】
變式訓(xùn)練3.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,以原點(diǎn)為圓心,單位長度為半徑的圓上有兩點(diǎn)A(cos?,sin?),B(cos?,sin?),試用A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)表示?AOB的余弦值.答案:cos?AOB?cos?cos??sin?sin?
解析:因?yàn)锳(cos?,sin?),B(cos?,sin?),????????
所以O(shè)A?(cos?,sin?),OB?(cos?,sin?)
????????OA?OB
那么,cos?AOB??cos?cos??sin?sin?.OAOB
四、【解法小結(jié)】
1.準(zhǔn)確把握平面向量數(shù)量積的重要性質(zhì):設(shè)a?(x1,y1),b?(x2,y2)
(1)a?b?a? b?0?x1x2?y1y2?0,既可以用來證明兩向量垂直,也可以由垂直進(jìn)行有關(guān)計(jì)算;
a=a2?a
與a?(2)a?
轉(zhuǎn)化.
(3)cos??
?a?b
a、b的夾角,也可用來求?
|a||b|直線的夾角(向量的夾角與向量所在直線的夾角有區(qū)別),還可利用夾角的取值情況建立方程或不等式
用于求參數(shù)的值或范圍.
2.向量解決幾何問題就是把點(diǎn)、線、平面等幾何元素直接歸納為向量,對(duì)這些向量借助于它們之間的運(yùn)算進(jìn)行討論,然后把這些計(jì)算的結(jié)果 翻譯成關(guān)于點(diǎn)、線、平面的相應(yīng)結(jié)果,可以簡單表述為“形到向量?向量的運(yùn)算?數(shù)到形”.3.明確和掌握用向量研究物理問題的相關(guān)知識(shí):
(1)力、速度、加速度、位移的合成、力的分解就是向量的加減法,運(yùn)動(dòng)的疊加亦用到向量的合成;(2)動(dòng)量mv是數(shù)乘向量;
(3)功即是力F與所產(chǎn)生的位移s的數(shù)量積.五、【布置作業(yè)】
必做題: 1.(2012·遼寧卷)已知兩個(gè)非零向量a,b滿足|a+b|=|a-b|,則下面結(jié)論正確的是()A.a(chǎn)∥bB.a(chǎn)⊥bC.|a|=|b|D.a(chǎn)+b=a-b
π2.(2012·上海卷)在平行四邊形ABCD中,∠AAB、AD的長分別為2、1.若M、N
分別是邊
→→|BM||CN|→→
BC、CD,則AM·AN的取值范圍是________.
→→|BC||CD|
→→→→
3.(2012·北京卷)已知正方形ABCD的邊長為1,點(diǎn)E是AB邊上的動(dòng)點(diǎn),則DE·CB的值為__ __.DE·DC的最大值為________.
????????????????????????4.在邊長為1的正三角形ABC中,則AB?BC?BC?CA?CA?AB?________..必做題答案:
1.因?yàn)閨a+b|=|a-b|?(a+b)2=(a-b)2?a·b=0,所以a⊥b,答案選B.點(diǎn)評(píng):本小題主要考查向量的數(shù)量積以及性質(zhì).解題的突破口為對(duì)于模的理解,向量的模平方就等于向量的平方.
→→→→→→→→→
2.令BM=nBC(0≤n≤1),則DN=(1-n)DC,在平行四邊形ABCD中,AM=AB+nAD,AN=AD+(1-→→→→→→→n)AB,所以AM·AN=(AB+nAD)·[AD+(1-n)AB]=-n2-2n+5,→→而函數(shù)f(n)=-n2-2n+5在[0,1]上是單調(diào)遞減的,其值域?yàn)閇2,5],所以AM·AN的取值范圍是[2,5]. →→3.以D為坐標(biāo)原點(diǎn),DC與DA所在直線分別為x,y軸建立平面直角坐標(biāo)系,如圖所示,可知E(x,1),0≤x≤1,→→→→所以DE=(x,1),CB=(0,1),可得DE·CB=x×0+1×1=1.→→→→→因?yàn)镈C=(1,0),所以DE·DC=x,因?yàn)?≥x≥0,所以(DE·DC)max=1.????????????????????????
CA?CA?AB= 4.AB?BC?BC?
????????????????????????3?1??1??1?00
ABBCcos120?BCCAcos120?CAABcos1200??????????????
2?2??2??2?
點(diǎn)評(píng):利用數(shù)量積的定義求解時(shí),務(wù)必要注意兩向量夾角的大小.兩向量夾角的定義前提是兩向量的起
????????????????????????00
點(diǎn)要重合,對(duì)于本題要特別注意:向量AB與BC,BC與CA,CA與AB的夾角不是60,而是120.選做題:
???
1.已知向量a是以點(diǎn)A(3,-1)為起點(diǎn),且與向量b=(-3,4)垂直的單位向量,求a的終點(diǎn)坐標(biāo).2.如圖,在?ABC中,AD?DB,AE?EC,CD與BE交于F,證明:CF?2FD.選做題答案:
1.設(shè)a的終點(diǎn)坐標(biāo)為(m,n),則a=(m,n),
??
??3(m?3)?4(n?1)?0由題意? 2
2?(m?3)?(n?1)?
1由①得:n=
① ②
(3m-13)代入②得25m-15Om+2O9=O
419?11?m?,m?,???192118?15?2
5或?解得?∴a的終點(diǎn)坐標(biāo)是(,?)或(,?)
5555?n??2.?n??8.12?5?5??
點(diǎn)評(píng):向量的坐標(biāo)表示是終點(diǎn)坐標(biāo)減去起始點(diǎn)的坐標(biāo),所以向量的坐標(biāo)與點(diǎn)的坐標(biāo)既有聯(lián)系又有區(qū)別,2.本題選自《學(xué)生自主學(xué)習(xí)叢書·數(shù)學(xué)》P122,例2.
六、【教后反思】
1.本教案的亮點(diǎn)是:(1)用結(jié)構(gòu)圖呈現(xiàn)本章知識(shí),直觀簡明;(2)知識(shí)梳理部分十分詳實(shí)且分類明晰;(3)例題具有典型性且解法總結(jié)到位,變式練習(xí)有效,講練結(jié)合教學(xué)效果明顯;(4)在作業(yè)的布置上,選擇了部分高考題,對(duì)學(xué)生理解、鞏固知識(shí)能夠起到良好的作用.
2.本教案的弱項(xiàng)是:(1)有關(guān)平面向量數(shù)量積的應(yīng)用涉及題目較少,如夾角的計(jì)算、模的計(jì)算等;(2)向量法在物理中的應(yīng)用沒有涉及到,有待于進(jìn)一步補(bǔ)充.