(完整版)平面向量题型及方法
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平面向量中的基本方法一、向量基本不等式向量基本不等式:b a b a ⋅≥+222,()42b a b a +≤⋅当且仅当b a =时取等【例1】已知平面向量a 、b 满足1422=+⋅+b b a a,则a +2的最大值是.【练习1】已知平面向量a 、b 满足12922=+⋅+b b a a,则a +3的最大值是.【例2】已知平面向量a 、b满足32≤a ,则b a ⋅的最小值是.【练习2】已知平面向量a 、b满足323≤-a ,则b a ⋅的最小值是.向量三角不等式:+≤±≤-,当向量a 、b 共线时,取等推论:y x y x y x +≤±≤-,Ry x ∈,{}y x y x y x -+=+,max ,{}y x y x y x -+=-,min【例3】已知平面向量a 、b 是非零向量,且12=-a ,2=-,则-的最大值是.【练习3】已知平面向量a 、b 是非零向量,且22=+a ,310=-,则的最大值是.【例4】已知平面向量a 、b 1=2=,若对任意单位向量e ,6≤+,ba ⋅的取值范围是.【练习4】已知平面向量a 、b 1=21=,若对任意单位向量e 26≤+,b a ⋅的取值范围是.向量回路恒等式:CBAD CD AB +=+【例5】在平面凸四边形ABCD 中,已知2=AB ,N M ,分别是边BC AD ,的中点,且23=MN .若()1=-⋅BC AD MN ,则=⋅CD AB .【练习5】在平面四边形ABCD 中,设3=AC ,2=BD ,则()()=++AD BC CD AB .四、向量对角线定理向量对角线定理:记D C B A 、、、是空间中的任意四点,则有⎪⎭⎫--+=⋅21BD AC 【例6】在四边形ABCD 中,已知F E ,分别是边BC AD ,的中点,且m BC AD =⋅,n BD AC =⋅,2=AB ,1=EF ,3=CD ,则=-n m .五、互换系数恒等式若向量a ,b =,则有a a μλ+=+【例7】已知a ,b ,c 是平面内的三个单位向量,且b a ⊥,b a +++23的最小值为.【练习7】已知a ,b ,c o60=,的最小值为.六、极化恒等式极化恒等式的代数形式:()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++=⋅2241b a b a b a 极化恒等式的对偶形式:()()22222b a b a b a -++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+【例8】已知a ,b 是满足31≤≤,31≤≤,31≤≤,的取值范围是.【练习8】已知a ,b 是满足31≤≤,31≤≤3≤+,的取值范围是.【例9】已知a ,b 是满足31≤≤,31≤≤,31≤≤,则b a ⋅的取值范围是.【例10】在四边形ABCD 中,已知O 分别是边BD 的中点,且7-=⋅AD AB ,3=OA ,5=OC ,则=⋅DC BC .【练习9】在ABC ∆中,已知D 分别是边BC 的中点,F E ,分别是边AD 的两个三等份点,且4=⋅CA BA ,1-=⋅CF BF ,则=⋅CE BE .【练习10】如图,在同一平面内,点A 位于两直线n m ,同侧,且A 到于两直线n m ,的距离分别为3,1点C B ,分别在n m ,5=+,则AC AB ⋅最大值为.【例11】在ABC ∆中,F E ,分别是边AC AB ,的中点,P 在EF 的上,若ABC ∆的面积为2,则2BC PC PB +⋅最小值为.【练习11】已知AB 中为圆O 的直径,M 为弦CD 的一点,8=AB ,6=CD ,则MB MA ⋅的取值范围是.七、矩形大法点O 矩形ABCD 所在平面内任意一点,则有:2222OD OB OC OA +=+【例12】在直角ABC ∆中,D 为斜边AB 的中点,P 为CD=.【练习12】在平面内,若21AB AB ⊥1==,21AB AB AP +=21<的取值范围是.。
高中数学第六章平面向量及其应用考点题型与解题方法单选题1、在△ABC 中,若AB⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ <0,则△ABC -定是( ) A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等边三角形 答案:C分析:根据向量的数量积的运算公式,求得cosA <0,得到A 为钝角,即可求解. 由向量的数量积的运算公式,可得AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |cosA <0,即cosA <0, 因为A ∈(0,π),所以A 为钝角,所以△ABC -定是钝角三角形. 故选:C.2、已知a ,b ⃗ 是不共线的向量,OA ⃗⃗⃗⃗⃗ =λa +μb ⃗ ,OB ⃗⃗⃗⃗⃗ =3a −2b ⃗ ,OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =2a −3b ⃗ ,若A,B,C 三点共线,则实数λ,µ满足( )A .λ=μ−5B .λ=μ+5C .λ=μ−1D .λ=μ+1 答案:B解析:根据向量的线性运算方法,分别求得AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(3−λ)a −(2+μ)b ⃗ ,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =−a −b ⃗ ; 再由AB⃗⃗⃗⃗⃗ //BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,得到3−λ=−(2+μ),即可求解. 由OA ⃗⃗⃗⃗⃗ =λa +μb ⃗ ,OB ⃗⃗⃗⃗⃗ =3a −2b ⃗ ,OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =2a −3b⃗ , 可得AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =OB ⃗⃗⃗⃗⃗ −OA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(3−λ)a −(2+μ)b ⃗ ,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =OC ⃗⃗⃗⃗⃗ −OB ⃗⃗⃗⃗⃗ =−a −b ⃗ ; 若A,B,C 三点共线,则AB ⃗⃗⃗⃗⃗ //BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,可得3−λ=−(2+μ),化简得λ=μ+5. 故选:B.3、在△ABC 中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c ,且B =π3,b =3,a =√3,则c =( ). A .√3B .2√3C .3−√3D .3 答案:B分析:利用余弦定理可构造方程直接求得结果.在△ABC 中,由余弦定理得:b 2=a 2+c 2−2accosB =3+c 2−√3c =9,即c 2−√3c −6=0,解得:c =−√3(舍),∴c =2√3.c故选:B.4、已知非零向量a →与b →共线,下列说法不正确的是( ) A .a →=b →或a →=−b →B .a →与b →平行C .a →与b →方向相同或相反D .存在实数λ,使得a →=λb →答案:A分析:根据向量共线的概念,以及向量共线定理,逐项判断,即可得出结果. 非零向量a →与b →共线,对于A ,a →=λb →,λ≠0,故A 错误;对于B ,∵向量a →与b →共线,∴向量a →与b →平行,故B 正确; 对于C ,∵向量a →与b →共线,∴a →与b →方向相同或相反,故C 正确; 对于D ,∵a →与b →共线,∴存在实数λ,使得a →=λb →,故D 正确. 故选:A.5、已知向量a =(−1,m ),b ⃗ =(m +1,2),且a ⊥b ⃗ ,则m =( ) A .2B .−2C .1D .−1 答案:C分析:由向量垂直的坐标表示计算.由题意得a ⋅b ⃗ =−m −1+2m =0,解得m =1 故选:C .6、已知f (x )=sin (ωx +π6)+cosωx (ω>0),将f (x )图象上的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变时),得到g (x )的图象.g (x )的部分图象如图所示(D 、C 分别为函数的最高点和最低点):其中CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |22,则ω=( )A .π4B .π2C .πD .2π 答案:C分析:先求出g (x )的解析式,再利用CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |22得到cos∠ACB =12,进而求出|AB |=2,所以T =2×2=4,ω=π 由f (x )=√32sinωx +32cosωx =√3sin (ωx +π3),∴g (x )=√3sin (12ωx +π3),因为D 、C 分别为函数的最高点和最低点,所以DA =AC =CB ,由CA⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |22,即|CA ⃗⃗⃗⃗⃗ |2⋅cos∠ACB =|AD |22∴cos∠ACB =12,∴△ACB 为正三角形,又△ABC 的高为√3, ∴|AB |=2 ∴T =2×2=4, ∴即2π12ω=4πω=4,∴ω=π, 故选:C .7、某人先向东走3km ,位移记为a →,接着再向北走3km ,位移记为b →,则a →+b →表示( ) A .向东南走3√2km B .向东北走3√2km C .向东南走3√3km D .向东北走3√3km 答案:B分析:由向量的加法进行求解.由题意和向量的加法,得a →+b →表示先向东走3km ,再向北走3km,即向东北走3√2km.故选:B.8、在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,S为△ABC的面积,且2S=a2−(b−c)2,则2b2+c2bc 的取值范围为()A.(4315,5915)B.[2√2,4315)C.[2√2,5915)D.[2√2,+∞)答案:C分析:根据余弦定理和△ABC的面积公式,结合题意求出sinA、cosA的值,再用C表示B,求出bc =sinBsinC的取值范围,即可求出2b2+c2bc的取值范围.