人教A版高中数学必修四 平面向量 复习
2014年人教A版必修四课件 本章小结 (平面向量)

OB OA 0, | OC |2 | OA |2 . CA CB 0. 即 CA CB. ∴∠ACB 是直角.
例2. 如图, AD、BE、CF 是△ABC 的三条高. 求证: AD、BE、CF 相交于一点. 思路: (1) 先定两条高交于一点, 如 BE 与 CF 交于点 H. (2) 如果 AH⊥BC, 即得三条
本章内容
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 平面向量的实际背景及基本概念 平面向量的线性运算 平面向量的基本定理及坐标表示 平面向量的数量积 平面向量应用举例 第二章 小结
本章小结
知识要点 例题选讲 复习参考题
自我检测题
1. 向量的基本概念 向量用有向线段表示. 字母表示有三种方法: ① 用端点的大写字母表示, 如 向量 AB. ② 用印刷黑体小写字母表示, 如 a、b、c. ③ 用书写体加箭头表示, 如 a、 b 、 c. B 向量的大小叫做向量的模, A 用有向线段的长度表示, 3 如: | AB | 3.
8. 数量积的运算定律 (1) a· bb· a: (2) (la)· bl(a· b)a· (lb) (l为实数); (3) (ab)· ca· cb· c; (4) a2|a|2.
(a·b)·c≠a·(b·c).
9. 向量共线与垂直 a b a b 0. a⊥b x1x2y1y20. a//b bla(lR). a//b x1y2x2y10
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1. 向量的基本概念 ◆模为零的向量称为零向量. 零向量记作 0 ( 0 ). 零向量的方向是任意的. ◆模为一个单位的向量称为单位向量. ◆长度相等, 方向相同的向量叫做相等向量.
2. 向量加减法 (1) 几何运算 加法的平行四边形法则、三角形法则.
高中数学第二章平面向量2.2.1向量加法运算及其几何意义课件3新人教A必修4

【即时小测】
1.思考下列问题.
(1)两个向量相加结果可能是一个数量吗? 提示:不能,实数相加结果是数,而向量具有方向,所以相加的结果 是向量. (2)两个向量相加实际上就是两个向量的模相加,这种说法对吗? 提示:这种说法是不正确的.向量既有大小又有方向,在进行向量相 加时,不仅要确定长度还要确定向量的方向.
答案:CF
知识点1 向量的加法
【知识探究】
观察图形,回答下列问题:
问题1:三角形法则和平行四边形法则的使用条件有何不同? 问题2:共线向量怎样进行求和? 问题3:当涉及多个向量相加时,运用哪个法则求解?
【总结提升】 1.对向量加法的三角形法则和平行四边形法则的三点说明 (1)两个法则的使用条件不同. 三角形法则适用于任意两个非零向量求和,平行四边形法则只适用于 两个不共线的向量求和. (2)当两个向量不共线时,两个法则是一致的. (3)在使用三角形法则时要注意“首尾相连”,在使用平行四边形法 则时需要注意两个向量的起点相同.
3.如图,在正六边形ABCDEF中BuuAur
uuur CD
uur EF
=______.
【解析】根据正六边形的性质,对边平行且相等,我们容易得到
uuur uuur uur uuur uuur uur uur uuur uur BA CD EF BA AF EF BF CB CF.
uur
【解题探究】典例图1中a与b有何关系,图2两向量相加可采用哪种方
法进行?图3三向量相加可采用哪种方法进行? 提示:图1中向量a与向量b共线,图2中两向量相加可采用三角形法则 或平行四边形法则进行.图3中三向量相加可采用三角形法则或平行四 边形法则进行.
【解析】如图中(1),(2)所示, 首先作OuuAu=r a,然后作 Auu=Burb,则 Ou=uBura+b.
高中数学人教A必修4课件:2.3.3平面向量的坐标运算

符号表示
加法
两个向量和的坐标分别等于这两
个向量相应坐标的和
a+b=(x1+x2,y 1+y2)
减法
两个向量差的坐标分别等于这两
个向量相应坐标的差
a-b=(x1-x2,y 1-y2)
数乘
实数与向量的积的坐标等于用这
个实数乘原来向量的相应坐标
λa=(λx1,λy1)
向量
坐标
一个向量的坐标等于表示此向量
即ACDB,ACBD,ADCB.而错解中只考虑了ACDB一种情形,而遗漏
了另两种情况.
-16-
2.3.3
题型一
平面向量的坐标运算
题型二
题型三
M 目标导航
UBIAODAOHANG
Z 知识梳理
HISHI SHULI
Z 重难聚焦
HONGNAN JVJIAO
D典例透析
IANLI TOUXI
题型四
正解:设第四个顶点坐标为 D(x,y).
Z 知识梳理
HISHI SHULI
Z 重难聚焦
HONGNAN JVJIAO
D典例透析
IANLI TOUXI
题型四
【变式训练 2】 (1)已知 a=(10,-4),b=(3,1),c=(-2,3),试用 b,c 表
示 a.
