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2012届高考数学难点突破复习 向量的概念与几何运算

编辑: 路逍遥 关键词: 高三 来源: 记忆方法网

第1课时 向量的概念与几何运算

1.向量的有关概念的:⑴ 既有 又有 的量叫向量. 的向量叫零向量. 的向量,叫单位向量.
⑵ 叫平行向量,也叫共线向量.规定零向量与任一向量 .
⑶ 且 的向量叫相等向量.
2.向量的加法与减法
⑴ 求两个向量的和的运算,叫向量的加法.向量加法按 法则或 法则进行.加法满足 律和 律.
⑵ 求两个向量差的运算,叫向量的减法.作法是将两向量的 重合,连结两向量的 ,方向指向 .
3.实数与向量的积
⑴ 实数 与向量 的积是一个向量,记作 .它的长度与方向规定如下:
① = .
② 当 >0时, 的方向与 的方向 ; 当 <0时, 的方向与 的方向 ;当 =0时, .
⑵ (μ )= .( +μ) = . ( + )= .
⑶ 共线定理:向量 与非零向量 共线的充要条件是有且只有一个实数λ使得 .
4.⑴ 平面向量基本定理:如果 、 是同一平面内的两个不共线的向量,那么对于这一平面内的任一向量 ,有且只有一对实数 、 ,使得 .
⑵ 设 、 是一组基底, = , = ,则 与 共线的充要条件是 .

例1.已知△ABC中,D为BC的中点,E为AD的中点.设 , ,求 .

变式训练1.如右图所示,D是△ABC边AB上的中点,则向量 等于( )
A.- + B.- - C. - D. +
例2. 已知向量 , , ,其中 、 不共线,求实数 、 ,使 .

例3. 已知ABCD是一个梯形,AB、CD是梯形的两底边,且AB=2CD,M、N分别是DC和AB的中点,若 , ,试用 、 表示 和 .


课时作业
1.如图所示,OADB是以向量 = , = 为邻边的平行四边形,又 = , = ,试用 、 表示 , , .

2:已知平行四边形ABCD的对角线相交于O点,点P为平面上任意一点,求证:

课时小结
1.认识向量的几何特性.对于向量问题一定要结合图形进行研究.向量方法可以解决几何中的证明.
2.注意 与O的区别.零向量与任一向量平行.
3.注意平行向量与平行线段的区别.用向量方法证明AB∥CD,需证 ∥ ,且AB与CD不共线.要证A、B、C三点共线,则证 ∥ 即可.
4.向量加法的三角形法则可以推广为多个向量求和的多边形法则,特点:首尾相接首尾连;向量减法的三角形法则特点:首首相接连终点.

第2课时 平面向量的坐标运算
1.平面向量的坐标表示
分别取与x轴、y轴方向相同的两个单位向量 、 作为基底,对于一个向量 ,有且只有一对实数x、y,使得 =x +y .我们把(x,y)叫做向量 的直角坐标,记作 .并且 = .
2.向量的坐标表示与起点为 的向量是一一对应的关系.
3.平面向量的坐标运算:若 =(x1,y1), =(x2,y2),λ∈R,则: + = - = λ =
已知A(x1,y1),B(x2,y2),则 = .
4.两个向量 =(x1、y1)和 =(x2、y2)共线的充要条件是 .

例1.已知点A(2,3),B(-1,5),且 = ,求点C的坐标.

例2. 已知向量 =(cos ,sin ), =(cos ,sin ), - = ,求cos(α-β)的值.

变式训练2.已知 -2 =(-3,1),2 + =(-1,2),求 + .

例3. 已知向量 =(1, 2), =(x, 1), = +2 , =2 - ,且 ∥ ,
求x.

课后练习1.若 , ,则 =
2.(2010陕西卷)已知向量a=(2,-1),b=(-1,m),c=(-1,2 ),若(a+b )∥c,则m= 。
课时小结
1.认识向量的代数特性.向量的坐标表示,实现了“形”与“数”的互相转化.以向量为工具,几何问题可以代数化,代数问题可以几何化.
2.向量有几何法和坐标法两种表示方法,所以我们应根据题目的特点去选择向量的表示方法,由于坐标运算方便,可操作性强,因此应优先选用向量的坐标运算.
第3课时 平面向量的数量积

1.两个向量的夹角:已知两个非零向量 和 ,过O点作 = , = ,则∠AOB=θ(0°≤θ≤180°) 叫做向量 与 的 .当θ=0°时, 与 ;当θ=180°时, 与 ;如果 与 的夹角是90°,我们说 与 垂直,记作 .
2.两个向量的数量积的定义:已知两个非零向量 与 ,它们的夹角为θ,则数量 叫做 与 的数量积(或内积),记作 ? ,即 ? = .规定零向量与任一向量的数量积为0.若 =(x1, y1), =(x2, y2),则 ? = .
3.向量的数量积的几何意义: cosθ叫做向量 在 方向上的投影 (θ是向量 与 的夹角).
? 的几何意义是,数量 ? 等于 .
4.向量数量积的性质:设 、 都是非零向量, 是单位向量,θ是 与 的夹角.
⑴ ? = ? = ⑵ ⊥
⑶ 当 与 同向时, ? = ;当 与 反向时, ? = .
⑷ cosθ= .⑸ ? ≤
5.向量数量积的运算律:
⑴ ? = ; ⑵ (λ )? = = ?(λ ) ⑶ ( + )? =

例1. 已知 =4, =5,且 与 的夹角为60°,求:(2 +3 )?(3 -2 ).

