2012屆高考數(shù)學難點突破復習 向量的概念與幾何運算

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來源: 高中學習網(wǎng)

第1課時 向量的概念與幾何運算

1.向量的有關(guān)概念的:⑴ 既有 又有 的量叫向量. 的向量叫零向量. 的向量,叫單位向量.
⑵ 叫平行向量,也叫共線向量.規(guī)定零向量與任一向量 .
⑶ 且 的向量叫相等向量.
2.向量的加法與減法
⑴ 求兩個向量的和的運算,叫向量的加法.向量加法按 法則或 法則進行.加法滿足 律和 律.
⑵ 求兩個向量差的運算,叫向量的減法.作法是將兩向量的 重合,連結(jié)兩向量的 ,方向指向 .
3.實數(shù)與向量的積
⑴ 實數(shù) 與向量 的積是一個向量,記作 .它的長度與方向規(guī)定如下:
① = .
② 當 >0時, 的方向與 的方向 ; 當 <0時, 的方向與 的方向 ;當 =0時, .
⑵ (μ )= .( +μ) = . ( + )= .
⑶ 共線定理:向量 與非零向量 共線的充要條件是有且只有一個實數(shù)λ使得 .
4.⑴ 平面向量基本定理:如果 、 是同一平面內(nèi)的兩個不共線的向量,那么對于這一平面內(nèi)的任一向量 ,有且只有一對實數(shù) 、 ,使得 .
⑵ 設(shè) 、 是一組基底, = , = ,則 與 共線的充要條件是 .

例1.已知△ABC中,D為BC的中點,E為AD的中點.設(shè) , ,求 .

變式訓練1.如右圖所示,D是△ABC邊AB上的中點,則向量 等于( )
A.- + B.- - C. - D. +
例2. 已知向量 , , ,其中 、 不共線,求實數(shù) 、 ,使 .

例3. 已知ABCD是一個梯形,AB、CD是梯形的兩底邊,且AB=2CD,M、N分別是DC和AB的中點,若 , ,試用 、 表示 和 .


課時作業(yè)
1.如圖所示,OADB是以向量 = , = 為鄰邊的平行四邊形,又 = , = ,試用 、 表示 , , .

2:已知平行四邊形ABCD的對角線相交于O點,點P為平面上任意一點,求證:

課時小結(jié)
1.認識向量的幾何特性.對于向量問題一定要結(jié)合圖形進行研究.向量方法可以解決幾何中的證明.
2.注意 與O的區(qū)別.零向量與任一向量平行.
3.注意平行向量與平行線段的區(qū)別.用向量方法證明AB∥CD,需證 ∥ ,且AB與CD不共線.要證A、B、C三點共線,則證 ∥ 即可.
4.向量加法的三角形法則可以推廣為多個向量求和的多邊形法則,特點:首尾相接首尾連;向量減法的三角形法則特點:首首相接連終點.

第2課時 平面向量的坐標運算
1.平面向量的坐標表示
分別取與x軸、y軸方向相同的兩個單位向量 、 作為基底,對于一個向量 ,有且只有一對實數(shù)x、y,使得 =x +y .我們把(x,y)叫做向量 的直角坐標,記作 .并且 = .
2.向量的坐標表示與起點為 的向量是一一對應的關(guān)系.
3.平面向量的坐標運算:若 =(x1,y1), =(x2,y2),λ∈R,則: + = - = λ =
已知A(x1,y1),B(x2,y2),則 = .
4.兩個向量 =(x1、y1)和 =(x2、y2)共線的充要條件是 .

例1.已知點A(2,3),B(-1,5),且 = ,求點C的坐標.

例2. 已知向量 =(cos ,sin ), =(cos ,sin ), - = ,求cos(α-β)的值.

變式訓練2.已知 -2 =(-3,1),2 + =(-1,2),求 + .

例3. 已知向量 =(1, 2), =(x, 1), = +2 , =2 - ,且 ∥ ,
求x.

