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1、2022年高三數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題二 第3講 平面向量教案
自主學(xué)習(xí)導(dǎo)引
真題感悟
1.(xx·重慶)設(shè)x、y∈R,向量a=(x,1),b=(1,y),c=(2,-4),且a⊥c,b∥c,則|a+b|=
A. B.
C.2 D.10
解析 利用平面向量共線和垂直的條件求解.
∵a=(x,1),b=(1,y),c=(2,-4),
由a⊥c得a·c=0,即2x-4=0,∴x=2.
由b∥c,得1×(-4)-2y=0,∴y=-2.
∴a+b=(3,-1),∴|a+b|==.
答案 B
2.(xx·浙江)在△ABC中,M是BC的中點(diǎn),AM=3,B
2、C=10,則·=________.
解析 利用向量數(shù)量積的運(yùn)算求解.
如圖所示,=+,
=+=-,
∴·=(+)·(-)=2-2
=||2-||2=9-25=-16.
答案?。?6
考題分析
近年的新課標(biāo)高考,對(duì)于平面向量的考查主要是向量的模、夾角的運(yùn)算以及平行、垂直的判斷及應(yīng)用,重點(diǎn)考查的是平面向量數(shù)量積的運(yùn)算與應(yīng)用,考查形式多樣,且常與其他數(shù)學(xué)知識(shí)交匯命題
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
高頻考點(diǎn)突破
考點(diǎn)一:向量的有關(guān)運(yùn)算問題
【例1】(1)(xx·聊城模擬)如圖,在平行四邊形ABCD中,O是對(duì)角線AC、BD的交點(diǎn),N是線段OD的中點(diǎn),AN的延長(zhǎng)線與CD交于點(diǎn)E,則下列說法錯(cuò)誤
3、的是
A.=+ B.=-
C.=+ D.=+
(2)(xx·天水模擬)已知O為△ABC內(nèi)一點(diǎn),且++2=0,則△AOC與△ABC的面積比值是
A. B. C. D.1
[審題導(dǎo)引] (1)利用平面向量的加減法及平面向量基本定理逐一判定;
(2)把所求面積的比轉(zhuǎn)化為線段的比值.
[規(guī)范解答] (1)設(shè)=λ=λ(+)
=λ+λ=λ+λ(-)=λ+λ,
又設(shè)=μ,
∴=+=+μ=+μ
故,∴.
∴=+.故選D.
(2)如圖所示,
設(shè)AC的中點(diǎn)為M,
則+=2,
又++2=0,
∴=-,
即O是BM的中點(diǎn),
4、
故△AOC的底邊AC上的高是△ABC底邊AC上高的,
∴△AOC與△ABC的面積比值是.
[答案] (1)D (2)A
【規(guī)律總結(jié)】
平面向量運(yùn)算中的易錯(cuò)點(diǎn)
平面向量的線性運(yùn)算包括向量的加法、向量的減法及實(shí)數(shù)與向量的積,在解決這類問題時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤有:忽視向量的終點(diǎn)與起點(diǎn),導(dǎo)致加法與減法混淆;錯(cuò)用數(shù)乘公式.對(duì)此,要注意三角形法則和平行四邊形法則適用的條件,運(yùn)用平行四邊形法則時(shí)兩個(gè)向量的起點(diǎn)必須重合;運(yùn)用三角形法則時(shí)兩個(gè)向量必須首尾相接,否則就要把向量進(jìn)行平移,使之符合條件.
【變式訓(xùn)練】
1.(xx·密云一模)在△ABC中,點(diǎn)P是BC上的點(diǎn).=2,=λ+μ,則
A.λ=2
5、,μ=1 B.λ=1,μ=2
C.λ=,μ= D.λ=,μ=
解析 如圖,
=+=+
=+(-)=+,∴λ=,μ=.
答案 C
考點(diǎn)二:平面向量的數(shù)量積及應(yīng)用
【例2】(1)(xx·三明模擬)在邊長(zhǎng)為1的正三角形ABC中,若=2,=3,則·=________.
(2)(xx·海淀一模)已知向量a=(1,x),b=(-1,x),若2a-b與b垂直,則|a|=
A. B.
C.2 D.4
[審題導(dǎo)引] (1)向量與用,或表示計(jì)算其數(shù)量積;
(2)利用(2a-b)⊥
6、b,求出x,然后計(jì)算|a|.
[規(guī)范解答] (1)·=(+)·(-)
=
=·-||2+·-·
=×1×1×-1+×1×1×-×1×1×=-.
(2)(2a-b)·b=(3,x)·(-1,x)=x2-3=0,
∴x=±,∴|a|=2.
[答案] (1)- (2)C
【規(guī)律總結(jié)】
[易錯(cuò)提示] 由于兩向量的數(shù)量積與它們的模和夾角有關(guān),因此數(shù)量積是解決長(zhǎng)度、夾角(尤其是垂直)等問題的重要工具.注意在△ABC中,向量的夾角與△ABC的內(nèi)角之間的關(guān)系,向量與的夾角為角A,而與的夾角為π-B,這一點(diǎn)不要出錯(cuò).
【變式訓(xùn)練】
2.(xx·皖南八校聯(lián)考)設(shè)向量a、b滿足:|a|=2,a
7、·b=,|a+b|=2,則|b|等于
A. B.1
C. D.2
解析 |a+b|2=(a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2=4+3+|b|2=8,∴|b|=1.
答案 B
3.(xx·廈門模擬)已知平面向量a、b滿足a·(a+b)=3,且|a|=2,|b|=1,則向量a與b的夾角為
A. B. C. D.
解析 a·(a+b)=|a|2+a·b=4+a·b=3,
∴a·b=-1,
∴cos 〈a,b〉===-,
∴〈a,b〉=.
