内容正文:
第6讲 平面向量的应用
1、【2019年高考江苏卷】如图,在中,D是BC的中点,E在边AB上,BE=2EA,AD与CE交于点.若,则的值是_____.
2、【2019年高考浙江卷】已知正方形的边长为1,当每个取遍时,的最小值是________;最大值是_______.
3、【2019年高考北京卷文数】已知向量=(–4,3),=(6,m),且,则m=__________.
4、【2019年高考全国III卷文数】已知向量,则___________.
5、【2019年高考天津卷文数】在四边形中,,点在线段的延长线上,且,则_____________.
6、【2018年高考江苏卷】在平面直角坐标系中,为直线上在第一象限内的点,,以为直径的圆与直线交于另一点.若,则点的横坐标为___________.
1.向量的有关概念
名称
定义
备注
向量
既有大小又有方向的量;向量的大小叫做向量的长度(或称模)
平面向量是自由向量
零向量
长度为0的向量其方向是任意的
记作0
单位向量
长度等于1个单位长度的向量
非零向量a的单位向量为±
平行向量
方向相同或相反的非零向量
0与任一向量平行或共线
共线向量
方向相同或相反的非零向量又叫做共线向量
相等向量
长度相等且方向相同的向量
两向量只有相等或不等,不能比较大小
相反向量
长度相等且方向相反的向量
0的相反向量为0
2.向量的线性运算
向量运算
定义
法则(或几何意义)
运算律
向量的加法
求两个向量和的运算
(1)交换律:a+b=b+a.
(2)结合律:(a+b)+c=a+(b+c).
向量的减法
求两个向量差的运算
三角形法则
a-b=a+(-b)
数乘
求实数λ与向量a的积的运算
(1)|λa|=|λ||a|;
(2)当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;当λ<0时,λa的方向与a的方向相反;当λ=0时,λa=0
λ(μa)=(λμ)a;
(λ+μ)a=λa+μa;
λ(a+b)=λa+λb
3.向量共线定理
如果有一个实数λ,使b=λa(a≠0),那么b与a是共线向量;反之,如果b与a(a≠0)是共线向量,那么有且只有一个实数λ,使b=λa.
4、平面向量基本定理
(1)平面向量基本定理的本质是运用向量加法的平行四边形法则,将向量进行分解.
向量的坐标表示的本质是向量的代数表示,其中坐标运算法则是运算的关键.
(2)平面向量共线的坐标表示
两向量平行的充要条件
若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件是a=λb,这与x1y2-x2y1=0在本质上是没有差异的,只是形式上不同.
(3)三点共线的判断方法:
判断三点是否共线,先求由三点组成的任两个向量,然后再按两向量共线进行判定.
失误与防范
要区分点的坐标和向量的坐标,向量坐标中包含向量大小和方向两种信息;两个向量共线有方向相同、相反两种情况.
若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件不能表示成=,因为x2,y2有可能等于0,所以应表示为x1y2-x2y1=0.
5、平面向量的数量积
已知两个非零向量a和b,它们的夹角为θ,则数量|a||b|cos θ叫做向量a和b的数量积(或内积),记作a·b=|a||b|cos θ.
规定:零向量与任一向量的数量积为0.
两个非零向量a与b垂直的充要条件是a·b=0,两个非零向量a与b平行的充要条件是a·b=±|a||b|.
6、平面向量数量积的几何意义
数量积a·b等于a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cos θ的乘积.
7、平面向量数量积的重要性质
(1)e·a=a·e=|a|cos θ;
(2)非零向量a,b,a⊥b⇔a·b=0;
(3)当a与b同向时,a·b=|a||b|;
当a与b反向时,a·b=-|a||b|,a·a=a2,|a|=;
(4)cos θ=;
(5)|a·b|≤|a||b|.
8、平面向量数量积满足的运算律
(1)a·b=b·a(交换律);
(2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)(λ为实数);
(3)(a+b)·c=a·c+b·c.
9、平面向量数量积有关性质的坐标表示
设向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=x1x2+y1y2,由此得到
(1)若a=(x,y),则|a|2=x2+y2或|a|=.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则A、B两点间的距离|AB|=||=.
(3)设两个非零向量a,b,a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a⊥b⇔x1x2+y1y2=0.
10、主要问题归类与方法:
1)几何图形中的向量关系与计算问题
方法1:基底法,选择适当的基底,把所研究的向量用基底表示;