高三数学平面向量的基本性质与运算1
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向量专题复习向量是高考的一个亮点,因为向量知识,向量观点在数学、物理等学科的很多分支有着广泛的应用,而它具有代数形式和几何形式的“双重身份”能融数形于一体,能与中学数学教学内容的许多主干知识综合,形成知识交汇点,所以高考中应引起足够的重视。
一、平面向量加、减、实数与向量积 (一)基本知识点提示1、重点要理解向量、零向量、向量的模、单位向量、平行向量、反向量、相等向量、两向量的夹角等概念。
2、了解平面向量基本定理和空间向量基本定理。
3、向量的加法的平行四边形法则(共起点)和三角形法则(首尾相接)。
4、向量形式的三角形不等式:||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |(试问:取等号的条件是什么?);向量形式的平行四边形定理:2(|a |2+|b |2)=|a -b |2+|a +b |25、实数与向量的乘法(即数乘的意义)实数λ与向量的积是一个向量,记λ,它的长度与方向规定如下:(1)|λa |=|λ|²|a |;(2)当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同;当λ<0时,λa 的方向与a 的方向相反;当λ=0时,λ=,方向是任意的.6、共线向量定理的应用:若≠,则∥⇔存在唯一实数对λ使得=λ⇔x 1y 2-x 2y 1=0(其中=(x 1,y 1),=(x 2,y 2)) (二)典型例题例1、O 是平面上一 定点,A 、B 、C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足).,0[||||+∞∈++=λλAC AB 则P 的轨迹一定通过△ABC 的( )A .外心B .内心C .重心D .垂心+是在∠BAC 的平分线上,∴选B例2、对于任意非零向量与,求证:|||-|||≤|±|≤||+||证明:(1)两个非零向量与不共线时,+的方向与,的方向都不同,并且||-||<|±|<||+||(3)两个非零向量a 与b 共线时,①a 与b 同向,则a +b 的方向与a 、b 相同且|a +b |=|a |+|b |.②a 与b 异向时,则a +b 的方向与模较大的向量方向相同,设|a |>||,则|+|=||-||.同理可证另一种情况也成立。
高三数学 平面向量的概念及运算 知识精讲 人教实验版(B )一. 教学内容:平面向量的概念及运算向量的概念、向量的线性运算、向量的分解和向量的坐标运算二. 课标要求:(1)平面向量的实际背景及基本概念通过力和力的分析等实例,了解向量的实际背景,理解平面向量和向量相等的含义,理解向量的几何表示;(2)向量的线性运算①通过实例,掌握向量加、减法的运算,并理解其几何意义;②通过实例,掌握向量数乘的运算,并理解其几何意义,以及两个向量共线的含义; ③了解向量的线性运算性质及其几何意义。
(3)平面向量的基本定理及坐标表示①了解平面向量的基本定理及其意义;②掌握平面向量的正交分解及其坐标表示;③会用坐标表示平面向量的加、减与数乘运算;④理解用坐标表示的平面向量共线的条件。
三. 命题走向本讲内容属于平面向量的基础性内容,与平面向量的数量积比较,出题量小。
以选择题、填空题考查本章的基本概念和性质,重点考查向量的概念、向量的几何表示、向量的加减法、实数与向量的积、两个向量共线的充要条件、向量的坐标运算等。
此类题难度不大,分值5~9分。
预测高考:(1)题型可能为1道选择题或1道填空题;(2)出题的知识点可能为以平面图形为载体表达平面向量、借助基向量表达交点位置或借助向量的坐标形式表达共线等问题。
【教学过程】一. 基本知识要点回顾1. 向量的概念①向量:既有大小又有方向的量。
向量一般用c b a ,,……来表示,或用有向线段的起点与终点的大写字母表示,如:AB 几何表示法AB ,a ;坐标表示法),(y x j y i x a =+= 。
向量的大小即向量的模(长度),记作|AB |,即向量的大小,记作|a |。
向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小。
②零向量:长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,0 与任意向量平行零向量a =0 ⇔|a |=0。
由于0的方向是任意的,且规定0平行于任何向量,故在有关向量平行(共线)的问题中务必看清楚是否有“非零向量”这个条件。
高中数学备课教案平面向量的引入与基本运算高中数学备课教案平面向量的引入与基本运算一、引言在高中数学教学中,平面向量是一个重要的概念。
通过引入平面向量的基本知识和运算规则,学生可以更好地理解和应用数学知识,提高解决实际问题的能力。
本教案将介绍平面向量的引入方法和基本运算规则。
二、引入平面向量1. 定义平面向量平面向量是具有大小和方向的几何对象,通常用箭头表示。
在二维平面中,平面向量可以表示为有序实数组成的二元组。
例如,向量AB可以表示为向量→AB=(x,y),其中x和y分别表示向量在x轴和y轴上的分量。
2. 表示平面向量平面向量可以用箭头表示,箭头的起点表示向量的起点,箭头的终点表示向量的终点。
常见的表示方法还包括使用坐标表示向量的分量,例如→AB=(3,4),表示向量AB的x轴分量为3,y轴分量为4。
3. 向量的模长和方向角向量的模长是指向量的长度,可以通过勾股定理求得,即∣→AB∣=√(x²+y²)。
向量的方向角是指向量与x轴的夹角α,可以通过三角函数求得,其中tan(α)=y/x。
三、平面向量的基本运算1. 向量的加法和减法向量的加法满足平行四边形法则,即→AB+→BC=→AC。
向量的减法可以通过向量加法和取负得到,即→AB-→BC=→AB+(-→BC)。