解:在△ABC中,由余弦定理得a2=b2+c2−2bccosA,且△ABC的面积S=12bcsinA,由2S=a2−(b−c)2,得bcsinA=2bc−2bccosA,化简得sinA+2cosA=2,又A∈(0,π2),sin2A+cos2A=1,联立得5sin2A−4sinA=0,解得或sinA=0(舍去),所以bc =sinBsinC=sin(A+C)sinC=sinAcosC+cosAsinCsinC=45tanC+35,因为△ABC为锐角三角形,所以0<C<π2,B=π−A−C<π2,所以π2−A<C<π2,所以tanC>tan(π2−A)=1tanA=34,所以1tanC∈(0,43),所以bc∈(35,53),设bc =t,其中t∈(35,53),所以2b2+c2bc=2bc+cb=2t+1t=2(t+12t),由对勾函数单调性知y=2t+1t 在(35,√22)上单调递减,在(√22,53)上单调递增,当t=√22时,y=2√2;当t=35时,y=4315;当t=53时,y=5915;所以y∈[2√2,5915),即2b2+c2bc的取值范围是[2√2,5915).故选:C.小提示:关键点点睛:由2b2+c2bc =2bc+cb,所以本题的解题关键点是根据已知及bc=sinBsinC=sin(A+C)sinC=4 sin5AsinAcosC+cosAsinCsinC=45tanC+35求出bc的取值范围.多选题9、等边三角形ABC 中,BD →=DC →,EC →=2AE →,AD 与BE 交于F ,则下列结论正确的是( ) A .AD →=12(AB →+AC →)B .BE →=23BC →+13BA →C .AF →=12AD →D .BF →=12BA →+13BC →答案:AC分析:可画出图形,根据条件可得出D 为边BC 的中点,从而得出选项A 正确; 由EC →=2AE →可得出AE →=13AC →,进而可得出BE →=13BC →+23BA →,从而得出选择B 错误;可设AF →=12AD →,进而得出AF →=λ2AB →+3λ2AE →,从而得出λ=12,进而得出选项C 正确;由AF →=12AD →即可得出BF →=12BA →+14BC →,从而得出选项D 错误. 如图,∵BD →=DC →,∴D 为BC 的中点,∴AD →=12(AB →+AC →),∴A 正确; ∵EC →=2AE →,∴AE →=13AC →=13(BC →−BA →),∴BE →=BA →+AE →=BA →+13(BC →−BA →)=13BC →+23BA →,∴ B 错误;设AF →=λAD →=λ2AB →+λ2AC →=λ2AB →+3λ2AE →,且B ,F ,E 三点共线,∴λ2+3λ2=1,解得λ=12,∴AF →=12AD →,∴C 正确;BF →=BA →+AF →=BA →+12AD →=BA →+12(BD →−BA →)=BA →+14BC →−12BA →=12BA →+14BC →,∴D 错误. 故选:AC10、已知△ABC 是边长为2的等边三角形,D ,E 分别是AC,AB 上的点,且AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =EB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =2DC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,BD 与CE 交于点O ,则( )A .OC ⃗⃗⃗⃗⃗ +EO ⃗⃗⃗⃗⃗ =0⃗B .AB⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CE ⃗⃗⃗⃗⃗ =0 C .|OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +OC ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√3D .ED ⃗⃗⃗⃗⃗ 在BC ⃗⃗⃗⃗⃗ 方向上的投影为76 答案:BD解析:可证明EO =CE ,结合平面向量线性运算法则可判断A ;由AB⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥CE ⃗⃗⃗⃗⃗ 结合平面向量数量积的定义可判断B ;建立直角坐标系,由平面向量线性运算及模的坐标表示可判断C ;由投影的计算公式可判断D. 因为△ABC 是边长为2的等边三角形,AE⃗⃗⃗⃗⃗ =EB ⃗⃗⃗⃗⃗ , 所以E 为AB 的中点,且CE ⊥AB ,以E 为原点如图建立直角坐标系,则E (0,0),A (−1,0),B (1,0),C(0,√3),由AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =2DC ⃗⃗⃗⃗⃗ 可得AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =23AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(23,2√33),则D (−13,2√33), 取BD 的中点G ,连接GE ,易得GE//AD 且GE =12AD =DC , 所以△CDO ≌△EGO ,EO =CO ,则O (0,√32), 对于A ,OC⃗⃗⃗⃗⃗ +EO ⃗⃗⃗⃗⃗ =EC ⃗⃗⃗⃗⃗ ≠0⃗ ,故A 错误;对于B ,由AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥CE ⃗⃗⃗⃗⃗ 可得AB⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CE ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,故B 正确; 对于C ,OA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,−√32),OB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,−√32),OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,√32),OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−13,√36), 所以OA⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +OC ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−13,−√33),所以|OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB⃗⃗⃗⃗⃗ +OC ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=23,故C 错误; 对于D ,BC⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,√3),ED ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−13,2√33), 所以ED ⃗⃗⃗⃗⃗ 在BC ⃗⃗⃗⃗⃗ 方向上的投影为BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅ED ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |BC⃗⃗⃗⃗⃗ |=13+22=76,故D 正确.故选:BD.小提示:关键点点睛:建立合理的平面直角坐标系是解题关键. 11、下列说法中错误的是( ). A .若a //b ⃗ ,b ⃗ //c ,c //d ,则a //d B .若|a |=|b ⃗ |且a //b ⃗ ,则a =b⃗ C .若a ,b ⃗ 非零向量且|a +b ⃗ |=|a −b ⃗ |,则a ⊥b ⃗ D .若a //b ⃗ ,则有且只有一个实数λ,使得a =λb ⃗ 答案:ABD分析:对于题中所给的条件与结论需要考虑周全,可以得出结论. A 选项,当b ⃗ ,c 中至少有一个0⃗ 时,a 与d 可能不平行,故A 错误; B 选项,由|a |=|b ⃗ |且a //b ⃗ ,可得a =b ⃗ 或a =−b⃗ ,故B 错误; C 选项,|a +b ⃗ |=|a −b ⃗ |,根据数量积规则,则两边平方化简可得a ⋅b ⃗ =0, ∴a ⊥b⃗ ,故C 正确; D 选项,根据向量共线基本定理可知当a ,b⃗ 都为非零向量时成立, a 为零向量时也成立(λ=0) ,若b ⃗ =0⃗ 时,λ 不存在,但b ⃗ //a (零向量与所有的向量共线),故D 错误; 故选:ABD.12、下列说法错误的是( )A .若a //b ⃗ ,则存在唯一实数λ使得a =λb⃗ B .两个非零向量a ,b ⃗ ,若|a −b ⃗ |=|a |+|b ⃗ |,则a 与b⃗ 共线且反向C .已知a =(1,2),b ⃗ =(1,1),且a 与a +λb ⃗ 的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是(−53,+∞) D .在△ABC 中,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CA ⃗⃗⃗⃗⃗ =CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则△ABC 为等腰三角形 答案:AC分析:若a =b ⃗ =0⃗ 可判断A ;将已知条件两边平方再进行数量积运算可判断B ;求出a +λb ⃗ 的坐标,根据a ⋅(a +λb ⃗ )>0且a 与a +λb ⃗ 不共线求出λ的取值范围可判断C ;取AC 的中点D ,根据向量的线性运算可得CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0可判断D ,进而可得正确选项. 对于A :若a =b ⃗ =0⃗ 满足a //b⃗ ,则实数λ不唯一,故选项A 错误; 对于B :两个非零向量a ,b ⃗ ,若|a −b ⃗ |=|a |+|b ⃗ |,则(a −b ⃗ )2=(|a |+|b⃗ |)2, 所以a 2+b ⃗ 2−2a ⋅b ⃗ =|a |2+|b ⃗ |2+2|a ||b ⃗ |,可得2a ⋅b ⃗ =2|a ||b ⃗ |⋅cos 〈a ⋅b ⃗ 〉=−2|a ||b ⃗ |,cos 〈a ⋅b ⃗ 〉=−1,因为0≤〈a ⋅b ⃗ 〉≤π,所以〈a ⋅b ⃗ 〉=π,所以a 与b⃗ 共线且反向,故选项B 正确; 对于C :已知a =(1,2),b ⃗ =(1,1),所以a +λb ⃗ =(1+λ,2+λ),若a 与a +λb ⃗ 的夹角为锐角,则a ⋅(a +λb ⃗ )=1+λ+2(2+λ)>0,解得:λ>−53,当λ=0时,a +λb ⃗ =a ,此时a 与a +λb ⃗ 的夹角为0,不符合题意,所以λ≠0,所以λ的取值范围是(−53,0)∪(0,+∞),故选项C 不正确;对于D :在△ABC 中,取AC 的中点D ,由BC⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CA ⃗⃗⃗⃗⃗ =CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,得CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(BC ⃗⃗⃗⃗⃗ −AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )=CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +BA ⃗⃗⃗⃗⃗ )=CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅2BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,故BD 垂直平分AC ,所以△ABC 为等腰三角形,故选项D 正确. 