高考数学《向量》专题复习(专题训练)
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高考《向量》专题复习 1.向量的有关概念: (1)向量的定义:既有大小又有方向的量。向量可以任意平移。
(2)零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:0. (3)单位向量:长度为一个单位长度的向量叫做单位向量。
任意向量的单位化:与AB共线的单位向量是ABAB.
(4)相等向量:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量。 (5)平行向量又叫共线向量,记作:a∥b.
①向量)0(aa与b共线,则有且仅有唯一一个实数,使ab; ②规定:零向量和任何向量平行; ③两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;
④平行向量无传递性!(因为有0); ⑤相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等; (6)向量的加法和减法满足平行四边形法则或三角形法则;
2.平面向量的坐标表示及其运算: (1)设),(11yxa,),(22yxb,则),(2121yyxxba;
(2)设),(11yxa,),(22yxb,则),(2121yyxxba; (3)设、两点的坐标分别为11,xy,22,xy,则AB=),(1212yyxx;
(4)设),(11yxa,),(22yxb,向量平行ba//1221yxyx; (5)设两个非零向量),(11yxa,),(22yxb,则2121yyxxba, 所以002121yyxxbaba; (6)若),(yxa,则22yxa; (7)定比分点:设点P是直线21,pp上异于21,pp的任意一点,若存在一个实数,使 21PPPP,则叫做点P分有向线段21PP所成的比,P点叫做有向线段21PP的以定比为
的定比分点;当P分有向线段21PP所成的比为,则点P分有向线段21PP所成的比为1.
注意:①设111(,)Pxy、222(,)Pxy,(,)Pxy分有向线段21PP所成的比为,则121211xxxyyy, 在使用定比分点的坐标公式时,应明确(,)xy,11(,)xy、22(,)xy的意义,即分别为分点,起点,终点的坐标。在具体计算时应根据题设条件,灵活地确定起点,分点和终点,并根据这些点确定对应的定比.当1时,就得到线段12PP的中点公式121222xxxyyy. ②的符号与分点P的位置之间的关系: 当P点在线段21PP上时0; 当P点在线段21PP的延长线上时 1; 当P点在线段21PP的反向延长线上时10;
3.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aOA,bOB,AOB0
称为向量a、b的夹角。 (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,我们把数量cosba
叫做a与b的数量积(或内积或点积),记作:ba,即cosbaba. 零向量与任一向量的数量积是0,注意:向量的数量积是一个实数,不再是一个向量。 (3)b在a上的投影为cosb,投影是一个实数,不一定大于0.
(4)ba的几何意义:数量积ba等于a与b在a上的投影的乘积。 (5)向量数量积的应用:设两个非零向量a、b,其夹角为,则babacos,
当0baba时,为直角; 当0ba时,为锐角或ba,同向;注意:0ba是为锐角的_____________条件; 当0ba时,为钝角或ba,反向;注意:0ba是为钝角的_____________条件; (6)向量三角不等式:bababa
当ba,同向baba,baba; 当ba,反向baba,baba; 当ba,不共线bababa; 4.平面向量的分解定理 (1)平面向量分解定理:如果1e、2e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a,有且只有一对实数1、2,使2211eea成立,我们把不共线的向量1e、2e叫做这一平面内所有向量的一组基底。
(2)O为平面任意一点,A、B、C为平面另外三点,则A、B、C三点共线OCOBOA21λλ
且121λλ.
5.空间向量 空间向量是由平面向量拓展而来的,它是三维空间里具有大小和方向的量,它的坐标表示有x,y,z.空间向量的性质与平面向量的性质相同或相似,故在学习空间向量时,可进行类比学习。
如,若MP→、MA→、MB→三个向量共面,则MByMAxMP.同时,对于空间任意一点O,存在OBOAnOMmMByMAxOMOP,其中nm=_____________
例1.下列命题: ①若𝑎⃗ 与𝑏⃗ 共线,则存在唯一的实数λ,使𝑏
⃗ =λ𝑎⃗ ;
②若向量𝑎⃗ 、𝑏⃗ 所在的直线为异面直线,则向量𝑎⃗ 、𝑏⃗ 一定不共面; ③向量𝑎⃗ 、𝑏⃗ 、𝑐⃗ 共面,则它们所在直线也共面;
④若A、B、C三点不共线,O是平面ABC外一点,若𝑂𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =13𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗ +13𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +13𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ ,则点M一定在平面ABC上,且在ABC内部; ⑤若ba//,且cb//,则ca// ;
⑥若0ba,则它们的夹角为锐角;
其中正确的命题有__________________(填序号) 例2.已知向量𝑎⃗ ,𝑏⃗ 夹角为𝜋3,|𝑏⃗ |=2,对任意x∈R,有|𝑏⃗ +x𝑎⃗ |≥|𝑎⃗ -𝑏⃗ |,则|t𝑏⃗ -𝑎⃗ |+|t𝑏⃗ -𝑎⃗ 2|(t∈R)的最小值是______________ 例3.如图,在等腰三角形ABC中,已知|AB|=|AC|=1,∠A=120°,E、F分别是AB、AC上的点,且𝐴𝐸⃗⃗⃗⃗⃗ =𝜆𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗ ,𝐴𝐹⃗⃗⃗⃗⃗ =𝜇𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ ,且λ,μ∈(0,1),且λ+4μ=1,若线段EF、BC的中点分别为M、N,则𝑀𝑁⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 的最小值为_____________