答案 C
考點(diǎn)三:平面向量的綜合應(yīng)用性問題
【例3】已知向量a=,
8、b=,且x∈,求:
(1)a·b及|a+b|;
(2)若f(x)=a·b-2λ|a+b|的最小值是-,求λ的值.
[審題導(dǎo)引] 應(yīng)用向量的數(shù)量積公式和模的公式,可得f(x)的表達(dá)式,再運(yùn)用三角函數(shù)知識(shí)化簡(jiǎn)f(x),根據(jù)f(x)的表達(dá)式求出λ的值.
[規(guī)范解答] (1)a·b=cos cos -sin sin
=cos 2x,
|a+b|=
=
==2,
∵x∈,∴0≤cos x≤1,∴|a+b|=2cos x.
(2)f(x)=a·b-2λ|a+b|=cos 2x-2λ·2cos x
=2(cos x-λ)2-1-2λ2,
當(dāng)λ<0時(shí),當(dāng)且僅當(dāng)cos x=0時(shí),f(
9、x)取得最小值-1,這與已知矛盾;
當(dāng)0≤λ≤1時(shí),當(dāng)且僅當(dāng)cos x=λ時(shí),f(x)取得最小值-1-2λ2,
由已知,得-1-2λ2=-,解得λ=;
當(dāng)λ>1時(shí),當(dāng)且僅當(dāng)cos x=1時(shí),f(x)取得最小值1-4λ,
由已知,得1-4λ=-,解得λ=,與λ>1矛盾.
綜上所述,λ=.
【規(guī)律總結(jié)】
平面向量綜合應(yīng)用的技巧
[例3]體現(xiàn)了函數(shù)問題向量化、向量問題函數(shù)化的等價(jià)轉(zhuǎn)化思想,其中,模的平方與向量數(shù)量積之間的關(guān)系|a|2=a·a=x2+y2和a=(x,y)是實(shí)現(xiàn)向量與實(shí)數(shù)互化的依據(jù)和橋梁,也是重要的轉(zhuǎn)化方法.在近幾年的高考中,經(jīng)常以解答題的形式考查上面所說的這種轉(zhuǎn)化,且常
10、見于以三角函數(shù)為背景的中易檔解答題中.
【變式訓(xùn)練】
4.(xx·青島二模)已知向量m=(sin x,sin x),n=(sin x,-cos x),設(shè)函數(shù)f(x)=m·n,若函數(shù)g(x)的圖象與f(x)的圖象關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱.
(1)求函數(shù)g(x)在區(qū)間上的最大值,并求出此時(shí)x的值;
(2)在△ABC中,a、b、c分別是角A、B、C的對(duì)邊,A為銳角,若f(A)-g(A)=,b+c=7,△ABC的面積為2,求邊a的長(zhǎng).
解析 (1)由題意得:f(x)=sin2x-sin xcos x
=-sin 2x=-sin,
所以g(x)=--sin,
因?yàn)閤∈,所以2x-∈,
所以當(dāng)2
11、x-=-,即x=-時(shí),
函數(shù)g(x)在區(qū)間上的最大值為.
(2)由f(A)-g(A)=,
得1-sin+sin=,
化簡(jiǎn)得:cos 2A=-.
又因?yàn)?<A<,解得:A=,
由題意知:S△ABC=bcsin A=2,解得bc=8,
又b+c=7,所以a2=b2+c2-2bccos A
=(b+c)2-2bc(1+cos A)=49-2×8×=25,
故所求邊a的長(zhǎng)為5.
名師押題高考
【押題1】在正三角形ABC中,AB=1,=7+3,則·=________.
解析 ·=(7+3)·=7·+3·
=7×1×1×cos 120°+3×1×1×cos 60°=-2.
[押
12、題依據(jù)] 本題主要考查平面向量的線性運(yùn)算及數(shù)量積運(yùn)算,屬中等偏易題.每年高考大多數(shù)情況下都會(huì)涉及此類題目,有時(shí)還會(huì)與正、余弦定理交匯命題,所以在備考中掌握其基礎(chǔ)知識(shí),能熟練運(yùn)算即可.
【押題2】在△ABC中,角A、B、C的對(duì)邊分別為a、b、c.已知向量m=(b,a-2c),n=(cos A-2cos C,cos B),且m⊥n.
(1)求的值;
(2)若a=2,|m|=3,求△ABC的面積S.
解析 (1)解法一 由m⊥n,得b(cos A-2cos C)+(a-2c)cos B=0.
根據(jù)正弦定理,得sin Bcos A-2sin Bcos C+sin Acos B-2sin Cc
13、os B=0.
因此(sin Bcos A+sin Acos B)-2(sin Bcos C+sin Ccos B)=0,即sin(A+B)-2sin(B+C)=0.
因?yàn)锳+B+C=π,所以sin C-2sin A=0.即=2.
解法二 由m⊥n得,b(cos A-2cos C)+(a-2c)cos B
=0.
根據(jù)余弦定理,得b×+a×-2b×-2c×=0.
即c-2a=0.所以==2.
(2)因?yàn)閍=2,由(1)知,c=2a=4.
因?yàn)閨m|=3,即=3,
解得b=3.
所以cos A==.
所以sin A=.
因此△ABC的面積S=bcsin A=×3×4×
=.
[押題依據(jù)] 向量的垂直、平行是向量的重點(diǎn)內(nèi)容,而向量與三角恒等變換,三角函數(shù)的性質(zhì),正、余弦定理綜合的題目是高考的一類熱點(diǎn)題型.本題主要考查了向量垂直的充要條件、向量的模以及正、余弦定理的綜合應(yīng)用,難度中等,符合高考的要求,故押此題.