
最新考綱
考情考向分析
1.會(huì)用向量方法解決某些簡(jiǎn)單的平面幾何問(wèn)題.
2.會(huì)用向量方法解決簡(jiǎn)單的力學(xué)問(wèn)題及其他一些實(shí)際問(wèn)題.
主要考查平面向量與函數(shù)、三角函數(shù)、不等式、數(shù)列、解析幾何等綜合性問(wèn)題,求參數(shù)范圍、最值等問(wèn)題是考查的熱點(diǎn),一般以選擇題、填空題的形式出現(xiàn),偶爾會(huì)出現(xiàn)在解答題中,屬于中檔題.
1.向量在平面幾何中的應(yīng)用
(1)用向量解決常見(jiàn)平面幾何問(wèn)題的技巧:
問(wèn)題類型
所用知識(shí)
公式表示
線平行、點(diǎn)共線等問(wèn)題
平行向量基本定理
a∥b?a=λb?x1y2-x2y1=0,
其中a=(x1,y1),b=(x2,y2),b≠0
垂直問(wèn)題
數(shù)量積的運(yùn)算性質(zhì)
a⊥b?a·b=0?x1x2+y1y2=0,
其中a=(x1,y1),b=(x2,y2),且a,b為非零向量
夾角問(wèn)題
數(shù)量積的定義
cos θ=(θ為向量a,b的夾角),其中a,b為非零向量
長(zhǎng)度問(wèn)題
數(shù)量積的定義
|a|==,
其中a=(x,y),a為非零向量
(2)用向量方法解決平面幾何問(wèn)題的步驟
平面幾何問(wèn)題向量問(wèn)題解決向量問(wèn)題解決幾何問(wèn)題.
2.向量在解析幾何中的應(yīng)用
向量在解析幾何中的應(yīng)用,是以解析幾何中的坐標(biāo)為背景的一種向量描述.它主要強(qiáng)調(diào)向量的坐標(biāo)問(wèn)題,進(jìn)而利用直線和圓錐曲線的位置關(guān)系的相關(guān)知識(shí)來(lái)解答,坐標(biāo)的運(yùn)算是考查的主體.
3.向量與相關(guān)知識(shí)的交匯
平面向量作為一種工具,常與函數(shù)(三角函數(shù))、解析幾何結(jié)合,常通過(guò)向量的線性運(yùn)算與數(shù)量積,向量的共線與垂直求解相關(guān)問(wèn)題.
概念方法微思考
1.根據(jù)你對(duì)向量知識(shí)的理解,你認(rèn)為可以利用向量方法解決哪些幾何問(wèn)題?
提示 (1)線段的長(zhǎng)度問(wèn)題.(2)直線或線段平行問(wèn)題.(3)直線或線段垂直問(wèn)題.(4)角的問(wèn)題等.
2.如何用向量解決平面幾何問(wèn)題?
提示 用向量表示問(wèn)題中涉及的幾何元素,將平面幾何問(wèn)題轉(zhuǎn)化為向量問(wèn)題然后通過(guò)向量運(yùn)算,研究幾何元素之間的關(guān)系,如距離、夾角等問(wèn)題,最后把運(yùn)算結(jié)果“翻譯”成幾何關(guān)系.
題組一 思考辨析
1.判斷下列結(jié)論是否正確(請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打“√”或“×”)
(1)若∥,則A,B,C三點(diǎn)共線.( √ )
(2)在△ABC中,若·0,n>0,
則由·=2·,
得(n,0)·(m+2,m)=2(n,0)·(m,m),
所以n(m+2)=2nm,化簡(jiǎn)得m=2.
故·=(m,m)·(m+2,m)=2m2+2m=12.
(2)在△ABC中,AB=2AC=6,·=2,點(diǎn)P是△ABC所在平面內(nèi)一點(diǎn),則當(dāng)2+2+2取得最小值時(shí),·=________.
答案?。?
解析 ∵·=2,
∴·-2=·(-)
=·=0,
∴⊥,即BA⊥AC.
以點(diǎn)A為原點(diǎn)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,
則B(6,0),C(0,3),設(shè)P(x,y),
∴2+2+2=x2+y2+(x-6)2+y2+x2+(y-3)2
=3x2-12x+3y2-6y+45
=3[(x-2)2+(y-1)2+10].
∴當(dāng)x=2,y=1時(shí),2+2+2有最小值,此時(shí)·=(2,1)·(-6,3)=-9.
思維升華 向量與平面幾何綜合問(wèn)題的解法
(1)坐標(biāo)法
把幾何圖形放在適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系中,則有關(guān)點(diǎn)與向量就可以用坐標(biāo)表示.
(2)基向量法
適當(dāng)選取一組基底,溝通向量之間的聯(lián)系,利用向量間的關(guān)系構(gòu)造關(guān)于未知量的方程進(jìn)行求解.
跟蹤訓(xùn)練1 (1)已知△ABC外接圓的圓心為O,AB=2,AC=2,A為鈍角,M是BC邊的中點(diǎn),則·等于( )
A.3 B.4
C.5 D.6
答案 C
解析 ∵M(jìn) 是BC邊的中點(diǎn),
∴=(+),
∵O 是△ABC 的外接圓的圓心,
∴·=||·||cos∠BAO
=||2=×(2)2=6.
同理可得·=||2=×(2)2=4.
∴·=(+)·
=·+·=×(6+4)=5.
(2)(2018·烏海模擬)在△ABC中,BC邊上的中線AD的長(zhǎng)為2,點(diǎn)P是△ABC所在平面上的任意一點(diǎn),則·+·的最小值為( )
A.1 B.2 C.-2 D.-1
答案 C
解析 建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,使得點(diǎn)D在原點(diǎn)處,點(diǎn)A在y軸上,則A(0,2).
設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),
則=,=(-x,-y),
故·+·=·
=2·=2
=2-2≥-2,
當(dāng)且僅當(dāng)x=0,y=1時(shí)等號(hào)成立.
所以·+·的最小值為-2.
題型二 向量在解析幾何中的應(yīng)用
例2 (1)已知正三角形ABC的邊長(zhǎng)為2,平面ABC內(nèi)的動(dòng)點(diǎn)P,M滿足||=1,=,則||2的最大值是( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 如圖,由||=1知點(diǎn)P的軌跡是以A為圓心,以1為半徑的圓.
由=知,
點(diǎn)M為PC的中點(diǎn),
取AC的中點(diǎn)N,連接MN,
則|MN|=|AP|=,
所以點(diǎn)M的軌跡是以N為圓心,以為半徑的圓.
因?yàn)閨|=3,
所以||的最大值為3+=,||2的最大值為.故選B.
(2)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A(-12,0),B(0,6),點(diǎn)P在圓O:x2+y2=50上,若·≤20,則點(diǎn)P的橫坐標(biāo)的取值范圍是________.
答案 [-5,1]
解析 方法一 因?yàn)辄c(diǎn)P在圓O:x2+y2=50上,
所以設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為(x,±)(-5≤x≤5).
因?yàn)锳(-12,0),B(0,6),
所以=(-12-x,-)
或=(-12-x,),
=(-x,6-)或=(-x,6+).因?yàn)椤ぁ?0,先取P(x,)進(jìn)行計(jì)算,
所以(-12-x)·(-x)+(-)(6-)≤20,
即2x+5≤.
當(dāng)2x+5
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