第六章 平面向量及其应用 章末复习与总结
- 格式:ppt
- 大小:1.45 MB
- 文档页数:21
新高一第六章平面向量章末总结规律总结1...新高一第六章平面向量章末总结规律总结1.本章我们学习的向量具有大小和方向两个要素.用有向线段表示向量时,与有向线段的起点位置没有关系,同向且等长的有向线段都表示同一向量.数学中的向量指的是自由向量,根据需要可以进行平移.2.共线向量条件和平面向量基本定理,揭示了共线向量和平面向量的基本结构,它们是进一步研究向量正交分解和用坐标表示向量的基础.3.向量的数量积是一个数,当两个向量的夹角是锐角或零角时,它们的数量积为正数;当两个向量的夹角为钝角或180°角时,它们的数量积为负数;当两个向量的夹角是90°时,它们的数量积等于0.零向量与任何向量的数量积等于0.通过向量的数量积,可以计算向量的长度(模)、平面内两点间的距离、两个向量的夹角,判断相应的两条直线是否垂直.4.平面向量的应用中,用平面向量解决平面几何问题,要注意“三部曲”;用向量解决物理问题,体现了数学建模的要求,要根据题意结合物理意义作出图形,转化为数学问题,再通过向量运算使问题解决.5.正、余弦定理将三角形边和角的关系进行量化,为我们解三角形或求三角形的面积提供了依据,而三角形中的问题常与向量、函数、方程及平面几何相结合,通常可以利用正、余弦定理完成证明,求值问题.(1)解三角形与向量的交汇问题,可以结合向量的平行、垂直、夹角、模等知识转化求解.(2)解三角形与其他知识交汇问题,可以运用三角形的基础知识,正、余弦定理、三角形的面积公式与三角恒等变换,通过等价转化构造方程及函数求解.6.学习本章要注意类比,如向量的运算法则及运算律可与实数相应的运算法则及运算律进行横向类比.7.向量是数形结合的载体.在本章学习中,一方面通过数形结合来研究向量的概念和运算;另一方面,我们又以向量为工具,运用数形结合的思想解决数学问题和物理的相关问题.同时,向量的坐标表示为我们用代数方法研究几何问题提供了可能,丰富了我们研究问题的范围和手段.。
1 / 3人教A 版数学必修第二册第六章《平面向量及其应用》同步讲义第六章 平面向量及其应用 知识点总结1. 向量:既有大小,又有方向的量.数量:只有大小,没有方向的量.有向线段的三要素:起点、方向、长度.零向量:长度为的向量.单位向量:长度等于个单位的向量.平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.零向量与任一向量平行.相等向量:长度相等且方向相同的向量.2. 向量加法运算:⑴三角形法则的特点:首尾相连.⑵平行四边形法则的特点:共起点.⑶三角形不等式:.⑷运算性质:①交换律:;②结合律:;③.⑸坐标运算:设,,则.3. 向量减法运算:⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量.⑵坐标运算:设,,则.设、两点的坐标分别为,,则.4. 向量数乘运算:⑴实数与向量的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作.①;②当时,的方向与的方向相同;当时,的方向与的方向相反;当时,.⑵运算律:①;②;③.⑶坐标运算:设,则.5. 向量共线定理:向量与共线,当且仅当有唯一一个实数,使.01a b a b a b -≤+≤+a b b a +=+ ()()a b c a b c ++=++ 00a a a +=+=()11,a x y =()22,b x y = ()1212,a b x x y y +=++ ()11,a x y =()22,b x y = ()1212,a b x x y y -=-- A B ()11,x y ()22,x y ()1212,x x y y AB =--λa a λa a λλ=0λ>a λ a 0λ<a λ a 0λ=0a λ=()()a a λμλμ= ()a a a λμλμ+=+()a b a b λλλ+=+ (),a x y = ()(),,a x y x y λλλλ==()0a a ≠ b λb a λ=2 / 3设,,其中,则当且仅当时,向量、共线.6. 平面向量基本定理:如果、是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量,有且只有一对实数、,使.(不共线的向量、作为这一平面内所有向量的一组基底)7. (选讲)分点坐标公式:设点是线段上的一点,、的坐标分别是,,当时,点的坐标是.8. 平面向量的数量积:⑴.零向量与任一向量的数量积为.⑵性质:设和都是非零向量,则①.②当与同向时,;当与反向时,;或.③.⑶运算律:①;②;③.⑷坐标运算:设两个非零向量,,则.若,则,或设,,则.设、都是非零向量,,,是与的夹角,则.9. 正弦定理:在中,、、分别为角、、的对边,为的外接圆的半径,则有.10. 正弦定理的变形公式(1),,;(2),,;(3);(4).11. 三角形面积公式:.12. 余弦定理:在中,有,,()11,a x y = ()22,b x y = 0b ≠ 12210x y x y -=a ()0b b ≠1e 2e a1λ2λ1122a e e λλ=+1e 2e P 12P P 1P 2P ()11,x y ()22,x y 12λP P =PPP 1212,11x x y y λλλλ++⎛⎫⎪++⎝⎭()cos 0,0,0180a b a b a b θθ⋅=≠≠≤≤0a b 0a b a b ⊥⇔⋅= a b a b a b ⋅= a ba b a b ⋅=- 22a a a a ⋅== a = a b a b ⋅≤a b b a ⋅=⋅()()()a b a b a b λλλ⋅=⋅=⋅ ()a b c a c b c +⋅=⋅+⋅ ()11,a x y =()22,b x y = 1212a b x x y y ⋅=+ (),a x y = 222a x y =+ a =()11,a x y =()22,b x y = 12120a b x x y y ⊥⇔+= a b()11,a x y = ()22,b x y = θa b cos a ba b θ⋅==C ∆AB a b c A B C R C ∆AB 2sin sin sin a b c R C===A B 2sin a R =A 2sin b R =B 2sin c R C =sin 2a R A =sin 2b R B =sin 2c C R=::sin :sin :sin a b c C =A B sin sin sin sin sin sin a b c a b cC C++===A +B +A B 111sin sin sin 222C S bc ab C ac ∆AB =A ==B C ∆AB 2222cos a b c bc =+-A 2222cos b a c ac =+-B3 / 3.13. 余弦定理的推论:,,.14. 设、、是的角、、的对边,则:(1)①若,则;(2)若,则;(3)若,则2222cos c a b ab C =+-222cos 2b c a bc +-A =222cos 2a c b ac +-B =222cos 2a b c C ab+-=a b c C ∆AB A B C 222a b c +=90C =222a b c +>90C <222a b c +<90C >。
(名师选题)部编版高中数学必修二第六章平面向量及其应用带答案重点知识归纳单选题1、在△ABC 中,已知AB =6,AC =2,且满足DB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =2AD ⃑⃑⃑⃑⃑ ,AE ⃑⃑⃑⃑⃑ =EC ⃑⃑⃑⃑⃑ ,若线段CD 和线段BE 的交点为P ,则AP⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅(CA ⃑⃑⃑⃑⃑ +CB ⃑⃑⃑⃑⃑ )=( ). A .3B .4C .5D .62、向量PA ⃑⃑⃑⃑⃑ =(k,12),PB ⃑⃑⃑⃑⃑ =(4,5),PC ⃑⃑⃑⃑⃑ =(10,k).若A,B,C 三点共线,则k 的值为( ) A .−2B .1C .−2或11D .2或−113、已知向量a =(−1,m ),b ⃑ =(m +1,2),且a ⊥b ⃑ ,则m =( ) A .2B .−2C .1D .−14、在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B =( ) A .19B .13C .12D .235、某地为响应习近平总书记关于生态文明建设的号召,大力开展“青山绿水”工程,造福于民,拟对该地某湖泊进行治理,在治理前,需测量该湖泊的相关数据.如图所示,测得角∠A =23°,∠C =120°,AC =60√3米,则A ,B 间的直线距离约为(参考数据sin37°≈0.6)( )A .60米B .120米C .150米D .300米6、已知向量|a |=2,|b ⃑ |=4,且a ,b ⃑ 不是方向相反的向量,则|a −b ⃑ |的取值范围是( ) A .(2,6)B .[2,6) C .(2,6]D .[2,6]7、魏晋时刘徽撰写的《海岛算经》是有关测量的数学著作,其中第一题是测海岛的高.如图,点E ,H ,G 在水平线AC 上,DE 和FG 是两个垂直于水平面且等高的测量标杆的高度,称为“表高”,EG 称为“表距”,GC 和EH 都称为“表目距”,GC 与EH 的差称为“表目距的差”则海岛的高AB =( )A .表高×表距表目距的差+表高B .表高×表距表目距的差−表高 C .表高×表距表目距的差+表距D .表高×表距表目距的差−表距8、在△ABC 中,AB =1,AC =2,∠BAC =60°,P 是△ABC 的外接圆上的一点,若AP ⃑⃑⃑⃑⃑ =mAB ⃑⃑⃑⃑⃑ + nAC ⃑⃑⃑⃑⃑ ,则m +n 的最小值是( ) A .−1B .−12C .−13D .−16 多选题9、在△ABC 中,D ,E ,F 分别是边BC ,CA ,AB 的中点,点G 为△ABC 的重心,则下述结论中正确的是( ) A .AB⃑⃑⃑⃑⃑ +BC ⃑⃑⃑⃑⃑ =CA ⃑⃑⃑⃑⃑ B .AG ⃑⃑⃑⃑⃑ =12(AB ⃑⃑⃑⃑⃑ +AC ⃑⃑⃑⃑⃑ ) C .AF ⃑⃑⃑⃑⃑ +BD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ +CE ⃑⃑⃑⃑⃑ =0⃑ D .GA ⃑⃑⃑⃑⃑ +GB ⃑⃑⃑⃑⃑ +GC ⃑⃑⃑⃑⃑ =0⃑10、在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,已知cosBcosC =b2a−c , S △ABC =3√34,且b =3,则A .cosB =12B .cosB =√32C .a +c =√3D .a +c =3√211、在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若A =π3,b +c =10,a =2√10,则三角形的面积不可能是( )A .5√3B .6√3C .14√3D .16√3 填空题12、在△ABC 中,P 是BC 上一点,若BP ⃑⃑⃑⃑⃑ =2PC ⃑⃑⃑⃑⃑ ,AP ⃑⃑⃑⃑⃑ =λAB ⃑⃑⃑⃑⃑ +μAC ⃑⃑⃑⃑⃑ ,则2λ+μ=___________.部编版高中数学必修二第六章平面向量及其应用带答案(二)参考答案1、答案:B分析:待定系数法将AP ⃑⃑⃑⃑⃑ 向量分解,由平面向量共线定理求出系数,然后代回原式计算 设AP⃑⃑⃑⃑⃑ =xAB ⃑⃑⃑⃑⃑ +yAC ⃑⃑⃑⃑⃑ , 由DB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =2AD ⃑⃑⃑⃑⃑ 知AB ⃑⃑⃑⃑⃑ =3AD ⃑⃑⃑⃑⃑ ,∴AP ⃑⃑⃑⃑⃑ =3xAD ⃑⃑⃑⃑⃑ +yAC ⃑⃑⃑⃑⃑ ,∵D ,P ,C 三点共线,∴3x +y =1①, 由AE⃑⃑⃑⃑⃑ =EC ⃑⃑⃑⃑⃑ 知AC ⃑⃑⃑⃑⃑ =2AE ⃑⃑⃑⃑⃑ ,∴AP ⃑⃑⃑⃑⃑ =xAB ⃑⃑⃑⃑⃑ +2yAE ⃑⃑⃑⃑⃑ ,∵B ,P ,E 三点共线,∴x +2y =1②, 由①②得:x =15.y =25,∴AP ⃑⃑⃑⃑⃑ =15AB⃑⃑⃑⃑⃑ +25AC ⃑⃑⃑⃑⃑ , 而CA⃑⃑⃑⃑⃑ +CB ⃑⃑⃑⃑⃑ =−AC ⃑⃑⃑⃑⃑ +AB ⃑⃑⃑⃑⃑ −AC ⃑⃑⃑⃑⃑ =AB ⃑⃑⃑⃑⃑ −2AC ⃑⃑⃑⃑⃑ , ∴AP⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅(CA ⃑⃑⃑⃑⃑ +CB ⃑⃑⃑⃑⃑ )=(15AB ⃑⃑⃑⃑⃑ +25AC ⃑⃑⃑⃑⃑ )(AB ⃑⃑⃑⃑⃑ −2AC ⃑⃑⃑⃑⃑ )=15(AB ⃑⃑⃑⃑⃑ 2−4AC ⃑⃑⃑⃑⃑ 2)=15×(62−4×22)=4 故选:B 2、答案:C分析:求得BA ⃑⃑⃑⃑⃑ ,CA ⃑⃑⃑⃑⃑ ,利用向量共线的充要条件,可得关于k 的方程,求解即可. 解:由题可得:BA⃑⃑⃑⃑⃑ =PA ⃑⃑⃑⃑⃑ −PB ⃑⃑⃑⃑⃑ =(k,12)−(4,5)=(k −4,7), CA⃑⃑⃑⃑⃑ =PA ⃑⃑⃑⃑⃑ −PC ⃑⃑⃑⃑⃑ =(k,12)−(10,k )=(k −10,12−k ). 因为A,B,C 三点共线,所以BA ⃑⃑⃑⃑⃑ ∥CA ⃑⃑⃑⃑⃑ ,所以(k −4)(12−k )−7(k −10)=0,整理得k 2−9k −22=0,解得k =−2或k =11. 故选:C. 3、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 . 4、答案:A分析:根据已知条件结合余弦定理求得AB ,再根据cosB =AB 2+BC 2−AC 22AB⋅BC,即可求得答案.∵在△ABC 中,cosC =23,AC =4,BC =3根据余弦定理:AB2=AC2+BC2−2AC⋅BC⋅cosCAB2=42+32−2×4×3×2 3可得AB2=9,即AB=3由∵cosB=AB2+BC2−AC22AB⋅BC =9+9−162×3×3=19故cosB=19.故选:A.小提示:本题主要考查了余弦定理解三角形,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.5、答案:C分析:应用正弦定理有ACsinB =ABsinC,结合已知条件即可求A,B间的直线距离.由题设,∠B=180°−∠A−∠C=37°,在△ABC中,ACsinB =ABsinC,即60√3sin37°=√32,所以AB=90sin37°≈150米.故选:C6、答案:B分析:直接由||a|−|b⃑||≤|a−b⃑|<|a|+|b⃑|求解即可.由已知必有||a|−|b⃑||≤|a−b⃑|<|a|+|b⃑|,则所求的取值范围是[2,6).故选:B.7、答案:A分析:利用平面相似的有关知识以及合分比性质即可解出.如图所示:由平面相似可知,DEAB =EH AH ,FGAB =CGAC ,而 DE =FG ,所以DE AB=EH AH=CG AC=CG−EH AC−AH=CG−EH CH,而 CH =CE −EH =CG −EH +EG , 即AB =CG−EH+EG CG−EH×DE =EG×DE CG−EH+DE =表高×表距表目距的差+表高.故选:A.小提示:本题解题关键是通过相似建立比例式,围绕所求目标进行转化即可解出. 8、答案:B分析:先解三角形得到△ABC 为直角三角形,建立直角坐标系,通过AP ⃑⃑⃑⃑⃑ =mAB ⃑⃑⃑⃑⃑ + nAC ⃑⃑⃑⃑⃑ 表示出m +n ,借助三角函数求出最小值.由余弦定理得BC 2=AB 2+AC 2−2AB ⋅AC ⋅cos∠BAC = 1+4−2×1×2×cos 60∘=3,所以BC =√3,所以AB 2+BC 2=AC 2,所以AB ⊥BC .以AC 的中点为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,易得A (-1,0),C (1,0),B (-12,√32),设P 的坐标为(cosθ,sinθ),所以AB ⃑⃑⃑⃑⃑ =(12,√32),AC ⃑⃑⃑⃑⃑ =(2,0),AP ⃑⃑⃑⃑⃑ = (cosθ+1,sinθ),又AP ⃑⃑⃑⃑⃑ =mAB ⃑⃑⃑⃑⃑ +nAC ⃑⃑⃑⃑⃑ ,所以(cosθ+1,sinθ)=m (12,√32)+ n (2,0)=(m 2+2n ,√32m),所以m =2√33sin θ,n =cos θ2+12−√36sin θ,所以m +n =2√33sin θ+cos θ2+12−√36sin θ =√32sin θ+cos θ2+12=sin (θ+π6)+12≥−1+12=−12,当且仅当sin (θ+π6)=−1时,等号成立.