故选:AC .13、有下列说法,其中错误的说法为 A .若a //b ⃗ ,b ⃗ //c ,则a //cB .若2OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +3OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,S ΔAOC ,S ΔABC 分别表示ΔAOC ,ΔABC 的面积,则S ΔAOC :S ΔABC =1:6 C .两个非零向量a ,b ⃗ ,若|a −b ⃗ |=|a |+|b ⃗ |,则a 与b ⃗ 共线且反向D .若a //b ⃗ ,则存在唯一实数λ使得a =λb ⃗ 答案:AD分析:对每一个选项逐一分析判断得解.A. 若a //b ⃗ ,b ⃗ //c ,则a //c ,如果a ,c 都是非零向量,b ⃗ =0⃗ ,显然满足已知条件,但是结论不一定成立,所以该选项是错误的;B. 如图,D,E 分别是AC,BC 的中点,2OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +3OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =0⃗ ,∴2(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OC ⃗⃗⃗⃗⃗ )+(OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +OC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=0⃗ ,∴4OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +2OE ⃗⃗⃗⃗⃗ =0⃗ ,∴OE ⃗⃗⃗⃗⃗ =−2OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ , 所以OD =16AB,则S ΔAOC :S ΔABC =1:6,所以该选项是正确的;C. 两个非零向量a ,b ⃗ ,若|a −b ⃗ |=|a |+|b ⃗ |,则a 与b ⃗ 共线且反向,所以该选项是正确的;D. 若a //b ⃗ ,如果a 是非零向量,b ⃗ =0⃗ ,则不存在实数λ使得a =λb ⃗ ,所以该选项是错误的. 故选A,D小提示:本题主要考查平面向量的运算,考查向量的平行及性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题. 填空题14、已知P ,Q 分别是四边形ABCD 的对角线AC 与BD 的中点,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =a ,DA ⃗⃗⃗⃗⃗ =b ⃗ ,且a ,b ⃗ 是不共线的向量,则向量PQ⃗⃗⃗⃗⃗ =___________. 答案:−12a −12b⃗ 分析:取AB 的中点E ,连接PE,QE ,然后利用向量的加法法则和三角形中位线定理求解. 如图,取AB 的中点E ,连接PE,QE ,因为P ,Q 分别是四边形ABCD 的对角线AC 与BD 的中点,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =a ,DA ⃗⃗⃗⃗⃗ =b⃗ 所以PE ⃗⃗⃗⃗⃗ =12CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =−12a ,EQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =12AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =−12b ⃗ , 所以PQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =PE ⃗⃗⃗⃗⃗ +EQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =12CB ⃗⃗⃗⃗⃗ +12AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =−12a −12b⃗ .所以答案是:−12a−12b⃗15、在△ABC中,若a=2,c=2√3,cosC=−12,M是BC的中点,则AM的长为____________.答案:√7分析:在△ABC中,由余弦定理求出b=2,进而,在△AMC中,由余弦定理可得AM.在△ABC中,由余弦定理c2=b2+a2−2abcosC得b2+2b−8=0,又b>0,所以b=2.在△AMC中,CA=b=2,CM=a2=1,由余弦定理得AM2=CA2+CM2−2CA⋅CM⋅cosC=22+12−2×2×1×(−12)=7,所以AM=√7.所以答案是:√7.16、在△ABC中,cos∠BAC=−13,AC=2,D是边BC上的点,且BD=2DC,AD=DC,则AB等于 ___.答案:3分析:运用余弦定理,通过解方程组进行求解即可.设DC=x,AB=y,因为BD=2DC,AD=DC,所以BC=3x,AD=DC=x,在△ADC中,由余弦定理可知:cosC=AC2+CD2−AD22AC⋅DC =4+x2−x24x=1x,在△ABC中,由余弦定理可知:cosC=AC2+CB2−AB22AC⋅BC =4+9x2−y212x,于是有4+9x2−y212x =1x⇒9x2−y2=8(1),在△ABC中,由余弦定理可知:cosA=AB2+CA2−CB22AB⋅AC =y2+4−9x24y=−13,⇒27x2−3y2−4y=12(2),把(1)代入(2)中得,y=3,所以答案是:3解答题17、记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c﹐已知sinCsin(A−B)=sinBsin(C−A).(1)若A=2B,求C;(2)证明:2a2=b2+c2答案:(1)5π8;(2)证明见解析.分析:(1)根据题意可得,sinC=sin(C−A),再结合三角形内角和定理即可解出;(2)由题意利用两角差的正弦公式展开得sinC(sinAcosB−cosAsinB)=sinB(sinCcosA−cosCsinA),再根据正弦定理,余弦定理化简即可证出.(1)由A=2B,sinCsin(A−B)=sinBsin(C−A)可得,sinCsinB=sinBsin(C−A),而0<B<π2,所以sinB∈(0,1),即有sinC=sin(C−A)>0,而0<C<π,0<C−A<π,显然C≠C−A,所以,C+C−A=π,而A=2B,A+B+C=π,所以C=5π8.(2)由sinCsin(A−B)=sinBsin(C−A)可得,sinC(sinAcosB−cosAsinB)=sinB(sinCcosA−cosCsinA),再由正弦定理可得,accosB−bccosA=bccosA−abcosC,然后根据余弦定理可知,1 2(a2+c2−b2)−12(b2+c2−a2)=12(b2+c2−a2)−12(a2+b2−c2),化简得:2a2=b2+c2,故原等式成立.18、如图,有一景区的平面图是一个半圆形,其中O为圆心,直径AB的长为2km,C,D两点在半圆弧上,且BC=CD,设∠COB=θ;(1)当θ=π12时,求四边形ABCD的面积.(2)若要在景区内铺设一条由线段AB,BC,CD和DA组成的观光道路,则当θ为何值时,观光道路的总长l 最长,并求出l的最大值.答案:(1)√6−√24+14;(2)5分析:(1)把四边形ABCD分解为三个等腰三角形:△COB,△COD,△DOA,利用三角形的面积公式即得解;(2)利用θ表示(1)中三个等腰三角形的顶角,利用正弦定理分别表示BC,CD和DA,令t=sinθ2,转化为二次函数的最值问题,即得解.(1)连结,则∠COD=π12,∠AOD=5π6∴四边形ABCD的面积为2×12×1×1×sinπ12+12×1×1×sin5π6=√6−√24+14(2)由题意,在△BOC中,∠OBC=π−θ2,由正弦定理BC sinθ=OBsin(π−θ2)=1cosθ2∴BC=CD=sinθcosθ2=2sinθ2同理在△AOD中,∠OAD=θ,∠DOA=π−2θ,由正弦定理DAsin(π−2θ)=ODsinθ∴DA=sin2θsinθ=2cosθ∴l=2+4sin θ2+2cosθ=2+4sinθ2+2(1−2sin2θ2),0<θ<π2OD令t =sin θ2(0<t <√22) ∴l =2+4t +2(1−2t 2)=4+4t −4t 2=−4(t −12)2+5 ∴t =12时,即θ=π3,l 的最大值为5 小提示:本题考查了三角函数和解三角形综合实际应用问题,考查了学生综合分析,数学建模,转化划归,数学运算能力,属于较难题。
平面向量一.向量的基本概念与基本运算1①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 u u u r 几何表示法 AB u u u r ,a ;坐标表示法,(y x yj xi a向量的大小即向量的模(长度),记作|AB u u u r |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0r 的方向是任意的,且规定0r 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.(注意与0的区别) ③单位向量:模为1个单位长度的向量向量0a 为单位向量 |0a|=1④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量任意一组平行向量都可以移到同一直线上方向相同或相反的向量,称为平行向量记作a ∥b由于向量可以进行任意的平移(即自由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量相等向量经过平移后总可以重合,记为b a大小相等,方向相同),(),(2211y x y x2121y y x x2求两个向量和的运算叫做向量的加法设,AB a BC b u u u r u u u r r r ,则a +b r =AB BC u u ur u u u r =AC uuu r(1)a a a 00;(2)向量加法满足交换律与结合律;向量加法有“三角形法则”与“平行四边形法则”:(1)用平行四边形法则时,两个已知向量是要共始点的,和向量是始点与已知向量的始点重合的那条对角线,而差向量是另一条对角线,方向是从减向量指向被减向量 (2) 三角形法则的特点是“首尾相接”,由第一个向量的起点指向最后一个向量的终点的有向线段就表示这些向量的和;差向量是从减向量的终点指向被减向量的终点当两个向量的起点公共时,用平行四边形法则;当两向量是首尾连接时,用三角形法则.