(2)已知 A(1,-2),B(2,1),C(3,2),D(-2,3),以 ,
的有向线段的终点的坐标减去始
公式
点的坐标
已知 A(x1,y 1),B(x2,y 2),则
= (2 − 1,
2 − 1)
-3-
2.3.3
平面向量的坐标运算
M 目标导航
UBIAODAOHANG
2024届高考一轮复习数学课件(新教材人教A版):平面向量的概念及线性运算

当λ=0时,λa=__0__
知识梳理
3.向量共线定理 向量a(a≠0)与b共线的充要条件是:存在唯一一个实数λ,使 b=λa .
常用结论
1.一般地,首尾顺次相接的多个向量的和等于从第一个向量起点指向最 后一个向量终点的向量,即A—1→A2+A—2→A3+A—3→A4+…+—A—n-—1A→n =A—1→An,特 别地,一个封闭图形,首尾连接而成的向量和为零向量. 2.若 F 为线段 AB 的中点,O 为平面内任意一点,则O→F=12(O→A+O→B).
常用结论
3.若 A,B,C 是平面内不共线的三点,则P→A+P→B+P→C=0⇔P 为△ABC 的重心,A→P=13(A→B+A→C). 4.对于任意两个向量a,b,都有||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|.
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)|a|与|b|是否相等,与a,b的方向无关.( √ ) (2)若向量a与b同向,且|a|>|b|,则a>b.( × )
√B.A→M+M→B+B→O+O→M=A→M
C.A→B+B→C-A→C=0 D.A→B-A→D-D→C=B→C
教材改编题
3.已知a与b是两个不共线的向量,且向量a+λb与-(b-3a)共线,则λ=-__13__.
由题意知存在k∈R,
使得a+λb=k[-(b-3a)],
所以λ1==-3kk,,
解得k=13, λ=-13.
知识梳理
2.向量的线性运算 向量运算 法则(或几何意义)
运算律
加法
交换律:a+b= b+a ; 结合律:(a+b)+c=_a_+__(_b_+__c)_
新课标人教A版数学必修4全部课件:平面向量的数量积及运算律

(× )
( ×)
(× ) (√ ) (× )
五.小结
(1)向量的数量积的定义及几何意义.
(2)数量积的5条性质. 六.作业
习题5.6 3,6
谢谢莅临指导!
再 见
Байду номын сангаас
四.课堂练习
判断下列各题是否正确
(1)若a=0,则对任意向量b,有a· 0------ (√) b=
(2)若a≠0,则对任意非零向量b,有a· b≠0-(3)若a≠0,且a· b=0,则b=0 ------------------(4)若a· b=0,则a=0或b=0 --------------------(5)对任意向量a有a2=│a│2 ---------------(6)若a≠0且a· c,则b=c ------------------b=a·
三.根据定义思考下列各题:
设a,b是非零向量,e是与b方向相同的 单位向量,θ是 a与 e的夹角,则 (1)a· e与e· a的关系是:__________ (2)命题p:a b,命题q:a· 0则p与q的关 b= 系是:__________ (3)当a与b同向时,a· b=__________ 当a与b反向时,a· b=__________ (4)cosθ=_______ │a·b│___│a│·│b│
平面向量的数量积是一个数量,而差向量、和 向量分别是一个向量。 思考2: 如图,作出│b│cosθ,并说出它的几何 意义;│a│cosθ的几何意义有是什么?
B b θ ┐ O a B1 A
(1)
B b θ B1 O
┐
B b
θ a ┓ a A O(B1)
(3)
A
(2)
│b│cosθ叫做向量b在向量a上的投影, │a│cosθ叫做向量a在向量b上的投影. a· b的几何意义: 向量a与b的数量积a· b等于a的长度│a│ 与b在a的方向上的投影│b│cosθ的积.
高中数学 人教A版必修4 第2章 2.5.1平面几何中的向量方法

2.5.1
2.5.1
平面几何中的向量方法
本 课 时 栏 目 开 关
【学习要求】 1.经历用向量方法解决某些简单的平面几何问题及其它一些实际 问题的过程. 2.体会向量是一种处理几何问题的有力工具. 3.培养运算能力、分析和解决实际问题的能力. 【学法指导】 由于向量涉及共线、夹角、垂直、长度等基本问题,而这些问题 正是平面几何研究的对象,因此可以用向量来处理平面几何问题. 用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”: ①建立平面几何与向量的联系,用向量表示问题中涉及的几何元 素,将平面几何问题转化为向量问题; ②通过向量运算,研究几何元素之间的关系; ③把运算结果“翻译”成几何关系.
研一研·问题探究、课堂更高效
2.5.1
探究点三
平面向量在几何中的应用
用向量法处理有关直线平行、垂直、线段相等、点共线、线 共点以及角度等问题时有独到之处,且解法思路清晰、简洁 直观.其基本方法是:
当 v1⊥v2,即 v1· v2=1+k1k2=0 时,l1⊥l2,夹角为直角;当 k1k2≠-1 时,v1· v2≠0,直线 l1 与 l2 的夹角为 θ(0° <θ<90° ).不 难推导利用 k1、k2 表示 cos θ 的夹角公式: |1+k1k2| |v1· v2 | cos θ= = 2 2. |v1||v2| 1+k1· 1+k2
填一填·知识要点、记下疑难点
2.5.1
1.向量方法在几何中的应用
本 课 时 栏 目 开 关
(1)证明线段平行问题,包括相似问题,常用向量平行 (共
a=λb ⇔ x1y2-x2y1=0 线)的等价条件:a∥b(b≠0)⇔_____
.