課后練習1.若 , ,則 =
2.(2010陜西卷)已知向量a=(2,-1),b=(-1,m),c=(-1,2 ),若(a+b )∥c,則m= 。
課時小結(jié)
1.認識向量的代數(shù)特性.向量的坐標表示,實現(xiàn)了“形”與“數(shù)”的互相轉(zhuǎn)化.以向量為工具,幾何問題可以代數(shù)化,代數(shù)問題可以幾何化.
2.向量有幾何法和坐標法兩種表示方法,所以我們應根據(jù)題目的特點去選擇向量的表示方法,由于坐標運算方便,可操作性強,因此應優(yōu)先選用向量的坐標運算.
第3課時 平面向量的數(shù)量積

1.兩個向量的夾角:已知兩個非零向量 和 ,過O點作 = , = ,則∠AOB=θ(0°≤θ≤180°) 叫做向量 與 的 .當θ=0°時, 與 ;當θ=180°時, 與 ;如果 與 的夾角是90°,我們說 與 垂直,記作 .
2.兩個向量的數(shù)量積的定義:已知兩個非零向量 與 ,它們的夾角為θ,則數(shù)量 叫做 與 的數(shù)量積(或內(nèi)積),記作 ? ,即 ? = .規(guī)定零向量與任一向量的數(shù)量積為0.若 =(x1, y1), =(x2, y2),則 ? = .
3.向量的數(shù)量積的幾何意義: cosθ叫做向量 在 方向上的投影 (θ是向量 與 的夾角).
? 的幾何意義是,數(shù)量 ? 等于 .
4.向量數(shù)量積的性質(zhì):設(shè) 、 都是非零向量, 是單位向量,θ是 與 的夾角.
⑴ ? = ? = ⑵ ⊥
⑶ 當 與 同向時, ? = ;當 與 反向時, ? = .
⑷ cosθ= .⑸ ? ≤
5.向量數(shù)量積的運算律:
⑴ ? = ; ⑵ (λ )? = = ?(λ ) ⑶ ( + )? =

例1. 已知 =4, =5,且 與 的夾角為60°,求:(2 +3 )?(3 -2 ).

變式訓練1.已知 =3, =4, + =5,求2 -3 的值.
例2. 已知向量 =(sin ,1), =(1,cos ),- .(1) 若a⊥b,求 ;(2) 求 + 的最大值
例3. 已知O是△ABC所在平面內(nèi)一點,且滿足( - )?( + -2 )=0,判斷△ABC是哪類三角形.
變式訓練3:若 ,則△ABC的形狀是 .

課時作業(yè)
1.(2009遼寧卷理)平面向量a與b的夾角為 , , 則 ( ) A. B. C. 4 D.2
2.(2010安徽卷理3文3)設(shè)向量 , ,則下列結(jié)論中正確的是
A、 B、 C、 與 垂直D、 ∥
3.(2009全國卷Ⅰ文)設(shè)非零向量 、 、 滿足 ,則 ( )
A.150° B.120° C.60° D.30°

課時小結(jié)
1.運用向量的數(shù)量積可以解決有關(guān)長度、角度等問題.因此充分挖掘題目所包含的幾何意義,往往能得出巧妙的解法.
2.注意 ? 與ab的區(qū)別. ? =0≠> = ,或 = .
3.應根據(jù)定義找兩個向量的夾角。對于不共起點的兩個向量,通過平移,使起點重合.
第4課時 線段的定比分點和平移
1. 設(shè)P1P2是直線L上的兩點,點P是L上不同于P1、P2的任意一點,則存在一個實數(shù)λ使 =λ ,λ叫做 .
2.設(shè)P1(x1、y1),P2(x2、y2),點P(x、y)分 的比是λ時,定比分點坐標公式為: ,中點坐標公式: 。
3. 平移公式:將點P(x、y)按向量 =(h、k)平移得到點P'(x',y'),則 .

例1.已知點A(-1, -4),B(5, 2),線段AB上的三等分點依次為P1、P2,求P1、P2的坐標及A、B分 所成的比.

變式訓練1.設(shè)AB=5,點p在直線AB上,且PA=1,則p分 所成的比為 .
例2. 將函數(shù)y=2sin(2x+ )+3的圖象C進行平移后得到圖象C',使C上面的一點P( ,2)移至點P'( ,1),求圖像C'對應的函數(shù)解析式.

