内容正文:
类型1 平面向量的线性运算
1.向量的线性运算有平面向量及其坐标运算的加法、减法、数乘运算,以及平面向量的基本定理、共线定理,主要考查向量的线性运算和根据线性运算求参问题.
2.通过向量的线性运算,培养数学运算和逻辑推理素养.
【例1】 (1)在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=( )
A.- B.-
C.+ D.+
(2)已知向量a=(1,2),b=(2,-2),c=(1,λ).若c∥(2a+b),则λ=________.
(1)A (2) [(1)法一:如图所示,==+=×)+)=-,故选A.
法二:==-=-×)=-,故选A.
(2)2a+b=(4,2),因为c=(1,λ),且c∥(2a+b),所以1×2=4λ,即λ=.]
类型2 平面向量数量积的运算
1.平面向量的数量积是向量的核心内容,重点是数量积的运算,利用向量的数量积判断两向量平行、垂直,求两向量的夹角,计算向量的模等.
2.通过向量的数量积运算,提升逻辑推理和数学运算素养.
【例2】 (1)(多选)已知向量a=(1,2),b=(m,1)(m<0),且向量b满足b·(a+b)=3,则( )
A.|b|=
B.(2a+b)∥(a+2b)
C.向量2a-b与a-2b的夹角为
D.向量a在向量b上的投影向量的模为
(2)(2021·全国甲卷)已知向量a=(3,1),b=(1,0),c=a+kb.若a⊥c,则k=________.
(1)AC (2)- [(1)将a=(1,2),b=(m,1)代入b·(a+b)=3,得(m,1)·(1+m,3)=3,得m2+m=0,解得m=-1或m=0(舍去),所以b=(-1,1),所以|b|==,故A正确;
因为2a+b=(1,5),a+2b=(-1,4),1×4-(-1)×5=9≠0,所以2a+b与a+2b不平行,故B错误;
设向量2a-b与a-2b的夹角为θ,因为2a-b=(3,3),a-2b=(3,0),所以cos θ==,又θ∈[0,π],所以θ=,故C正确;
向量a在向量b上的投影向量的模为==,故D错误.
(2)c=(3,1)+(k,0)=(3+k,1),a·c=3(3+k)+1×1=10+3k=0,得k=-.]
类型3 利用余弦、正弦定理解三角形
1.常以余弦定理和正弦定理的应用为背景,融合三角形面积公式、三角恒等变换等,体现了知识的交汇性.
2.借助解三角形,培养逻辑推理、数学运算素养.
【例3】 (2022·湖南长郡中学月考)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其外接圆的半径为,且满足4sin B cos C=2a-c.
(1)求角B;
(2)若AC边上的中线长为,求△ABC的面积.
[解] (1)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其外接圆的半径为,
则a=2sin A,c=2sin C,
又4sin B cos C=2a-c,
则2sin B cos C=2sin A-sin C,
则2sin B cos C=2sin B cos C+2cos B sin C-sin C,
又sin C>0,即cos B=,
又0<B<π,则B=.
(2)由题意可得b=2sin B=2×=3,
又AC边上的中线长为,
则||=5,
即c2+a2+2×ac×=25,
即a2+c2+ac=25,①
又由余弦定理可得a2+c2-2ac×=9,
即a2+c2-ac=9,②
由①②可得ac=8,
即△ABC的面积为ac sin B=×8×=2.
类型4 余弦、正弦定理在实际问题中的应用
1.余弦定理和正弦定理在实际生活中的应用主要涉及距离、高度、角度以及平面图形的面积等很多方面.解决这类问题,关键是根据题意画出示意图,将问题抽象为三角形的模型,然后利用定理求解.要注意隐含条件,并最后将结果还原为实际问题进行检验.
2.将生活中的实际问题转化为三角形模型,提升逻辑推理和数学建模素养.
【例4】 甲船在静水中的速度为40海里/时,当甲船在点A时,测得海面上乙船搁浅在其南偏东60°方向的点P处,甲船继续向北航行0.5小时后到达点B,测得乙船P在其南偏东30°方向.
(1)假设水流速度为0,画出两船的位置图,标出相应角度并求出点B与点P之间的距离;
(2)若水流的速度为10海里/时,方向向正东方向,甲船保持40海里/时的静水速度不变,从点B走最短的路程去救援乙船,求甲船的船头方向与实际行进方向所成角的正弦值.
[解] (1)两船的位置图如下:
由图可得,∠PAB=120°,∠APB=30°,所以AB=AP=40×0.5=20,所以由余弦定理可得PB===20,
所以点B与点P之间的距离为20海里.
(2)如图,的方向为水流的方向,的方向为船头的方向,的方向为实际行进的方向,其中