向量加法的三角形法则可推广至多个向量相加:AB BC CD PQ QR AR u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u rL ,但这时必须“首尾相连”.3① 相反向量:与a 长度相等、方向相反的向量,叫做a的相反向量记作a,零向量的相反向量仍是零向量关于相反向量有: (i ))(a =a; (ii) a +(a )=(a )+a =0 ; (iii)若a 、b是互为相反向量,则a =b ,b =a ,a +b =0 ②向量减法:向量a 加上b 的相反向量叫做a 与b的差,记作:(b a b a求两个向量差的运算,叫做向量的减法③作图法:b a 可以表示为从b 的终点指向a 的终点的向量(a 、b有共同起点)4①实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa,它的长度与方向规定如下:(Ⅰ)a a;(Ⅱ)当0 时,λa 的方向与a 的方向相同;当0 时,λa 的方向与a的方向相反;当0 时,0a ,方向是任意的②数乘向量满足交换律、结合律与分配律5向量b 与非零向量a共线 有且只有一个实数 ,使得b =a6如果21,e e 是一个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21, 使:2211e e a ,其中不共线的向量21,e e叫做表示这一平面内所有向量的一组基底7特别注意:(1)向量的加法与减法是互逆运算(2)相等向量与平行向量有区别,向量平行是向量相等的必要条件 (3)向量平行与直线平行有区别,直线平行不包括共线(即重合),而向量平行则包括共线(重合)的情况(4)向量的坐标与表示该向量的有向线条的始点、终点的具体位置无关,只与其相对位置有关二.平面向量的坐标表示 1在直角坐标系中,分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量,i j r r作为基底量的基本定理知,该平面内的任一向量a r 可表示成a xi yj r r r,由于a r 与数对(x,y)是一一对应的,因此把(x,y)叫做向量a r 的坐标,记作a r =(x,y),其中x 叫作a r在x 轴上的坐标,y叫做在y 轴上的坐标(1)相等的向量坐标相同,坐标相同的向量是相等的向量(2)向量的坐标与表示该向量的有向线段的始点、终点的具体位置无关,只与其相对位置有关2(1) 若 1122,,,a x y b x y r r ,则 1212,a b x x y y rr (2) 若 2211,,,y x B y x A ,则 2121,AB x x y y u u u r(3) 若a r =(x,y),则 a r=( x, y)(4) 若 1122,,,a x y b x y r r ,则1221//0a b x y x y rr (5) 若 1122,,,a x y b x y r r,则1212a b x x y y r r若a b rr ,则02121 y y x x3及其各运算的坐标表示和性质三.平面向量的数量积 1已知两个非零向量a r 与b r ,它们的夹角为 ,则a r ·b r =︱a r ︱·︱b r ︱cos 叫做a r 与b r的数量积(或内积) 规定0a r r2︱b r ︱cos =||a ba r r r ∈R ,称为向量b r 在a r 方向上的投影为射影3a r ·b r 等于a r的长度与b r 在a r 方向上的投影的乘积42||a a a a r r r r52222a b a b a b a b r r r r r r r r ;2222a b a a b br r r r r r 222a a b b r r r r6①交换律成立:a b b a r r r r②对实数的结合律成立:a b a b a b R r r r r r r③分配律成立: a b c a c b c r r r r r r r c a b rr r特别注意:(1)结合律不成立: a b c a b c r r r r r r;(2)消去律不成立a b a cr r r r 不能得到b c r r(3)a b r r =0不能得到a r =0r 或b r =r7已知两个向量1122(,),(,)a x y b x y r r,则a r ·b r =121x x y y 已知两个非零向量a r与b r ,作OA u u u r =a r , OB uuu r =b r ,则∠AOB=(01800 )叫做向量a r 与b r的夹角cos =cos ,a ba b a b • •r r r r r r =222221212121y x y x y y x x当且仅当两个非零向量a r 与b r 同方向时,θ=00,当且仅当a r 与b r 反方向时θ=1800,同时0r 与其它任何非零向量之间不谈夹角这一问题9:如果a r 与b r 的夹角为900则称a r 与b r 垂直,记作a r ⊥b r10两个非零向量垂直的充要条件:a ⊥b a ·b=O 2121 y y x x 平面向量数量积的性质题型1.基本概念判断正误:(1)共线向量就是在同一条直线上的向量.(2)若两个向量不相等,则它们的终点不可能是同一点. (3)与已知向量共线的单位向量是唯一的.(4)四边形ABCD 是平行四边形的条件是AB CD u u u r u u u r. (5)若AB CD u u u r u u u r,则A 、B 、C 、D 四点构成平行四边形.(6)因为向量就是有向线段,所以数轴是向量.(7)若a r 与b r 共线, b r 与c r 共线,则a r 与c r共线. (8)若ma mb r r ,则a b r r.(9)若ma na r r,则m n .(10)若a r 与b r 不共线,则a r 与b r都不是零向量. (11)若||||a b a b r r r r,则//a b r r . (12)若||||a b a b r r r r,则a b r r .题型2.向量的加减运算1.设a r 表示“向东走8km ”, b r 表示“向北走6km ”,则||a b r r.2.化简()()AB MB BO BC OM u u u r u u u r u u u r u u u r u u u u r.3.已知||5OA u u u r ,||3OB u u u r ,则||AB uuu r的最大值和最小值分别为 、 .4.已知AC AB AD u u u r u u u r u u u r 为与的和向量,且,AC a BD b u u u r r u u u r r ,则AB u u u r ,AD u u u r.5.已知点C 在线段AB 上,且35AC AB u u u r u u u r ,则AC u u u r BC uuu r ,AB u u u rBC uuu r .题型3.向量的数乘运算1.计算:(1)3()2()a b a b r r r r (2)2(253)3(232)a b c a b c r r r r r r2.已知(1,4),(3,8)a b r r ,则132a b rr .题型4.作图法球向量的和已知向量,a b r r ,如下图,请做出向量132a b r r和322a b r r .a rb r题型5.根据图形由已知向量求未知向量1.已知在ABC 中,D 是BC 的中点,请用向量AB AC u u u r u u u r ,表示AD u u u r. 2.在平行四边形ABCD 中,已知,AC a BD b u u u r u u u r rr ,求AB AD u u u r u u u r 和.题型6.向量的坐标运算1.已知(4,5)AB u u u r,(2,3)A ,则点B 的坐标是 .2.已知(3,5)PQ u u u r,(3,7)P ,则点Q 的坐标是 .3.若物体受三个力1(1,2)F r ,2(2,3)F r ,3(1,4)F r,则合力的坐标为 .4.已知(3,4)a r,(5,2)b r ,求a b r r ,a b r r ,32a b r r .5.已知(1,2),(3,2)A B ,向量(2,32)a x x y r与AB u u u r 相等,求,x y 的值. 6.已知(2,3)AB u u u r ,(,)BC m n u u u r ,(1,4)CD u u u r ,则DA u u u r.7.已知O 是坐标原点,(2,1),(4,8)A B ,且30AB BC u u u r u u u r r ,求OC uuu r的坐标.题型7.判断两个向量能否作为一组基底1.已知12,e e u r u u r是平面内的一组基底,判断下列每组向量是否能构成一组基底: A.1212e e e e u r u u r u r u u r 和 B.1221326e e e e u r u u r u u r u r 和4 C.122133e e e e u r u u r u u r u r 和 D.221e e e u u r u u r u r 和2.已知(3,4)a r ,能与a r构成基底的是( ) A.34(,)55 B.43(,)55 C.34(,)55 D.4(1,)3题型8.结合三角函数求向量坐标1.已知O 是坐标原点,点A 在第二象限,||2OA u u u r ,150xOA o,求OA u u u r 的坐标.2.已知O 是原点,点A 在第一象限,||OA u u u r ,60xOA o,求OA u u u r 的坐标.题型9.求数量积1.已知||3,||4a b r r ,且a r 与b r 的夹角为60o,求(1)a b r r ,(2)()a a b r r r , (3)1()2a b b r r r ,(4)(2)(3)a b a b r r r r .2.已知(2,6),(8,10)a b r r ,求(1)||,||a b r r ,(2)a b r r ,(3)(2)a a b rr r ,(4)(2)(3)a b a b r r r r.题型10.求向量的夹角1.已知||8,||3a b r r,12a b r r ,求a r 与b r 的夹角.2.已知(2)a b r r,求a r 与b r 的夹角.3.已知(1,0)A ,(0,1)B ,(2,5)C ,求cos BAC . 题型11.求向量的模1.已知||3,||4a b r r ,且a r 与b r 的夹角为60o,求(1)||a b r r ,(2)|23|a b r r .2.已知(2,6),(8,10)a b r r ,求(1)||,||a b r r ,(5)||a b r r ,(6)1||2a b rr .3.已知||1||2a b r r ,,|32|3a b r r ,求|3|a b r r .题型12.求单位向量 【与a r 平行的单位向量:||ae a rr r 】1.与(12,5)a r平行的单位向量是 . 2.与1(1,)2m r平行的单位向量是 . 题型13.向量的平行与垂直1.已知(6,2)a r,(3,)b m r ,当m 为何值时,(1)//a b r r ?(2)a b r r ?2.已知(1,2)a r,(3,2)b r ,(1)k 为何值时,向量ka b r r 与3a b r r 垂直? (2)k 为何值时,向量ka b r r 与3a b r r平行?3.