2. 向量的数量积向量的数量积也称为点乘,表示为→AB·→BC=|→AB||→BC|cosθ,其中θ为向量→AB和→BC之间的夹角。
若两向量夹角为直角,则向量的数量积为0,即→AB·→BC=0。
3. 向量的数量积的性质向量数量积具有以下性质:- 交换律:→AB·→BC=→BC·→AB- 分配律:(→AB+→BC)·→CD=→AB·→CD+→BC·→CD4. 向量的向量积向量的向量积也称为叉乘,表示为→AB×→BC=|→AB||→BC|sinθn,其中θ为向量→AB和→BC之间的夹角,n为单位法向量。
高三数学平面向量基本定理及坐标表示试题答案及解析1.已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,离心率为,椭圆上的点到焦点距离的最大值为.(1)求椭圆的标准方程;(2)若过点的直线与椭圆交于不同的两点,且,求实数的取值范围.【答案】(1)(2)【解析】(1)设所求的椭圆方程为:由题意:所求椭圆方程为:.(2)若过点的斜率不存在,则.若过点的直线斜率为,即:时,直线的方程为由因为和椭圆交于不同两点所以,所以①设由已知,则②③将③代入②得:整理得:所以代入①式得,解得.所以或.综上可得,实数的取值范围为:.2.(2013•湖北)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()A.B.C.D.【答案】A【解析】,,则向量方向上的投影为:•cos<>=•===,故选A.3.如图,在正方形ABCD中,E为AB的中点,P为以A为圆心,AB为半径的圆弧上的任意一点,设向量.【答案】【解析】以为原点,以所在直线为轴,建立平面直角坐标系.设正方形的边长为,则设 .又向量所以,∴,∴,∴.由题意得∴当时,同时,时,取最小值为.【考点】平面向量的坐标运算,三角函数的性质.4.如图,在直角梯形ABCD中,AB//CD,AB=2,AD=DC=1,P是线段BC上一动点,Q是线段DC上一动点,,则的取值范围是.【答案】【解析】解:建立平面直角坐标系如图所示,则因为,所以所以,, 所以, 故答案应填.【考点】1、平面向量基本定理;2、向量的坐标表示;3、向量的数量积;4、一元二次函数的最值.5. 如图,△ABC 中,D 为BC 的中点,G 为AD 的中点,过点G 任作一直线MN 分别交AB 、AC 于M 、N 两点.若=x ,=y ,求的值.【答案】4 【解析】设=a ,=b ,则=x a ,=y b ,== (+)= (a +b ).∴=-= (a +b )-x a =a +b ,=-=y b -x a =-x a +y b . ∵与共线,∴存在实数λ,使=λ.∴a +b =λ(-x a +y b )=-λx a +λy b .∵a 与b 不共线,∴消去λ,得=4.6. 已知点O (0,0),A 0(0,1),A n (6,7),点A 1,A 2,…,A n -1(n ∈N ,n ≥2)是线段A 0A n 的n 等分点,则| ++…+OA n -1+|等于( ) A .5n B .10n C .5(n +1) D .10(n +1)【答案】C【解析】取n =2,,则++=(0,1)+(3,4)+(6,7)=(9,12),所以| ++|==15,把n =2代入选项中,只有5(n +1)=15,故排除A 、B 、D ,选C.7. 已知向量a=(cosθ,sinθ),b=(,-1),则|2a-b|的最大值为( ) A .4 B .4 C .16D .8【答案】B【解析】∵2a-b=(2cosθ-,2sinθ+1), ∴|2a-b|===故最大值为4.8. 已知向量a=(1,-2),b=(m,4),且a ∥b,那么2a-b=( )A.(4,0)B.(0,4)C.(4,-8)D.(-4,8)【答案】C【解析】由a∥b,得4=-2m,∴m=-2,∴b=(-2,4),∴2a-b=2(1,-2)-(-2,4)=(4,-8).9.已知向量a=(cosα,-2),b=(sinα,1)且a∥b,则tan(α-)等于()A.3B.-3C.D.-【答案】B【解析】选B.∵a=(cosα,-2), b=(sinα,1)且a∥b,∴=(经分析知cosα≠0),∴tanα=-.∴tan(α-)===-3,故选B.【方法技巧】解决向量与三角函数的综合题的方法向量与三角函数的结合是近几年高考中出现较多的题目,解答此类题目的关键是根据条件将所给的向量问题转化为三角问题,然后借助三角恒等变换再根据三角求值、三角函数的性质、解三角形的问题来解决.10.已知向量a=(3,1),b=,若a+λb与a垂直,则λ等于________.【答案】4【解析】根据向量线性运算、数量积运算建立方程求解.由条件可得a+λb=,所以(a+λb)⊥a⇒3(3-λ)+1+λ=0⇒λ=4.11.设向量,,若满足,则( )A.B.C.D.【答案】D【解析】因为,所以, ,解得:,故选D.【考点】向量共线的条件.12.在所在的平面内,点满足,,且对于任意实数,恒有,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】过点作,交于,是边上任意一点,设在的左侧,如图,则是在上的投影,即,即在上的投影,,令,,,,故需要,,即,为的中点,又是边上的高,是等腰三角形,故有,选C.【考点】共线向量,向量的数量积.13.已知向量,若,则的最小值为.【答案】4【解析】,所以.【考点】1、向量的平行关系;2、向量的模;3、重要不等式14.已知向量,向量,且,则的值是()A.B.C.D.【答案】C.【解析】,,即得.【考点】向量的坐标运算.15.已知点,,则与共线的单位向量为()A.或B.C.或D.【答案】C【解析】因为点,,所以,,与共线的单位向量为.【考点】向量共线.16.已知向量,,若,则实数等于.【答案】.【解析】,两边平方得,则有,化简得,即,解得.【考点】平面向量的模、平面向量的坐标运算17.在中,已知,且,则( )A.B.C.D.【答案】A【解析】因为,,所以,,,故选A。