巧用关有关结论解题
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巧用有关结论解题
湖南长沙天心区第一中学 刘小兰
向量是一个几何量,是有“形”的,既然向量具有“数”与“形”的两方面的特征,所以向量成为数与形结合的桥梁,善于运用向量的这一特征,同时在解题中,巧用有关结论可以达到事半功倍的效果
一、巧用三点共线有关结论解题
设OA
⃑⃑⃑⃑⃑ 与OB ⃑⃑⃑⃑⃑ 不共线,P 为平面OAB 内任意一点,且OP ⃑⃑⃑⃑⃑ =λOA ⃑⃑⃑⃑⃑ +μOB ⃑⃑⃑⃑⃑ ① 若P 、A 、B 三点共线则 λ+μ=1
② 若P 为AB 的中点,则 λ=μ=12 例1.如图所示,在△ABO 中,OC ⃑⃑⃑⃑⃑ =14OA ⃑⃑⃑⃑⃑ , OD ⃑⃑⃑⃑⃑ =12
OB ⃑⃑⃑⃑⃑ ,AD 与BC 相交于点M ,设OA ⃑⃑⃑⃑⃑ =a ⃑ ,OB ⃑⃑⃑⃑⃑ =b ⃑ ,试用a ⃑ ,b ⃑ 表示向量OM
⃑⃑⃑⃑⃑⃑ 解:设OM
⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =mOA ⃑⃑⃑⃑⃑ +nOD ⃑⃑⃑⃑⃑ ∵OC ⃑⃑⃑⃑⃑ =14
OA ⃑⃑⃑⃑⃑ ∴OA ⃑⃑⃑⃑⃑ =4OC ⃑⃑⃑⃑⃑ 又OD ⃑⃑⃑⃑⃑ =12OB ⃑⃑⃑⃑⃑ ∴OM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =4mOC ⃑⃑⃑⃑⃑ +n 2
OB ⃑⃑⃑⃑⃑ 又∵A 、M 、D 三点共线,C 、M 、B 三点共线
∴{m +n =14m +n 2=1 解之得{m =17n =67
∴OM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =mOA ⃑⃑⃑⃑⃑ +n 2OB ⃑⃑⃑⃑⃑ =17a ⃑ +37b ⃑ 例2.若PQ 过△ABO 的重心G ,且OA ⃑⃑⃑⃑⃑ =a ⃑ , OB ⃑⃑⃑⃑⃑ =b ⃑ ,OP ⃑⃑⃑⃑⃑ =ma ⃑ ,OQ ⃑⃑⃑⃑⃑ =nb
⃑ , 求证:1m +1n =3
证明:如图所示,由题意OP ⃑⃑⃑⃑⃑ =ma ⃑ ,OQ ⃑⃑⃑⃑⃑ =nb ⃑ 可知 a ⃑ =1m OP ⃑⃑⃑⃑⃑ ,b ⃑ =1n OQ ⃑⃑⃑⃑⃑ 设M 为AB 的中点
∵G 为△ABO 的重心
∴OG ⃑⃑⃑⃑⃑ =23OM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =23·12(OA ⃑⃑⃑⃑⃑ +OB ⃑⃑⃑⃑⃑ )=13a ⃑ +13b ⃑ =13m OP ⃑⃑⃑⃑⃑ +13n OQ ⃑⃑⃑⃑⃑
又∵Q 、G 、P 三点共线
∴13m +13n =1
即1m +1n =3
例1、例2 抓住三点共线及有关结论建立方程,用等量转化的方程思想是解决这类问题的
关键。
二、巧用向量的投影有关结论解题
如图:作AM ⊥OB 交于OB 于M ,设∠AOB =θ
则向量OA
⃑⃑⃑⃑⃑ 在OB ⃑⃑⃑⃑⃑ 方向上的投影为OM =|OA ⃑⃑⃑⃑⃑ |·COS θ 例3.已知P 是边长为2的正△ABC 边BC 上的动点
则AP ⃑⃑⃑⃑⃑ ·(AB
⃑⃑⃑⃑⃑ +AC ⃑⃑⃑⃑⃑ ) ( ) A .最大值为8 B .是定值6
C .最小值为2
D .与点P 的位置有关
解:如图,设H 为BC 的中点,连AH ,则AP ⃑⃑⃑⃑⃑ 在AH ⃑⃑⃑⃑⃑ 上的投影为AH =√3
又AB ⃑⃑⃑⃑⃑ +AC
⃑⃑⃑⃑⃑ =2AH ⃑⃑⃑⃑⃑ ∴AP ⃑⃑⃑⃑⃑ ·(AB
⃑⃑⃑⃑⃑ +AC ⃑⃑⃑⃑⃑ )=AP ⃑⃑⃑⃑⃑ ·2AH ⃑⃑⃑⃑⃑ =2×√3×|AH ⃑⃑⃑⃑⃑ |=6 选B 。
例4.(2012年湖南高考(文)15).如图,在平行四边形ABCD 中,AP ⊥BD ,垂足为
P ,且AP=3,则AP
⃑⃑⃑⃑⃑ ·AC ⃑⃑⃑⃑⃑ = 解:设AC ∩BD =M ,则AC
⃑⃑⃑⃑⃑ =2AM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ , AM
⃑⃑⃑⃑⃑⃑ 在AP ⃑⃑⃑⃑⃑ 上的投影为AP=3 ∴AP ⃑⃑⃑⃑⃑ ·AC ⃑⃑⃑⃑⃑ =2AP ⃑⃑⃑⃑⃑ ·AM
⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =2×3×|AP
⃑⃑⃑⃑⃑ |=2×32=18 例3、例4利用数形结合,直观判断一向量在另一向量上的投影值 ,再利用有关结论直接得出结果。
向量是一个几何量,是有“形”的量,因此在解决向量有关问题时,多数题要结合图形进行分析判断,这是研究平面向量最重要的方法与技巧,如果同时注意有关结论的灵活应用,可减少繁琐的运算。