已知a r 是非零向量,a b a c r r r r ,且b c r r ,求证:()a b c r rr .题型14.三点共线问题1.已知(0,2)A ,(2,2)B ,(3,4)C ,求证:,,A B C 三点共线.2.设5),28,3()2AB a b BC a b CD a bu u u r rr u u u r r r u u u r r r ,求证:A B D 、、三点共线.3.已知2,56,72AB a b BC a b CD a b u u u r r r u u u r r r u u u r r r,则一定共线的三点是 .4.已知(1,3)A ,(8,1)B ,若点(21,2)C a a 在直线AB 上,求a 的值.5.已知四个点的坐标(0,0)O ,(3,4)A ,(1,2)B ,(1,1)C ,是否存在常数t ,使OA tOB OC u u u r u u u r u u u r成立?题型15.判断多边形的形状1.若3AB e u u u r r ,5CD e u u u r r ,且||||AD BC u u u r u u u r,则四边形的形状是 .2.已知(1,0)A ,(4,3)B ,(2,4)C ,(0,2)D ,证明四边形ABCD 是梯形.3.已知(2,1)A ,(6,3)B ,(0,5)C ,求证:ABC 是直角三角形.4.在平面直角坐标系内,(1,8),(4,1),(1,3)OA OB OC u u u r u u u r u u u r,求证:ABC 是等腰直角三角形.题型16.平面向量的综合应用1.已知(1,0)a r,(2,1)b r ,当k 为何值时,向量ka b r r 与3a b r r 平行?2.已知a r,且a b r r ,||2b r ,求b r 的坐标. 3.已知a b r r 与同向,(1,2)b r,则10a b r r ,求a r 的坐标.3.已知(1,2)a r ,(3,1)b r ,(5,4)c r,则c r a r b r .4.已知(5,10)a r ,(3,4)b r ,(5,0)c r,请将用向量,a b r r 表示向量c r .5.已知(,3)a m r,(2,1)b r ,(1)若a r 与b r 的夹角为钝角,求m 的范围;(2)若a r 与b r的夹角为锐角,求m 的范围.6.已知(6,2)a r,(3,)b m r ,当m 为何值时,(1)a r 与b r 的夹角为钝角?(2)a r 与br 的夹角为锐角?7.已知梯形ABCD 的顶点坐标分别为(1,2)A ,(3,4)B ,(2,1)D ,且//AB DC ,2AB CD ,求点C 的坐标.8.已知平行四边形ABCD 的三个顶点的坐标分别为(2,1)A ,(1,3)B ,(3,4)C ,求第四个顶点D 的坐标.9.一航船以5km/h 的速度向垂直于对岸方向行驶,航船实际航行方向与水流方向成30o 角,求水流速度与船的实际速度.10.已知ABC 三个顶点的坐标分别为(3,4)A ,(0,0)B ,(,0)C c ,(1)若0AB AC u u u r u u u r,求c 的值;(2)若5c ,求sin A 的值.【备用】1.已知||3,||4,||5a b a b r r r r ,求||a b r r 和向量,a b r r的夹角.2.已知x a b r r r ,2y a b u r r r ,且||||1a b r r ,a b r r ,求,x y r u r的夹角的余弦.1.已知(1,3),(2,1)a b r r ,则(32)(25)a b a b r r r r.4.已知两向量(3,4),(2,1)a b r r,求当a xb a b r r r r 与垂直时的x 的值. 5.已知两向量(1,3),(2,)a b r r,a b r r 与的夹角 为锐角,求 的范围.11 变式:若(,2),(3,5)a b r r ,a b r r 与的夹角 为钝角,求 的取值范围.选择、填空题的特殊方法:1.代入验证法例:已知向量(1,1),(1,1),(1,2)a b c r r r ,则c r ( ) A.1322a b r r B.1322a b r r C.3122a b r r D.3122a b r r 2.排除法例:已知M 是ABC 的重心,则下列向量与AB u u u r 共线的是( )A.AM MB BC u u u u r u u u r u u u rB.3AM AC u u u u r u u u rC.AB BC AC u u u r u u u r u u u rD.AM BM CM u u u u r u u u u r u u u u r。
精选全文完整版(可编辑修改)向量题型归纳(全)平面向量部分常见的题型类型(一):向量共线问题1.设向量a=(2,1),b=(2,3),若向量λa+b与向量c=(-4,-7)共线,则λ=?2.已知A(1,3),B(-2,-3),C(x,7),设AB=a,BC=b且a∥b,则x=?3.已知a=(1,2),c=25,且a∥c,求c的坐标。
4.n为何值时,向量a=(n,1)与向量b=(4,n)共线且方向相同?5.已知a,b不共线,c=ka+b,d=a-b,如果c∥d,那么k=?c与d的方向关系是?类型(二):向量的垂直问题1.已知向量a=(1,n),b=(-1,n),若2a-b与b垂直,则a=?2.已知a=2,b=4,且a与b的夹角为π/3,若ka+2b与ka-2b垂直,求k的值。
3.已知单位向量m和n的夹角为π/3,求证:(2n-m)⊥m。
4.已知a=(4,2),求与a垂直的单位向量的坐标。
5.已知a∥b,c⊥(a+b),则c=?类型(三):向量的夹角问题1.平面向量a,b,满足a=1,b=4且满足a·b=2,则a与b的夹角为?2.已知非零向量a,b满足a=b,(a-b)·(2a+b)=-4且a=2,b=4,则a与b的夹角为?3.已知平面向量a,b满足|a|=|b|,a+b=c,则⟨a,b⟩=?4.设非零向量a、b、c满足|a|=|b|=|c|,a+b=c,则⟨a,b⟩=?5.已知a=2,b=3,a+b=7,求a与b的夹角。
6.若非零向量a,b满足a=b,(2a+b)·b=0,则a与b的夹角为?类型(四):求向量的模的问题1.已知零向量a=(2,1),a·b=10,a+b=5,求b=?2.已知向量a=1,b=2,a-b=2,则a+b=?3.已知向量a=(1,3),b=(-2,x),则a+b=?4.已知向量a=(1,sinθ),b=(1,cosθ),则a-b的最大值为?5.设点M是线段BC的中点,点A在直线BC外,BC=16,AB+AC=AB-AC,则AM=?平面向量部分常见的题型类型(一):向量共线问题1.已知向量a=(2,1),b=(2,3),若向量λa+b与向量c=(-4,-7)共线,则λ=?2.已知A(1,3),B(-2,-3),C(x,7),设AB=a,BC=b且a∥b,则x=?3.已知a=(1,2),c=25,且a∥c,求c的坐标。
最全归纳平面向量中的范围与最值问题目录题型一:三角不等式题型二:定义法题型三:基底法题型四:几何意义法题型五:坐标法题型六:极化恒等式题型七:矩形大法题型八:等和线题型九:平行四边形大法题型十:向量对角线定理方法技巧总结技巧一.平面向量范围与最值问题常用方法:(1)定义法第一步:利用向量的概念及其基本运算将所求问题转化为相应的等式关系第二步:运用基木不等式求其最值问题第三步:得出结论(2)坐标法第一步:根据题意建立适当的直角坐标系并写出相应点的坐标第二步:将平面向量的运算坐标化第三步:运用适当的数学方法如二次函数的思想、基本不等式的思想、三角函数思想等求解(3)基底法第一步:利用其底转化向量第二步:根据向量运算律化简目标第三步:运用适当的数学方法如二次函数的思想、基本不等式的思想、三角函数思想等得出结论(4)几何意义法第一步:先确定向量所表达的点的轨迹第二步:根据直线与曲线位置关系列式第三步:解得结果技巧二.极化恒等式(1)平行四边形平行四边形对角线的平方和等于四边的平方和:|a +b |2+|a -b |2=2(|a|2+|b |2)证明:不妨设AB =a ,AD =b ,则AC =a +b ,DB =a -bAC 2=AC 2=a +b 2=a 2+2a ⋅b +b 2①DB 2=DB 2=a -b 2=a 2-2a ⋅b +b 2②①②两式相加得:AC 2+DB 2=2a 2+b 2=2AB 2+AD 2 (2)极化恒等式:上面两式相减,得:14a +b 2-a -b 2----极化恒等式①平行四边形模式:a ⋅b =14AC 2-DB 2几何意义:向量的数量积可以表示为以这组向量为邻边的平行四边形的“和对角线”与“差对角线”平方差的14.②三角形模式:a ⋅b =AM 2-14DB 2(M 为BD 的中点)技巧三.矩形大法矩形所在平面内任一点到其对角线端点距离的平方和相等已知点O 是矩形ABCD 与所在平面内任一点,证明:OA 2+OC 2=OB 2+OD 2.【证明】(坐标法)设AB =a ,AD =b ,以AB 所在直线为轴建立平面直角坐标系xoy ,则B (a ,0),D (0,b ),C (a ,b ),设O (x ,y ),则OA 2+OC 2=(x 2+y 2)+[(x -a )2+(y -b )2]OB 2+OD 2=[(x -a )2+y 2]+[x 2+(y -b )2]∴OA 2+OC 2=OB 2+OD 2技巧四.等和线(1)平面向量共线定理已知OA =λOB +μOC ,若λ+μ=1,则A ,B ,C 三点共线;反之亦然.(2)等和线平面内一组基底OA ,OB 及任一向量OP ,OP =λOA +μOB(λ,μ∈R ),若点P 在直线AB 上或者在平行于AB 的直线上,则λ+μ=k (定值),反之也成立,我们把直线AB 以及与直线AB 平行的直线称为等和线.①当等和线恰为直线AB 时,k =1;②当等和线在O 点和直线AB 之间时,k ∈(0,1);③当直线AB 在点O 和等和线之间时,k ∈(1,+∞);④当等和线过O 点时,k =0;⑤若两等和线关于O 点对称,则定值k 互为相反数;技巧五.平行四边形大法1.中线长定理2AO 2=AB 2+AD 2-12DB 22.P 为空间中任意一点,由中线长定理得:2PO 2=PA 2+PC 2-12AC 22PO 2=PD 2+PB 2-12DB 2两式相减:PA 2+PC 2-PD 2+PB 2=AC2-BD 22=2AB ⋅AD技巧六.向量对角线定理AC ⋅BD =(AD 2+BC 2)-(AB 2+CD2)2必考题型归纳题型一:三角不等式1(2023·全国·高三专题练习)已知向量a ,b ,c 满足|a |=2,|b |=1,|c -a -b |=1,若对任意c ,(c -a )2+(c-b )2≤11恒成立,则a ⋅b 的取值范围是.2(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量a ,b ,c 满足:|a|=1,b ⋅a =-1,若对满足条件的任意向量b ,|c -b |≥|c -a |恒成立,则cos c +a ,a 的最小值是.3已知向量a ,b ,c 满足a =b =c =2,a ⋅b =0,若关于t 的方程ta +b2-c=12有解,记向量a ,c 的夹角为θ,则sin θ的取值范围是.1.已知e 1 ,e 2 ,e 3 是平面向量,且e 1 ,e 2 是互相垂直的单位向量,若对任意λ∈R 均有e 3 +λe 1的最小值为e 3 -e 2 ,则e 1 +3e 2 -e 3 +e 3-e 2 的最小值为.2.