(2)证明垂直问题,如证明四边形是矩形、正方形等,常用
高中数学第二章平面向量2.3.2平面向量的正交分解及坐标表示2.3.3平面向量的坐标运算课件3新人教A版必修4

=(2,1).
(2)设点A(x,y),则x= | OA | cos 60=4 3cos 60=2 3,
y= OA sin 60=4 3sin 60=6, 即 A 2 3,6 , 所以
OA= 2 3,6 .
【方法技巧】平面向量坐标运算的技巧 (1)若已知向量的坐标,则直接应用两个向量和、差及向量数乘的运算法则进 行. (2)若已知有向线段两端点的坐标,则可先求出向量的坐标,然后再进行向量的 坐标运算. (3)向量的线性坐标运算可完全类比数的运算进行.
(x1+x2,y1+y2); ①a+b= _______________ (x1-x2,y1-y2) ; ②a-b= _____________ (λx1,λy1) ③λa= ____________.
(2)重要结论:已知向量 y2),则 的起点A(x1,y1),终点B(x2,
(x2-x1,y2-y1) = _____________.
=(x-5,2-y+2)=(4,6),解得x=9,
2.已知四边形ABCD为平行四边形,O为对角线AC,BD的交点, =(3,7), =(-2,1).求 的坐标.
【解析】因为 DB AB -AD =(-2,1)-(3,7)=(-5,-6),
1 5 所以 OB DB (- ,-3). 2 2
(2)定义坐标:对于平面内的一个向量a,由平面向量基本定理 (x_______ ,y) xi+yj 则有序数对 知,有且只有一对实数x,y,使得a=_____. 叫做向量a的坐标. (3)特殊向量的坐标:i=(1,0),j=(0,1),0=(0,0).
3.平面向量的坐标运算
2019-2020学年高中数学三维设计人教A版浙江专版必修4讲义:复习课(三) 平面向量 Word版含答案.doc

复习课(三) 平面向量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AM =2MC ,BN =NC .若MN =x AB +y AC ,则x =________;y =________.[解析] ∵AM =2MC ,∴AM =23AC .∵BN =NC ,∴AN =12(AB +AC ),∴MN =AN -AM =12(AB +AC )-23AC=12AB -16AC . 又MN =x AB +y AC , ∴x =12,y =-16.[答案]12 -16[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.[题组训练]1.若A (3,-6),B (-5,2),C (6,y )三点共线,则y =( ) A .13 B .-13 C .9D .-9解析:选D AB =(-8,8),AC =(3,y +6). ∵AB ∥AC , ∴-8(y +6)-24=0.∴y =-9.2.设点M 是线段BC 的中点,点A 在直线BC 外, |BC |2=16,|AB +AC |=|AB -AC |,则|AM |=( )A .8B .4C .2D .1解析:选C 由|BC |2=16,得|BC |=4. ∵|AB +AC |=|AB -AC |=|BC |=4, |AB +AC |=2|AM |, ∴|AM |=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OP =3OA -OB2,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2OP =3OA -OB , ∴2OP -2OA =OA -OB ,即2AP =BA , ∴AP =12BA ,则点P 在线段AB 的反向延长线上.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 =x 1x 2+y 1y 2;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 .-32B .-53C.53D.32(2)(四川高考)设四边形ABCD 为平行四边形,|AB |=6,|AD |=4.若点M ,N 满足BM=3MC ,DN =2NC ,则AM ·NM =( )A .20B .15C .9D .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 =-32.(2)如图所示,由题设知:AM =AB +BM =AB +34AD , NM =NC -MC =13AB -14AD ,∴AM ·NM =⎝⎛⎭⎫AB +34 AD ·⎝⎛⎭⎫13 AB -14 AD =13|AB |2-316|AD |2+14AB ·AD -14AB ·AD =13×36-316×16=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.[题组训练]1.已知a +b +c =0,|a |=2,|b |=3,|c |=19,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 ), ∴c 2=(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 〉=12.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AD ·AB =AD ·AC ,则AD ·AB 的值为( )A .0B .-4C .8D .4解析:选D 由AD ·AB =AD ·AC ,得AD ·(AB -AC )=0,即AD ·CB =0,所以AD ⊥CB ,即AD ⊥CB .又AB =4,∠ABC =30°,所以AD =AB sin 30°=2,∠BAD =60°,所以AD ·AB =AD ·AB ·cos ∠BAD =2×4×12=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:14.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________.解析:设|AB |=x ,x >0,则AB ·AD =12x .又AC ·BE =(AD +AB )·⎝⎛⎭⎫AD -12 AB =1-12x 2+14x =1,解得x =12,即AB 的长为12. 答案:121.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 =⎝⎛⎭⎫22,-22,n =(sin x ,cos x ),x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2. (1)若m ⊥n ,求tan x 的值; (2)若m 与n 的夹角为π3,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22sin x -22cos x =0, ∴tan x =1.