例4.已知平面向量𝑎⃗ ,𝑏⃗ ,𝑐⃗ 满足|𝑎⃗ |=√2,|𝑏⃗ |=1,𝑎⃗ •𝑏⃗ =-1,且𝑎⃗ -𝑐⃗ 与𝑏⃗ -𝑐⃗ 的夹角为𝜋4,则|𝑐⃗ |的最大值为______________
变式训练: 1.已知向量𝑎⃗ =(-1,-2),𝑏⃗ =(1,λ),若𝑎⃗ ,𝑏⃗ 的夹角为钝角,则λ的取值范围是_____________ 2.在△ABC中,|AB|=5,|AC|=6,若B=2C,则向量𝐵𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ 在𝐵𝐴⃗⃗⃗⃗⃗ 上的投影是_________
3.如图,在ABC中,已知∠BAC=𝜋3,|𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗ |=2,|𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ |=3,点D为边BC上一点,满足𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ +2𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗ =3𝐴𝐷⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,
点E是AD上一点,满足𝐴𝐸⃗⃗⃗⃗⃗ =2𝐸𝐷⃗⃗⃗⃗⃗ ,则|𝐵𝐸
⃗⃗⃗⃗⃗ |=______________
4.在平面四边形ABCD中,点E,F分别是边AD,BC的中点,且AB=1,𝐸𝐹=√2,CD=√3
.若
𝐴𝐷⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅𝐵𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ =15,则𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅𝐵𝐷⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 的值为_____________
5.向量𝑎⃗ ,𝑏⃗ 的夹角为120°,|𝑎⃗ |=|𝑏⃗ |=2,|𝑐⃗ |=4,则|𝑎⃗ +𝑏
⃗ -𝑐⃗ |的最大值为__________ 6.已知O是面α上一定点,A,B,C是平面α上ABC的三个顶点,∠B、∠C分别是边AC、AB的对角。以下命题正确的是________________(填序号)
①动点P满足𝑂𝑃⃗⃗⃗⃗⃗ =𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗ +𝑃𝐵⃗⃗⃗⃗⃗ +𝑃𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ ,则ABC的外心一定在满足条件的P点集合中;
②动点P满足𝑂𝑃⃗⃗⃗⃗⃗ =𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗ +λ(𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |𝐴𝐵|+𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ |𝐴𝐶|)(λ>0),则ABC的内心一定在满足条件的P点集合中;
③动点P满足𝑂𝑃⃗⃗⃗⃗⃗ =𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗ +λ(𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |𝐴𝐵|𝑠𝑖𝑛𝐵+𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ |𝐴𝐶|𝑠𝑖𝑛𝐶)(λ>0),则ABC的重心一定在满足条件的P点集合中; ④动点P满足𝑂𝑃⃗⃗⃗⃗⃗ =𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗ +λ(𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |𝐴𝐵|𝑐𝑜𝑠𝐵+𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ |𝐴𝐶|𝑐𝑜𝑠𝐶)(λ>0),则ABC的垂心一定在满足条件的P点集合中; ⑤动点P满足𝑂𝑃⃗⃗⃗⃗⃗ =𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +𝑂𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2+λ(𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |𝐴𝐵|𝑐𝑜𝑠𝐵+𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ |𝐴𝐶|𝑐𝑜𝑠𝐶)(λ>0),则ABC的外心一定在满足条件的P点集合中;
7.已知O是锐角三角形△ABC的外接圆的圆心,且∠A=6,若𝑐𝑜𝑠𝐵𝑠𝑖𝑛𝐶𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗ +𝑐𝑜𝑠𝐶𝑠𝑖𝑛𝐵𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ =2𝑚𝐴𝑂⃗⃗⃗⃗⃗ , 则m=_____________
8.(2017全国)已知△ABC是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则𝑃𝐴⃗⃗⃗⃗⃗ •(𝑃𝐵⃗⃗⃗⃗⃗ +𝑃𝐶⃗⃗⃗⃗⃗ )的最小值是_______ 9.在OMN中,点A在OM上,点B在ON上,且AB//MN,2OA=OM,若𝑂𝑃⃗⃗⃗⃗⃗ =x𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗ +y𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,则
终点P落在四边形ABNM内(含边界)时,𝑦+𝑥+2𝑥+1的取值范围为____________
10.如图,在直角坐标系中,△ABC是以(2,1)为圆心,1为半径的圆的内接正三角形, △ABC可绕圆心旋转, M、N分别是边AC、AB的中点,ONOM的取值范围是_____________