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- 2021-07-01 发布
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【高频考点解读】
1.了解平面向量基本定理及其意义
2.掌握平面向量的正交分解及其坐标表示
3.会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算
4.理解用坐标表示的平面向量共线的条件
【热点题型】
热点题型一 平面向量基本定理及其应用
例1、如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,且AD=BC,E,F分别为线段AD与BC的中点。设=a,=b,试用a,b为基底表示向量,,。
【提分秘籍】用平面向量基本定理解决问题的一般思路
(1)合理地选取基底是解题必须具备的意识和能力。用基底将条件和结论表示为向量的形式,再通过向量的运算来解决。
(2)要注意运用平面几何的一些性质、定理来解题。
热点题型二 平面向量的坐标运算
例2、【2017课标3,文12】在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若= +,则+的最大值为
A.3 B.2 C. D.2
【答案】A
【解析】如图所示,建立平面直角坐标系
点在圆上,所以圆心到直线的距离,即 ,解得,所以的最大值是3,即的最大值是3,故选A。
【变式探究】已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),设=a,=b,=c,且=3c,=-2b。
(1)求3a+b-3c;
(2)求满足a=mb+nc的实数m,n;
(3)求M,N的坐标及向量的坐标。
解析:由已知得a=(5,-5),b=(-6,-3),c=(1,8)。
(1)3a+b-3c=3(5,-5)+(-6,-3)-3(1,8)=(15-6-3,-15-3-24)=(6,-42)。
(2)∵mb+nc=(-6m+n,-3m+8n)=(5,-5),
∴解得
【提分秘籍】 向量坐标运算的方法技巧
向量的坐标运算主要是利用加、减、数乘运算法则进行的。若已知有向线段两端点的坐标,则应先求出向量的坐标,解题过程中要注意方程思想的运用及运算法则的正确使用。
【举一反三】
已知平面向量a=(1,1),b=(1,-1),则向量a-b=( )
A.(-2,-1) B.(-2,1)
C.(-1,0) D.(-1,2)
【答案】D
【解析】a=,b=,
故a-b=(-1,2)。
热点题型三 平面向量共线的坐标表示
例3.【2017课标II,文12】已知是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则的最小是( )
A. B. C. D.
【答案】B
平面内给定三个向量a=(3,2),b=(-1,2),c=(4,1)。回答下列问题:
(1)若(a+kc)∥(2b-a),求实数k;
(2)设d=(x,y)满足(d-c)∥(a+b)且|d-c|=1,求d。
【提分秘籍】
1.根据向量共线的坐标运算求参数的值
利用向量共线转化为含参数的方程,解方程可求参数。
2.利用向量共线的坐标运算求三角函数值
利用向量共线的坐标运算转化为三角方程,再利用三角恒等变换求解。
【举一反三】
已知梯形ABCD,其中AB∥CD,且DC=2AB,三个顶点A(1,2),B(2,1),C(4,2),则点D的坐标为__________。
【答案】(2,4)
【高考风向标】
1.【2017课标3,文12】在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若= +,则+的最大值为
A.3 B.2 C. D.2
【答案】A
【解析】如图所示,建立平面直角坐标系
设
根据等面积公式可得圆的半径是,即圆的方程是
,若满足
即 , ,所以,设 ,即,点在圆上,所以圆心到直线的距离,即 ,解得,所以的最大值是3,即的最大值是3,故选A。
【考点】 平面向量的坐标运算;平面向量基本定理
2.【2017课标II,文12】已知是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则的最小是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【考点】 平面向量的坐标运算;函数的最值
3.【2017课标1,文13】已知向量a,b的夹角为60°,|a|=2,|b|=1,则| a +2 b |= .
【答案】
【解析】利用如下图形,可以判断出的模长是以2为边长的菱形对角线的长度,
所以.
【考点】平面向量的运算.
1.【2016年高考四川理数】在平面内,定点A,B,C,D满足 ==,===-2,动点P,M满足 =1,=,则的最大值是( )
(A) (B) (C) (D)
【答案】B
【2015高考福建,文9】已知 ,若 点是 所在平面内一点,且 ,则 的最大值等于( )
A.13 B. 15 C.19 D.21
【答案】A
【2015高考湖北,文11】已知向量,,则 .
