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时间:2021-01-14
《2021届新高考数学二轮专题突破二第1讲 平面向量(解析版).docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题二第1讲 平面向量【要点提炼】考点一 平面向量的线性运算1.平面向量加减法求解的关键是:对平面向量加法抓住“共起点”或“首尾相连”.对平面向量减法应抓住“共起点,连两终点,指向被减向量的终点”,再观察图形对向量进行等价转化,即可快速得到结果.2.在一般向量的线性运算中,只要把其中的向量当作一个字母看待即可,其运算方法类似于代数中合并同类项的运算,在计算时可以进行类比.【热点突破】【典例】1 (1)如图所示,AD是△ABC的中线,O是AD的中点,若=λ+μ,其中λ,μ∈R,则λ+μ的值为( )A.-B.C.-D.【答案】 A【解析】 由题意知,=(+)=
2、×=(-)+=-,则λ=,μ=-,故λ+μ=-.(2)已知e1,e2是不共线向量,a=me1+2e2,b=ne1-e2,且mn≠0.若a∥b,则=________.【答案】 -2【解析】 ∵a∥b,∴m×(-1)=2×n,∴=-2.(3)A,B,C是圆O上不同的三点,线段CO与线段AB交于点D,若=λ+μ(λ∈R,μ∈R),则λ+μ的取值范围是________.【答案】 (1,+∞)【解析】 由题意可得,=k=kλ+kμ(01,即λ+μ的取值范围是(1,+∞).易错提醒 在平面向量的化简或运算
3、中,要根据平面向量基本定理恰当地选取基底,变形要有方向,不能盲目转化.【拓展训练】1 (1)如图,在平行四边形ABCD中,E,F分别为边AB,BC的中点,连接CE,DF,交于点G.若=λ+μ(λ,μ∈R),则=________.【答案】 【解析】 由题意可设=x(04、标系(图略),则B(1,0),A,C(cosθ,sinθ).则=(cosθ,sinθ)=x+y(1,0),即解得x=,y=cosθ-,故x+3y=+3cosθ-sinθ=3cosθ-sinθ,0≤θ≤.令g(θ)=3cosθ-sinθ,易知g(θ)=3cosθ-sinθ在上单调递减,故当θ=0时,g(θ)取得最大值为3,当θ=时,g(θ)取得最小值为1,故x+3y的取值范围为[1,3].【要点提炼】考点二 平面向量的数量积1.若a=(x,y),则5、a6、==.2.若A(x1,y1),B(x2,y2),则7、8、=.3.若a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ为9、a与b的夹角,则cosθ==.【热点突破】【典例】2 (1)(2020·全国Ⅲ)已知向量a,b满足10、a11、=5,12、b13、=6,a·b=-6,则cos〈a,a+b〉等于( )A.-B.-C.D.【答案】 D【解析】 ∵14、a+b15、2=(a+b)2=a2+2a·b+b2=25-12+36=49,∴16、a+b17、=7,∴cos〈a,a+b〉====.(2)已知扇形OAB的半径为2,圆心角为,点C是弧AB的中点,=-,则·的值为( )A.3B.4C.-3D.-4【答案】 C【解析】 如图,连接CO,∵点C是弧AB的中点,∴CO⊥AB,又∵OA=OB=2,=-,∠AOB=,18、∴·=(-)·=-·=-·(-)=·-2=×2×2×-×4=-3.(3)已知在直角梯形ABCD中,AB=AD=2CD=2,∠ADC=90°,若点M在线段AC上,则19、+20、的取值范围为________________.【答案】 【解析】 以A为坐标原点,AB,AD所在直线分别为x轴,y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则A(0,0),B(2,0),C(1,2),D(0,2),设=λ(0≤λ≤1),则M(λ,2λ),故=(-λ,2-2λ),=(2-λ,-2λ),则+=(2-2λ,2-4λ),∴21、+22、==,0≤λ≤1,当λ=0时,23、+24、取得最大值为2,当λ=时,25、+26、27、取得最小值为,∴28、+29、∈.