内容正文:
章末复习方案
(见学生用书P38)
知识网络·融会贯通
知识整合·要点突破
探究一 平面向量的线性运算
在进行向量的线性运算时,要能把向量转化到三角形、多边形或平行四边形中,熟练运用三角形法则构成“首尾相连”回路,或平行四边形法则,并结合三角形中的中位线、相似三角形对应边成比例等平面几何知识,结合实数与向量的积,逐步将未知向量转化为与已知向量有直接关系的向量求解.当M是线段AB的中点时,=(+)是中点公式的向量形式,应当作公式记忆.当已知向量的坐标容易建立坐标系时,常用向量的坐标运算解向量的线性运算问题.
【真题1】(1)(2022·新高考Ⅰ)在△ABC中,点D在边AB上,BD=2DA,记=m,=n,则= ( )
A.3m-2n B.-2m+3n
C.3m+2n D.2m+3n
(2)(2021·全国乙)已知向量a=(2,5),b=(λ,4),若a∥b,则λ= .
解析(1)由题意得=,根据向量的运算法则,可得=+=+=+(-)=+-,化简得=-,即=3-2=3n-2m.故选B项.
(2)因为a=(2,5),b=(λ,4),a∥b,所以2×4-λ×5=0,解得λ=.
答案(1)B (2)
探究二 平面向量的数量积及其几何意义
在解决与平面几何有关的数量积问题时,充分利用向量的线性运算,将所求向量用共同的基底表示出来,再利用平面向量数量积的运算法则求解.注意向量的数量积不满足消去律和结合律.根据向量数量积定义的变形还可以求夹角和模.
【真题2】(1)(2022·全国甲)已知向量a=(m,3),b=(1,m+1),若a⊥b,则m= .
(2)(2023·新高考Ⅱ)已知向量a,b满足|a-b|=,|a+b|=|2a-b|,则|b|= .
解析(1)由题意得a·b=m×1+3×(m+1)=0,解得m=-.
(2)方法一 因为|a+b|=|2a-b|,即(a+b)2=(2a-b)2,则a2+2a·b+b2=4a2-4a·b+b2,整理得a2-2a·b=0,又因为|a-b|=,即(a-b)2=3,则a2-2a·b+b2=b2=3,所以|b|=.
方法二 设c=a-b,则|c|=,a+b=c+2b,2a-b=2c+b,由题意得(c+2b)2=(2c+b)2,则c2+4c·b+4b2=4c2+4c·b+b2,整理得c2=b2,即|b|=|c|=.
答案(1)- (2)
【真题3】(1)(2022·新高考Ⅱ)已知向量a=(3,4),b=(1,0),c=a+tb,若<a,c>=<b,c>,则t= ( )
A.-6 B.-5 C.5 D.6
(2)(2023·天津)在△ABC中,∠A=60°,BC=1,点D为AB的中点,点E为CD的中点,若设=a,=b,则可用a,b表示为 ;若=,则·的最大值为 .
解析(1)由题意得,c=a+tb=(3+t,4),cos<a,c>=cos<b,c>,所以=,即=,解得t=5.故选 C项.
(2)因为E为CD的中点,所以=+=+=a+b.=+=+=+(-)=+=a+b,记AB=x,AC=y,则·=·=·(2a2+5a·b+2b2)=(2x2+5xycos 60°+2y2)=·,在△ABC中,由余弦定理得BC2=x2+y2-2xycos 60°=x2+y2-xy=1,所以·==,由x2+y2-xy=1和基本不等式得x2+y2-xy=1≥2xy-xy=xy,故xy≤1,当且仅当x=y=1时,等号成立,此时·有最大值.
答案(1)C (2)a+b
探究三 应用正、余弦定理解三角形
解斜三角形的常规思维方法
(1)已知两角和一边(如A,B,c),由A+B+C=π求C,由正弦定理求a,b.
(2)已知两边和夹角(如a,b,C),应用余弦定理求c;再应用正弦定理求较短边所对的角,然后利用A+B+C=π求另一角.
(3)已知两边和其中一边的对角(如a,b,A),应用正弦定理求B,由A+B+C=π求C,再由正弦定理或余弦定理求c,要注意解可能有多种情况,也可设出第三边,利用余弦定理建立方程,解方程即可.
(4)已知三边a,b,c,应用余弦定理求A,B,再由A+B+C=π求角C.熟练运用余弦定理、正弦定理及其推论,同时还要注意整体思想、方程思想在解题过程中的运用.
【真题4】(1)(2023·全国甲)在△ABC中,∠BAC=60°,AB=2,BC=,∠BAC的角平分线交BC于D,则AD= .
(2)(2023·全国乙)在△ABC中,已知∠BAC=120°,AB=2,AC=1.
①求sin∠ABC;
②若D为BC上一点,且∠BAD=90°,求△ADC的面积.
解析(1)如图,记AB=c,AC=b,BC=a.
方法一 由余弦定理可得22+b2-2×2×b×cos 60°=6,因为b>0,解得