高考数学平面向量题的七种解法
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高考数学平面向量题的七种解法
玉林高中 刘飞
一、基底法
例1.(2013·江苏) 设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23
BC.若DE →=λ1AB →
+
λ2AC →
(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.
【答案】1
2
[解析] 如图所示,DE →=BE →-BD →=23BC →-12BA →=23(AC →-AB →
)+12AB →=⎝ ⎛⎭
⎪⎫12-23AB →+23AC →,
又DE →=λ1AB →+λ2AC →,且AB →与AC →
不共线,所以λ1=12-23,λ2=23
,
即λ1+λ2=1
2.
例2.(2013·天津) 在平行四边形ABCD 中,AD =1,∠BAD=60°,E 为CD 的中点,若AC →·BE →
=1,则AB 的长为________.
【答案】1
2
[解析] 由题意得BE →=AE →-AB →=AD →+12AB →-AB →=AD →-12AB →,AC →=AD →+AB →,所以AC →·BE →=(AD →
+
AB →)⎝
⎛⎭⎪⎫AD →-12AB →=AD →2-12AB →2+12AD →·AB →=1-12AB →2+12|AB →|×1×12=1,解得|AB →
|=12或0(舍去).
例 3.(2007•天津)如图,在ABC △中,12021BAC AB AC ∠===,,°,D 是边BC 上一点,
2DC BD =,则AD
BC =· .
法一:选定基向量
,
,由图及题意得
,
=
∴=(
)(
)
=
+
=
=
A
B
D
C
法二:由题意可得
∴,
∵,
∴=.
故答案为:﹣.
二、坐标法
例4.(2013•重庆)在平面上,,=1,.若||<,则||的取值范围是()
A.
(0,]B.
(,]
C.
(,]
D.
(,]
解:根据条件知A,B1,P,B2构成一个矩形A,B1PB2,以AB1,AB2所在直线为坐标轴建立直角坐标系,设|AB1|=a,|AB2|=b,点O的坐标为(x,y),则点P的坐标为(a,b),
由=1,得,则
∵||<,∴
∴
∴
∵(x﹣a)2+y2=1,∴x2+y2+a2=1+2ax≤1+a2+x2,∴y2≤1
同理x2≤1
∴x2+y2≤2②
由①②知,
∵||=,∴<||≤
故选D.
例5.(2013•浙江)设△ABC,P0是边AB上一定点,满足,且对于边AB上任一点P,恒有则()
A.∠ABC=90°B.∠BAC=90°C.A B=AC D.A C=BC
解:以AB所在的直线为x轴,以AB的中垂线为y轴建立直角坐标系,设AB=4,C(a,b),P (x,0)
则BP0=1,A(﹣2,0),B(2,0),P0(1,0)
∴=(1,0),=(2﹣x,0),=(a﹣x,b),=(a﹣1,b)
∵恒有
∴(2﹣x)(a﹣x)≥a﹣1恒成立
整理可得x2﹣(a+2)x+a+1≥0恒成立
∴△=(a+2)2﹣4(a+1)≤0
即△=a2≤0
∴a=0,即C在AB的垂直平分线上
∴AC=BC
故△ABC为等腰三角形
故选D
本题主要考查了平面向量的运算,向量的模及向量的数量积的概念,向量运算的几何意义的应用,还考查了利用向量解决简单的几何问题的能力
三、模方法
例6.△ABC内接于以O为圆心的圆,且.则∠C=135°,cosA=.
解:∵
∴
∴=
∵A,B,C在圆上
设OA=OB=OC=1
∴
根据
得出A ,B ,C 三点在圆心的同一侧
∴根据圆周角定理知∠C=180°﹣90°=135°
同理求出
=,
cos ∠BOC=
∵∠A 是∠BOC 的一半 ∴
故答案为:135°; 例7.(2013•浙江)设、
为单位向量,非零向量=x
+y
,x 、y ∈R .若
、
的夹角为
30°,则的最大值等于 2 . 解:∵
、
为单位向量,和
的夹角等于30°,∴=1×1×cos30°=
.
∵非零向量=x +y
,∴||==
=
,
∴
=
=
=
=
, 故当=﹣时,取得最大值为2,
故答案为 2.
四、数量积法
例8.给定两个长度为1的平面向量OA 和OB ,它们的夹角为120o
. 如图所示,点C 在以O 为圆心的圆弧AB 上变动. 若,OC xOA yOB =+其中,x y R ∈,则x y + 的最大值是________. [解析]设AOC α∠=
,,
OC OA xOA OA yOB OA OC OB xOA OB yOB OB ⎧•=•+•⎪⎨•=•+•⎪⎩,即
01cos 2
1cos(120)2
x y x y
αα⎧
=-⎪⎪⎨
⎪-=-+⎪⎩ ∴0
2[cos cos(120)]cos 3sin 2sin()26
x y π
ααααα+=+-=+=+≤
例9.在△ABC 中,AB=2AC=2,∠BAC=120°,
,若