變式訓練2:若直線2x-y+c=0按向量 =(1, -1)平移后與圓x2+y2=5相切,則c的值為 ( )
A.8或-2 B.6或-4 C.4或-6 D.2或-8
例3. 設(shè) =(sinx-1, cosx-1), ,f (x)= ,且函數(shù)y=f (x)的圖象是由y=sinx的圖象按向量 平移而得,求 .


變式訓練3:將y=sin2x的圖象向右按 作最小的平移,使得平移后的圖象在[kπ+ , kπ+π] (k∈Z)上遞減,則 = .

課時作業(yè):
1.(2009湖北卷理)函數(shù) 的圖象 按向量 平移到 , 的函數(shù)解析式為 當 為奇函數(shù)時,向量 可以等于( )


2.(2009安徽卷文)在平行四邊形ABCD中,E和F分別是邊CD和BC的中點,或 = + ,其中 , R ,則 + = _________.

在運用線段定比分點公式時,首先要確定有向線段的起點、終點和分點,再結(jié)合圖形確定分比 .2.平移公式反映了平移前的點P(x、y)和平移后的點P'(x'、y'),及向量 =(h,k)三者之間的關(guān)系.它的本質(zhì)是 = .平移公式與圖象變換法則,既有區(qū)別又有聯(lián)系,應防止混淆.
第5課時 解三角形
一、基礎(chǔ)知識
1.正弦定理:
利用正弦定理,可以解決以下兩類有關(guān)三角形的問題:
⑴ 已知兩角和一邊,求其他兩邊和一角;
⑵ 已知兩邊和其中一邊的對角,求另一邊的對角,從而進一步求出其他的邊和角.
2.余弦定理:
利用余弦定理,可以解決以下兩類有關(guān)三角形的問題.
⑴ 已知三邊,求三角;⑵ 已知兩邊和它們的夾角,求第三邊和其它兩個角.
3.三角形的面積公式:
二、典型例題
例1. 在△ABC中,已知a= ,b= ,B=45°,求角A、C及邊c.

例2. 在△ABC中,若 sinA=2sinB cos C, sin2A=sin2B+sin2C,試判斷△ABC的形狀.
變式訓練1:在△ABC中,sinA= ,判斷這個三角形的形狀.
例3. 已知在△ABC中,sinA(sinB+cosB)-sinC=0,sinB+cos2C=0,求角A、B、C.
變式訓練2:已知△ABC中,2 (sin2A-sin2C)=(a-b)sinB,△ABC外接圓半徑為 .(1)求∠C;(2)求△ABC面積的最大值.

例4.(2010浙江 卷文18)在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,設(shè)S為△ABC的面積,滿足 。(Ⅰ)求角C的大;(Ⅱ)求 的最大值。
變式訓練3:在在△ABC中, 所對的邊分別為 ,,且
(1)求 的值; (2)若 ,求 的最大值;
三、課后練習:
(1) 的內(nèi)角A、B、C的對邊分別為a、b、c,若a、b、c成等比數(shù)列,且 ,則 ( )A. B. C. D.
(2)在△ABC中,由已知條件解三角形,其中有兩解的是 ( )
A. B.
C. D.
(3)在△ABC中,已知 , ,則 的值為( )
A B C 或 D
(4)若鈍角三角形三邊長為 、 、 ,則 的取值范圍是 .
(5)在△ABC中, = .
四、課時小結(jié)
1.已知兩邊和其中一邊的對角求其他的邊和角,這種題型可能無解、一解、兩解等,要特別注意.
2.三角形中含邊角的恒等變形問題,通常是運用正弦定理或余弦定理,要么將其變?yōu)楹叺拇鷶?shù)式做下去,要么將其變?yōu)楹堑娜鞘阶鱿氯,請合理選擇.
3.對于與測量和與幾何計算有關(guān)的實際問題,可以考慮轉(zhuǎn)化為解三角形的問題


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相關(guān)閱讀:第十二章立體幾何(高中數(shù)學競賽標準教材)