故选:B . 9、答案:CD分析:根据向量的加法运算、相反向量、中线的向量表示,重心的性质分别计算求解. 由D ,E ,F 分别是边BC ,CA ,AB 的中点,点G 为△ABC 的重心, 因为AB⃑⃑⃑⃑⃑ +BC ⃑⃑⃑⃑⃑ =AC →≠CA ⃑⃑⃑⃑⃑ ,故A 错误; 由12(AB⃑⃑⃑⃑⃑ +AC ⃑⃑⃑⃑⃑ )=AD →≠AG →, 故B 错误; 因为AF+BD+CE=12(AB →+BC →+CA →)=0, 故C 正确;因为GA ⃑⃑⃑⃑⃑ +GB ⃑⃑⃑⃑⃑ +GC ⃑⃑⃑⃑⃑ =−23[12(AB →+AC →)+12(BA →+BC →)+12(CA →+CB →)] =−13(AB →+BA →+BC →+CB →+AC →+CA →)=0→, 故D 正确. 故选:CD 10、答案:AD分析:利用正弦定理边化角,再结合余弦定理即可求解. ∵cosBcosC =b2a−c =sinB2sinA−sinC .整理可得: sinBcosC =2sinAcosB −sinCcosB可得 sinBcosC +sinCcosB =sin(B +C)=sinA =2sinAcosB ∵A 为三角形内角, sinA ≠0 cosB =12, 故A 正确,B 错误.B ∈(0,π) ∴B =π3S △ABC=3√34,b =3∴3√34=12acsinB =12×a ×c ×√32=√34ac 解得 ac =3,由余弦定理得 9=a 2+c 2−ac =(a +c)2−3ac =(a +c)2−9 解得a +c =3√2, 故C 错误,D 正确. 故选: AD.小提示:解三角形的基本策略:一是利用正弦定理实现“边化角”,二是利用余弦定理实现“角化边”. 11、答案:BCD分析:根据余弦定理和三角形面积公式进行求解判断即可.解:因为A =π3,b +c =10,a =2√10,所以由余弦定理a 2=b 2+c 2−2bccosA ,可得40=b 2+c 2−ab =(b +c)2−3bc =100−3bc ,所以bc =20, 所以S △ABC =12bcsinA =12×20×√32=5√3.故选:BCD 12、答案:43##113分析:根据给定条件,用向量AB ⃑⃑⃑⃑⃑ ,AC ⃑⃑⃑⃑⃑ 表示向量AP ⃑⃑⃑⃑⃑ ,再利用平面向量基本定理求解作答. 在△ABC 中,BP ⃑⃑⃑⃑⃑ =2PC ⃑⃑⃑⃑⃑ ,则AP ⃑⃑⃑⃑⃑ =AB ⃑⃑⃑⃑⃑ +BP ⃑⃑⃑⃑⃑ =AB ⃑⃑⃑⃑⃑ +23BC ⃑⃑⃑⃑⃑ =AB ⃑⃑⃑⃑⃑ +23(AC ⃑⃑⃑⃑⃑ −AB ⃑⃑⃑⃑⃑ ) =13AB ⃑⃑⃑⃑⃑ +23AC ⃑⃑⃑⃑⃑ , 又AP ⃑⃑⃑⃑⃑ =λAB ⃑⃑⃑⃑⃑ +μAC ⃑⃑⃑⃑⃑ ,且AB ⃑⃑⃑⃑⃑ ,AC ⃑⃑⃑⃑⃑ 不共线,则λ=13,μ=23,所以2λ+μ=43. 所以答案是:43。
高中数学第六章平面向量及其应用知识汇总笔记单选题1、已知平面向量a →,b →,c →满足:|a →|=2,|b →|=3,a →⊥(a →−b →)且2a →−b →+c →=0→,则|c →|为( ) A .1B .3C .√3D .9 答案:B分析:根据向量垂直可得a ⃗⋅b ⃗⃗=4,进而根据向量模长的计算即可求解. 由a →⊥(a →−b →)得a →⋅(a →−b →)=0⇒a ⃗⋅b⃗⃗=4, 由2a →−b →+c →=0→得c →=−2a →+b →⇒c →2=(−2a →+b →)2=4a ⃗2−4a ⃗⋅b ⃗⃗+b ⃗⃗2=16−4×4+9=9, 故|c →|=3, 故选:B2、若z (1+i 3)=i ,则在复平面内复数z 对应的点位于( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 答案:B分析:先利用复数的除法化简,再利用复数的几何意义判断. 因为z(1−i)=i , 所以z =i 1−i=i(1+i)2=−1+i 2,故z 对应的点位于复平面内第二象限. 故选:B .3、如图,在△ABC 中,点M 是AB 上的点且满足AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,N 是AC 上的点且满足AN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=NC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,CM 与BN 交于P 点,设AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a →,AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b →,则AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=( )A .12a →+14b →B .35a →+15b →C .14a →+12b →D .310a →+35b →答案:B分析:根据三点共线有λ,μ∈R ,使AP⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λAC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+3(1−λ)4AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗、AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=μ2AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+(1−μ)AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,由平面向量基本定理列方程组求参数,即可确定答案.AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⇒AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=34AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,AN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=NC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⇒AN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 由C ,P ,M 共线,存在λ∈R ,使AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λAC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+(1−λ)AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⇒AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λAC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+3(1−λ)4AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗①, 由N ,P ,B 共线,存在μ∈R ,使得AP⃗⃗⃗⃗⃗⃗=μAN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+(1−μ)AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⇒AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=μ2AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+(1−μ)AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗②, 由①② {λ=15,μ=25,故AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=35a ⃗+15b ⃗⃗. 故选:B.4、已知向量|a ⃗|=2,|b ⃗⃗|=4,且a ⃗,b ⃗⃗不是方向相反的向量,则|a ⃗−b ⃗⃗|的取值范围是( ) A .(2,6)B .[2,6) C .(2,6]D .[2,6] 答案:B分析:直接由||a ⃗|−|b ⃗⃗||≤|a ⃗−b ⃗⃗|<|a ⃗|+|b⃗⃗|求解即可. 由已知必有||a ⃗|−|b ⃗⃗||≤|a ⃗−b ⃗⃗|<|a ⃗|+|b ⃗⃗|,则所求的取值范围是[2,6). 故选:B.5、在△ABC 中,已知b 2=ac 且c =2a ,则cos B 等于( ) A .14B .C .√24D .√23答案:B分析:利用余弦定理求得cosB . b 2=ac,c =2a ,则b 2=2a 2, 由余弦定理得cosB =a 2+c 2−b 22ac=a 2+4a 2−2a 22a⋅2a=34.34故选:B6、在△ABC中,已知a=2,b=3,B=30°,则此三角形()A.有一解B.有两解C.无解D.无法判断有几解答案:A分析:根据给定条件,结合正弦定理计算判断作答.在△ABC中,a=2,b=3,B=30°,由正弦定理得sinA=asinBb =2sin30∘3=13,而a<b,有A<B=30∘,即A为锐角,所以此三角形有一解.故选:A7、已知在△ABC中,a=x,b=2,B=30°,若三角形有两解,则x的取值范围是()A.x>2B.0<x<2C.2<x<3D.2<x<4答案:D分析:根据三角形有两个解,转化为以C为圆心,以2为半径的圆与BA有两个交点,再结合正弦定理求解. 如图所示:因为AC=b=2,若三角形有两个解,则以C为圆心,以2为半径的圆与BA有两个交点,当∠A=90∘时,圆与BA相切,不合题意;当∠A=30∘时,圆与BA交于B点,不合题意;所以30∘<∠A<150∘,且∠A≠90∘,所以12<sinA<1由正弦定理得:sinA=asinBb =14x,则12<14x<1,解得2<x <4, 故选:D8、在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足a =3,b =4,,则cosB =( )A .23B .√53C .−√53D .±√53答案:D分析:根据正弦定理及同角三角函数基本关系求解. 由正弦定理知,sinB =bsinA a=4×123=23,所以cosB =±√53, 故选:D 多选题9、(多选)已知4AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗−3AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则下列结论正确的是( ) A .A ,B ,C ,D 四点共线B .C ,B ,D 三点共线 C .|AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|D .|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=3|DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗| 答案:BD分析:由4AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−3AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗可得3DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,从而可对ABD 进行判断,再对4AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−3AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗变形化简可对C 进行判断因为4AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−3AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以3AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−3AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以3DB⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 因为DB⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗有公共端点B ,所以C ,B ,D 三点共线,且|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=3|DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,所以BD 正确,A 错误, 由4AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−3AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,得AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−3AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以|AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|≠|DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,所以C 错误, 故选:BD10、关于平面向量,有下列四个命题,其中说法正确的是( ) A .若a →⋅b →=b →⋅c →,则a →=c →6A π=B .a →=(1,1),b →=(2,x ),若a →+b →与b →−a →平行,则x =2C .非零向量a →和b →满足|a →|=|b →|=|a →−b →|,则a →与a →+b →的夹角为30° D .点A =(1,3),B =(4,−1),与向量AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗同方向的单位向量为(35,−45) 答案:BCD分析:根据向量的数量积、平行、几何意义、单位向量这些知识对每一个选项进行判断即可. 对于A ,若a ⃗⊥b ⃗⃗,c ⃗⊥b ⃗⃗且a ⃗|≠|c ⃗|,可满足条件,但a ⃗≠c ⃗,故A 不正确;对于B ,由条件a ⃗+b ⃗⃗=(3,x +1),b ⃗⃗−a ⃗=(1,x −1),若这两向量平行,有3(x −1)=x +1,解得x =2,故B 正确;对于C ,由条件可知,以向量a ⃗和b ⃗⃗为边对应的四边形为一个角是60°的菱形,则a ⃗与a ⃗+b ⃗⃗的夹角为30°,故C 正确;对于D ,可得AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(3,−4),因此与AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗同方向的单位向量为AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=√(3)2+(−4)2=(35,−45),故D 正确.