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复习课(三) 平面向量
平面向量的概念及线性运算
1.题型为选择题和填空题.主要考查向量的线性运算及对向量有关概念的理解,常与向量共线和平面向量基本定理及数量积运算交汇命题.
2.向量的加法遵循三角形法则和平行四边形法则,减法可以转化为加法进行运算,向量的加减法满足交换律、结合律,数乘运算满足结合律、分配律.实数运算中的去括号、移项、合并同类项等变形方向在向量的线性运算中都可以使用.
[典例] (北京高考)在△ABC中,点M,N满足=2,=.若=x+y,则x=________;y=________.
[解析] ∵=2,∴=.
∵=,∴=(+),
∴=-=(+)-
=-.
又=x+y,
∴x=,y=-.
[答案] -
[类题通法]
向量线性运算的基本原则
向量的加法、减法和数乘运算统称为向量的线性运算.向量的线性运算的结果仍是一个向量,因此,对它们的运算法则、运算律的理解和运用要注意向量的大小和方向两个方面.
1.若A(3,-6),B(-5,2),C(6,y)三点共线,则y=( )
A.13 B.-13
C.9 D.-9
解析:选D =(-8,8),=(3,y+6).
∵∥,
∴-8(y+6)-24=0.
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∴y=-9.
2.设点M是线段BC的中点,点A在直线BC外, ||2=16,|+|=|-|,则||=( )
A.8 B.4
C.2 D.1
解析:选C 由||2=16,得||=4.
∵|+|=|-|=||=4,
|+|=2||,
∴||=2.
3.已知点O,A,B不在同一条直线上,点P为该平面上一点,且=,则( )
A.点P在线段AB上
B.点P在线段AB的反向延长线上
C.点P在线段AB的延长线上
D.点P不在直线AB上
解析:选B 由于2=3-,
∴2-2=-,即2=,
∴=,则点P在线段AB的反向延长线上.
平面向量的数量积
1.题型既有选择题、填空题,又有解答题,主要考查数量积运算、向量的垂直等问题,常与平面几何、三角函数、解析几何等知识交汇命题.
2.解决此类问题要掌握平面向量数量积的两种求法:一是根据数量积的定义,即a·b=|a||b|cos θ,二是利用坐标运算,即a·b=x1x2+y1y2;同时还要掌握利用数量积求向量的夹角、求向量的长度和判断两个向量垂直的方法.
[典例] (1)(福建高考)设a=(1,2),b=(1,1),c=a+kb.若b⊥c,则实数k的值等于( )
A.- B.-
C. D.
(2)(四川高考)设四边形ABCD为平行四边形,||=6,||=4.若点M,N满足=3,=2,则·=( )
A.20 B.15
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C.9 D.6
[解析] (1)c=a+kb=(1+k,2+k), 又b⊥c,所以1×(1+k)+1×(2+k)=0,解得
k=-.
(2)如图所示,由题设知:
=+=+,
=-=-,
∴·=·
=||2-||2+·-·
=×36-×16=9.
[答案] (1)A (2)C
[类题通法]
(1)数量积的计算通常有三种方法:数量积的定义,坐标运算,数量积的几何意义;
(2)可以利用数量积求向量的模和夹角,向量要分解成题中已知向量的模和夹角进行
计算.
1.已知a+b+c=0,|a|=2,|b|=3,|c|=,则向量a与b的夹角为( )
A.30° B.45°
C.60° D.以上都不对
解析:选C ∵a+b+c=0,∴c=-(a+b),
∴c2=(a+b)2,即|c|2=|a|2+|b|2+2|a||b|cos〈a,b〉,
∴19=4+9+12cos〈a,b〉,
∴cos〈a,b〉=.
又∵0°≤〈a,b〉≤180°,∴〈a,b〉=60°.
2.在△ABC中,AB=4,∠ABC=30°,D是边BC上的一点,且·=·,则·的值为( )
A.0 B.-4
C.8 D.4
解析:选D 由·=·,得·(-)=0,即·=0,所以⊥,即AD⊥CB.又AB=4,∠ABC=30°,所以AD=ABsin 30°=2,∠BAD
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=60°,所以·=AD·AB·cos ∠BAD=2×4×=4.
3.已知向量a,b满足|a|=|b|=2,a与b的夹角为60°,则b在a方向上的投影是________.
解析:∵|a|=|b|=2,a与b的夹角为60°,∴b在a方向上的投影是|b|cos 60°=1.
答案:1
4.在平行四边形ABCD中,AD=1,∠BAD=60°,E为CD的中点.若·=1,则AB的长为________.
解析:设||=x,x>0,则·=x.又·=(+)·=1-x2+x=1,解得x=,即AB的长为.
答案:
平面向量与三角函数的综合问题
1.题目以解答题为主.主要包括向量与三角函数化简、求值与证明的结合,向量与三角函数的图象与性质的结合等几个方面.此类题目所涉及向量的知识往往是数量积的运算,所研究的问题主要是讨论三角函数的图象与性质.
2.解决此类问题,首先要根据向量的运算性质将向量问题转化为三角函数问题,然后利用三角公式进行恒等变换,转化为题目中所要求的问题.
[典例] (广东高考)在平面直角坐标系xOy中,已知向量m=,n=(sin x,cos x),x∈.
(1)若m⊥n,求tan x的值;
(2)若m与n的夹角为,求x的值.
[解] (1)若m⊥n,则m·n=0.
由向量数量积的坐标公式得sin x-cos x=0,
∴tan x=1.
(2)∵m与n的夹角为,
∴m·n=|m|·|n|cos ,
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即sin x-cos x=,
∴sin=.
又∵x∈,
∴x-∈,
∴x-=,即x=.
[类题通法]
在平面向量与三角函数的综合问题中,一方面用平面向量的语言表述三角函数中的问题,如利用向量平行、垂直的条件表述三角函数式之间的关系,利用向量模表述三角函数之间的关系等;另一方面可以利用三角函数的知识解决平面向量问题,在解决此类问题的过程中,只要根据题目的具体要求,在向量和三角函数之间建立起联系,就可以根据向量或者三角函数的知识解决问题.
1.设a=(sin x,1),b=,且a∥b,则锐角x为( )
A. B.
C. D.
解析:选B 因为a∥b,所以sin xcos x-=0,
所以sin 2x=1,又x为锐角,所以0