【答案】9
【解析】因为,,
所以.
1.(2014·重庆卷) 已知向量a=(k,3),b=(1,4),c=(2,1),且(2a-3b)⊥c,则实数k=( )
A.- B.0
C.3 D.
【答案】C
【解析】∵2a-3b=2(k,3)-3(1,4)=(2k-3,-6),又(2a-3b)⊥c,∴(2k-3)×2+(-6)=0,解得k=3.
2.(2014·福建卷) 在下列向量组中,可以把向量a=(3,2)表示出来的是( )
A.e1=(0,0),e2=(1,2)
B.e1=(-1,2),e2=(5,-2)
C.e1=(3,5),e2=(6,10)
D.e1=(2,-3),e2=(-2,3)
【答案】B
【解析】由向量共线定理,选项A,C,D中的向量组是共线向量,不能作为基底;而选项B中的向量组不共线,可以作为基底,故选B.
3.(2014·山东卷) 已知向量a=(m,cos 2x),b=(sin 2x,n),函数f(x)=a·b,且y=f(x)的图像过点和点.
(1)求m,n的值;
(2)将y=f(x)的图像向左平移φ(0<φ<π)个单位后得到函数y=g(x)的图像,若y=g(x)图像上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求y=g(x)的单调递增区间.
即到点(0,3)的距离为1的最高点为(0,2).
将其代入y=g(x)得,sin=1.
因为0<φ<π,所以φ=.
因此,g(x)=2sin=2cos 2x.
由2kπ-π≤2x≤2kπ,k∈Z得kπ-≤x≤kπ,k∈Z,
所以函数y=g(x)的单调递增区间为,k∈Z.
4.(2014·陕西卷) 设0<θ<,向量a=(sin 2θ,cos θ),b=(cos θ,1),若a∥b,则tan θ=________.
【答案】
【解析】因为向量a∥b,所以sin 2θ-cos θ·cos θ=0,又cos θ≠0,所以2sin θ=cos θ,故tan θ=.
5.(2014·陕西卷) 在直角坐标系xOy中,已知点A(1,1),B(2,3),C(3,2),点P(x,y)在△ABC三边围成的区域(含边界)上.
(1)若++=0,求||;
(2)设=m+n(m,n∈R),用x,y表示m-n,并求m-n的最大值.
两式相减得,m-n=y-x,
令y-x=t,由图知,当直线y=x+t过点B(2,3)时,t取得最大值1,故m-n的最大值为1.
【高考冲刺】
1.已知向量a=(2,4),b=(-1,1),则2a-b= ( )
A.(5,7) B. (5,9) C.(3,7) D.(3,9)
【解析】选A.2a-b=2(2,4)-(-1,1)=(5,7).
2.在△ABC中,已知A(2,1),B(0,2),=(1,-2),则向量= ( )
A.(0,0) B.(2,2)
C.(-1,-1) D.(-3,-3)
【解析】选C.因为A(2,1),B(0,2),
所以=(-2,1).
又因为=(1,-2),
所以=+=(-2,1)+(1,-2)=(-1,-1).
3.若向量a=(2,1),b=(-2,3),则以下向量中与向量2a+b共线的是 ( )
A.(-5,2) B.(4,10) C.(10, 4) D.(1,2)
【解析】选B.因为向量a=(2,1),b=(-2,3),所以2a+b=(2,5).
又(4,10)=2(2,5)=2(2a+b),所以B项与2a+b共线.
4.已知a=(1,1),b=(-1,2),c=(5,-1),则c可用a与b表示为 ( )
A.a+b B.2a+3b C.3a-2b D.2a-3b
5.在△ABC中,点P在BC上,且=2,点Q是AC的中点,若=(4,3),=(1,5),则= ( )
A.(-2,7) B.(-6,21)
C.(2,-7) D.(6,-21)
【解析】选B.由条件知,=2-=2(1,5)-(4,3)=(-2,7),
因为=2=(-4,14),所以=+=(-6,21).