故选:BCD.11、已知平面向量a ⃗=(1,0),b ⃗⃗=(1,2√3),则下列说法正确的是( ) A .|a ⃗+b ⃗⃗|=16B .(a ⃗+b ⃗⃗)⋅a ⃗=2C .向量a ⃗+b ⃗⃗与a ⃗的夹角为30°D .向量a ⃗+b ⃗⃗在a ⃗上的投影向量为2a ⃗ 答案:BD分析:根据向量坐标得线性运算和模的坐标表示即可判断A ; 根据向量数量积的坐标表示即可判断B ; 根据cos 〈a ⃗+b ⃗⃗,a ⃗〉=(a ⃗⃗+b ⃗⃗)⋅a ⃗⃗|a ⃗⃗+b ⃗⃗||a ⃗⃗|即可判断C ;根据投影向量的定义即可判断D.解:a ⃗+b ⃗⃗=(2,2√3),则|a ⃗+b ⃗⃗|=√4+12=4,故A 错误; (a ⃗+b ⃗⃗)⋅a ⃗=2,故B 正确;cos 〈a ⃗+b ⃗⃗,a ⃗〉=(a ⃗⃗+b ⃗⃗)⋅a ⃗⃗|a ⃗⃗+b ⃗⃗||a ⃗⃗|=12,又0°≤〈a ⃗+b ⃗⃗,a ⃗〉≤180°,所以向量a ⃗+b ⃗⃗与a ⃗的夹角为60°,故C 错误;向量a ⃗+b ⃗⃗在a ⃗上的投影向量为(a ⃗⃗+b ⃗⃗)⋅a ⃗⃗|a⃗⃗|a ⃗=2a ⃗,故D 正确.故选:BD.12、在△ABC 中,内角A,B,C 所对的边分别为a 、b 、c ,则下列说法正确的是( ) A .bsinB =a+b+csinA+sinB+sinC B .若A >B ,则sin2A >sin2B C .a =bcosC +ccosBD .若(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|)⋅BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0,且AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=12,则△ABC 为等边三角形 答案:ACD分析:A 由正弦定理及等比的性质可说明;B 令A =π3,B =π6可得反例;C 由和角正弦公式及三角形内角和的性质有sinBcosC +sinCcosB =sinA ,由正弦定理即可证;D 若AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,AF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,根据单位向量的定义,向量加法的几何意义及垂直表示、数量积的定义易知△ABC 的形状. A :由asinA=b sinB=c sinC,根据等比的性质有bsinB=a+b+c sinA+sinB+sinC,正确;B :当A =π3,B =π6时,有sin2A =sin2B ,错误;C :sinBcosC +sinCcosB =sin(B +C),而B +C =π−A ,即sinBcosC +sinCcosB =sinA ,由正弦定理易得a =bcosC +ccosB ,正确;D :如下图,AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,AF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|是单位向量,则AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,即AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⋅BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0、AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⋅AF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12,则AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⊥BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗且AG 平分∠BAC ,AE⃗⃗⃗⃗⃗⃗,AF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的夹角为π3, 易知△ABC 为等边三角形,正确.故选:ACD小提示:关键点点睛:D 选项,注意应用向量在几何图形中所代表的线段,结合向量加法、数量积的几何意义判断夹角、线段间的位置关系,说明三角形的形状. 13、已知向量m ⃗⃗⃗=(1,0),n ⃗⃗=(12,12),则( )A .|m ⃗⃗⃗|=√2|n ⃗⃗|B .(m ⃗⃗⃗−n ⃗⃗)//n ⃗⃗C .(m ⃗⃗⃗−n ⃗⃗)⊥n ⃗⃗D .m ⃗⃗⃗与n ⃗⃗的夹角为π4 答案:ACD解析:由m ⃗⃗⃗,n ⃗⃗的坐标,根据向量模、夹角的坐标表示及向量垂直、平行的判定即可判断各选项的正误. ∵m ⃗⃗⃗=(1,0),n ⃗⃗=(12,12), ∴|m ⃗⃗⃗|=1,|n ⃗⃗|=√(12)2+(12)2=√22, ∴|m ⃗⃗⃗|=√2|n ⃗⃗|,故A 正确; ∵m →−n →=(12,−12),∴m ⃗⃗⃗−n ⃗⃗与n ⃗⃗不平行,故B 错误; 又(m ⃗⃗⃗−n ⃗⃗)⋅n ⃗⃗=0,C 正确; ∵cos〈m ⃗⃗⃗,n ⃗⃗〉=m⃗⃗⃗⃗⋅n ⃗⃗|m⃗⃗⃗⃗||n ⃗⃗|=√22,又〈m ⃗⃗⃗,n ⃗⃗〉∈[0,π],∴m ⃗⃗⃗与n ⃗⃗的夹角为π4, D 正确. 故选:ACD 填空题14、已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a ,b ,c 满足b 2=ac ,且c =2a ,则cos B =________. 答案:分析:由余弦定理计算.因为b 2=ac ,且c =2a ,b 2=2a 2,所以cos B =a 2+c 2−b 22ac=a 2+4a 2−2a 22a⋅2a=.所以答案是:.34343415、已知向量a ⃗=(3k,3),b ⃗⃗=(−6,k −7),a ⃗⊥b ⃗⃗,k =______. 答案:−75分析:由两个向量垂直的坐标运算进行计算即可.因为a ⃗⊥b ⃗⃗,所以a ⃗⋅b ⃗⃗=0,所以−18k +3(k −7)=0,解得k =−75. 所以答案是:−7516、已知A (2,3),B (4,−3),若AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−2BP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则点P 的坐标为___________. 答案:(103,−1)分析:设P(x,y),根据向量的坐标表示求出AP⃗⃗⃗⃗⃗⃗,BP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,再由向量的数量关系列方程组求出P 的坐标即可. 设P(x,y),则AP⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(x −2,y −3),BP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(x −4,y +3), 又AP⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−2BP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,有{,可得{, 所以P 的坐标为(103,−1).所以答案是:(103,−1) 解答题17、在△ABC 中,角A,B,C 所对的边分别为a,b,c.已知a =4,b =5,c =√21. (1)求角C 的大小; (2)求sinA 的值; (3)求sin (2A −π4)的值. 答案:(1)π3;(2)2√77;(3)4√6+√214. 分析:(1)由余弦定理求出cosC ,即可得出角C 的大小; (2)由正弦定理即可求出答案;(3)求出cosA ,由二倍角公式求出sin2A,cos2A ,再由两角差的正弦公式即可求出. (1)在△ABC 中,由余弦定理及a =4,b =5,c =√21,有 cosC =a 2+b 2−c 22ab=12,又因为C ∈(0,π),所以C =π3.(2)在△ABC 中,由正弦定理及C =π3,a =4;c =√21.可得sinA =asinC c=2√77. (3)由a <b 及sinA =2√77,可得cosA =√1−sin 2A =√217, sin2A =2sinAcosA =2×2√77×√217=4√37, cos2A =1−2sin 2A =1−2×2√77×2√77=−17,所以sin (2A −π4)=sin2Acos π4−cos2Asin π4=4√37×√22−(−17)×√22=4√6+√214.【点晴】本题主要考查正、余弦定理解三角形,以及三角恒等变换在解三角形中的应用,关键点是熟练掌握有关公式的运用,考查学生的数学运算能力.18、在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,B =π3,a =3.(1)若,求b .(2)若______,求c 的值及△ABC 的面积.请从①b =√13,②sinC =2sinA ,这两个条件中任选一个,将问题(2)补充完整,并作答. 答案:(1)3√62; (2)选①c =4,S △ABC =3√3;选②c =6,S △ABC =9√32分析:(1)根据正弦定理计算即可得出结果;(2)利用余弦定理或正弦定理求出c 的值,再结合三角形的面积公式计算即可. (1)B =π3,a =3,A =π4,由正弦定理,得,所以b =a sinA ×sinB =√22√32=3√62; (2)选①:由余弦定理,得,即13=c 2+9−2×3c ×12,整理,得c 2−3c −4=0,由c >0,得c =4, 所以S △ABC =12acsinB =12×3×4×√32=3√3;4A π=sin sin b aB A =2222cos b a c ac B =+-选②:因为sinC=2sinA,由正弦定理,得c=2a,所以c=6,所以S△ABC=12acsinB=12×6×3×√32=9√32.。
章末小结必修第二册第六章《平面向量及其应用》知识网络知识网络本章学习目标(1)理解平面向量的相关概念和定理;(2)掌握平面向量的运算法则、运算律,能进行加法、减法、数乘、数量积的混合运算和坐标运算;(3)能用正弦定理、余弦定理解三角形,并通过边角互化解决问题;(4)会用向量的基底法和坐标法,了解向量在物理中的应用.(1)数学中,既有大小又有方向的量叫做向量。
(2)向量用有向线段表示。
BA (3)向量的表示:;),(AB AB 记作大小的长度向量⋯CD AB ,⋯v u c b a ,,,,或),,(c b a 印刷体(4)向量的模:aa 记作大小的长度向量),(),(为终点为起点B A (5)零向量:0,0记作的向量长度为(6)单位向量:e 记作的向量长度为,11=e 00=(7)相等向量:长度相等且方向相同的向量。
注:向量由模和方向确定,与起点无关..b a 记作ab (8)平行向量:方向相同或相反的非零向量。
b a //记作规定:零向量与任意向量平行..//0,a a 都有即对于任意向量注:①平行向量都可平移到同一条直线上,平行向量也叫共线向量。
a a b c ②两个平行向量所在直线可能平行或重合.(9)相反向量:长度相等但方向相反的向量。
B A B A .;BA AB AB a a =--的相反向量的相反向量为①.0量之和是③任一向量与其相反向0)(=+=-+BA AB AB AB ()0=-+a a .00=-②零向量的相反向量仍为零向量..0,:=+b a b a 则是相反向量与若即(10)投影向量:e a OA b a θcos 1=上的投影向量在.||,,b b e b e =即同向的单位向量是与其中b b a θcos =求投影向量“三步曲”:画图找投影,算模长比,定±.,,b a b a +求已知非零向量ACBC AB b a =+=+即(1)向量加法的三角形法则:首尾相接,和向量由起点指向终点.OC OB OA b a =+=+即(2)向量加法的平行四边形法则:同起点,和向量由起点指向对角线端点适用于不共线的向量求和.C OAB a b b a +适用于任意向量求和.推广:n 个首尾相接的向量相加,其和向量为首向量的起点指向末向量的终点.向量加法的运算律:.0:,aaaa=+=+规定对任意向量abba+=+:交换律)()(:cbacba++=++结合律注:多个向量的加法运算可按照任意次序、任意组合进行。
(名师选题)部编版高中数学必修二第六章平面向量及其应用带答案考点总结单选题1、P 是△ABC 所在平面内一点,满足|CB ⃗⃗⃗⃗⃗ |−|PB ⃗⃗⃗⃗⃗ +PC⃗⃗⃗⃗⃗ −2PA ⃗⃗⃗⃗⃗ |=0,则△ABC 的形状是( ) A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等边三角形2、已知向量a ⃑=(2,3),b ⃗⃑=(3,2),则|a ⃑–b⃗⃑|= A .√2B .2C .5√2D .503、下列说法错误的是( )A .向量OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃑的长度与向量AO ⃗⃗⃗⃗⃗⃑的长度相等B .零向量与任意非零向量平行C .长度相等方向相反的向量共线D .方向相反的向量可能相等4、设在△ABC 中,角A ,B,C 所对的边分别为a ,b,c , 若 bcosC +ccosB =asinA , 则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等边三角形C .等腰三角形D .钝角三角形5、向量AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=(7,−5),将AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑按向量a ⃑=(3,6)平移后得到向量A ′B ′⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃑,则A ′B ′⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃑的坐标形式为( )A .(10,1)B .(4,−11)C .(7,−5)D .(3,6)6、在正方形ABCD 中,BC⃗⃗⃗⃗⃗⃑−DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃑+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=( ) A .BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃑B .DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃑C .AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃑D .DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃑7、在△ABC 中,已知a =11,b =20,A =130°,则此三角形( )A .无解B .只有一解C .有两解D .解的个数不确定8、若z(1+i 3)=i ,则在复平面内复数z 对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限多选题9、已知e 1⃗⃗⃗⃑、e 2⃗⃗⃗⃑是两个单位向量,λ∈R 时,|e 1⃗⃗⃗⃑+λe 2⃗⃗⃗⃑|的最小值为√32,则下列结论正确的是( )A .e 1⃗⃗⃗⃑、e 2⃗⃗⃗⃑的夹角是π3B .e 1⃗⃗⃗⃑、e 2⃗⃗⃗⃑的夹角是2π3C .|e 1⃗⃗⃗⃑+e 2⃗⃗⃗⃑|=√32D .|e 1⃗⃗⃗⃑+e 2⃗⃗⃗⃑|=110、[多选]向量a =2e ,b ⃗ =−6e ,则下列说法正确的是( )A .a //b ⃗B .向量a ,b⃗ 方向相反 C .