已知平面向量e 1 ,e 2 满足2e 2 -e 1 =2,设a =e 1 +4e 2 ,b =e 1 +e 2 ,若1≤a ⋅b ≤2,则|a|的取值范围为.3.(2023·浙江金华·统考一模)已知平面向量a ,b ,c 满足a ⋅b =74,|a -b|=3,(a -c )(b -c )=-2,则c的取值范围是.1已知向量a ,b 的夹角为π3,且a ⋅b =3,向量c 满足c =λa +1-λ b 0<λ<1 ,且a ⋅c =b ⋅c ,记x =c ⋅aa ,y =c ⋅b b,则x 2+y 2-xy 的最大值为.2(2023·四川成都·高二校联考期中)已知向量a ,b ,c 满足a =1,b=2,a ⋅b=-1,向量c -a 与向量c -b 的夹角为π4,则c 的最大值为.3(2023·浙江绍兴·高二校考学业考试)已知向量a ,b 满足a =1,b=3,且a ⊥b ,若向量c 满足c -a -b =2a -b ,则c的最大值是.1.已知向量a ,b 满足a =1,b =3,且a ⋅b =-32,若向量a -c 与b -c 的夹角为30°,则|c |的最大值是. 2.已知向量a ,b ,满足a =2b =3c =6,若以向量a ,b 为基底,将向量c 表示成c =λa+μb (λ,μ为实数),都有λ+μ ≤1,则a ⋅b的最小值为 3.已知向量a 、b 满足:a -b=4,a =2b .设a -b 与a +b 的夹角为θ,则sin θ的最大值为.1.已知菱形ABCD 的边长为2,∠BAD =120°,点E ,F 分在边BC ,CD 上,BE =λBC ,DF=μDC .若λ+μ=23,则AE ⋅AF 的最小值为.2.(2023·天津·高三校联考阶段练习)已知菱形ABCD 的边长为2,∠BAD =120°,点E 、F 分别在边BC ,CD 上,BE =λBC ,DF =μDC ,若2λ+μ=52,则AE ⋅AF 的最小值.3.如图,菱形ABCD 的边长为4,∠BAD =30°,M 为DC 的中点,若N 为菱形内任意一点(含边界),则AM ⋅AN的最大值为.4.菱形ABCD 的边长为4,∠BAD =30°,若N 为菱形内任意一点(含边界),则AB ⋅AN的最大值为.5.如图,菱形ABCD 的边长为4,∠BAD =60°,M 为DC 的中点,若N 为菱形内任意一点(含边界),则AM ⋅AN的最大值为.6.平面四边形ABCD 是边长为2的菱形,且∠A =120°,点N 是DC 边上的点,且DN =3NC,点M 是四边形ABCD 内或边界上的一个动点,则AM ⋅AN的最大值为.7.(2023·全国·高三专题练习)已知向量a ,b 满足a +b =3,a ⋅b =0.若c =λa+1-λ b ,且c ⋅a =c ⋅b,则c 的最大值为.8.已知平面向量a ,b ,c 满足a =2,b =1,a ⋅b =-1,且a -c 与b -c 的夹角为π4,则c 的最大值为.9.已知平面向量a 、b 、c 满足a=4,b =3,c =2,b ⋅c =3,则a -b 2a -c 2-a -b⋅a -c 2最大值为.10.在△ABC 中,M 为边BC 上任意一点,N 为AM 的中点,且满足AN =λAB +μAC,则λ2+μ2的最小值为.题型四:几何意义法1(2023·全国·模拟预测)已知a ,b ,c 是平面向量,满足a -b =a +b ,a =2b =2,c +a -b=5,则向量c 在向量a上的投影的数量的最小值是.2(2023·上海浦东新·上海市建平中学校考三模)已知非零平面向量a ,b ,c 满足:a ,b 的夹角为π4,c -a与c -b 的夹角为3π4,a -b=2,c -b =1,则b ⋅c 的取值范围是.3(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量a ,b 夹角为π3,且平面向量c 满足c -a =c -b =1,c -a ⋅c -b =-12,记m 为f t =ta +1-t b (t ∈R )的最小值,则m 的最大值是. 1.(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量a ,b ,c 满足a ⋅b =-3,a -b=4,c -a 与c -b 的夹角为π3,则c -a -b 的最大值为. 2.(2023·四川内江·高二四川省内江市第六中学校考开学考试)已知非零平面向量a ,b ,c 满足:a ,b 的夹角为π3,c -a 与c -b的夹角为2π3,a -b =23,c -b =2,则b ⋅c 的取值范围是.3.已知非零平面向量a ,b ,c 满足a -b =2,且(c -a )⋅(c -b )=0,若a 与b 的夹角为θ,且θ∈π6,π3,则|c |的最大值是.4.(2023·全国·高三专题练习)平面向量a ,b ,c 满足:a ,b 的夹角为π3,|a -b|=|b -c |=|a -c |=23,则b ⋅c的最大值为. 5.(2023·广东阳江·高二统考期中)已知非零平面向量a ,b ,c 满足a -b =4,且a -c⋅b -c =-1,若a 与b 的夹角为θ,且θ∈π3,π2,则c 的模取值范围是. 6.(2023·浙江·高三专题练习)已知平面向量a ,b ,c ,若a =b =a -b =1,且2a -c+2b +c =23,则a -c的取值范围是.7.(2023·安徽阜阳·高三安徽省临泉第一中学校考期末)已知向量a ,b 满足a =b =1,且a ⋅b=0,若向量c 满足c +a +b=1,则c 的最大值为.8.(2023·浙江·模拟预测)已知向量a ,b ,c 满足a -b +c=2b =2,b -a 与a 的夹角为3π4,则c 的最大值为.9.(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量a ,b ,c 满足:a -b =5,向量a与向量b 的夹角为π3,a -c=23,向量a -c 与向量b -c 的夹角为2π3,则a 2+c 2的最大值为.题型五:坐标法1(2023·全国·高三专题练习)已知向量a ,b 满足2a +b=3,b =1,则a +2a +b 的最大值为.2(2023·江苏常州·高三统考期中)已知平面向量a ,b ,c 满足|a |=2,|b |=4,a ,b 的夹角为π3,且(a -c )⋅(b -c )=2,则|c |的最大值是.3设平面向量a ,b ,c 满足a =b =2,a 与b 的夹角为2π3,a -c ⋅b -c =0则c 的最大值为.1.(2023·安徽滁州·校考三模)已知平面向量a ,b ,c 满足|a|=1,|b |=3,a ⋅b =0,c -a 与c -b 的夹角是π6,则c ⋅b -a 的最大值为.2.(2023·河北·统考模拟预测)如图,在边长为2的正方形ABCD 中.以C 为圆心,1为半径的圆分别交CD ,BC 于点E ,F .当点P 在劣弧EF 上运动时,BP ⋅DP的最小值为.3.(2023·山东·山东省实验中学校考一模)若平面向量a ,b ,c 满足a =1,b ⋅c =0,a ⋅b =1,a⋅c=-1,则b +c 的最小值为.4.(2023·四川眉山·仁寿一中校考一模)如图,在平面四边形ABCD 中,∠CDA =∠CBA =90°,∠BAD =120°,AB =AD =1,若点E 为CD 边上的动点,则AE ⋅BE的最小值为.5.(2023·安徽滁州·校考模拟预测)已知a=1,b +a +b -a =4,则b -14a 的最小值是.6.(2023·浙江·模拟预测)已知向量a ,b 满足a=3,且b -λa 的最小值为1(λ为实数),记a,b =α,a ,a -b=β,则b ⋅b -a cos α+β最大值为.7.在矩形ABCD 中,AB =4,AD =3,M ,N 分别是AB ,AD 上的动点,且满足2AM +AN =1,设AC =xAM +yAN ,则2x +3y 的最小值为()A.48B.49C.50D.51题型六:极化恒等式1(2023·山东师范大学附中模拟预测)边长为1的正方形内有一内切圆,MN 是内切圆的一条弦,点P 为正方形四条边上的动点,当弦MN 的长度最大时,PM ⋅PN的取值范围是.2(2023·湖北省仙桃中学模拟预测)如图直角梯形ABCD 中,EF 是CD 边上长为6的可移动的线段,AD =4,AB =83,BC =12,则BE ⋅BF的取值范围为. 3(2023·陕西榆林·三模)四边形ABCD 为菱形,∠BAC =30°,AB =6,P 是菱形ABCD 所在平面的任意一点,则PA ⋅PC的最小值为. 1.(2023·福建莆田·模拟预测)已知P 是边长为4的正三角形ABC 所在平面内一点,且AP=λAB +(2-2λ)AC (λ∈R ),则PA ⋅PC 的最小值为()A.16B.12C.5D.42.(2023·重庆八中模拟预测)△ABC 中,AB =3,BC =4,AC =5,PQ 为△ABC 内切圆的一条直径,M 为△ABC 边上的动点,则MP ⋅MQ的取值范围为()A.0,4B.1,4C.0,9D.1,9题型七:矩形大法1已知圆C 1:x 2+y 2=9与C 2:x 2+y 2=36,定点P (2,0),A 、B 分别在圆C 1和圆C 2上,满足PA ⊥PB ,则线段AB 的取值范围是.2在平面内,已知AB 1 ⊥AB 2 ,OB 1 =OB 2 =1,AP =AB 1 +AB 2 ,若|OP |<12,则|OA |的取值范围是()A.0,52B.52,72C.52,2D.72,23(2023·全国·高三专题练习)已知圆Q :x 2+y 2=16,点P 1,2 ,M 、N 为圆O 上两个不同的点,且PM⋅PN =0若PQ =PM +PN ,则PQ的最小值为.1.设向量a ,b ,c满足|a |=|b |=1,a ⋅b =12,(a -c )⋅(b -c )=0,则|c |的最小值是()A.3+12B.3-12C.3D.1题型八:等和线1如图,边长为2的等边三角形的外接圆为圆O ,P 为圆O 上任一点,若AP =xAB +yAC,则2x +2y 的最大值为()A.83B.2C.43D.12在△ABC 中,M 为BC 边上任意一点,N 为线段AM 上任意一点,若AN =λAB +μAC(λ,μ∈R ),则λ+μ的取值范围是()A.0,13B.13,12C.[0,1]D.[1,2]3(2023·全国·高三专题练习)如图,OM ∥AB ,点P 在由射线OM 、线段OB 及AB 的延长线围成的区域内(不含边界)运动,且OP =xOA +yOB .当x =-12时,y 的取值范围是()A.0,+∞ B.12,32C.12,+∞ D.-12,321.(2023·全国·高三专题练习)在扇形OAB 中,∠AOB =60°,C 为弧AB 上的一动点,若OC=xOA +yOB,则3x +y 的取值范围是.2.(2023·江西上饶·统考三模)在扇形OAB 中,∠AOB =60°,C 为弧AB 上的一个动点.若OC=xOA +yOB ,则2x +y 的取值范围是.3.(2023·全国·高三专题练习)在扇形OAB 中,OA =1,∠AOB =π3,C 为弧AB 上的一个动点,若OC =xOA +yOB ,则x +3y 的取值范围是.4.(2023·福建三明·高二三明一中校考开学考试)如图,在扇形OAB 中,∠AOB =π3,C 为弧AB 上的一个动点,若OC =xOA +yOB,则x +4y 的取值范围是.5.