易错提醒 两个向量的夹角的范围是[0,π],在使用平面向量解决问题时要特别注意两个向量的夹角可能是0或π的情况,如已知两个向量的夹角为钝角时,不仅要求其数量积小于零,还要求不能反向共线.【拓展训练】2 (1)(2019·全国Ⅰ)已知非零向量a,b满足30、a31、=232、b33、,且(a-b)⊥b,则a与b的夹角为( )A.B.C.D.【答案】 B【解析】 方法一 设a与b的夹角为θ,因为(a-b)⊥b,所以(a-b)·b=a·b-34、b35、2=0,又因为36、a37、=238、b39、,所以240、b41、2cosθ-42、b43、2=0,即cosθ=,又θ∈[0,π],所以44、θ=,故选B.方法二 如图,令=a,=b,则=-=a
4、标系(图略),则B(1,0),A,C(cosθ,sinθ).则=(cosθ,sinθ)=x+y(1,0),即解得x=,y=cosθ-,故x+3y=+3cosθ-sinθ=3cosθ-sinθ,0≤θ≤.令g(θ)=3cosθ-sinθ,易知g(θ)=3cosθ-sinθ在上单调递减,故当θ=0时,g(θ)取得最大值为3,当θ=时,g(θ)取得最小值为1,故x+3y的取值范围为[1,3].【要点提炼】考点二 平面向量的数量积1.若a=(x,y),则
5、a
6、==.2.若A(x1,y1),B(x2,y2),则
7、
8、=.3.若a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ为
9、a与b的夹角,则cosθ==.【热点突破】【典例】2 (1)(2020·全国Ⅲ)已知向量a,b满足
10、a
11、=5,
12、b
13、=6,a·b=-6,则cos〈a,a+b〉等于( )A.-B.-C.D.【答案】 D【解析】 ∵
14、a+b
15、2=(a+b)2=a2+2a·b+b2=25-12+36=49,∴
16、a+b
17、=7,∴cos〈a,a+b〉====.(2)已知扇形OAB的半径为2,圆心角为,点C是弧AB的中点,=-,则·的值为( )A.3B.4C.-3D.-4【答案】 C【解析】 如图,连接CO,∵点C是弧AB的中点,∴CO⊥AB,又∵OA=OB=2,=-,∠AOB=,
18、∴·=(-)·=-·=-·(-)=·-2=×2×2×-×4=-3.(3)已知在直角梯形ABCD中,AB=AD=2CD=2,∠ADC=90°,若点M在线段AC上,则
19、+
20、的取值范围为________________.【答案】 【解析】 以A为坐标原点,AB,AD所在直线分别为x轴,y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则A(0,0),B(2,0),C(1,2),D(0,2),设=λ(0≤λ≤1),则M(λ,2λ),故=(-λ,2-2λ),=(2-λ,-2λ),则+=(2-2λ,2-4λ),∴
21、+
22、==,0≤λ≤1,当λ=0时,
23、+
24、取得最大值为2,当λ=时,
25、+
26、
27、取得最小值为,∴
28、+
29、∈.易错提醒 两个向量的夹角的范围是[0,π],在使用平面向量解决问题时要特别注意两个向量的夹角可能是0或π的情况,如已知两个向量的夹角为钝角时,不仅要求其数量积小于零,还要求不能反向共线.【拓展训练】2 (1)(2019·全国Ⅰ)已知非零向量a,b满足
30、a
31、=2
32、b
33、,且(a-b)⊥b,则a与b的夹角为( )A.B.C.D.【答案】 B【解析】 方法一 设a与b的夹角为θ,因为(a-b)⊥b,所以(a-b)·b=a·b-
34、b
35、2=0,又因为
36、a
37、=2
38、b
39、,所以2
40、b
41、2cosθ-
42、b
43、2=0,即cosθ=,又θ∈[0,π],所以
44、θ=,故选B.方法二 如图,令=a,=b,则=-=a
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