(2)∵m 与n 的夹角为π3,∴m ·n =|m |·|n |cos π3,即22sin x -22cos x =12, ∴sin ⎝⎛⎭⎫x -π4=12. 又∵x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2, ∴x -π4∈⎝⎛⎭⎫-π4,π4, ∴x -π4=π6,即x =5π12.[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.[题组训练]1.设a =(sin x,1),b =⎝⎛⎭⎫12,cos x ,且a ∥b ,则锐角x 为( ) A.π3 B.π4 C.π6D.π12解析:选B 因为a ∥b ,所以sin x cos x -12=0,所以sin 2x =1,又x 为锐角,所以0<2x <π, 所以2x =π2,x =π4,故选B.2.设向量a =(sin x ,cos x ),b =(cos x ,cos x ),x ∈R ,函数ƒ(x )=a ·(a +b ). (1)求函数ƒ(x )的最大值与最小正周期; (2)求使不等式ƒ(x )≥32成立的x 的取值范围.解:(1)∵ƒ(x )=a ·(a +b )=a ·a +a ·b =sin 2x +cos 2x +sin x cos x +cos 2x =1+12sin 2x +12(cos 2x +1)=32+22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4, ∴ƒ(x )的最大值为32+22,最小正周期T =2π2=π.(2)由(1)知ƒ(x )≥32⇔32+22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4≥32⇔sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4≥0⇔2k π≤2x +π4≤2k π+π⇔k π-π8≤x ≤k π+3π8(k ∈Z ). ∴使ƒ(x )≥32成立的x 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪k π-π8≤x ≤k π+3π8,k ∈Z .1.设P ,Q 是线段AB 的三等分点,若OA =a ,OB =b ,则OP +OQ =( ) A .a +b B .a -b C .2(a +b ) D.13(a +b ) 解析:选A 如图,OP =OA +AP ,OQ =OB +BQ ,∵AP =-BQ ,∴OP +OQ =OA +OB =a +b .2.已知向量a ,b 满足a ·b =0,|a |=1,|b |=2,则|a -b |=( ) A .0 B .1 C .2D. 5解析:选D 因为|a -b |2=a 2-2a ·b +b 2=1-0+22=5,所以|a -b |=5,故选D. 3.若平面向量a =(-1,2)与b 的夹角是180°,且|b |=35,则b 的坐标为( ) A .(3,-6) B .(-3,6) C .(6,-3)D .(-6,3)解析:选A 由题意设b =λa =(-λ,2λ)(λ<0),而|b |=35,则λ2+4λ2=35,所以λ=-3,b =(3,-6).4.已知|a |=1,|b |=2,且a ⊥(a -b ),则向量a 与向量b 的夹角为( ) A.π6 B.π4 C.π3D.2π3解析:选B ∵a ⊥(a -b ),∴a ·(a -b )=a 2-a ·b =0,∴a ·b =a 2,∵|a |=1,|b |=2,∴cos 〈a ,b 〉=a ·b |a ||b |=a 2|a ||b |=22,∴向量a 与向量b 的夹角为π4,故选B.5.在△ABC 中,(BC +BA )·AC =|AC |2,则△ABC 的形状一定是( ) A .等边三角形 B .等腰三角形 C .直角三角形D .等腰直角三角形解析:选C 由(BC +BA )·AC =|AC |2,得AC ·(BC +BA -AC )=0,即AC ·(BC +BA +CA )=0,∴2AC ·BA =0,∴AC ⊥BA ,∴A =90°.故选C.6.已知平面向量a ,b ,c 满足|a |=1,|b |=2,|c |=3,且a ,b ,c 两两所成的角相等,则|a +b +c |等于( )A .6或 3B .6或 2 C. 2D .6解析:选A ∵a ,b ,c 两两所成的角相等, ∴这个角为0°或120°.当夹角为0°时,|a +b +c |=|a |+|b |+|c |=1+2+3=6,排除C ;当夹角为120°时,a ·b =|a ||b |cos 120°=1×2×⎝⎛⎭⎫-12=-1,b ·c =|b ||c |·cos 120°=2×3×⎝⎛⎭⎫-12=-3,c ·a =|c ||a |cos 120°=3×1×⎝⎛⎭⎫-12=-32, ∴|a +b +c |2=a 2+b 2+c 2+2(a ·b +b ·c +c ·a ) =12+22+32+2⎝⎛⎭⎫-1-3-32=3, ∴|a +b +c |= 3. ∴|a +b +c |=6或 3.7.已知向量a =(-1,3),b =(1,t ),若(a -2b )⊥a ,则|b |=________.解析:∵a =(-1,3),b =(1,t ),∴a -2b =(-3,3-2t ).∵(a -2b )⊥a ,∴(a -2b )·a =0,即(-1)×(-3)+3(3-2t )=0,即t =2,∴b =(1,2),∴|b |=12+22= 5.答案: 58.已知平面向量a 与b 的夹角等于2π3,如果|a |=2,|b |=3,那么|2a -3b |=________.解析:|2a -3b |2=(2a -3b )2=4a 2-12a ·b +9b 2=4×22-12×2×3×cos 2π3+9×32=133,∴|2a -3b |=133.答案:1339.已知|a |=2|b |≠0,且关于x 的方程x 2+|a |x +a ·b =0有实根,则a 与b 的夹角的取值范围是________.解析:由于|a |=2|b |≠0,且关于x 的方程x 2+|a |x +a ·b =0有实根,则|a |2-4a ·b ≥0.设向量a 与b 的夹角为θ,则cos θ=a ·b |a ||b |≤14|a |212|a |2=12,∴θ∈⎣⎡⎦⎤π3,π. 答案:⎣⎡⎦⎤π3,π10.已知|a |=4,|b |=3,(2a -3b )·(2a +b )=61. (1)求a 与b 的夹角θ; (2)求|a +b |.