|a |=3|b ⃗ |D .b ⃗ =−3a11、已知λ,μ∈R ,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=(λ,1),AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=(−1,1),AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=(1,μ),那么( )A .CB⃗⃗⃗⃗⃗⃑+DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=(λ−1,1−μ) B .若AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑∥AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃑,则λ=2,μ=12C .若A 是BD 中点,则B ,C 两点重合D .若点B ,C ,D 共线,则μ=1填空题12、在直角坐标系中,O 为原点,O 、A 、B 不共线,xOA⃗⃗⃗⃗⃗⃑+yOB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=2AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑,则x +y =________部编版高中数学必修二第六章平面向量及其应用带答案(二十)参考答案1、答案:B分析:根据平面向量的线性运算与模长公式,可以得出AB⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,由此可判断出△ABC 的形状. 由|CB ⃗⃗⃗⃗⃗ |=|PB ⃗⃗⃗⃗⃗ +PC⃗⃗⃗⃗⃗ −2PA ⃗⃗⃗⃗⃗ |,可得|CB ⃗⃗⃗⃗⃗ |=|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |,即|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |=|AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |, 等式|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |=|AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |两边平方,化简得AB⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥AC ⃗⃗⃗⃗⃗ , 因此,△ABC 是直角三角形.故选:B.小提示:本题考查了平面向量的线性运算与数量积运算,也考查了模长公式应用,是中等题.2、答案:A分析:本题先计算a ⃑−b ⃗⃑,再根据模的概念求出|a ⃑−b⃗⃑|. 由已知,a ⃑−b⃗⃑=(2,3)−(3,2)=(−1,1), 所以|a ⃑−b⃗⃑|=√(−1)2+12=√2, 故选A小提示:本题主要考查平面向量模长的计算,容易题,注重了基础知识、基本计算能力的考查.由于对平面向量的坐标运算存在理解错误,从而导致计算有误;也有可能在计算模的过程中出错.3、答案:D分析:向量有方向、有大小,平行包含同向与反向两种情况.向量相等意味着模相等且方向相同,根据定义判断选项.A.向量OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃑与向量AO ⃗⃗⃗⃗⃗⃑的方向相反,长度相等,故A 正确;B.规定零向量与任意非零向量平行,故B 正确;C.能平移到同一条直线的向量是共线向量,所以长度相等,方向相反的向量是共线向量,故C 正确;D.长度相等,方向相同的向量才是相等向量,所以方向相反的向量不可能相等,故D 不正确.小提示:本题主要考查向量的基本概念及共线(平行)向量和相等向量的概念,属于基础概念题型.4、答案:A分析:根据两角和的正弦公式和正弦定理求得sinA =sin 2A ,得到sinA =1,求得A =π2,即可求解.因为bcosC +ccosB =asinA ,由正弦定理可得sinBcosC +sinCcosB =sin 2A ,即sin (B +C )=sin 2A ,即sinA =sin 2A ,所以sinA =1,又因为A ∈(0,π),所以A =π2,所以是直角三角形.故选:A.5、答案:C分析:由向量平移可知,A ′B ′⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃑与AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑方向相同且长度相等,即可得A ′B ′⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃑的坐标.因为平移后,A ′B ′⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃑与AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑方向相同且长度相等,故A ′B ′⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃑=AB⃗⃗⃗⃗⃗⃑=(7,−5). 故选:C6、答案:C分析:根据平面向量加减运算法则计算可得.解:BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃑−DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃑+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃑+CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃑+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃑+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃑.故选:C.7、答案:A分析:根据三角形大边对大角(小边对小角)和三角形内角和为180°,即可判断解的情况. ∵a <b ,∴A <B ,又∵A =130°,∴A +B +C >180°,故此三角形无解.故选:A.8、答案:B分析:先利用复数的除法化简,再利用复数的几何意义判断.因为z(1−i )=i ,所以z =i 1−i =i (1+i )2=−1+i 2,故z 对应的点位于复平面内第二象限.故选:B .9、答案:ABD分析:根据条件知,(e 1⃗⃗⃗⃑+λe 2⃗⃗⃗⃑)2的最小值为34,结合二次函数与方程的特点可求出e 1⃗⃗⃗⃑,e 2⃗⃗⃗⃑的夹角为π3或2π3,从而求出|e 1⃗⃗⃗⃑+e 2⃗⃗⃗⃑|的值.∵ e 1⃗⃗⃗⃑,e 2⃗⃗⃗⃑是两个单位向量,且|e 1⃗⃗⃗⃑+λe 2⃗⃗⃗⃑|的最小值为√32,∴ (e 1⃗⃗⃗⃑+λe 2⃗⃗⃗⃑)2的最小值为34,(e 1⃗⃗⃗⃑+λe 2⃗⃗⃗⃑)2=λ2+2λe 1⃗⃗⃗⃑⋅e 2⃗⃗⃗⃑+1的最小值为34, 即λ2+2λe 1⃗⃗⃗⃑⋅e 2⃗⃗⃗⃑+14=0在λ∈R 上有唯一一个解,所以Δ=(2e 1⃗⃗⃗⃑⋅e 2⃗⃗⃗⃑)2−1=0,所以e 1⃗⃗⃗⃑⋅e 2⃗⃗⃗⃑=±12 ∴ e 1⃗⃗⃗⃑与e 2⃗⃗⃗⃑的夹角为π3或2π3,所以A,B 正确,∴ |e 1⃗⃗⃗⃑+e 2⃗⃗⃗⃑|2=1或3, ∴ |e 1⃗⃗⃗⃑+e 2⃗⃗⃗⃑|=1或√3,所以D 正确,故选:ABD .10、答案:ABD分析:根据向量的数乘运算,即可得到答案;因为a =2e ,b ⃗ =−6e ,所以b ⃗ =−3a ,故D 正确;由向量共线定理知,A 正确;-3<0,a 与b⃗ 方向相反,故B 正确; 由上可知|b ⃗ |=3|a |,故C 错误.故选:ABD11、答案:AC分析:根据向量运算、向量平行(共线)等知识对选项进行分析,从而确定正确选项.A 选项,CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑+DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃑+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃑−AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑−AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=(λ,1)−(1,μ)=(λ−1,1−μ),A 选项正确.B 选项,若AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑//AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃑,则λ⋅μ=1,故可取λ=3,μ=13,B 选项错误. C 选项,若A 是BD 的中点,则AB⃗⃗⃗⃗⃗⃑=−AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃑,即(λ,1)=(−1,−μ)⇒λ=μ=−1, 所以AB⃗⃗⃗⃗⃗⃑=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=(−1,1),所以B,C 两点重合,C 选项正确. D 选项,由于B,C,D 三点共线,所以BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃑//BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃑, BC⃗⃗⃗⃗⃗⃑=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃑−AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=(−1,1)−(λ,1)=(−1−λ,0), BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃑=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃑−AB⃗⃗⃗⃗⃗⃑=(1−λ,μ−1), 则(−1−λ)×(μ−1)=0×(1−λ)⇒λ=−1或μ=1,所以D 选项错误. 故选:AC12、答案:0解析:根据向量的线性运算求出(x +2)OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃑+(y −2)OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=0⃗ ,根据对应关系求出x +y 的值即可.∵ xOA⃗⃗⃗⃗⃗⃑+yOB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=2AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑, ∴xOA ⃗⃗⃗⃗⃗⃑+yOB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=2(OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑−OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃑),∴(x +2)OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃑+(y −2)OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃑=0⃗ ,∴x =−2,y =2,x +y =0.所以答案是:0.。
(名师选题)部编版高中数学必修二第六章平面向量及其应用带答案总结(重点)超详细单选题1、锐角△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a =7、b =8,m ⃑⃑ =(12,cosA),n ⃑ =(sinA ,−√32),且m ⃑⃑ ⊥n ⃑ ,则△ABC 的面积为( )A .√3B .3√3C .5√3D .10√32、在△ABC 中,AB =3,AC =2,∠BAC =60°,点P 是△ABC 内一点(含边界),若AP ⃑⃑⃑⃑⃑ =23AB ⃑⃑⃑⃑⃑ +λAC ⃑⃑⃑⃑⃑ ,则|AP ⃑⃑⃑⃑⃑ |的最大值为( ) A .2√73B .83C .2√193D .2√1333、已知向量|a |=2,|b ⃑ |=4,且a ,b ⃑ 不是方向相反的向量,则|a −b ⃑ |的取值范围是( ) A .(2,6)B .[2,6) C .(2,6]D .[2,6]4、我国南宋著名数学家秦九韶发现了“三斜”求职公式,即△ABC 的三个内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c ,则△ABC 的面积S =√14[c 2a 2−(c 2+a 2−b 22)2].已知在△ABC 中,accosB =6,b =2√2,则△ABC 面积的最大值为( )A .√33B .2√33C .2D .45、已知向量a =(2,3),b ⃑ =(3,2),则|a –b ⃑ |= A .√2B .2 C .5√2D .506、若点M 是△ABC 所在平面内的一点,且满足3AM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ -AB ⃑⃑⃑⃑⃑ -AC ⃑⃑⃑⃑⃑ =0→,则△ABM 与△ABC 的面积之比为( ) A .1∶2B .1∶3C .1∶4D .2∶57、如图,某城市有一条公路从正西方MO 通过市中心O 后转向东北方ON ,为了缓解城市交通压力,现准备修建一条绕城高速公路L ,并在MO,ON 上分别设置两个出口A,B ,若AB 部分为直线段,且要求市中心O 与AB 的距离为20千米,则AB 的最短距离为( )A .20(√2−1)千米B .40(√2−1)千米C .20(√2+1)D .40(√2+1)8、已知向量a ⃗,b ⃑⃗满足|a ⃗|=2,|b ⃑⃗|=3,|a ⃗−2b ⃑⃗|=2√13则a ⃗与b ⃑⃗的夹角为( ) A .π6B .π3C .2π3D .5π6多选题9、(多选题)如图所示,小船被绳索拉向岸边,船在水中运动时设水的阻力大小不变,那么小船匀速靠岸过程中,下列说法中正确的是( )A .绳子的拉力不断增大B .绳子的拉力不断变小C .船的浮力不断变小D .船的浮力保持不变10、在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知B =60°,b =4,则下列判断中正确的是( ) A .若c =√3,则该三角形有两解B .若a =92,则该三角形有两解 C .△ABC 周长有最大值12D .△ABC 面积有最小值4√3 11、已知向量m ⃑⃑⃗=(1,0),n ⃑⃗=(12,12),则( ) A .|m ⃑⃑⃗|=√2|n ⃑⃗|B .(m ⃑⃑⃗−n ⃑⃗)//n ⃑⃗ C .(m ⃑⃑⃗−n ⃑⃗)⊥n ⃑⃗D .m ⃑⃑⃗与n ⃑⃗的夹角为π4填空题12、已知|OA⃑⃑⃑⃑⃑⃗|=|OB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗|=1,若存在m,n ∈R ,使得mAB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+OA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗与nAB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+OB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗夹角为60∘,且|(mAB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+OA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗)−(nAB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+OB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗)|=12,则|AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗|的最小值为___________.