内容正文:
微专题01 平面向量
【秒杀总结】
结论1:极化恒等式
1、平行四边形平行四边形对角线的平方和等于四边的平方和:
证明:不妨设,,则,
(1)
(2)
(1)(2)两式相加得:
2、极化恒等式:
上面两式相减,得:————极化恒等式
(1)平行四边形模式:
几何意义:向量的数量积可以表示为以这组向量为邻边的平行四边形的“和对角线”与“差对角线”平方差的.
(2)三角形模式:(M为BD的中点)
结论2:矩形大法:矩形所在平面内任一点到其对角线端点距离的平方和相等.
已知点O是矩形ABCD与所在平面内任一点,证明:.
【证明】(坐标法)设,以AB所在直线为轴建立平面直角坐标系xoy,
则,设,则
结论3:三点共线的充要条件
设、、是三个不共线向量,则A、B、P共线存在使.
特别地,当P为线段AB的中点时,.
结论4:等和线
【基本定理】
(一)平面向量共线定理
已知,若,则三点共线;反之亦然.
(二)等和线
平面内一组基底及任一向量,,若点在直线上或者在平行于的直线上,则(定值),反之也成立,我们把直线以及与直线平行的直线称为等和线.
(1)当等和线恰为直线时,;
(2)当等和线在点和直线之间时,;
(3)当直线在点和等和线之间时,;
(4)当等和线过点时,;
(5)若两等和线关于点对称,则定值互为相反数;
结论5:奔驰定理
【奔驰定理】若O为内任一点,且,则
【典型例题】
例1.在中,是的中点,,则____.
.
例2.(2024·江西新余·高三统考期末)“奔驰定理”因其几何表示酷似奔驰的标志得来,是平面向量中一个非常优美的结论.奔驰定理与三角形四心(重心、内心、外心、垂心)有着神秘的关联.它的具体内容是:已知M是内一点,,,的面积分别为,,,且.以下命题正确的有( )
A.若,则M为的重心
B.若M为的内心,则
C.若M为的垂心,,则
D.若,,M为的外心,则
例3.正三角形内接于半径为2的圆O,点P是圆O上的一个动点,则的取值范围是 .
例4.已知圆与,定点,A、B分别在圆和圆上,满足,则线段AB的取值范围是 .
的轨迹是以为圆心,半径为的圆,
,
.
例5.给定两个长度为1的平面向量和,它们的夹角为,点在以为圆心的圆弧上变动.若,其中,则的最大值是__________.
【过关测试】
一、单选题
1.(2024·山东·高三山东省实验中学校联考开学考试)已知向量满足,,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
2.(2024·北京西城·高三北京师大附中校考开学考试)如图,圆为的外接圆,,为边的中点,则( )
A.10 B.13 C.18 D.26
3.(2024·云南保山·高三统考期末)如图,已知正方形的边长为4,若动点在以为直径的半圆上(正方形内部,含边界),则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(2024·全国·校联考模拟预测)在等腰中,角A,B,C所对应的边为a,b,c,,,P是外接圆上一点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2024·北京通州·高三统考期末)在菱形中,是的中点,是上一点(不与,重合),与交于,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2024·全国·校联考模拟预测)在平面直角坐标系中,已知,,动点P满足,且,则下列说法正确的是( )
A.P的轨迹为圆 B.P到原点最短距离为1
C.P点轨迹是一个菱形 D.点P的轨迹所围成的图形面积为4
7.(2024·全国·统考模拟预测)键线式可以简洁直观地描述有机物的结构,在有机化学中极其重要.有机物萘可以用左图所示的键线式表示,其结构简式可以抽象为右图所示的图形.已知与为全等的正六边形,且,点为该图形边界(包括顶点)上的一点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.(2024·辽宁辽阳·高三统考期末)在中,,D为AB的中点,,P为CD上一点,且,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
11.(2024·湖北襄阳·高三枣阳一中校联考期末)已知直线,圆,且圆过点,直线与圆交于两点,下列结论中正确的是( )
A.圆的半径为2
B.直线过定点
C.的最小值是
D.的最大值是0
12.(2024·贵州·校联考模拟预测)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列说法正确的是( )
A.若,且,则为直角三角形
B.若,,,要使满足条件的三角形有且只有两个,则
C.若平面内有一点满足:,且,则为等边三角形
D.若,则为钝角三角形
13.(2024·安徽淮北·统考一模)如图,边长为2的正六边形,点是内部(包括边界)的动点,,,.( )
A. B.存在点,使
C.若,则点的轨迹长度为2 D.的最小值