解:(1)∵(2a -3b )·(2a +b )=61, ∴4a 2-4a ·b -3b 2=61, 即64-4a ·b -27=61. ∴a ·b =-6.∴cos θ=a ·b |a ||b |=-64×3=-12,∴θ=120°.(2)|a +b |=a 2+2a ·b +b 2=16+2×(-6)+9=13. 11.已知向量a =(-3,2),b =(2,1),c =(3,-1),t ∈R . (1)求|a +tb |的最小值及相应的t 值; (2)若a -tb 与c 共线,求实数t . 解:(1)∵a =(-3,2),b =(2,1),∴a +tb =(-3,2)+t (2,1)=(-3+2t,2+t ), ∴|a +tb |=(-3+2t )2+(2+t )2 =5t 2-8t +13=5⎝⎛⎭⎫t -452+495≥495=755, 当且仅当t =45时取等号,即|a +tb |的最小值为755,此时t =45.(2)∵a -tb =(-3,2)-t (2,1)=(-3-2t,2-t ), 又a -tb 与c 共线,c =(3,-1), ∴(-3-2t )×(-1)-(2-t )×3=0. 解得t =35.12.已知向量m =(1,1),向量n 与向量m 的夹角为3π4,且m ·n =-1.(1)求向量n ;(2)设向量a =(1,0),向量b =(cos x ,sin x ),其中x ∈R ,若n ·a =0,试求|n +b |的取值 范围.解:(1)令n =(x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x +y =-1,2·x 2+y 2cos 3π4=-1,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =-1.∴n =(-1,0)或n =(0,-1). (2)∵a =(1,0),n ·a =0,∴n =(0,-1).∴n +b =(cos x ,sin x -1).∴|n +b |=cos 2x +(sin x -1 )2=2-2sin x =2(1-sin x ). ∵-1≤sin x ≤1,∴0≤|n +b |≤2.(时间120分钟 满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.tan 8π3的值为( ) A.33B .-33C. 3D .- 3解析:选D tan8π3=tan ⎝⎛⎭⎫2π+2π3=tan 2π3=- 3. 2.下列函数中最值是12,周期是6π的三角函数的解析式是( )A .y =12sin ⎝⎛⎭⎫x 3+π6 B .y =12sin ⎝⎛⎭⎫3x +π6 C .y =2sin ⎝⎛⎭⎫x 3-π6D .y =12sin ⎝⎛⎭⎫x +π6 解析:选A 由题意得,A =12,2πω=6π,ω=13,故选A.3.设M 为平行四边形ABCD 对角线的交点,O 为平行四边形ABCD 所在平面内任意一点,则OA +OB +OC +OD 等于 ( )A .OMB .2OMC .3OMD .4OM解析:选D 依题意知,点M 是线段AC 的中点,也是线段BD 的中点,所以OA +OC =2OM ,OB +OD =2OM ,所以OA +OC +OB +OD =4OM ,故选D.4.若点(sin α,sin 2α)在第四象限,则角α在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选B ∵点(sin α,sin 2α)在第四象限,∴⎩⎪⎨⎪⎧ sin α>0,sin 2α<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧sin α>0,2sin αcos α<0.即⎩⎪⎨⎪⎧sin α>0,cos α<0.∴α在第二象限. 5.已知平面向量a =(1,2),b =(-2,m ),且a ∥b ,则2a +3b 等于( ) A .(-5,-10) B .(-4,-8) C .(-3,-6)D .(-2,-4)解析:选B ∵a =(1,2),b =(-2,m ), ∴1×m -2×(-2)=0, ∴m =-4.∴2a +3b =(2,4)+(-6,-12)=(-4,-8).6.若α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,且sin α=45,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π4-22cos(π-α)的值为( ) A.225B .-25 C.25D .-225解析:选B sin ⎝⎛⎭⎫α+π4-22cos(π-α) =22sin α+22cos α+22cos α =22sin α+2cos α. ∵sin α=45,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π, ∴cos α=-35.∴22sin α+2cos α=22×45-2×35=-25. 7.已知向量a =(1,2),b =(-2,-4),|c |=5,若(c -b )·a =152,则a 与c 的夹角为( ) A .30° B .60° C .120°D .150°解析:选C a ·b =-10,则(c -b )·a =c ·a -b ·a =c ·a +10=152,所以c ·a =-52,设a 与c 的夹角为θ,则cos θ=a ·c |a |·|c |=-525×5=-12,又0°<θ<180°,所以θ=120°.8.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象经怎样的平移后所得的图象关于点⎝⎛⎭⎫-π12,0成中心对称( )A .向左平移π12个单位长度B .向左平移π6个单位长度C .向右平移π12个单位长度D .向右平移π6个单位长度解析:选C 函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的对称中心为⎝⎛⎭⎫k π2-π6,0,其中离⎝⎛⎭⎫-π12,0最近的对称中心为⎝⎛⎭⎫-π6,0,故函数图象只需向右平移π12个单位长度即可. 9.函数ƒ(x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,x ≥0)的部分图象如图2所示,则ƒ(1)+ƒ(2)+ƒ(3)+…+ƒ(11)的值等于( )A .2B .2+ 2C .2+2 2D .-2-2 2解析:选C 由图象可知,函数的振幅为2,初相为0,周期为8,则A =2,φ=0,2πω=8,从而ƒ(x )=2sin π4x .