部编版高中数学必修二第六章平面向量及其应用带答案(十四)参考答案1、答案:D分析:先由向量垂直得到A =π3,利用余弦定理求出c =3或c =5,利用锐角三角形排除c =3,从而c =5,利用面积公式求出答案. 由题意得:12sinA −√32cosA =0,故tanA =√3,因为A ∈(0,π2),所以A =π3,由余弦定理得:cosA =64+c 2−492×8c=12,解得:c =3或c =5,当c =3时,最大值为B ,其中cosB =49+9−642×7×3<0,故B 为钝角,不合题意,舍去; 当c =5时,最大值为B ,其中cosB =49+25−642×7×5>0,故B 为锐角,符合题意,此时S △ABC =12bcsinA =12×8×5×√32=10√3.故选:D 2、答案:D分析:以A 为原点,以AB 所在的直线为x 轴,建立坐标系,设点P 为(x,y),根据向量的坐标运算可得y =√3(x −2),当直线y =√3(x −2)与直线BC 相交时|AP⃑⃑⃑⃑⃑ |最大,问题得以解决 以A 为原点,以AB 所在的直线为x 轴,建立如图所示的坐标系, ∵AB =3,AC =2,∠BAC =60°, ∴A(0,0),B(3,0),C(1,√3),设点P 为(x,y),0⩽x ⩽3,0⩽y ⩽√3, ∵ AP⃑⃑⃑⃑⃑ =23AB ⃑⃑⃑⃑⃑ +λAC ⃑⃑⃑⃑⃑ , ∴(x ,y)=23(3,0)+λ(1,√3)=(2+λ,√3λ), ∴ {x =2+λy =√3λ,∴y=√3(x−2),①直线BC的方程为y=−√32(x−3),②,联立①②,解得{x=73y=√33,此时|AP⃑⃑⃑⃑⃑ |最大,∴|AP|=√499+13=2√133,故选:D.小提示:本题考查了向量在几何中的应用,考查了向量的坐标运算,解题的关键是建立直角坐标系将几何运算转化为坐标运算,同时考查了学生的数形结合的能力,属于中档题3、答案:B分析:直接由||a|−|b⃑||≤|a−b⃑|<|a|+|b⃑|求解即可.由已知必有||a|−|b⃑||≤|a−b⃑|<|a|+|b⃑|,则所求的取值范围是[2,6).故选:B.4、答案:D分析:由条件accosB=6,b=2√2得a2+c2=20,由基本不等式得ac≤10,再由S=√1 4[c2a2−(c2+a2−b22)2]可求解.∵accosB =ac ·a 2+c 2−b 22ac=a 2+c 2−b 22=6,又∵b =2√2,a 2+c 2=12+b 2=20.∴ac ≤a 2+c 22=10(当且仅当a =c =√10时取等号).∴S △ABC=√14[a 2c 2−(a 2+c 2−b 22)2]=√14(a 2c 2−62)≤√14×(102−62)=4, ∴△ABC 面积的最大值为4. 故选:D 5、答案:A分析:本题先计算a −b ⃑ ,再根据模的概念求出|a −b ⃑ |. 由已知,a −b ⃑ =(2,3)−(3,2)=(−1,1), 所以|a −b ⃑ |=√(−1)2+12=√2, 故选A小提示:本题主要考查平面向量模长的计算,容易题,注重了基础知识、基本计算能力的考查.由于对平面向量的坐标运算存在理解错误,从而导致计算有误;也有可能在计算模的过程中出错. 6、答案:B分析:由平面向量的加法结合已知可得M 为AD 的三等分点,然后由等高的三角形面积之比等于底边之比可得. 如图,D 为BC 边的中点,则AD ⃑⃑⃑⃑⃑ =12(AB ⃑⃑⃑⃑⃑ +AC ⃑⃑⃑⃑⃑ ) 因为3AM⃑⃑⃑⃑⃑⃑ -AB ⃑⃑⃑⃑⃑ -AC ⃑⃑⃑⃑⃑ =0→所以3AM⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =AB ⃑⃑⃑⃑⃑ +AC ⃑⃑⃑⃑⃑ =2AD ⃑⃑⃑⃑⃑ , 所以AM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =23AD ⃑⃑⃑⃑⃑所以S△ABM=23S△ABD=13S△ABC.故选:B7、答案:D分析:使用余弦定理及基本不等式,得到AB2≥(2+√2)ab,使用正弦定理及三角恒等变换得到ab≥2−√2,进而求得AB的最短距离.在△ABC中,∠AOB=135°,设AO=a,BO=b,则AB2=a2+b2−2abcos135°=a2+b2+√2ab≥(2+√2)ab,当且仅当a=b时取等号,设∠BAO=α,则∠ABO=45°−α,又O到AB的距离为20千米,所以a=20sinα,b=20sin(45°−α),故ab=400sinαsin(45°−α)=2sin(2α+45°)−√2≥2−√2(α=22.5°时取等号),所以AB2≥√2)2−√2=1600(√2+1)2,得AB≥40(√2+1),故选:D8、答案:C分析:先对|a⃗−2b⃑⃗|=2√13平方,代入已知条件整理得a⃗⋅b⃑⃗=−3,再利用数量积公式可求得. ∵|a⃗−2b⃑⃗|=2√13,∴|a⃗−2b⃑⃗|2=a⃗2−4a⃗⋅b⃑⃗+4b⃑⃗2=52,又|a⃗|=2,|b⃑⃗|=3,∴a⃗⋅b⃑⃗=−3,设a⃗与b⃑⃗的夹角为θ,∴cosθ=a ⃑⃗⋅b ⃑⃗|a ⃑⃗||b ⃑⃗|=−12,从而θ=2π3,所以a ⃗与b⃑⃗的夹角θ=2π3. 故选:C 9、答案:AC分析:设水的阻力为f ,绳的拉力为F ,F 与水平方向夹角为θ(0<θ<π2),则由题意可得|F |cos θ=|f |,然后逐个分析判断即可设水的阻力为f ,绳的拉力为F ,F 与水平方向夹角为θ(0<θ<π2).则|F |cos θ=|f |, ∴|F |=|f|cosθ.∵θ增大,cos θ减小,∴|F |增大.∵|F |sin θ增大,|F |sin θ加上浮力等于船的重力, ∴船的浮力减小. 故选:AC 10、答案:BC分析:根据A 、B 选项给出的条件,利用正弦定理解出sinC 和sinA ,结合角度大小进行判断;C ,D 选项,根据余弦定理结合均值不等式即可判断. 解:对于A ,由bsinB=c sinC,得sinC =csinB b=√3sin60°4=38,由于c <b ,所以C <B ,故C 为锐角,所以只有一组解,A 错误; 对于B ,同理,由asinA=b sinB,可得√32<sinA =9√316<1,由于a >b ,所以A >B ,A 有两个解,则相应的C 有两个解,B 正确; 对于C ,由b 2=a 2+c 2−2accosB ,得16=a 2+c 2−ac =(a +c)2−3ac ⩾(a +c)2−34(a +c)2=14(a +c)2.故a +c ⩽8,当且仅当a =c 时取等号,此时三角形周长最大,最大值为12,此时三角形为等边三角形,故C 正确;对于D ,由C 推导过程知得16=a 2+c 2−ac ⩾2ac −ac =ac ,即ac ⩽16,当且仅当a =c 时取等号,此时三角形ABC 面积最大,最大值为S △ABC =12acsinB =12×16×√32=4√3,故D 错误, 故选:BC . 11、答案:ACD解析:由m ⃑⃑⃗,n ⃑⃗的坐标,根据向量模、夹角的坐标表示及向量垂直、平行的判定即可判断各选项的正误. ∵m ⃑⃑⃗=(1,0),n ⃑⃗=(12,12), ∴|m ⃑⃑⃗|=1,|n ⃑⃗|=√(12)2+(12)2=√22, ∴|m ⃑⃑⃗|=√2|n ⃑⃗|,故A 正确; ∵m →−n →=(12,−12),∴m ⃑⃑⃗−n ⃑⃗与n ⃑⃗不平行,故B 错误; 又(m ⃑⃑⃗−n ⃑⃗)⋅n ⃑⃗=0,C 正确; ∵cos〈m ⃑⃑⃗,n ⃑⃗〉=m⃑⃑⃑⃗⋅n ⃑⃗|m⃑⃑⃑⃗||n ⃑⃗|=√22,又〈m ⃑⃑⃗,n ⃑⃗〉∈[0,π],∴m ⃑⃑⃗与n ⃑⃗的夹角为π4, D 正确. 故选:ACD 12、答案:√132分析:设a ⃗=OA ′⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗=mAB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+OA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗,b ⃑⃗=OB ′⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗=nAB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+OB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗可得A,A ′,B,B ′共线,又|a ⃗−b⃑⃗|=|B ′A ′⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗|=12,当|B ′A ′⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗|=12为最小时|AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗|最小,而此时A ′、B ′关于y 轴对称,结合已知即可求|AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗|的最小值. 由题意,AB⃑⃑⃑⃑⃑⃗=OB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗−OA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗, ∴令a ⃗=OA′⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗=mAB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+OA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗=(1−m)OA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+mOB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗,b ⃑⃗=OB ′⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗=nAB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+OB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗=(1+n)OB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗−nOA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗,故有A,A ′,B,B ′共线,∵|a →−b →|=|B ′A ′→|=12,故当且仅当|B ′A ′⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗|=12为最小时,|AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗|最小, ∴有A ′、B ′关于y 轴对称时,|AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗|最小,此时O 到AB 的距离为√3⋅|B ′A ′⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗|2=√34, ∴|AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗|2=√1−316=√134,即|AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗|=√132.所以答案是:√132. 小提示:关键点点睛:应用向量的线性关系及共线性质,可知a ⃗=OA ′⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗=mAB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+OA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗,b ⃑⃗=OB ′⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗=nAB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+OB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗、OA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗、OB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗的终点共线,且|a ⃗−b ⃑⃗|=|B ′A ′⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗|=12可分析得A ′、B ′关于y 轴对称时,|AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗|最小,进而求最小值即可.。
