内容正文:
章末综合提升
素养一 数学抽象
数学抽象是指舍去事物的一切物理属性,得到数学研究对象的思维过程.主要包括:从数量与数量关系、图形与图形关系中抽象出数学概念及概念之间的关系,从事物的具体背景中抽象出一般规律和结构,并且用数学符号或者数学术语予以表征.在本章中主要表现为理解向量的基本概念.
体现一 平面向量的基本概念
(多选)下列命题中,正确的是( )
A.a∥b存在唯一的实数λ∈R,使得b=λa
B.e为单位向量,且a∥e,则a=±|a|e
C.|a·a·a|=|a|3
D.若a·b=b·c且b≠0,则a=c
BC [若a为零向量,则A不成立.根据向量数量积的概念可知D错误.易知BC正确.故选BC.]
素养二 数学运算
数学运算是指在明晰运算对象的基础上,依据运算法则解决数学问题的过程.主要包括:理解运算对象,掌握运算法则,探究运算方向,选择运算方法,设计运算程序,求得运算结果等.在本章中主要表现在向量的线性运算、数量积运算及解三角形中.
体现二 平面向量的线性运算
(1)在△ABC中,点D在线段BC上,且CD=2BD,E为AC的中点,则=( )
A. -+ B. --
C. - D. +
学生用书↓第42页
(2)向量a,b,c在正方形网格中的位置如图所示,若c=λa+μb(λ,μ∈R),则λ-μ=___________.
解析:(1)根据题意画出图形,如图所示:由题意可得=+=+=+=+,因为E为AC的中点,
所以=,
故=-=-=-+.故选A.
(2)如图,将a,b,c平移至相同起点O,且a=,b=,c=,并建立直角坐标系xOy,若每个单元格长为1,则a=(1,2),b=(2,-1),c=(3,4),又c=λa+μb,所以=+=,
即,可得,所以λ-μ=.
答案:(1)A (2)
体现三 平面向量的数量积运算
如图,BC、DE是半径为1的圆O的两条直径, =2,则·=( )
A. - B. -
C. - D. -
B [因为圆的半径为1,BC是直径,=2,所以=.根据向量加法和减法法则知:=-,=-,又DE是直径,所以=-,=1,则·=(-)·(-)=(--)·(-)=-(+)·(-)=||2-||2=-1=-.故选B.]
体现四 利用正、余弦定理解三角形
(2023·全国甲卷) 记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知=2.
(1)求bc;
(2)若-=1,求△ABC面积.
解析:(1)因为a2=b2+c2-2bccos A,
所以==2bc=2,解得bc=1.
(2)由正弦定理可得-=-=-==1,
变形可得sin-sin=sin B,
即-2cos Asin B=sin B,
而0<sin B≤1,所以cos A=-,又0<A<π,
所以sin A=,
故△ABC的面积为S△ABC=bcsin A=×1×=.
素养三 逻辑推理
逻辑推理是指从一些事实和命题出发,依据逻辑规则推出一个命题的思维过程.在本章中,主要表现在利用向量判定平行与垂直及利用正弦、余弦定理判定三角形的形状等问题中.
体现五 平面向量的应用
(1)设非零向量a,b的夹角为θ,定义运算“*”: a*b=··sin θ.
下列命题:①若a*b=0,则a∥b;②设△ABC中,=a,=b,则2S△ABC=a*b;③a*=a*b+a*c(c为任意非零向量);④若==1,则max=1.其中正确命题的编号是( )
A.①② B.②③
C.①②③ D.①②④
(2)(多选)下列说法错误的是( )
A.c=a
B.若|a|=|b|,则a=b
C.在△ABC中,若=,则△ABC是直角三角形
D.已知a=,b=,若a与b的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是
(1)D (2)ABD [(1)a*b=0,··sin θ=0,解得θ=0°或θ=180°,故a∥b,则①正确;由a*b的定义可知,其结果表示以a,b为一组邻边的平行四边形的面积,故2S△ABC=a*b,则②正确;不妨取c=,b=,a=,故可得a*=0,而a*b+a*c=×1×+×1×=2,显然不相等,故③错误;若==1,则a*b=sin θ∈,故④正确.故选D.
(2)对于A中,由向量的数乘运算和向量的概念,可得(a·b)c表示与c共线的向量,而a(b·c)表示与a共线的向量,两者不一定相等,所以不正确;对于B中,a=b需满足两个条件,a,b同向,且|a|=|b|,所以B不正确;对于C中,在△ABC中,由=,可得=,两边同时平方整理得·=0,即⊥,所以△ABC是直角三角形,所以C正确;对于D中,由a=(1,2),b=(2,λ),若a与b的夹角为锐角,则满足,即,解得λ>-1且λ≠4,所以不正确.故选ABD.]
体现六 判断三角形的形状
在△ABC中,角A,B