内容正文:
专题8 平面向量
高考侧重考查正、余弦定理与其他知识(如三角函数、平面向量等)的综合应用,试题一般为中档题,各种题型均有可能出现.
预测高考仍将以正、余弦定理的综合应用为主要考点,重点考查计算能力及应用数学知识分析、解决问题的能力.
1.向量的基本概念
(1)既有大小又有方向的量叫做向量.
(2)零向量的模为0,方向是任意的,记作0.
(3)长度等于1的向量叫单位向量.
(4)长度相等且方向相同的向量叫相等向量.
(5)方向相同或相反的非零向量叫平行向量,也叫共线向量.零向量和任一向量平行.
2.共线向量定理
向量a(a≠0)与b共线,当且仅当存在唯一一个实数λ,使b=λa.
3.平面向量基本定理
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意向量a,有且只有一对实数λ1、λ2,使a=λ1e1+λ2e2.
4.两向量的夹角
已知两个非零向量a和b,在平面上任取一点O,作=a,=b,则∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)叫作a与b的夹角.
5.向量的坐标表示及运算
(1)设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则
a±b=(x1±x2,y1±y2),λa=(λx1,λy1).
(2)若A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1).
6.平面向量共线的坐标表示
已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),
当且仅当x1y2-x2y1=0时,向量a与b共线.
7.平面向量的数量积
设θ为a与b的夹角.
(1)定义:a·b=|a||b|cosθ.
(2)投影:=|a|cosθ叫做向量a在b方向上的投影.
8.数量积的性质
(1)a⊥b⇔a·b=0;
(2)当a与b同向时,a·b=|a|·|b|;当a与b反向时,a·b=-|a|·|b|;特别地,a·a=|a|2;
(3)|a·b|≤|a|·|b|;
(4)cosθ=.
9.数量积的坐标表示、模、夹角
已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2)
(1)a·b=x1x2+y1y2;
(2)|a|=;
(3)a⊥b⇔x1x2+y1y2=0;
(4)cosθ=.
【误区警示】
1.两向量夹角的范围是[0,π],a·b>0与〈a,b〉为锐角不等价;a·b<0与〈a,b〉为钝角不等价.
2.点共线和向量共线,直线平行与向量平行既有联系又有区别.
3.a在b方向上的投影为,而不是.
4.若a与b都是非零向量,则λa+μb=0⇔a与b共线,若a与b不共线,则λa+μb=0⇔λ=μ=0.
高频考点一 平面向量的概念及运算
例1.【2017课标1,理13】已知向量a,b的夹角为60°,|a|=2,|b|=1,则| a +2 b |= .
【变式探究】已知向量a=(m,4),b=(3,-2),且a∥b,则m=________.
【变式探究】(1)已知点A(0,1),B(3,2),向量=(-4,-3),则向量=( )
A.(-7,-4) B.(7,4)
C.(-1,4) D.(1,4)
【举一反三】向量的三角形法则要保证各向量“首尾相接”;平行四边形法则要保证两向量“共起点”,结合几何法、代数法(坐标)求解.
(2)设D,E,F分别为△ABC的三边BC,CA,AB的中点,则+=( )
A. B.
C. D.
高频考点二 平面向量数量积的计算与应用
例2.【2019年高考全国II卷理数】已知=(2,3),=(3,t),=1,则·=
A.−3 B.−2
C.2 D.3
【举一反三】(2018年全国I卷理数)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(–2,0)且斜率为的直线与C交于M,N两点,则=
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【变式探究】已知向量=,=,则∠ABC=( )
A.30° B.45°
C.60° D.120°
【变式探究】(1)向量a=(1,-1),b=(-1,2),则(2a+b)·a=( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
【举一反三】当向量以几何图形的形式(有向线段)出现时,其数量积的计算可利用定义法;当向量以坐标形式出现时,其数量积的计算用坐标法;如果建立坐标系,表示向量的有向线段可用坐标表示,计算向量较简单.
(2)已知正方形ABCD的边长为2,E为CD的中点,则·=________.
高频考点三 平面向量的综合应用
例3、【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_______.
【举一反三】(2018年江苏卷)在平面直角坐标系中,A为直线上在第一象限内的点,,以AB为直径的圆C与直线l交于另一点D.若,则点A的横坐标为________.
【变式探究】【2017江苏,16】 已知向量