6.1 平面向量的概念1.向量的概念及表示(1)概念:既有大小又有方向的量. (2)有向线段①定义:具有方向的线段. ②三个要素:起点、方向、长度.③表示:在有向线段的终点处画上箭头表示它的方向.以A 为起点、B 为终点的有向线段记作AB→.④长度:线段AB 的长度也叫做有向线段AB →的长度,记作|AB →|.(3)向量的表示■名师点拨(1)判断一个量是否为向量,就要看它是否具备大小和方向两个因素. (2)用有向线段表示向量时,要注意AB →的方向是由点A 指向点B ,点A 是向量的起点,点B 是向量的终点.2.向量的有关概念(1)向量的模(长度):向量AB →的大小,称为向量AB →的长度(或称模),记作|AB →|.(2)零向量:长度为0的向量,记作0.(3)单位向量:长度等于1个单位长度的向量. 3.两个向量间的关系(1)平行向量:方向相同或相反的非零向量,也叫做共线向量.若a ,b 是平行向量,记作a ∥b .规定:零向量与任意向量平行,即对任意向量a ,都有0∥a .(2)相等向量:长度相等且方向相同的向量,若a ,b 是相等向量,记作a =b .■名师点拨(1)平行向量也称为共线向量,两个概念没有区别. (2)共线向量所在直线可以平行,与平面几何中的共线不同. (3)平行向量可以共线,与平面几何中的直线平行不同.典型例题1向量的相关概念给出下列命题:①若AB→=DC →,则A ,B ,C ,D 四点是平行四边形的四个顶点; ②在▱ABCD 中,一定有AB →=DC →;③若a =b ,b =c ,则a =c .其中所有正确命题的序号为________.【解析】 AB→=DC →,A ,B ,C ,D 四点可能在同一条直线上,故①不正确;在▱ABCD 中,|AB→|=|DC →|,AB →与DC →平行且方向相同,故AB →=DC →,故②正确;a=b ,则|a |=|b |,且a 与b 的方向相同;b =c ,则|b |=|c |,且b 与c 的方向相同,则a 与c 长度相等且方向相同,故a =c ,故③正确.【答案】 ②③(1)判断一个量是否为向量的两个关键条件 ①有大小;②有方向.两个条件缺一不可. (2)理解零向量和单位向量应注意的问题①零向量的方向是任意的,所有的零向量都相等; ②单位向量不一定相等,易忽略向量的方向. 典型例题2向量的表示在如图所示的坐标纸上(每个小方格的边长为1),用直尺和圆规画出下列向量:(1)OA→,使|OA →|=42,点A 在点O 北偏东45°方向上; (2)AB→,使|AB →|=4,点B 在点A 正东方向上; (3)BC→,使|BC →|=6,点C 在点B 北偏东30°方向上. 【解】 (1)由于点A 在点O 北偏东45°方向上,所以在坐标纸上点A 距点O 的横向小方格数与纵向小方格数相等.又|OA→|=42,小方格的边长为1,所以点A 距点O 的横向小方格数与纵向小方格数都为4,于是点A 的位置可以确定,画出向量OA→,如图所示.(2)由于点B 在点A 正东方向上,且|AB→|=4,所以在坐标纸上点B 距点A 的横向小方格数为4,纵向小方格数为0,于是点B 的位置可以确定,画出向量AB →,如图所示.(3)由于点C 在点B 北偏东30°方向上,且|BC→|=6,依据勾股定理可得,在坐标纸上点C 距点B 的横向小方格数为3,纵向小方格数为33≈5.2,于是点C 的位置可以确定,画出向量BC→,如图所示.用有向线段表示向量的步骤典型例题3共线向量与相等向量如图所示,O 是正六边形ABCDEF 的中心,且OA→=a ,OB →=b ,在每两点所确定的向量中.(1)与a 的长度相等、方向相反的向量有哪些? (2)与a 共线的向量有哪些?【解】 (1)与a 的长度相等、方向相反的向量有OD→,BC →,AO →,FE →.(2)与a 共线的向量有EF→,BC →,OD →,FE →,CB →,DO →,AO →,DA →,AD →.1.[变条件、变问法]本例中若OC →=c ,其他条件不变,试分别写出与a ,b ,c 相等的向量.解:与a 相等的向量有EF →,DO →,CB →;与b 相等的向量有DC →,EO →,F A →;与c 相等的向量有FO→,ED →,AB →. 2.[变问法]本例条件不变,与AD→共线的向量有哪些?解:与AD→共线的向量有EF →,BC →,OD →,FE →,CB →,DO →,AO →,DA →,OA →.共线向量与相等向量的判断(1)如果两个向量所在的直线平行或重合,那么这两个向量是共线向量. (2)共线向量不一定是相等向量,但相等向量一定是共线向量.(3)非零向量的共线具有传递性,即向量a ,b ,c 为非零向量,若a ∥b ,b ∥c ,则可推出a ∥c .[注意]对于共线向量所在直线的位置关系的判断,要注意直线平行或重合两种情况.6.2.1向量的加法运算1.向量加法的定义及运算法则(1)两个法则的使用条件不同.三角形法则适用于任意两个非零向量求和,平行四边形法则只适用于两个不共线的向量求和.(2)在使用三角形法则时,应注意“首尾连接”;在使用平行四边形法则时应注意范围的限制及和向量与两向量起点相同.(3)位移的合成可以看作向量加法三角形法则的物理模型.力的合成可以看作向量加法平行四边形法则的物理模型.2.|a +b |,|a |,|b |之间的关系一般地,|a +b |≤|a |+|b |,当且仅当a ,b 方向相同时等号成立. 3.向量加法的运算律交换律 a +b =b +a 结合律 (a +b )+c =a +(b +c )典型例题1平面向量的加法及其几何意义如图,已知向量a ,b ,c ,求作和向量a +b +c .【解】 法一:可先作a +c ,再作(a +c )+b ,即a +b +c .如图,首先在平面内任取一点O ,作向量OA→=a ,接着作向量AB →=c ,则得向量OB→=a +c ,然后作向量BC →=b ,则向量OC →=a +b +c 为所求.法二:三个向量不共线,用平行四边形法则来作.如图,(1)在平面内任取一点O ,作OA→=a ,OB →=b ;(2)作平行四边形AOBC ,则OC →=a +b ;(3)再作向量OD→=c ;(4)作平行四边形CODE ,则OE→=OC →+c =a +b +c .OE →即为所求.(1)应用三角形法则求向量和的基本步骤①平移向量使之“首尾相接”,即第一个向量的终点与第二个向量的起点重合;②以第一个向量的起点为起点,并以第二个向量的终点为终点的向量,即为两个向量的和.(2)应用平行四边形法则求向量和的基本步骤 ①平移两个不共线的向量使之共起点; ②以这两个已知向量为邻边作平行四边形;③平行四边形中,与两向量共起点的对角线表示的向量为两个向量的和. 典型例题2平面向量的加法运算化简: (1)BC→+AB →; (2)DB→+CD →+BC →; (3)AB →+DF →+CD →+BC →+F A →.【解】 (1)BC →+AB →=AB →+BC →=AC →. (2)DB→+CD →+BC → =BC→+CD →+DB → =(BC→+CD →)+DB → =BD→+DB →=0. (3)AB →+DF →+CD →+BC →+F A →=AB →+BC →+CD →+DF →+F A → =AC →+CD →+DF →+F A → =AD →+DF →+F A →=AF →+F A →=0.向量加法运算中化简的两种方法(1)代数法:借助向量加法的交换律和结合律,将向量转化为“首尾相接”,向量的和即为第一个向量的起点指向最后一个向量终点的向量.(2)几何法:通过作图,根据三角形法则或平行四边形法则化简. 典型例题3向量加法的实际应用某人在静水中游泳,速度为43千米/小时,他在水流速度为4千米/小时的河中游泳.若他垂直游向河对岸,则他实际沿什么方向前进?实际前进的速度大小为多少?【解】 如图,设此人游泳的速度为OB→,水流的速度为OA →,以OA→,OB →为邻边作▱OACB ,则此人的实际速度为OA →+OB →=OC →. 由勾股定理知|OC→|=8,且在Rt △ACO 中,∠COA =60°,故此人沿与河岸成60°的夹角顺着水流的方向前进,速度大小为8千米/小时.应用向量解决平面几何和物理学问题的基本步骤(1)表示:用向量表示有关量,将所要解答的问题转化为向量问题. (2)运算:应用向量加法的平行四边形法则和三角形法则,将相关向量进行运算,解答向量问题.(3)还原:根据向量的运算结果,结合向量共线、相等等概念回答原问题.6.2.2 向量的减法运算1.相反向量(1)定义:与a 长度相等,方向相反的向量,叫做a 的相反向差,记作-a ,并且规定,零向量的相反向量仍是零向量.(2)结论①-(-a )=a ,a +(-a )=(-a )+a =0;②如果a 与b 互为相反向量,那么a =-b ,b =-a ,a +b =0. ■名师点拨相反向量与相等向量一样,从“长度”和“方向”两方面进行定义,相反向量必为平行向量.2.向量的减法(1)向量a 加上b 的相反向量,叫做a 与b 的差,即a -b =a +(-b ).求两个向量差的运算叫做向量的减法.(2)作法:在平面内任取一点O ,作OA →=a ,OB →=b ,则向量BA →=a -b ,如图所示.(3)几何意义:a -b 可以表示为从向量b 的终点指向向量a 的终点的向量. ■名师点拨(1)减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量.(2)在用三角形法则作向量减法时,只要记住“连接向量终点,箭头指向被减向量”即可.(3)对于任意两个向量a ,b ,都有||a |-|b ||≤|a +b |≤|a |+|b |. 典型例题1向量的减法运算化简下列各式: (1)(AB→+MB →)+(-OB →-MO →); (2)AB→-AD →-DC →.【解】 (1)法一:原式=AB →+MB →+BO →+OM →=(AB →+BO →)+(OM →+MB →)=AO →+OB→=AB →. 法二:原式=AB→+MB →+BO →+OM →=AB →+(MB →+BO →)+OM →=AB →+MO →+OM →=AB →+0 =AB→. (2)法一:原式=DB→-DC →=CB →.法二:原式=AB→-(AD →+DC →)=AB →-AC →=CB →.向量减法运算的常用方法典型例题2向量的减法及其几何意义如图,已知向量a ,b ,c 不共线,求作向量a +b -c . 【解】 法一:如图①,在平面内任取一点O ,作OA →=a ,OB →=b ,OC→=c ,连接BC , 则CB→=b -c . 过点A 作AD 綊BC ,连接OD , 则AD→=b -c , 所以OD→=OA →+AD →=a +b -c . 法二:如图②,在平面内任取一点O ,作OA →=a ,AB →=b ,连接OB ,则OB →=a +b ,再作OC →=c ,连接CB ,则CB→=a +b -c . 法三:如图③,在平面内任取一点O ,作OA →=a ,AB →=b ,连接OB , 则OB→=a +b ,再作CB →=c ,连接OC , 则OC→=a +b -c .求作两个向量的差向量的两种思路(1)可以转化为向量的加法来进行,如a -b ,可以先作-b ,然后作a +(-b )即可.(2)可以直接用向量减法的三角形法则,即把两向量的起点重合,则差向量为连接两个向量的终点,指向被减向量的终点的向量. 典型例题3用已知向量表示其他向量如图所示,四边形ACDE 是平行四边形,点B 是该平行四边形外一点,且AB→=a ,AC →=b ,AE →=c ,试用向量a ,b ,c 表示向量CD →,BC →,BD →.【解】 因为四边形ACDE 是平行四边形, 所以CD→=AE →=c ,BC →=AC →-AB →=b -a , 故BD→=BC →+CD →=b -a +c .用已知向量表示其他向量的三个关注点(1)搞清楚图形中的相等向量、相反向量、共线向量以及构成三角形的三个向量之间的关系,确定已知向量与被表示向量的转化渠道.(2)注意综合应用向量加法、减法的几何意义以及向量加法的结合律、交换律来分析解决问题.(3)注意在封闭图形中利用向量加法的多边形法则. 例如,在四边形ABCD 中,AB →+BC →+CD →+DA →=0.6.2.3 向量的数乘运算1.向量的数乘的定义一般地,规定实数λ与向量a 的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作λa ,它的长度与方向规定如下:(1)|λa |=|λ||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,λa =0.■名师点拨λ是实数,a 是向量,它们的积λa 仍然是向量.实数与向量可以相乘,但是不能相加减,如λ+a ,λ-a 均没有意义.2.向量数乘的运算律 设λ,μ为实数,那么: (1)λ(μa )=(λμ)a . (2)(λ+μ)a =λa +μa . (3)λ(a +b )=λa +λb .3.向量的线性运算及向量共线定理(1)向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算.对于任意向量a ,b ,以及任意实数λ,μ1,μ2,恒有λ(μ1a ±μ2b )=λμ1a ±λμ2b .(2)向量a (a ≠0)与b 共线的充要条件是:存在唯一一个实数λ,使b =λa . ■名师点拨若将定理中的条件a ≠0去掉,即当a =0时,显然a 与b 共线. (1)若b ≠0,则不存在实数λ,使b =λa . (2)若b =0,则对任意实数λ,都有b =λa . 典型例题1向量的线性运算(1)计算:①4(a +b )-3(a -b )-8a ; ②(5a -4b +c )-2(3a -2b +c ); ③23⎣⎢⎡⎦⎥⎤(4a -3b )+13b -14(6a -7b ).(2)设向量a =3i +2j ,b =2i -j ,求⎝ ⎛⎭⎪⎫13a -b -⎝ ⎛⎭⎪⎫a -23b +(2b -a ).【解】 (1)①原式=4a +4b -3a +3b -8a =-7a +7b .②原式=5a -4b +c -6a +4b -2c =-a -c .③原式=23⎝ ⎛⎭⎪⎫4a -3b +13b -32a +74b=23⎝ ⎛⎭⎪⎫52a -1112b=53a -1118b .(2)原式=13a -b -a +23b +2b -a =⎝ ⎛⎭⎪⎫13-1-1a +⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+23+2b =-53a +53b =-53(3i +2j )+53(2i -j ) =⎝ ⎛⎭⎪⎫-5+103i +⎝ ⎛⎭⎪⎫-103-53j =-53i -5j .向量线性运算的基本方法(1)类比方法:向量的数乘运算可类似于代数多项式的运算.例如,实数运算中的去括号、移项、合并同类项、提取公因式等变形手段在数与向量的乘积中同样适用,但是在这里的“同类项”“公因式”指向量,实数看作是向量的系数.(2)方程方法:向量也可以通过列方程来解,把所求向量当作未知数,利用代数方程的方法求解,同时在运算过程中要多注意观察,恰当运用运算律,简化运算.典型例题2向量共线定理及其应用已知非零向量e 1,e 2不共线.(1)如果AB →=e 1+e 2,BC →=2e 1+8e 2,CD →=3(e 1-e 2),求证:A 、B 、D 三点共线;(2)欲使k e 1+e 2和e 1+k e 2共线,试确定实数k 的值.【解】 (1)证明:因为AB →=e 1+e 2,BD →=BC →+CD →=2e 1+8e 2+3e 1-3e 2=5(e 1+e 2)=5AB→. 所以AB→,BD →共线,且有公共点B , 所以A 、B 、D 三点共线. (2)因为k e 1+e 2与e 1+k e 2共线,所以存在实数λ,使k e 1+e 2=λ(e 1+k e 2), 则(k -λ)e 1=(λk -1)e 2,由于e 1与e 2不共线,只能有⎩⎨⎧k -λ=0,λk -1=0,所以k =±1.向量共线定理的应用(1)若b =λa (a ≠0),且b 与a 所在的直线无公共点,则这两条直线平行. (2)若b =λa (a ≠0),且b 与a 所在的直线有公共点,则这两条直线重合.例如,若AB→=λAC →,则AB →与AC →共线,又AB →与AC →有公共点A ,从而A ,B ,C 三点共线,这是证明三点共线的重要方法. 典型例题3用已知向量表示其他向量如图,ABCD 是一个梯形,AB→∥CD →且|AB →|=2|CD →|,M ,N 分别是DC ,AB 的中点,已知AB →=e 1,AD →=e 2,试用e 1,e 2表示下列向量.(1)AC→=________;(2)MN →=________.【解析】 因为AB →∥CD →,|AB →|=2|CD →|,所以AB→=2DC →,DC →=12AB →. (1)AC →=AD →+DC →=e 2+12e 1. (2)MN→=MD →+DA →+AN → =-12DC →-AD →+12AB → =-14e 1-e 2+12e 1=14e 1-e 2. 【答案】 (1)e 2+12e 1 (2)14e 1-e 2[变条件]在本例中,若条件改为BC →=e 1,AD →=e 2,试用e 1,e 2表示向量MN →.解:因为MN→=MD →+DA →+AN →, MN→=MC →+CB →+BN →, 所以2MN→=(MD →+MC →)+DA →+CB →+(AN →+BN →).又因为M ,N 分别是DC ,AB 的中点, 所以MD→+MC →=0,AN →+BN →=0. 所以2MN→=DA →+CB →,所以MN →=12(-AD →-BC →)=-12e 2-12e 1.用已知向量表示其他向量的两种方法(1)直接法(2)方程法当直接表示比较困难时,可以首先利用三角形法则和平行四边形法则建立关于所求向量和已知向量的等量关系,然后解关于所求向量的方程.6.2.4 向量的数量积1.两向量的夹角(1)定义:已知两个非零向量a ,b ,O 是平面上的任意一点,作OA →=a ,OB →=b ,则∠AOB =θ(0≤θ≤π)叫做向量a 与b 的夹角.(2)特例:①当θ=0时,向量a 与b 同向; ②当θ=π2时,向量a 与b 垂直,记作a ⊥b ; ③当θ=π时,向量a 与b 反向. ■名师点拨按照向量夹角的定义,只有两个向量的起点重合时所对应的角才是两向量的夹角,如图所示,∠BAC 不是向量CA →与AB →的夹角.作AD →=CA →,则∠BAD 才是向量CA →与AB →的夹角.2.向量的数量积已知两个非零向量a 与b ,它们的夹角为θ,把数量|a ||b |cos__θ叫做向量a 与b 的数量积(或内积),记作a ·b ,即a ·b =|a ||b |cos__θ.