(2023·全国·高三专题练习)如图,OM ⎳AB ,点P 由射线OM 、线段OB 及AB 的延长线围成的阴影区域内(不含边界).且OP =xOA +yOB,则实数对x ,y 可以是()A.-14,34B.-15,75C.14,-12D.-23,236.如图,B 是AC 的中点,BE =2OB ,P 是平行四边形BCDE 内(含边界)的一点,且OP=xOA +yOBx ,y ∈R ,则下列结论正确的个数为()①当x =0时,y ∈2,3②当P 是线段CE 的中点时,x =-12,y =52③若x +y 为定值1,则在平面直角坐标系中,点P 的轨迹是一条线段④x -y 的最大值为-1A.1B.2C.3D.47.(2023·全国·高三专题练习)在△ABC 中,AB =AC=AB ⋅AC=2,点Q 在线段BC (含端点)上运动,点P 是以Q 为圆心,1为半径的圆及内部一动点,若AP =λAB +μAC,则λ+μ的最大值为()A.1B.33C.3+33D.328.在△ABC 中,AD 为BC 上的中线,G 为AD 的中点,M ,N 分别为线段AB ,AC 上的动点(不包括端点A ,B ,C ),且M ,N ,G 三点共线,若AM =λAB ,AN =μAC,则λ+4μ的最小值为()A.32 B.52C.2D.949.(2023·全国·高三专题练习)在ΔABC 中,AC =2,AB =2,∠BAC =120°,AE =λAB ,AF=μAC ,M 为线段EF 的中点,若AM=1,则λ+μ的最大值为()A.73B.273C.2D.21310.在扇形OAB 中,∠AOB =60o ,OA =1,C 为弧AB 上的一个动点,且OC =xOA +yOB.则x +4y 的取值范围为()A.[1,4)B.[1,4]C.[2,3)D.[2,3]11.(2023·全国·高三专题练习)如图,在扇形OAB 中,∠AOB =600,C 为弧AB 上且与A ,B 不重合的一个动点,且OC =xOA +yOB,若u =x +λy (λ>0)存在最大值,则λ的取值范围为()A.(1,3)B.13,3C.12,1D.12,2题型九:平行四边形大法1如图,圆O 是半径为1的圆,OA =12,设B ,C 为圆上的任意2个点,则AC ⋅BC 的取值范围是.2如图,C ,D 在半径为1的⊙O 上,线段AB 是⊙O 的直径,则AC ⋅BD的取值范围是.3(2023·浙江·模拟预测)已知e 为单位向量,平面向量a ,b 满足|a +e |=|b -e |=1,a ⋅b的取值范围是.1.(2023·江西宜春·校联考模拟预测)半径为1的两圆M 和圆O 外切于点P ,点C 是圆M 上一点,点B 是圆O 上一点,则PC ⋅PB的取值范围为.2.(2023·福建·高三福建师大附中校考阶段练习)设圆M ,圆N 的半径分别为1,2,且两圆外切于点P ,点A ,B 分别是圆M ,圆N 上的两动点,则PA ⋅PB的取值范围是()A.-8,12B.-16,34C.-8,1D.-16,1题型十:向量对角线定理1已知平行四边形ABCD ,AB ⊥BC ,AB =BC =AD =2,CD =3,AC 与BD 交于点O ,若记a =OA⋅OB ,b =OB ⋅OC ,c =OC ⋅OD ,则()A.a <b <cB .a <c <bC .c <a <bD .b <a <c2如图,在圆O 中,若弦AB =3,弦AC =5,则AO ⋅BC的值是()A.-8B .-1C .1D .83如图,在四边形ABCD 中,AB ⊥BC ,AD ⊥BC 若,AB =a ,AD =b ,则AC ⋅BD 等于()A.b 2-a 2B.a 2-b 2C.a 2+b 2D.a 2⋅b 2。
平面向量知识点及常考题型1. 引言在数学中,平面向量是向量的一种,它具有大小和方向。
它在几何学、物理学和工程学等领域中非常重要。
本文将介绍平面向量的基本概念、运算法则以及一些常见的考题类型。
2. 平面向量的定义平面向量是由一个起点和一个终点确定的有向线段。
我们通常用字母加箭头表示向量,例如AB→表示从点A指向点B的向量。
向量的长度被称为模,用||AB→|| 表示。
3. 平面向量的表示平面向量可以使用坐标表示,也可以使用分量表示。
设点A的坐标为(x1, y1),点B的坐标为 (x2, y2),那么向量AB→的坐标表示为 (x2-x1, y2-y1)。
向量的分量表示为[AB→ = (x2-x1, y2-y1)]。
4. 平面向量的运算法则平面向量的运算包括加法、减法和数量乘法。
4.1. 加法设向量AB→的坐标表示为 (x1, y1),向量CD→的坐标表示为 (x2, y2),那么向量AB→加上向量CD→的结果为 (x1+x2, y1+y2)。
4.2. 减法设向量EF→的坐标表示为 (x1, y1),向量GH→的坐标表示为 (x2, y2),那么向量EF→减去向量GH→的结果为 (x1-x2, y1-y2)。
4.3. 数量乘法设向量PQ→的坐标表示为 (x, y),实数k为一个常数,那么向量PQ→乘以k的结果为 (kx, ky)。
5. 平面向量的常考题型在考试中,常见的平面向量题型包括平面向量的加法、减法、数量乘法,以及向量的模、共线和垂直等性质。
5.1. 题型一:向量的加法和减法考题示例:已知向量AB→的坐标为 (3, 2),向量CD→的坐标为 (1, 4),求向量AB→加上向量CD→的结果和向量AB→减去向量CD→的结果。
解析:根据加法和减法的运算法则,将向量的坐标相应相加或相减即可得到结果。
向量AB→加上向量CD→的结果为 (3+1, 2+4) = (4, 6);向量AB→减去向量CD→的结果为 (3-1, 2-4) = (2, -2)。
高考平面向量常考题型平面向量是高中数学中重要的一部分,在高考中也是常考的题型之一。
本文将介绍高考中常见的平面向量题型及解题方法,帮助学生更好地掌握这一知识点。
1. 向量的基本概念向量可以表示为一个有方向的线段,用符号“→”表示。
向量有大小和方向两个属性,可以用坐标表示。
在平面直角坐标系中,一个向量可以表示为 (x,y)。
2. 向量的加减法向量的加减法可以通过将向量的坐标相加减实现。
例如,向量 A = (2,3) 和向量 B = (4,-1),则 A + B = (2+4,3-1) = (6,2),A -B = (2-4,3+1) = (-2,4)。
3. 向量的数量积向量的数量积也称为点积,可以用以下公式表示:A·B =|A||B|cosθ,其中 A 和 B 分别为向量,|A| 和 |B| 分别为它们的长度,θ为 A 和 B 之间的夹角。
4. 向量的向量积向量的向量积也称为叉积,可以用以下公式表示:A×B =|A||B|sinθn,其中 A 和 B 分别为向量,|A| 和 |B| 分别为它们的长度,θ为 A 和 B 之间的夹角,n 为垂直于 A 和 B 所在平面的单位向量。
5. 平面向量的模长平面向量的模长可以通过勾股定理求得,即 |A| = √(x+y),其中 A = (x,y)。
6. 向量共线、垂直的判定两个向量共线的条件是它们的夹角为 0 或 180 度,可以用向量的数量积判断。
若 A·B = 0,则 A 和 B 垂直,可以用向量的向量积判断。
7. 向量的投影向量的投影是一个向量在另一个向量上的投影。
可以用以下公式求得:projA B = (A·B/|B|)B,其中 A 和 B 分别为向量,projA B 为 A 在 B 上的投影。
8. 高维向量高维向量是指超过两个维度的向量。
它们的处理方法与平面向量类似,只是需要用更多的坐标表示。
以上就是高考平面向量常考题型的介绍。
高考平面向量题型归纳总结在高考数学考试中,平面向量是一个常见的考点,也是学生普遍认为较为困难的部分之一。
平面向量题型包括向量的加减、数量积、向量方向等。
本文将对高考平面向量题型进行归纳总结,帮助学生更好地掌握此类题型。
一、向量的加减1. 向量的加法向量的加法满足交换律和结合律,即a + b = b + a,(a + b) + c = a + (b + c)。
在解题过程中,可以利用向量的平移性质,将向量平移至同一起点,再连接终点得到新的向量。
2. 向量的减法向量的减法可以转化为加法进行处理,即a - b = a + (-b)。
其中,-b表示b的反向量,即方向相反的向量,模长相等。
二、数量积数量积又称为内积或点积,记作a·b。
1. 定义对于两个向量a(x₁, y₁)和b(x₂, y₂),它们的数量积a·b = x₁x₂ +y₁y₂。
另外,数量积还可以表示为向量模长和夹角的乘积,即a·b =|a| · |b| · cosθ,其中θ为a与b的夹角。
2. 性质(1) 交换律:a·b = b·a(2) 分配律:a·(b + c) = a·b + a·c(3) 结合律:k(a·b) = (ka)·b = a·(kb),其中k为实数(4) 若a·b = 0,则a与b垂直或其中一个为零向量(5) 若a·b > 0,则夹角θ为锐角;若a·b < 0,则夹角θ为钝角。
三、向量方向向量的方向可以用两种方式来表示:1. 向量的方向角:向量a(x, y)的方向角为与x轴正方向之间的夹角α,其中-π < α ≤ π。
2. 方向余弦:向量a(x, y)的方向余弦为与x轴的夹角的余弦值cosα,与y轴的夹角的余弦值cosβ。
在解决平面向量题型时,可以利用这两种方式来确定向量的方向。
平面向量方法、题型、及应试技巧总结一.向量有关概念:1.向量的概念:既有大小又有方向的量,注意向量和数量的区别。
向量常用有向线段来表示,注意不能说向量就是有向线段,为什么?(向量可以平移)。
如:已知A (1,2),B (4,2),则把向量AB 按向量a =(-1,3)平移后得到的向量是_____(答:(3,0))2.零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:0,注意零向量的方向是任意的;3.单位向量:长度为一个单位长度的向量叫做单位向量(与AB 共线的单位向量是||AB AB ±); 4.相等向量:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量,相等向量有传递性;5.平行向量(也叫共线向量):方向相同或相反的非零向量a 、b 叫做平行向量,记作:a ∥b ,规定零向量和任何向量平行. 提醒:①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;②两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念:两个向量平行包含两个向量共线, 但两条直线平行不包含两条直线重合;③平行向量无传递性!(因为有0); ④三点A B C 、、共线⇔ AB AC 、共线;6.相反向量:长度相等方向相反的向量叫做相反向量。
a 的相反向量是-a 。
如下列命题:(1)若a b =,则a b =.(2)两个向量相等的充要条件是它们的起点相同,终点相同。
(3)若AB DC =,则ABCD 是平行四边形。
(4)若ABCD 是平行四边形,则AB DC =。
(5)若,a b b c ==,则a c =。
(6)若//,//a b b c ,则//a c 。