6.在△ABC中,已知a,b,c分别为∠A,∠B,∠C所对的边,S为△ABC的面积,若向量p=(4,a2+b2-c2),q=(1,S)满足p∥q,则∠C=( )
A. B. C. D.
【解析】选A.因为向量p=(4,a2+b2-c2),q=(1,S)满足p∥q,
所以a2+b2-c2-4S=0,即4S=a2+b2-c2,
则4×absinC=a2+b2-c2,
即sinC==cosC,
则tanC=1,解得∠C=.
7.在△ABC中,点D在线段BC的延长线上,且=3,点O在线段CD上(与点C,D不重合),若=x+(1-x),则x的取值范围是 ( )
A. B.
C. D.
8.设e1,e2是平面内一组基向量,且a=e1+2e2,b=-e1+e2,若e1+e2=xa+yb,则x+2y= ( )
A. B.- C.1 D.0
【解析】选D.因为e1+e2=xa+yb.
a=e1+2e2,b=-e1+e2,
所以e1+e2=x(e1+2e2)+y(-e1+e2)
=(x-y)e1+(2x+y)e2.
由平面向量基本定理,得
所以
故x+2y=+2×=0.
9.已知A(7,1)、B(1,4),直线y=ax与线段AB交于C,且=2,则实数a等于 .
【答案】2
10.如图所示,A,B,C是☉O上的三点,线段CO的延长线与线段BA的延长线交于☉O外的一点D,若=m+n,则m+n的取值范围是 .
【答案】(-1,0)
11.已知向量a=(2,3),b=(-1,2),若ma+nb与a-2b共线,则= .
【答案】-
【解析】ma+nb=(2m,3m)+(-n,2n)=(2m-n,3m+2n),a-2b=(2,3)-(-2,4)=(4,-1).
由于ma+nb与a-2b共线,则有=.
所以n-2m=12m+8n,所以=-.
12.设O是坐标原点,已知=(k,12),=(10,k),=(4,5),若A,B,C三点共线,则实数k的值为 .
【答案】11或-2
【解析】由题意得=-=(k-4,7),
=-=(6,k-5),
所以(k-4)(k-5)= 6×7,
k-4=7或k-4=-6,
即k=11或k=-2.
13.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,且满足=+,则= .
【答案】
【解析】由已知得,3=2+
即-=2(-),
即=2.如图所示:
故C为BA的靠A点的三等分点,因而=.
14.已知平行四边形的三个顶点的坐标分别为(1,0),(0,1),(2,1),则其第四个顶点的坐标为 .
【答案】(3,0)或(1,2)或(-1,0)
解得即D(1,2);
15.已知a=(1,0),b=(2,1),
(1)当k为何值时,ka-b与a+2b共线.
(2)若=2a+3b,=a+mb,且A,B,C三点共线,求m的值.
【解析】(1)ka-b=k(1,0)-(2,1)=(k-2,-1),
a+2b=(1,0)+2(2,1)=(5,2).
因为ka-b与a+2b共线,
所以2(k-2)-(-1)×5=0,
即2k-4+5=0,得k=-.
(2)因为A,B,C三点共线,所以∥.所以存在实数λ,使得2a+3b=λ(a+mb)=λa+λmb,
又a与b不共线,
所以解得m=.
16.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知向量a=(2,1),A(1,0),
B(cosθ,t),
(1)若t=-,θ∈(0,π),a∥,求θ的值.
(2)若a∥,求y=cos2θ-cosθ+t2的最小值.
【解析】(1)因为=(cosθ-1,t),
又a∥,所以2t-cosθ+1=0.
所以cosθ-1=2t.
因为t=-,所以cosθ=.
又因为θ∈(0,π),所以θ=.
(2)由(1)可知t=,
所以y=cos2θ-cosθ+
=cos2θ-cosθ+
=+=-,所以当cosθ=时,ymin=-.
17.已知三点A(a,0),B(0,b),C(2,2),其中a>0,b>0.
(1)若O是坐标原点,且四边形OACB是平行四边形,试求a,b的值.
(2)若A,B,C三点共线,试求a+b的最小值.
18.已知点O(0,0),A(1,2),B(4,5),且=+t(t∈R),问:
(1)t为何值时,点P在x轴上?点P在二、四象限角平分线上?
(2)四边形OABP能否成为平行四边形?若能,求出相应的t值;若不能,请说明理由.
【解析】(1)因为O(0,0),A(1,2),B(4,5),