规定零向量与任一向量的数量积为0. ■名师点拨(1)两向量的数量积,其结果是数量,而不是向量,它的值等于两向量的模与两向量夹角余弦值的乘积,其符号由夹角的余弦值来决定.(2)两个向量的数量积记作a ·b ,千万不能写成a ×b 的形式. 3.投影向量如图(1),设a ,b 是两个非零向量,AB→=a ,CD →=b ,我们考虑如下变换:过AB →的起点A 和终点B ,分别作CD →所在直线的垂线,垂足分别为A 1,B 1,得到A 1B 1→,我们称上述变换为向量a 向向量b投影(project),A 1B 1→叫做向量a 在向量b 上的投影向量.如图(2),在平面内任取一点O ,作OM→=a ,ON →=b ,过点M作直线ON 的垂线,垂足为M 1,则OM 1→就是向量a 在向量b 上的投影向量.(2)若与b 方向相同的单位向量为e ,a 与b 的夹角为θ,则OM 1→=|a |cos θ e .■名师点拨当θ=0时,OM 1→=|a |e ;当θ=π2时,OM 1→=0;当θ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2时,OM 1→与b 方向相同;当θ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π时,OM 1→与b 方向相反;当θ=π时,OM 1→=-|a |e .4.向量数量积的性质设a ,b 是非零向量,它们的夹角是θ,e 是与b 方向相同的单位向量,则 (1)a ·e =e ·a =|a |cos θ. (2)a ⊥b ⇔a·b =0.(3)当a 与b 同向时,a·b =|a ||b |;当a 与b 反向时,a·b =-|a ||b |.特别地,a·a =|a |2或|a |=a·a . (4)|a·b |≤|a ||b |. ■名师点拨对于性质(2),可以用来解决有关垂直的问题,即若要证明某两个非零向量垂直,只需判定它们的数量积为0即可;若两个非零向量的数量积为0,则它们互相垂直.5.向量数量积的运算律 (1)a·b =b·a (交换律).(2)(λa )·b =λ(a·b )=a ·(λb )(结合律). (3)(a +b )·c =a·c +b·c (分配律). ■名师点拨(1)向量的数量积不满足消去律;若a ,b ,c 均为非零向量,且a·c =b·c ,但得不到a =b .(2)(a·b )·c ≠a·(b·c ),因为a·b ,b·c 是数量积,是实数,不是向量,所以(a·b )·c与向量c 共线,a·(b·c )与向量a 共线,因此,(a·b )·c =a·(b·c )在一般情况下不成立.(3)(a ±b )2=a 2±2a ·b +b 2. 典型例题1平面向量的数量积运算(1)已知|a |=6,|b |=4,a 与b 的夹角为60°,求(a +2b )·(a +3b ).(2)如图,在▱ABCD 中,|AB →|=4,|AD →|=3,∠DAB =60°,求:①AD→·BC →;②AB →·DA →. 【解】 (1)(a +2b )·(a +3b ) =a·a +5a·b +6b·b =|a |2+5a·b +6|b |2=|a |2+5|a ||b |cos 60°+6|b |2=62+5×6×4×cos 60°+6×42=192. (2)①因为AD→∥BC →,且方向相同,所以AD→与BC →的夹角是0°, 所以AD→·BC →=|AD →||BC →|·cos 0°=3×3×1=9. ②因为AB→与AD →的夹角为60°,所以AB→与DA →的夹角为120°, 所以AB→·DA →=|AB →||DA →|·cos 120° =4×3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-6.[变问法]若本例(2)的条件不变,求AC →·BD →.解:因为AC→=AB →+AD →,BD →=AD →-AB →,所以AC→·BD →=(AB →+AD →)·(AD →-AB →) =AD→2-AB →2=9-16=-7.向量数量积的求法(1)求两个向量的数量积,首先确定两个向量的模及向量的夹角,其中准确求出两向量的夹角是求数量积的关键.(2)根据数量积的运算律,向量的加、减与数量积的混合运算类似于多项式的乘法运算.典型例题2向量模的有关计算(1)已知平面向量a与b的夹角为60°,|a|=2,|b|=1,则|a+2b|=()A.3B.23C.4 D.12(2)向量a,b满足|a|=1,|a-b|=32,a与b的夹角为60°,则|b|=()A.13 B.12C.15 D.14【解析】(1)|a+2b|=(a+2b)2=a2+4a·b+4b2=|a|2+4|a||b|cos 60°+4|b|2=4+4×2×1×12+4=2 3.(2)由题意得|a-b|2=|a|2+|b|2-2|a||b|·cos 60°=34,即1+|b|2-|b|=34,解得|b|=12.【答案】(1)B(2)B求向量的模的常见思路及方法(1)求模问题一般转化为求模的平方,与向量数量积联系,并灵活应用a2=|a|2,勿忘记开方.(2)a·a=a2=|a|2或|a|=a2,可以实现实数运算与向量运算的相互转化.典型例题3向量的夹角与垂直命题角度一:求两向量的夹角(1)已知|a |=6,|b |=4,(a +2b )·(a -3b )=-72,则a 与b 的夹角为________;(2)(2019·高考全国卷Ⅰ改编)已知非零向量a ,b 满足|a |=2|b |,且(a -b )⊥b ,则a 与b 的夹角为______.【解析】 (1)设a 与b 的夹角为θ,(a +2b )·(a -3b )=a ·a -3a ·b +2b ·a -6b ·b =|a |2-a ·b -6|b |2 =|a |2-|a ||b |cos θ-6|b |2=62-6×4×cos θ-6×42=-72, 所以24cos θ=36+72-96=12, 所以cos θ=12.又因为θ∈[]0,π,所以θ=π3.(2)设a 与b 的夹角为θ,由(a -b )⊥b ,得(a -b )·b =0,所以a ·b =b 2,所以cos θ=b 2|a ||b |.又因为|a |=2|b |,所以cos θ=|b |22|b |2=12.又因为θ∈[0,π],所以θ=π3. 【答案】 (1)π3 (2)π3 命题角度二:证明两向量垂直已知a ,b 是非零向量,当a +t b (t ∈R )的模取最小值时,求证:b ⊥(a+t b ).【证明】 因为|a +t b |=(a +t b )2=a 2+t 2b 2+2t a ·b =|b |2t 2+2a ·b t +|a |2,所以当t =-2a ·b 2|b |2=-a·b|b |2时,|a +t b |有最小值. 此时b ·(a +t b )=b·a +t b 2=a·b +⎝ ⎛⎭⎪⎫-a·b |b |2·|b |2=a·b-a·b=0.所以b⊥(a+t b).命题角度三:利用夹角和垂直求参数(1)已知a⊥b,|a|=2,|b|=3且向量3a+2b与k a-b互相垂直,则k 的值为()A.-32B.32C.±32D.1(2)已知a,b,c为单位向量,且满足3a+λb+7c=0,a与b的夹角为π3,则实数λ=________.【解析】(1)因为3a+2b与k a-b互相垂直,所以(3a+2b)·(k a-b)=0,所以3k a2+(2k-3)a·b-2b2=0.因为a⊥b,所以a·b=0,又|a|=2,|b|=3,所以12k-18=0,k=3 2.(2)由3a+λb+7c=0,可得7c=-(3a+λb),即49c2=9a2+λ2b2+6λa·b,而a,b,c为单位向量,则a2=b2=c2=1,则49=9+λ2+6λcos π3,即λ2+3λ-40=0,解得λ=-8或λ=5.【答案】(1)B(2)-8或5求向量a与b夹角的思路(1)求向量a与b夹角的关键是计算a·b及|a||b|,在此基础上结合数量积的定义或性质计算cos θ=a·b|a||b|,最后借助θ∈[0,π],求出θ的值.(2)在个别含有|a|,|b|与a·b的等量关系中,常利用消元思想计算cos θ的值.6.3.1 平面向量基本定理平面向量基本定理(1)e 1,e 2是同一平面内的两个不共线的向量,{e 1,e 2}的选取不唯一,即一个平面可以有多个基底.(2)基底{e 1,e 2}确定后,实数λ1,λ2是唯一确定的. 典型例题1平面向量基本定理的理解设e 1,e 2是不共线的两个向量,给出下列四组向量:①e 1与e 1+e 2;②e 1-2e 2与e 2-2e 1;③e 1-2e 2与4e 2-2e 1;④e 1+e 2与e 1-e 2.其中,不能作为平面内所有向量的一组基底的是________(写出满足条件的序号).【解析】 ①设e 1+e 2=λe 1,则⎩⎨⎧λ=1,1=0,无解,所以e 1+e 2与e 1不共线,即e 1与e 1+e 2能作为一组基底. ②设e 1-2e 2=λ(e 2-2e 1),则(1+2λ)e 1-(2+λ)e 2=0,则⎩⎨⎧1+2λ=0,2+λ=0,无解,所以e 1-2e 2与e 2-2e 1不共线,即e 1-2e 2与e 2-2e 1能作为一组基底.③因为e 1-2e 2=-12(4e 2-2e 1), 所以e 1-2e 2与4e 2-2e 1共线,即e 1-2e 2与4e 2-2e 1不能作为一组基底.④设e 1+e 2=λ(e 1-e 2),则(1-λ)e 1+(1+λ)e 2=0,则⎩⎨⎧1-λ=0,1+λ=0,无解,所以e 1+e 2与e 1-e 2不共线,即e 1+e 2与e 1-e 2能作为一组基底.【答案】 ③对基底的理解(1)两个向量能否作为一个基底,关键是看这两个向量是否共线.若共线,则不能作基底,反之,则可作基底.(2)一个平面的基底一旦确定,那么平面上任意一个向量都可以用这个基底唯一线性表示出来.设向量a 与b 是平面内两个不共线的向量,若x 1a +y 1b =x 2a +y 2b ,则⎩⎨⎧x 1=x 2,y 1=y 2.[提醒] 一个平面的基底不是唯一的,同一个向量用不同的基底表示,表达式不一样. 典型例题2用基底表示平面向量如图所示,在▱ABCD 中,点E ,F 分别为BC ,DC 边上的中点,DE与BF 交于点G ,若AB→=a ,AD →=b ,试用基底{a ,b }表示向量DE →,BF →.【解】 DE →=DA →+AB →+BE →=-AD→+AB →+12BC → =-AD→+AB →+12AD →=a -12b . BF→=BA →+AD →+DF →=-AB →+AD →+12AB →=b -12a .1.[变问法]本例条件不变,试用基底{a ,b }表示AG →.解:由平面几何知识知BG =23BF , 故AG→=AB →+BG →=AB →+23BF → =a +23⎝ ⎛⎭⎪⎫b -12a =a +23b -13a =23a +23b .2.[变条件]若将本例中的向量“AB →,AD →”换为“CE →,CF →”,即若CE →=a ,CF →=b ,试用基底{a ,b }表示向量DE→,BF →. 解:DE→=DC →+CE →=2FC →+CE →=-2CF →+CE →=-2b +a . BF→=BC →+CF →=2EC →+CF → =-2CE→+CF →=-2a +b .用基底表示向量的两种方法(1)运用向量的线性运算法则对待求向量不断进行转化,直至用基底表示为止.(2)通过列向量方程或方程组的形式,利用基底表示向量的唯一性求解. 典型例题3平面向量基本定理的应用如图,在△ABC 中,点M 是BC 的中点,点N 在AC 上,且AN =2NC ,AM 与BN 相交于点P ,求AP ∶PM 与BP ∶PN .【解】 设BM →=e 1,CN →=e 2,则AM →=AC →+CM →=-3e 2-e 1,BN →=BC →+CN →=2e 1+e 2. 因为A ,P ,M 和B ,P ,N 分别共线,所以存在实数λ,μ使得AP →=λAM →=-λe 1-3λe 2,BP →=μBN →=2μe 1+μe 2. 故BA →=BP →+P A →=BP →-AP →=(λ+2μ)e 1+(3λ+μ)e 2. 而BA →=BC →+CA →=2e 1+3e 2,由平面向量基本定理, 得⎩⎨⎧λ+2μ=2,3λ+μ=3,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=45,μ=35.所以AP→=45AM →,BP →=35BN →, 所以AP ∶PM =4∶1,BP ∶PN =3∶2.1.[变问法]在本例条件下,若CM→=a ,CN →=b ,试用a ,b 表示CP →.解:由本例解析知BP ∶PN =3∶2,则NP→=25NB →,CP→=CN →+NP →=CN →+25NB →=b +25(CB →-CN →) =b +45a -25b =35b +45a .2.[变条件]若本例中的点N 为AC 的中点,其他条件不变,求AP ∶PM 与BP ∶PN .解:如图,设BM →=e 1,CN →=e 2,则AM →=AC →+CM →=-2e 2-e 1,BN →=BC →+CN →=2e 1+e 2. 因为A ,P ,M 和B ,P ,N 分别共线,所以存在实数λ,μ使得AP →=λAM →=-λe 1-2λe 2, BP →=μBN →=2μe 1+μe 2. 故BA →=BP →+P A →=BP →-AP →=(λ+2μ)e 1+(2λ+μ)e 2. 而BA →=BC →+CA →=2e 1+2e 2,由平面向量基本定理, 得⎩⎨⎧λ+2μ=2,2λ+μ=2,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=23,μ=23.所以AP→=23AM →,BP →=23BN →, 所以AP ∶PM =2,BP ∶PN =2.若直接利用基底表示向量比较困难,可设出目标向量并建立其与基底之间满足的二元关系式,然后利用已知条件及相关结论,从不同方向和角度表示出目标向量(一般需建立两个不同的向量表达式),再根据待定系数法确定系数,建立方程或方程组,解方程或方程组即得.6.3.2 平面向量的正交分解及坐标表示 6.3.3 平面向量加、减运算的坐标表示 6.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示第1课时 平面向量的分解及加、减、数乘运算的坐标表示1.平面向量坐标的相关概念■名师点拨(1)平面向量的正交分解实质上是平面向量基本定理的一种应用形式,只是两个基向量e 1和e 2互相垂直.(2)由向量坐标的定义知,两向量相等的充要条件是它们的横、纵坐标对应相等,即a =b ⇔x 1=x 2且y 1=y 2,其中a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2).2.平面向量的坐标运算(1)若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),λ∈R ,则 ①a +b =(x 1+x 2,y 1+y 2); ②a -b =(x 1-x 2,y 1-y 2); ③λa =(λx 1,λy 1).(2)一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点坐标减去起点坐标. ■名师点拨(1)向量的坐标只与起点、终点的相对位置有关,而与它们的具体位置无关. (2)已知向量AB →的起点A (x 1,y 1),终点B (x 2,y 2),则AB →=(x 2-x 1,y 2-y 1). 典型例题1平面向量的坐标表示已知O 是坐标原点,点A 在第一象限,|OA →|=43,∠xOA =60°,(1)求向量OA→的坐标;(2)若B (3,-1),求BA→的坐标.【解】 (1)设点A (x ,y ),则x =|OA →|cos 60°=43cos 60°=23,y =|OA →|sin60°=43sin 60°=6,即A (23,6),所以OA→=(23,6). (2)BA→=(23,6)-(3,-1)=(3,7).求点和向量坐标的常用方法(1)求一个点的坐标,可以转化为求该点相对于坐标原点的位置的坐标. (2)求一个向量的坐标时,可以首先求出这个向量的始点坐标和终点坐标,再运用终点坐标减去始点坐标得到该向量的坐标. 典型例题2平面向量的坐标运算(1)已知向量a =(5,2),b =(-4,-3),若c 满足3a -2b +c =0,则A .