∴ƒ(1)+ƒ(2)+ƒ(3)+…+ƒ(11)=ƒ(1)+ƒ(2)+ƒ(3)=2sin π4+2sin π2+2sin 3π4=2+2 2.10.已知3a +4b +5c =0,且|a |=|b |=|c |=1,则a ·(b +c )=( ) A .0 B .-35C.35D .-45解析:选B 由3a +4b +5c =0,得向量3a,4b,5c 能组成三角形,又|a |=|b |=|c |=1,所以三角形的三边长分别是3,4,5,故三角形为直角三角形,且a ⊥b ,所以a ·(b +c )=a ·c =-35. 11.如图,在四边形ABCD 中,|AB |+|BD |+|DC |=4,|AB |·|BD |+|BD |·|DC |=4,AB ·BD =BD ·DC =0,则(AB +DC )·AC 的值为( )A .4B .2C .4 2D .2 2解析:选A ∵AC =AB +BD +DC ,AB ·BD =BD ·DC =0, ∴(AB +DC )·AC=(AB +DC )·(AB +BD +DC )=AB 2+AB ·BD +AB ·DC +DC ·AB +DC ·BD +DC 2=AB 2+2AB ·DC +DC 2.∵AB ·BD =0,BD ·DC =0,∴AB ⊥BD ,DC ⊥BD ,∴AB ∥DC ,∴AB ·DC =|AB ||DC |, ∴原式=(|AB |+|DC |)2.设|AB |+|DC |=x ,则|BD |=4-x ,|BD |·x =4, ∴x 2-4x +4=0,∴x =2,∴原式=4,故选A.12.已知函数y =2sin(ωx +θ)(ω>0,0<θ<π)为偶函数,其图象与直线y =2的交点的横坐标为x 1,x 2,若|x 1-x 2|的最小值为π,则( )A .ω=2,θ=π2B .ω=12,θ=π2C .ω=12,θ=π4D .ω=2,θ=π4解析:选A ∵函数y =2sin(ωx +θ)(ω>0,0<θ<π)为偶函数,∴θ=π2,∴y =2cos ωx ,排除C 、D ;y =2cos ωx ∈[-2,2],结合题意可知T =π,∴2πω=π,ω=2,排除B ,选A.二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上) 13.在平行四边形ABCD 中,E 和F 分别是边CD 和BC 的中点,若AC =λAE +μAF ,其中λ,μ∈R ,则λ+μ=________.解析:设AB =a ,AD =b ,则AF =a +12b ,AE =12a +b ,AC =a +b ,代入条件得λ=μ=23,∴λ+μ=43.答案:4314.在平面直角坐标系 xOy 中,已知OA =(-1,t ),OB =(2,2).若∠ABO =90°,则实数t 的值为________.解析:∵∠ABO =90°,∴AB ⊥OB ,∴OB ·AB =0. 又AB =OB -OA =(2,2)-(-1,t )=(3,2-t ),∴(2,2)·(3,2-t )=6+2(2-t )=0. ∴t =5. 答案:515.已知ƒ(x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,若cos α=35⎝⎛⎭⎫0<α<π2,则ƒ⎝⎛⎭⎫α+π12=________. 解析:因为cos α=35⎝⎛⎭⎫0<α<π2,所以sin α=45; ƒ⎝⎛⎭⎫α+π12=sin ⎝⎛⎭⎫α+π12+π6=sin ⎝⎛⎭⎫α+π4 =22(sin α+cos α)=7210. 答案:721016.有下列四个命题:①若α,β均为第一象限角,且α>β,则sin α>sin β; ②若函数y =2cos ⎝⎛⎭⎫ax -π3的最小正周期是4π,则a =12; ③函数y =sin 2x -sin xsin x -1是奇函数;④函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π2在[0,π]上是增函数. 其中正确命题的序号为________.解析:α=390°>30°=β,但sin α=sin β,所以①不正确; 函数y =2cos ⎝⎛⎭⎫ax -π3的最小正周期为T =2π|a |=4π, 所以|a |=12,a =±12,因此②不正确;③中函数定义域是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x ≠2k π+π2,k ∈Z ,显然不关于原点对称,所以③不正确; 由于函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π2=-sin ⎝⎛⎭⎫π2-x =-cos x ,它在(0,π)上单调递增,因此④正确. 答案:④三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知|a |=1,|b |=2,a 与b 的夹角为θ. (1)若a ∥b ,求a ·b ; (2)若a -b 与a 垂直,求θ.解:(1)∵a ∥b ,∴θ=0°或180°, ∴a ·b =|a ||b |cos θ=±2.(2)∵a -b 与a 垂直,∴(a -b )·a =0, 即|a |2-a ·b =1-2cos θ=0, ∴cos θ=22. 又0°≤θ≤180°,∴θ=45°.18.(本小题满分12分)已知tan α=12,求1+2sin (π-α)cos (-2π-α)sin 2(-α)-sin 2⎝⎛⎭⎫5π2-α的值.解:原式=1+2sin αcos αsin 2α-cos 2α=sin 2α+cos 2α +2sin αcos αsin 2α-cos 2α=(sin α+cos α)2(sin α-cos α )(sin α+cos α ) =sin α+cos αsin α-cos α =tan α+1tan α-1,又∵tan α=12,∴原式=12+112-1=-3.19.(本小题满分12分)已知a =(cos 2α,sin α),b =(1,2sin α-1),α∈π2,π,a ·b =25,求52sin 2α-4cos ⎝⎛⎭⎫α+π42cos 2 α2.解:∵a ·b =cos 2α+sin α(2sin α-1) =cos 2α+2sin 2α-sin α =1-sin α=25,∴sin α=35.∵α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴cos α=-45, ∴sin 2α=2sin αcos α=-2425,∴52sin 2α-4cos ⎝⎛⎭⎫α+π42cos 2α2=52sin 2α-22(cos α-sin α)1+cos α=52×⎝⎛⎭⎫-2425-22⎝⎛⎭⎫-45-351-45=-10 2.20.