其中正确的是_______(答:(4)(5))二.向量的表示方法:1.几何表示法:用带箭头的有向线段表示,如AB ,注意起点在前,终点在后; 2.符号表示法:用一个小写的英文字母来表示,如a ,b ,c 等;3.坐标表示法:在平面内建立直角坐标系,以与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i ,j 为基底,则平面内的任一向量a 可表示为(),a xi y j x y =+=,称(),x y 为向量a 的坐标,a =(),x y 叫做向量a 的坐标表示。
平面向量方法、题型、及应试技巧总结一.向量有关概念:1.向量的概念:既有大小又有方向的量,注意向量和数量的区别。
向量常用有向线段来表示,注意不能说向量就是有向线段,为什么?(向量可以平移)。
如:已知A (1,2),B (4,2),则把向量AB 按向量a =(-1,3)平移后得到的向量是_____(答:(3,0))2.零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:0,注意零向量的方向是任意的;3.单位向量:长度为一个单位长度的向量叫做单位向量(与AB 共线的单位向量是||AB AB ±); 4.相等向量:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量,相等向量有传递性;5.平行向量(也叫共线向量):方向相同或相反的非零向量a 、b 叫做平行向量,记作:a ∥b ,规定零向量和任何向量平行. 提醒:①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;②两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念:两个向量平行包含两个向量共线, 但两条直线平行不包含两条直线重合;③平行向量无传递性!(因为有0);④三点A B C 、、共线⇔ AB AC 、共线; 6.相反向量:长度相等方向相反的向量叫做相反向量。
a 的相反向量是-a 。
如 下列命题:(1)若a b =,则a b =。
(2)两个向量相等的充要条件是它们的起点相同,终点相同。
(3)若AB DC =,则ABCD 是平行四边形。
(4)若ABCD 是平行四边形,则AB DC =.(5)若,a b b c ==,则a c =。
(6)若//,//a b b c ,则//a c .其中正确的是_______(答:(4)(5))二.向量的表示方法:1.几何表示法:用带箭头的有向线段表示,如AB ,注意起点在前,终点在后; 2.符号表示法:用一个小写的英文字母来表示,如a ,b ,c 等; 3.坐标表示法:在平面内建立直角坐标系,以与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i ,j 为基底,则平面内的任一向量a 可表示为(),a xi y j x y =+=,称(),x y 为向量a 的坐标,a =(),x y 叫做向量a 的坐标表示。
如果向量的起点在原点,那么向量的坐标与向量的终点坐标相同。
三.平面向量的基本定理:如果e 1和e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对该平面内的任一向量a ,有且只有一对实数1λ、2λ,使a =1λe 1+2λe 2。
如 (1)若(1,1),a b ==(1,1),(1,2)c -=-,则c =______(答:1322a b -);(2)下列向量组中,能作为平面内所有向量基底的是A 。
12(0,0),(1,2)e e ==-B 。
12(1,2),(5,7)e e =-=C 。
12(3,5),(6,10)e e == D. 1213(2,3),(,)24e e =-=-(答:B);(3)已知,AD BE 分别是ABC ∆的边,BC AC 上的中线,且,AD a BE b ==,则BC 可用向量,a b 表示为_____(答:2433a b +);(4)已知ABC ∆中,点D 在BC 边上,且−→−−→−=DB CD 2,−→−−→−−→−+=AC s AB r CD ,则s r +的值是___(答:0)四.实数与向量的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa ,它的长度和方向规定如下:()()1,2a a λλ=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,0a λ=,注意:λa ≠0。
五.平面向量的数量积:1.两个向量的夹角:对于非零向量a ,b ,作,OA a OB b ==,AOB θ∠=()0θπ≤≤称为向量a ,b 的夹角,当θ=0时,a ,b 同向,当θ=π时,a ,b 反向,当θ=2π时,a ,b 垂直。
2.平面向量的数量积:如果两个非零向量a ,b ,它们的夹角为θ,我们把数量||||cos a b θ叫做a 与b 的数量积(或内积或点积),记作:a •b ,即a •b =cos a b θ。
规定:零向量与任一向量的数量积是0,注意数量积是一个实数,不再是一个向量。
如(1)△ABC 中,3||=−→−AB ,4||=−→−AC ,5||=−→−BC ,则=⋅BC AB _________(答:-9);(2)已知11(1,),(0,),,22a b c a kb d a b ==-=+=-,c 与d 的夹角为4π,则k 等于____ (答:1);(3)已知2,5,3a b a b ===-,则a b +等于____);(4)已知,a b 是两个非零向量,且a b a b ==-,则与a a b +的夹角为____(答:30)3.b 在a 上的投影为||cos b θ,它是一个实数,但不一定大于0。
如 已知3||=→a ,5||=→b ,且12=⋅→→b a ,则向量→a 在向量→b 上的投影为______(答:512) 4.a •b 的几何意义:数量积a •b 等于a 的模||a 与b 在a 上的投影的积。
5.向量数量积的性质:设两个非零向量a ,b ,其夹角为θ,则:①0a b a b ⊥⇔•=;②当a ,b 同向时,a •b =a b ,特别地,222,a a a a a a =•==;当a 与b 反向时,a •b =-a b ;当θ为锐角时,a •b >0,且 a b 、不同向,0a b ⋅>是θ为锐角的必要非充分条件;当θ为钝角时,a •b <0,且 a b 、不反向,0a b ⋅<是θ为钝角的必要非充分条件; ③非零向量a ,b 夹角θ的计算公式:cos a b a bθ•=;④||||||a b a b •≤。
如(1)已知)2,(λλ=→a ,)2,3(λ=→b ,如果→a 与→b 的夹角为锐角,则λ的取值范围是______(答:43λ<-或0λ>且13λ≠);(2)已知OFQ ∆的面积为S ,且1=⋅−→−−→−FQ OF ,若2321<<S ,则−→−−→−FQ OF ,夹角θ的取值范围是_________(答:(,)43ππ);(3)已知(cos ,sin ),(cos ,sin ),a x x b y y ==a 与b 之间有关系式3,0ka b a kb k +=->其中,①用k 表示a b ⋅;②求a b ⋅的最小值,并求此时a 与b 的夹角θ的大小(答:①21(0)4k a b k k +⋅=>;②最小值为12,60θ=)六.向量的运算:1.几何运算:①向量加法:利用“平行四边形法则”进行,但“平行四边形法则”只适用于不共线的向量,如此之外,向量加法还可利用“三角形法则”:设,AB a BC b ==,那么向量AC 叫做a 与b 的和,即a b AB BC AC +=+=;②向量的减法:用“三角形法则":设,,AB a AC b a b AB AC CA ==-=-=那么,由减向量的终点指向被减向量的终点.注意:此处减向量与被减向量的起点相同。
如(1)化简:①AB BC CD ++=___;②AB AD DC --=____;③()()AB CD AC BD ---=_____(答:①AD ;②CB ;③0);(2)若正方形ABCD 的边长为1,,,AB a BC b AC c ===,则||a b c ++=_____(答:);(3)若O 是ABC 所在平面内一点,且满足2OB OC OB OC OA -=+-,则ABC 的形状为____(答:直角三角形); (4)若D 为ABC ∆的边BC 的中点,ABC ∆所在平面内有一点P ,满足0PA BP CP ++=,设||||AP PD λ=,则λ的值为___ (答:2);(5)若点O 是ABC △的外心,且0OA OB CO ++=,则ABC △的内角C 为____(答:120);2.坐标运算:设1122(,),(,)a x y b x y ==,则:①向量的加减法运算:12(a b x x ±=±,12)y y ±.如(1)已知点(2,3),(5,4)A B ,(7,10)C ,若()AP AB AC R λλ=+∈,则当λ=____时,点P 在第一、三象限的角平分线上(答:12);(2)已知1(2,3),(1,4),(sin ,cos )2A B AB x y =且,,(,)22x y ππ∈-,则x y +=(答:6π或2π-); (3)已知作用在点(1,1)A 的三个力123(3,4),(2,5),(3,1)F F F ==-=,则合力123F F F F =++的终点坐标是(答:(9,1))②实数与向量的积:()()1111,,a x y x y λλλλ==。
③若1122(,),(,)A x y B x y ,则()2121,AB x x y y =--,即一个向量的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点坐标减去起点坐标。
如设(2,3),(1,5)A B -,且13AC AB =,3AD AB =,则C 、D 的坐标分别是__________(答:11(1,),(7,9)3-);④平面向量数量积:1212a b x x y y •=+。
如已知向量a =(sinx ,cosx ), b =(sinx ,sinx), c =(-1,0)。
(1)若x =3π,求向量a 、c 的夹角;(2)若x ∈]4,83[ππ-,函数b a x f ⋅=λ)(的最大值为21,求λ的值 (答:1(1)150;(2)2或21--);⑤向量的模:222222||,||a x y a a x y =+==+。
如已知,a b 均为单位向量,它们的夹角为60,那么|3|a b +=_____(答:13);⑥两点间的距离:若()()1122,,,A x y B x y ,则()()222121||AB x x y y =-+-。
如如图,在平面斜坐标系xOy 中,60xOy ∠=,平面上任一点P 关于斜坐标系的斜坐标是这样定义的:若12OP xe ye =+,其中12,e e 分别为与x 轴、y 轴同方向的单位向量,则P 点斜坐标为(,)x y 。
(1)若点P 的斜坐标为(2,-2),求P 到O 的距离|PO |;(2)求以O 为圆心,1为半径的圆在斜坐标系xOy 中的方程。
(答:(1)2;(2)2210x y xy ++-=);七.向量的运算律:1.交换律:a b b a +=+,()()a a λμλμ=,a b b a •=•;2.结合律:()(),a b c a b c a b c a b c ++=++--=-+,()()()a b a b a b λλλ•=•=•; 3.分配律:()(),a a a a b a b λμλμλλλ+=++=+,()a b c a c b c +•=•+•。