内容正文:
6.4 平面向量的应用
考点一 向量在平面几何中的应用
(1)用向量解决常见平面几何问题的技巧:
问题类型
所用知识
公式表示
线平行、点共线等问题
共线向量定理
a∥b⇔a=λb⇔x1y2-x2y1=0,
其中a=(x1,y1),b=(x2,y2),b≠0
垂直问题
数量积的运算性质
a⊥b⇔a·b=0⇔x1x2+y1y2=0,
其中a=(x1,y1),b=(x2,y2),且a,b为非零向量
夹角问题
数量积的定义
cos θ=(θ为向量a,b的夹角),其中a,b为非零向量
长度问题
数量积的定义
|a|==,
其中a=(x,y),a为非零向量
(2)用向量方法解决平面几何问题的步骤
平面几何问题向量问题解决向量问题解决几何问题。
考点二 正弦定理和余弦定理
1.在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则
定理
正弦定理
余弦定理
公式
===2R
a2=b2+c2-2bccosA;b2=c2+a2-2cacosB;
c2=a2+b2-2abcosC
常见
变形
(1)a=2Rsin A,b=2RsinB,c=2RsinC;
(2)sin A=,sin B=,sin C=;
(3)a∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC;
(4)asin B=bsin A,bsin C=csin B,asin C=csin A
cos A=;
cos B=;
cos C=
2.S△ABC=absin C=bcsin A=acsin B==(a+b+c)·r(r是三角形内切圆的半径),并可由此计算R,r.
3.在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如下:
A为锐角
A为钝角或直角
图形
关系式
a=bsin A
bsin A<a<b
a≥b
a>b
a≤b
解的个数
一解
两解
一解
一解
无解
考点三:相关应用
(1)正弦定理的应用
①边化角,角化边
②大边对大角 大角对大边
③合分比:
(2)内角和定理:
①
同理有:,.
②;
③斜三角形中,
④;
⑤在中,内角成等差数列
重难点题型一:平面向量在平面几何中的应用
例1.(2023上·山东德州·高三德州市第一中学校考阶段练习)已知向量,,则( )
A.30° B.150° C.60° D.120°
例2.(2023下·安徽滁州·高一校联考阶段练习)如图,在矩形中,与的交点为为边上任意一点(包含端点),则的最大值为 .
变式训练1.(2023·江苏·高一专题练习)若向量, 与的夹角为钝角,则实数λ的取值范围是( )
A. B.
C. D.
变式训练2.(2022下·高一单元测试)若两个非零向量满足,则向量与的夹角是( )
A. B. C. D.
重难点题型二:正弦定理
例3.(2024上·北京朝阳·高三统考期末)在中,若,则( )
A. B. C. D.
例4.(2022上·陕西咸阳·高二咸阳市实验中学校考开学考试)在中,,则外接圆的面积为( )
A. B. C. D.
例5.(2024下·上海·高一假期作业)在中,角,,所对的边分别是,,,且,则
例6.(2023上·上海虹口·高三校考期中)设的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,,则的面积为 .
变式训练3.(2023·青海·校联考模拟预测)在中,角所对的边分别为.若,则( )
A. B. C. D.
变式训练4.(2023上·福建莆田·高三莆田第十中学校考期中)在中,B=120°,,A的角平分线,则AC=( ).
A.2 B.2
C.4 D.2
变式训练5.(2022上·陕西咸阳·高二咸阳市实验中学校考阶段练习)在中,,,,则 .
变式训练6.(2023上·全国·高三专题练习)在中,,,,求的内切圆半径 .
重难点题型三:余弦定理
例7.(2024·上海·高一假期作业)若△ABC的内角A,B,C所对的边a,b,c满足,且,则的值为 .
例8.(2023上·全国·高三专题练习)的内角,,所对的边分别为,,.已知,则 .
例9.(2020·北京丰台·统考二模)在中,,,,则的面积为( )
A. B. C. D.
例10.(2023下·广东湛江·高一湛江市第二中学校考期中)(多选题)已知中,角,,的对边分别为,,,且,,,则( )
A. B. C.3 D.
变式训练7.(2023上·新疆·高二学业考试)在中,已知,,,则 .
变式训练8.(2023·河南开封·统考一模)记的内角,,的对边分别为,,,若,,则