(-23,-12)B .(23,12)C .(7,0)D .(-7,0)(2)已知A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4),且CM →=3 CA →,CN →=2 CB →,求点M ,N 的坐标.【解】 (1)选A.因为a =(5,2),b =(-4,-3),且c 满足3a -2b +c =0,所以c =2b -3a =2(-4,-3)-3(5,2)=(-8-15,-6-6)=(-23,-12).(2)法一:因为A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4), 所以CA→=(-2,4)-(-3,-4)=(1,8), CB→=(3,-1)-(-3,-4)=(6,3). 因为CM→=3 CA →,CN →=2 CB →, 所以CM→=3(1,8)=(3,24),CN →=2(6,3)=(12,6). 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),所以CM →=(x 1+3,y 1+4)=(3,24), CN →=(x 2+3,y 2+4)=(12,6), 所以⎩⎨⎧x 1+3=3,y 1+4=24,⎩⎨⎧x 2+3=12,y 2+4=6.解得⎩⎨⎧x 1=0,y 1=20,⎩⎨⎧x 2=9,y 2=2.所以M (0,20),N (9,2).法二:设O 为坐标原点,则由CM→=3 CA →,CN →=2 CB →, 可得OM→-OC →=3(OA →-OC →),ON →-OC →=2(OB →-OC →), 所以OM→=3 OA →-2 OC →,ON →=2 OB →-OC →. 所以OM→=3(-2,4)-2(-3,-4)=(0,20), ON→=2(3,-1)-(-3,-4)=(9,2). 所以M (0,20),N (9,2).平面向量坐标(线性)运算的方法(1)若已知向量的坐标,则直接应用两个向量和、差及向量数乘的运算法则(2)若已知有向线段两端点的坐标,则必须先求出向量的坐标,然后再进行向量的坐标运算.(3)向量的线性坐标运算可类比数的运算进行. 典型例题3向量坐标运算的综合应用已知点O (0,0),A (1,2),B (4,5),及OP→=OA →+tAB →.(1)t 为何值时,点P 在x 轴上?点P 在y 轴上?点P 在第二象限? (2)四边形OABP 能为平行四边形吗?若能,求出t 的值;若不能,请说明理由.【解】 (1)OP→=OA →+tAB →=(1,2)+t (3,3)=(1+3t ,2+3t ).若点P 在x 轴上,则2+3t =0,所以t =-23. 若点P 在y 轴上,则1+3t =0,所以t =-13. 若点P 在第二象限,则⎩⎨⎧1+3t <0,2+3t >0,所以-23<t <-13.(2)OA→=(1,2),PB →=(3-3t ,3-3t ).若四边形OABP 为平行四边形, 则OA →=PB →,所以⎩⎨⎧3-3t =1,3-3t =2,该方程组无解.故四边形OABP 不能为平行四边形.[变问法]若保持本例条件不变,问t 为何值时,B 为线段AP 的中点? 解:由OP→=OA →+tAB →,得AP →=tAB →.所以当t =2时,AP→=2AB →,B 为线段AP 的中点.向量中含参数问题的求解策略(1)向量的坐标含有两个量:横坐标和纵坐标,如果纵坐标或横坐标是一个变量,则表示向量的点的坐标的位置会随之改变.(2)解答这类由参数决定点的位置的题目,关键是列出满足条件的含参数的方程(组),解这个方程(组),就能达到解题的目的.第2课时 两向量共线的充要条件及应用两向量共线的充要条件设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),其中b ≠0.则a ,b (b ≠0)共线的充要条件是x 1y 2-x 2y 1=0.■名师点拨(1)两个向量共线的坐标表示还可以写成x 1x 2=y 1y 2(x 2≠0,y 2≠0),即两个不平行于坐标轴的共线向量的对应坐标成比例.(2)当a ≠0,b =0时,a ∥b ,此时x 1y 2-x 2y 1=0也成立,即对任意向量a ,b 都有x 1y 2-x 2y 1=0⇔a ∥b . 典型例题1向量共线的判定(1)已知向量a =(1,-2),b =(3,4).若(3a -b )∥(a +k b ),则k =________.(2)已知A (-1,-1),B (1,3),C (2,5),判断AB →与AC →是否共线?如果共线,它们的方向相同还是相反?【解】 (1)3a -b =(0,-10),a +k b =(1+3k ,-2+4k ), 因为(3a -b )∥(a +k b ),所以0-(-10-30k )=0, 所以k =-13.故填-13.(2)因为AB→=(1-(-1),3-(-1))=(2,4),AC→=(2-(-1),5-(-1))=(3,6), 因为2×6-3×4=0,所以AB→∥AC →,所以AB →与AC →共线.又AB →=23AC →,所以AB →与AC →的方向相同.[变问法]若本例(1)条件不变,判断向量(3a -b )与(a +k b )是反向还是同向? 解:由向量(3a -b )与(a +k b )共线,得k =-13, 所以3a -b =(3,-6)-(3,4)=(0,-10), a +k b =a -13b =(1,-2)-13(3,4) =⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-103=13(0,-10), 所以向量(3a -b )与(a +k b )同向.向量共线的判定方法典型例题2三点共线问题(1)已知OA→=(3,4),OB →=(7,12),OC →=(9,16),求证:点A ,B ,C 共线;(2)设向量OA →=(k ,12),OB →=(4,5),OC →=(10,k ),求当k 为何值时,A ,B ,C 三点共线.【解】 (1)证明:由题意知AB→=OB →-OA →=(4,8),AC→=OC →-OA →=(6,12),所以AC →=32AB →, 即AB→与AC →共线. 又因为AB→与AC →有公共点A ,所以点A ,B ,C 共线.(2)法一:因为A ,B ,C 三点共线,即AB →与AC →共线,所以存在实数λ(λ∈R ),使得AB→=λAC →.因为AB →=OB →-OA →=(4-k ,-7),AC →=OC →-OA →=(10-k ,k -12), 所以(4-k ,-7)=λ(10-k ,k -12), 即⎩⎨⎧4-k =λ(10-k ),-7=λ(k -12),解得k =-2或k =11. 所以当k =-2或k =11时,A ,B ,C 三点共线. 法二:由已知得AB→与AC →共线,因为AB→=OB →-OA →=(4-k ,-7),AC →=OC →-OA →=(10-k ,k -12), 所以(4-k )(k -12)+7(10-k )=0, 所以k 2-9k -22=0,解得k =-2或k =11. 所以当k =-2或k =11时,A ,B ,C 三点共线.判断向量(或三点)共线的三个步骤典型例题3向量共线的应用如图所示,在△AOB 中,A (0,5),O (0,0),B (4,3),OC→=14OA →,OD →=12OB →,AD 与BC 相交于点M ,求点M 的坐标. 【解】 因为OC →=14OA →=14(0,5)=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,54, 所以C ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,54. 因为OD →=12OB →=12(4,3)=⎝ ⎛⎭⎪⎫2,32, 所以D ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,32.设M (x ,y ),则AM→=(x ,y -5),AD →=⎝ ⎛⎭⎪⎫2-0,32-5=⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-72.因为AM→∥AD →, 所以-72x -2(y -5)=0, 即7x +4y =20.①又CM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,y -54,CB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫4,74,因为CM →∥CB →,所以74x -4⎝ ⎛⎭⎪⎫y -54=0,即7x -16y =-20.②联立①②解得x =127,y =2,故点M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫127,2.应用向量共线的坐标表示求解几何问题的步骤1.平面向量数量积的坐标表示已知a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ·b =x 1x 2+y 1y 2. 即两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和. ■名师点拨公式a ·b =|a ||b |cos 〈a ,b 〉与a ·b =x 1x 2+y 1y 2都是用来求两向量的数量积的,没有本质区别,只是书写形式上的差异,两者可以相互推导.2.两个公式、一个充要条件(1)向量的模长公式:若a =(x ,y ),则|a |(2)向量的夹角公式:设a ,b 都是非零向量,a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),θ是。
高中数学第六章平面向量及其应用知识点总结归纳单选题1、给出下列物理量:①密度;②温度;③速度;④质量;⑤功;⑥位移.正确的是( ) A .①②③是数量,④⑤⑥是向量B .②④⑥是数量,①③⑤是向量 C .①④是数量,②③⑤⑥是向量D .①②④⑤是数量,③⑥是向量 答案:D分析:根据向量的定义即可判断.密度、温度、质量、功只有大小,没有方向,是数量; 速度、位移既有大小又有方向,是向量. 故选:D .2、已知向量a ⃗,b ⃗⃗ 满足|a |⃗⃗⃗⃗⃗⃗=1,a ⃗⊥b ⃗⃗,则向量a ⃗−2b ⃗⃗在向量a ⃗方向上的投影向量为( ) A .a ⃗B .1 C .-1D .−a ⃗ 答案:A分析:根据给定条件,求出(a ⃗−2b ⃗⃗)⋅a ⃗,再借助投影向量的意义计算作答.因|a |⃗⃗⃗⃗⃗⃗=1,a ⃗⊥b ⃗⃗,则(a ⃗−2b ⃗⃗)⋅a ⃗=a ⃗2−2b ⃗⃗⋅a ⃗=1,令向量a ⃗−2b ⃗⃗与向量a ⃗的夹角为θ, 于是得|a ⃗−2b⃗⃗|cosθ⋅a ⃗⃗|a⃗⃗|=(a⃗⃗−2b ⃗⃗)⋅a ⃗⃗|a⃗⃗|⋅a ⃗⃗|a⃗⃗|=a ⃗,所以向量a ⃗−2b ⃗⃗在向量a ⃗方向上的投影向量为a ⃗. 故选:A3、若|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=5,|AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=8,则|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|的取值范围是( ) A .[3,8]B .(3,8) C .[3,13]D .(3,13) 答案:C分析:利用向量模的三角不等式可求得|BC⃗⃗⃗⃗⃗⃗|的取值范围.因为|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,所以,||AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|−|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗||≤|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|≤|AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|+|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,即3≤|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|≤13. 故选:C.4、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.5、在平行四边形ABCD 中,点E ,F 分别满足BE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,DF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗.若BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λAE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+μAF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则实数λ+μ的值为( )A .−15B .15C .−75D .75答案:B解析:设AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a →,AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b →,由BE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,DF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,得到AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a →+12b →,AF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13a →+b →,结合平面向量的基本定理,化简得到−a →+b →=(λ+13μ)a →+(12λ+μ)b →,即可求解. 由题意,设AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a →,AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b →,则在平行四边形ABCD 中,因为BE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,DF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以点E 为BC 的中点,点F 在线段DC 上,且CF =2DF , 所以AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a →+12b →,AF⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13a →+b →, 又因为BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λAE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+μAF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,且BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b →−a →, 所以−a →+b →=λAE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+μAF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λ(a →+12b →)+μ(13a →+b →)=(λ+13μ)a →+(12λ+μ)b →, 所以{λ+13μ=−112λ+μ=1,解得{λ=−85μ=95,所以λ+μ=15。