(本小题满分12分)已知函数ƒ(x )=2cos x ·sin ⎝⎛⎭⎫x +π3-3sin 2x +sin x cos x . (1)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,求ƒ(x )的值域; (2)用五点法在下图中作出y =ƒ(x )在闭区间⎣⎡⎦⎤-π6,5π6上的简图;解:ƒ(x )=2cos x ·sin ⎝⎛⎭⎫x +π3-3sin 2x +sin x cos x =2cos x ⎝⎛⎭⎫sin x cos π3+cos x sin π3-3sin 2x +sin x cos x =sin 2x +3cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. (1)∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴π3≤2x +π3≤4π3, ∴-32≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3≤1,∴当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,ƒ(x )的值域为[-3,2]. (2)由T =2π2,得T =π,列表:21.(本小题满分12分)已知f (x )=sin x +2sin π4+x2·cos ⎝⎛⎭⎫π4+x 2. (1)若f (α)=22,α∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,求α的值; (2)若sin x 2=45,x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,求f (x )的值. 解:f (x )=sin x +2sin ⎝⎛⎭⎫π4+x 2cos ⎝⎛⎭⎫π4+x 2=sin x +sin ⎝⎛⎭⎫x +π2=sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4. (1)由f (α)=22,得2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=22, ∴sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=12. ∵α∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,∴α+π4∈⎝⎛⎭⎫-π4,π4. ∴α+π4=π6,∴α=-π12.(2)∵x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴x 2∈⎝⎛⎭⎫π4,π2. 又∵sin x 2=45,∴cos x 2=35.∴sin x =2sin x 2cos x 2=2425,cos x =-1-sin 2x =-725. ∴f (x )=sin x +cos x =2425-725=1725.22.(本小题满分12分)已知函数ƒ(x )=A sin(ωx +φ)ω>0,0<φ<π2的部分图象如图所示.(1)求ƒ(x )的解析式;(2)将函数y =ƒ(x )的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标缩短为原来的12倍,再将所得函数图象向右平移π6个单位,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )的单调递增区间;(3)当x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,5π12时,求函数y =ƒ⎝⎛⎭⎫x +π12-2ƒ⎝⎛⎭⎫x +π3的最值. 解:(1)由图得34T =11π6-π3=9π6=3π2,∴T =2π,∴ω=2πT=1. 又ƒ⎝⎛⎭⎫11π6=0,得A sin ⎝⎛⎭⎫11π6+φ=0, ∴11π6+φ=2k π,k ∈Z ,φ=2k π-11π6,k ∈Z. ∵0<φ<π2,∴当k =1时,φ=π6.又由ƒ(0)=2,得A sin π6=2,∴A =4,∴ƒ(x )=4sin ⎝⎛⎭⎫x +π6. (2)将ƒ(x )=4sin ⎝⎛⎭⎫x +π6的图象上所有点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变得到y =4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,再将图象向右平移π6个单位得到g (x )= 4sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π6+π6=4sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 由2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2(k ∈Z)得k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z),∴g (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-π6,k π+π3(k ∈Z). (3)y =ƒ⎝⎛⎭⎫x +π12-2ƒ⎝⎛⎭⎫x +π3 =4sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +π12+π6-2×4sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +π3+π6 =4sin ⎝⎛⎭⎫x +π4-42sin ⎝⎛⎭⎫x +π2 =4⎝⎛⎭⎫sin x ·cos π4+cos x ·sin π4-42cos x =22sin x +22cos x -42cos x=22sin x -22cos x =4sin ⎝⎛⎭⎫x -π4. ∵x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,5π12,x -π4∈⎣⎡⎦⎤-3π4,π6, ∴sin ⎝⎛⎭⎫x -π4∈⎣⎡⎦⎤-1,12, ∴函数的最小值为-4,最大值为2.。
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a 1e1 2 e2
2020/2/7
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七.应用举例
1.a,b均不为零,则 a b a b 是a // b的( A )
( A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件
