内容正文:
第1讲 平面向量
★[高考定位] 该内容在高考中或直接考查向量的概念和运算,或用以解决有关长度、垂直、夹角、判断多边形的形状等问题.此类题一般以客观题形式出现,难度不大.考查平面向量的综合应用.平面向量常与平面几何、解析几何、三角函数等内容交叉渗透,使数学问题的情境新颖别致,自然流畅.综合性比较强,难度也比较大.
考点一 平面向量的概念及线性运算
[知识整合]
在用三角形加法法则时要保证“首尾相接”,结果向量是第一个向量的起点指向最后一个向量的终点;在用三角形减法法则时要保证“同起点”,结果向量的方向是由减向量的终点指向被减向量的终点.
[例1] (1)已知向量a,b为非零向量,有以下四个命题:
甲:a=2b;乙:|a|=|b|;丙:a与b的方向相反;丁:a∥b.
若以上关于向量a,b的判断的命题只有一个是错误的,则该命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
[解析] A [分析可知甲与乙肯定有一个不正确,再分类讨论即可得解.
由题意知,甲与乙肯定有一个不正确,若甲正确,则丙也不正确,不合题意;若甲错误,乙、丙、丁可以同时正确;故甲不正确.故选:A.]
(2)(2021·豫南九校联考二)在等腰梯形ABCD中,AB=2CD,若=a,=b,则=( )
A.a-b B.a+b
C.-a+b D.a+b
[解析] A [取AB中点E,连结DE,构造向量加法的平行四边形法则,即可求解.
解法一:如图,取AB的中点E,连结DE,因为四边形ABCD为等腰梯形,AB=2CD,所以==,所以四边形BCDE为平行四边形,所以=++=-b+a+b=a-b.故选:A.
解法二:如图,取AB的中点E,连结DE,因为四边形ABCD为等腰梯形,AB=2CD,所以=,所以四边形BCDE为平行四边形,所以==-=a-b.故选:A.]
[点睛] 在几何图形中进行向量运算:
(1)构造向量加、减法的三角形法则和平行四边形法则;
(2)树立“基底”意识,利用基向量进行线性运算.
平面向量的线性运算技巧
(1)对于平面向量的线性运算,要先选择一组基底,同时注意共线向量定理的灵活运用.
(2)运算过程中重视数形结合,结合图形分析向量间的关系.
[跟踪训练]
1.(2021·广西名校大联考三)在三角形ABC中,D是AB边的中点,点E在BC边上且BE=2EC,则=( )
A.- B.+
C.-+ D.-+
解析:A [利用平面向量的减法进行计算可得答案.
=-=--=--(-)=-,故选:A.]
2.设a,b是两个非零向量,下列四个条件中,使=成立的充分条件是( )
A.|a|=|b|且a∥b B.a=-b
C.a∥b D.a=4b
解析:D [结合向量相等的定义,利用充分条件的定义进行判断即可得正确选项.
对于选项A:|a|=|b|且a∥b则a,b两个为相等向量或相反向量,当a=-b时,=-,=不成立,所以|a|=|b|且a∥b不是=成立的充分条件,故选项A不正确;
对于选项B:a=-b时,=-,所以得不出=,a=-b不是=成立的充分条件,故选项B不正确;
对于选项C:a∥b,若a,b两个向量方向相反时,得不出=,所以a∥b不是=成立的充分条件,故选项C不正确;
对于选项D:a=4b满足a,b同向共线,所以a的单位向量与b的单位向量相等即=,
所以a=4b是=成立的充分条件,故选项D正确;
故选:D.]
考点二 共线向量定理与平面向量基本定理
[知识整合]
1.共线向量定理
向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使得b=λa.
2.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.
[例2] (1)(2021·韶关一模)△ABC中,点M为AC上的点,且=,若=λ+μ,则λ-μ的值是( )
A.1 B. C. D.
[解析] C [首先利用向量加,减,数乘运算,求得=+,计算λ-μ的值.
由=可知,=,则有
=+=+=+(-)=
+,所以,λ=,μ=,λ-μ=.故选:C.]
(2)(2021·开封一模)在△ABC中,M是边BC的中点,N是线段BM的中点.若∠A=,△ABC的面积为,则·取最小值时,BC=( )
A.2 B.4 C.8-12 D.-4
[解析] A [根据题中条件,先得到AB·AC,再由向量数量积的运算,结合基本不等式,得到·的最小值,以及取得最小值时||与||的值,最后根据余弦定理,即可求出结果.
因为在△ABC中,∠A=,△ABC的面积为,
所以=AB·AC sin,则AB·AC=4,
又M是边BC的中点,N是线段BM的中点,
所以=(+),
=(+)==+,
则·=