变式训练1.已知 =3, =4, + =5,求2 -3 的值.
例2. 已知向量 =(sin ,1), =(1,cos ),- .(1) 若a⊥b,求 ;(2) 求 + 的最大值
例3. 已知O是△ABC所在平面内一点,且满足( - )?( + -2 )=0,判断△ABC是哪类三角形.
变式训练3:若 ,则△ABC的形状是 .

课时作业
1.(2009辽宁卷理)平面向量a与b的夹角为 , , 则 ( ) A. B. C. 4 D.2
2.(2010安徽卷理3文3)设向量 , ,则下列结论中正确的是
A、 B、 C、 与 垂直D、 ∥
3.(2009全国卷Ⅰ文)设非零向量 、 、 满足 ,则 ( )
A.150° B.120° C.60° D.30°

课时小结
1.运用向量的数量积可以解决有关长度、角度等问题.因此充分挖掘题目所包含的几何意义,往往能得出巧妙的解法.
2.注意 ? 与ab的区别. ? =0≠> = ,或 = .
3.应根据定义找两个向量的夹角。对于不共起点的两个向量,通过平移,使起点重合.
第4课时 线段的定比分点和平移
1. 设P1P2是直线L上的两点,点P是L上不同于P1、P2的任意一点,则存在一个实数λ使 =λ ,λ叫做 .
2.设P1(x1、y1),P2(x2、y2),点P(x、y)分 的比是λ时,定比分点坐标公式为: ,中点坐标公式: 。
3. 平移公式:将点P(x、y)按向量 =(h、k)平移得到点P'(x',y'),则 .

例1.已知点A(-1, -4),B(5, 2),线段AB上的三等分点依次为P1、P2,求P1、P2的坐标及A、B分 所成的比.

变式训练1.设AB=5,点p在直线AB上,且PA=1,则p分 所成的比为 .
例2. 将函数y=2sin(2x+ )+3的图象C进行平移后得到图象C',使C上面的一点P( ,2)移至点P'( ,1),求图像C'对应的函数解析式.

变式训练2:若直线2x-y+c=0按向量 =(1, -1)平移后与圆x2+y2=5相切,则c的值为 ( )
A.8或-2 B.6或-4 C.4或-6 D.2或-8
例3. 设 =(sinx-1, cosx-1), ,f (x)= ,且函数y=f (x)的图象是由y=sinx的图象按向量 平移而得,求 .


变式训练3:将y=sin2x的图象向右按 作最小的平移,使得平移后的图象在[kπ+ , kπ+π] (k∈Z)上递减,则 = .

课时作业:
1.(2009湖北卷理)函数 的图象 按向量 平移到 , 的函数解析式为 当 为奇函数时,向量 可以等于( )


2.(2009安徽卷文)在平行四边形ABCD中,E和F分别是边CD和BC的中点,或 = + ,其中 , R ,则 + = _________.

在运用线段定比分点公式时,首先要确定有向线段的起点、终点和分点,再结合图形确定分比 .2.平移公式反映了平移前的点P(x、y)和平移后的点P'(x'、y'),及向量 =(h,k)三者之间的关系.它的本质是 = .平移公式与图象变换法则,既有区别又有联系,应防止混淆.
第5课时 解三角形
一、基础知识
1.正弦定理:
利用正弦定理,可以解决以下两类有关三角形的问题:
⑴ 已知两角和一边,求其他两边和一角;
⑵ 已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角,从而进一步求出其他的边和角.
2.余弦定理:
利用余弦定理,可以解决以下两类有关三角形的问题.
⑴ 已知三边,求三角;⑵ 已知两边和它们的夹角,求第三边和其它两个角.
3.三角形的面积公式:
二、典型例题
例1. 在△ABC中,已知a= ,b= ,B=45°,求角A、C及边c.

例2. 在△ABC中,若 sinA=2sinB cos C, sin2A=sin2B+sin2C,试判断△ABC的形状.
变式训练1:在△ABC中,sinA= ,判断这个三角形的形状.
例3. 已知在△ABC中,sinA(sinB+cosB)-sinC=0,sinB+cos2C=0,求角A、B、C.
变式训练2:已知△ABC中,2 (sin2A-sin2C)=(a-b)sinB,△ABC外接圆半径为 .(1)求∠C;(2)求△ABC面积的最大值.

例4.(2010浙江 卷文18)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,设S为△ABC的面积,满足 。(Ⅰ)求角C的大小;(Ⅱ)求 的最大值。
变式训练3:在在△ABC中, 所对的边分别为 ,,且
(1)求 的值; (2)若 ,求 的最大值;
三、课后练习:
(1) 的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a、b、c成等比数列,且 ,则 ( )A. B. C. D.
(2)在△ABC中,由已知条件解三角形,其中有两解的是 ( )
A. B.
C. D.
(3)在△ABC中,已知 , ,则 的值为( )
A B C 或 D
(4)若钝角三角形三边长为 、 、 ,则 的取值范围是 .
(5)在△ABC中, = .
四、课时小结
1.已知两边和其中一边的对角求其他的边和角,这种题型可能无解、一解、两解等,要特别注意.
2.三角形中含边角的恒等变形问题,通常是运用正弦定理或余弦定理,要么将其变为含边的代数式做下去,要么将其变为含角的三角式做下去,请合理选择.
3.对于与测量和与几何计算有关的实际问题,可以考虑转化为解三角形的问题


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