(C)充要条件
(D)既不充分又不必要条件
2.向量a,b 满足 a 8, b 12则 a b 的最大值
;
r b
cr
2020/2/7
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四、平面向量之间关系
向量r 平行r (r共线r)充要条r 件的r两种形式:
(1)a / /b(b 0) a b;
r rr
r
rr
(2)a / /b(a (x1, y1),b (x2, y2),b 0)
向量 垂直x1充y2要条x2件y1的两种形式:
于这两个向量相应 坐标的和与差。
a (x1
,
y1)
说明:实数与向量的积的坐标 等于用这个实数乘原来向量的
相应坐标。
ab
x1x2
y1 y2
说明:两个向量的数量积等 于它们对应坐标的乘积的和。
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三.向量r 的r 数量积
设向量 a ,b 的夹角为 则 rr r r
ra br | a || b | cos
r
ห้องสมุดไป่ตู้
xr1x2
yr1
y2
r
a , b成锐角的充要条件是 a b 0且a不平行于b
rr
rr r
r
a , b成钝角的充要条件是 a b 0且a不平行于b
rr
rr
a,b rr
垂直的充要条件是
ab rr
0 r
x1
xr2
y1 y2
0
a , b 平行的充要条件是 | a b || a || b |
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平面向量数量积的运算律:
① ② ③交 对 分换 实 配律 数 律成 的 成立 结 立: 合 :律arar成br br立brcr:arararcrbrbr
cr
ar cr
r b ar
arr b
r b
R
平面向量(复习课)
2020/2/7
上海市向东中学 姜玉文
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一、向量的初步
1.定义:
既有大小又有方向的量叫向量
2.向量的表示:
向量的几何表示 : 用有向线段表示 uuur r
向量的符号表示 : AB 或 a
3.特殊向量:零向量 : 单位向量: a0 a |a|
4.向量之间的关系:
平行向量(: 共线向量) 相反向量 : 相等向量:
x
y
x1 x2 1
y1 y2
( 1)
1
特殊的
x
1
y
x1 y1
2
x2 y2
2
定比分点坐标公式 中点坐标公式
2020/2/7
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六、平面向量的基本定理
如果e1, e2是同一平面内的两个不共线
向量,那么对于这一平面内的任一向
a AB x1 x2 2 y1 y2 2
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向量的坐标运算
设向量 a (x1,y1),b (x2,y2)则
a b (x1 x2, y1 y2 )
说明:两个向量和 与差的坐标分别等
a b (x1 x2, y1 y2 )
A(x1, y1)
2.已知 A(x1, y1),B(x2, y2) 求 AB
y
B(x2, y2 )
AB (x2 x1, y2 y1)
O
x
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向量的模(长度)
3. 设 a = ( x , y ), 则 a x2 y2
4. 若表示向量 a 的起点和终点的坐标分别 为A(x1,y1)、B (x2,y2) ,则
④乘法公式成立:
ar
r b
ar
r b
ar 2
r b2
ar
2
r b
2;
ar
r b
2
ar 2
2ar
r b
r b2
ar
2
2ar
r b
r2 b
特别注意:
( ( (123) ) )结 消ar 合 去br 律 律=0不 不成 成不立 立能:得ar 到arbrarbr=ar0rcrcr或br不=ar能0rbr得到cr
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5.向量的加法:
b
a
(a b)
OB OA AB
6.向量的减法:
O
A
a
(a b)
A
D
a
(a b)
b
B
OD OA OB
O2020/2/7
b
B
BA OA OB
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[1] 加法:
a
b
c
b
c
特殊地:若 a‖ b分为同向和反向
a
(平行四边形法则)
b a b
c
|
c||
a|
|
b|
c
a
|
c|
|
a|
|
b|
|| a | | b ||| a b || a | | b |
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7、实数与向量 的积
定义:λa是一个 向量.
它的长度 |λa| = |λ| |a|;
(1)a b a • b 0
(2)a b a • b
向量相等的充要条件
x1 x2
y1 y2
0
ab
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x1
x2且y1
y上2页
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五、定比分点的坐标公式、
已知点
P1、P2的坐标分别是(
x1,y1)、(
x2,y
)
2
P是直线P1P2上一点,且P1P PP2,则点P的坐标
是 __2_0__,a b 的最小值是____4_____
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x1 y2 x2 y1 上页 下页 返回
rr
a在b方向上的投r 影r
r
| a | cos
arb
r2 a
|
r a
|2
rr
|b|
a , b 的夹角r 公r式
cos ra br
x1x2 y1 y2
| a || b |
x12 y12 x22 y22
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它的方向 (1) 当λ≥0时,λa 的方向 与a方向相同; (2) 当λ<0时,λa 的方向 与a方向相反.
其实质就是向量的伸长或缩短!
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二、向量的坐标表示
y
1.以原点O为起点的 OA a ,
a
A(x, y)
a j
a xi y j 向量的正交分解O i
x
a (x, y)