平面向量
从近几年高考来看,平面向量有以下几个考查特点:1.向量的加法,主要考查运算法则、几何意义;平面向量的数量积、坐标运算、两向量平行与垂直的充要条件是命题的重点内容,主要考查运算能力和灵活运用知识的能力;试题以选择、填空形式出现,难度中等偏下.2.平面向量与三角函数、解析几何相结合,以解答题形式呈现,难度中等.
1. 平面向量中的五个基本概念
(1)零向量模的大小为0,方向是任意的,它与任意非零向量都共线,记为0. (2)长度等于1个单位长度的向量叫单位向量,a的单位向量为|a|(3)方向相同或相反的向量叫共线向量(平行向量).
(4)如果直线l的斜率为k,则a=(1,k)是直线l的一个方向向量. (5)向量的投影:|b|cos〈a,b〉叫做向量b在向量a方向上的投影. 2. 平面向量的两个重要定理
(1)向量共线定理:向量a(a≠0)与b共线当且仅当存在唯一一个实数λ,使b=λa. (2)平面向量基本定理:如果e1,e2是同一平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2,其中e1,e2是一组基底.
3. 平面向量的两个充要条件
若两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则: (1)a∥b a=λb x1y2-x2y1=0. (2)a⊥b a²b=0 x1x2+y1y2=0. 4. 平面向量的三个性质
(1)若a=(x,y),则|a|=a²a=x+y. (2)若A(x1,y1),B(x2,y2),则 →
|AB|2
2
a
x2-x1+y2-y1.
(3)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ为a与b的夹角,
a²bx1x2+y1y2
则cos θ=2222.
|a||b|x1+y1x2+y2
考点一 平面向量的概念及线性运算
12→
例1 (1)(2013²江苏)设D,E分别是△ABC的边AB,BC上的点,AD=AB,BE=BC.若DE=
23
→→
λ1AB+λ2AC(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.
→→→→→→→
(2)△ABC的外接圆的圆心为O,半径为2,OA+AB+AC=0且|OA|=|AB|,则向量CA在CB上的投影为
( )
A.3 B.3 C3 D.-3 1
答案 (1) (2)A
2
→→→1→2→1→2→→
解析 (1)如图,DE=DB+BE=AB=AB+AC-AB)
23231→2→121
+AC,则λ1=-,λ2=,λ1+λ2=63632→→→
(2)由OA+AB+AC=0, →→→得AB+AC=AO.
又O为△ABC外接圆的圆心,OB=OC, ∴四边形ABOC为菱形,AO⊥BC. →→
由|OA|=|AB|=2, 知△AOC为等边三角形.
π→→→
故CA在CB上的投影为|CA|cos∠ACB=2cos =
3.
6
在一般向量的线性运算中,只要把其中的向量当作字母,其运算就类似于
代数中合并同类项的运算;有的问题采用坐标化解决更简单.
(2)运用向量加减法解决几何问题时,要善于发现或构造三角形或平行四边形,使用三角形法则时要特别注意“首尾相接”.运用平行四边形法则时两个向量的起点必须重合.
→→→→→→
已知△ABC和点M满足MA+MB+MC=0.若存在实数m使得AB+AC=mAM成
立,则m的值为 A.2
( )
B.3 C.4 D.5
→→→→→
(2)如图,平面内有三个向量OA,OB,OC,其中OA与OB的夹角为120°, →
OA与OC的夹角为30°,且|OA|=|OB|=1,|OC|=3,若OC=λOA+μOB
(λ,μ∈R),则λ+μ的值为________. 答案 (1)B (2)6
→→→
解析 (1)∵MA+MB+MC=0,∴点M是△ABC的重心. →→→
∴AB+AC=3AM,∴m=
3.
→→→→→→→
→→→→→→
(2)方法一 如图,OC=OB1+OA1,|OB1|=2,|OA1|=|B1C|=4, →→→∴OC=4OA+2OB. ∴λ+μ=6.
→→→→→2→→
方法二 由OC=λOA+μOB,两边同乘OC,得OC=λOA²OC+0,∴λ=4. →→→→∴OC=4OA+μOB,两边同乘OA, →→→→得OC²OA=4+μOA²OB, 1
即3=4+()μ.∴μ=2.
2∴λ+μ=6.
方法三 以O为原点,OA为x轴建立直角坐标系,
则A(1,0),C3cos 30°,3sin 30°),B(cos 120°,sin 120°). 13
即A(1,0),C(3,3),B(-,).
221
λ-=3, 2→→→
由OC=λOA+μOB得,
3 2=3.
μ=2
∴ λ=4
→
.∴λ+μ=6.
考点二 平面向量的数量积
例2 (1)(2012²江苏)如图,在矩形ABCD中,AB2,BC=2,点E为
BC的中点,点F在边CD上,若AB²AF=2,则AE²BF的值是
________.
(2)若a,b,c均为单位向量,且a²b=0,(a-c)²(b-c)≤0,则|a+b
-c|的最大值为 A.2-1 C.2
( )
→→→
B.1 D.2
答案 (1)2 (2)B 解析 (1)方法一 坐标法.
以A为坐标原点,AB,AD所在直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,则
A(0,0),B
(
2,0),E2,1),F(x,2).
故→AB=(2,0),→AF=(x,2),→
AE=(2,1), →
BF=(x-2,2),
∴→AB²→
AF=(2,0)²(x,2)=2x. 又→AB²→
AF=2,∴x=1. ∴→
BF=(1-2,2).
∴→AE²→
BF=(2,1)²(1-2,2)=2-2+22. 方法二 用→AB,→BC表示→AE,→
BF是关键. 设→DF=xAB→,则→CF=(x-1)→AB.
→
AB²AF→=AB→²(AD→+DF→
)
=→AB²(→AD+xAB→)=xAB→2
=2x, 又∵→AB²→
AF2,∴2x=2, ∴x22.∴→BF=→BC+→CF=→BC+ 2 21 →
AB. ∴→AE²→BF=(→AB+→BE)² → BC+ 2 → 2-1 AB
= → AB+1→2 → BC+ 2 21 → AB
= 2 2-1 →
AB21→22
=
2 2-1
1
³2+22.
(2)方法一 由题意知a2
=b2
=c2
=1, 又a²b=0,
∵(a-c)²(b-c)=a²b-a²c-b²c+c2
≤0, ∴a²c+b²c≥c2
=1,
∴|a+b-c|2
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