- 2021-04-14 发布 |
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文档介绍
【推荐】专题5-2+平面向量的基本定理及坐标表示-2018年高三数学(文)一轮总复习名师伴学
1.【2015高考新课标1文2】已知点,向量,则向量( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】∵=(3,1),∴=(-7,-4),故选A. 【考点解读】本题考查了向量的坐标运算,先将未知向量用已知向量表示出来,再代入已知向量的坐标,即可求出未知向量的坐标,是基础题. 2.【2015新课标2文4】已知,,则( ) A. B. C. D. 【答案】C 【考点解读】本题主要考查向量数量积的坐标运算.解决此类问题既要准确记忆公式,又要注意运算的准确性. 3.【2015高考广东文9】在平面直角坐标系中,已知四边形是平行四边形,, ,则( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】因为四边形是平行四边形,所以,所以 ,故选D. 【考点解读】本题主要考查的是平面向量的加法运算和数量积的坐标运算.解题时要注意运行平行四边形 法则的特点,否则很容易出现错误.解本题需要掌握的知识点是平面向量加法的坐标运算和数 量积的坐标运算,即若,,则, 4.【2016高考天津】已知△ABC是边长为1的等边三角形,点分别是边的中点,连接 并延长到点,使得,则的值为() A. B. C. D. 【答案】B 【解析】设,,∴,, ,∴. 【考点解读】本题考查了平面向量基本定理的灵活运用,为基础题。 5.【2017山东文11】已知向量a=(2,6),b= ,若a||b,则 . 【答案】 【解析】由a||b可得 【考点解读】本题考查了平面向量的坐标表示及共线的充要条件及方程思想,为基础题。 6.【2015北京高考】在△ABC中,点M,N满足=2,=.若=x+y,则x=________;y=________. 【答案】 - 【考点解读】本题考查了平面向量基本定理及向量的线性运算,为基础题。 7. 【2017江苏12】如图,在同一个平面内,向量,,的模分别为1,1,,与的夹角为,且tan=7,与的夹角为45°.若, 则 . 【答案】3 【考点解读】本题考查了平面向量的坐标运算,三角函数与方程思想。由一定的综合性。 考点 了解A 掌握B 灵活运用C 平面向量的基本定理 A 平面向量的正交分解及其坐标表示 B 用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算 C 用坐标表示的平面向量共线的条件 C 向量作为高中阶段新学习的概念,它兼具数与形的双重特征。学习中应注意既联系代数,又联系几何,感悟数形结合思想。在高考中平面向量的坐标表示及运算、用坐标表示平面向量共线的条件都是高频考点。 在复习中加强学生对平面向量基本定理及其意义的理解,熟练掌握平面向量的其坐标表示及运算,灵活运用平面向量共线的条件为主要目标。通过对基本题型的训练,提高复习的有效性。 题型一 平面向量基本定理及其应用 典例1.(1)(2017宁夏石嘴山市联考)如图,已知=,用,表示,则 等于( ) A.- B.+ C.-+ D.-- 【答案】C 【解析】=+=+=+ (-)=-+,选C. (2)(2017福建莆田一中高一月考) 在平行四边形中,与交于点是线段的中点,的延长线与交于点.若,,则( ) A. B. C. D. 【答案】C (3)(2017山东省滨州市联考)在中,为边上的任意一点,点在线段上,且满足,若,则的值为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】因为,又因为,所以 ,由于三点共线,所以,从而的值为 。 (4)(2017江西南昌模拟)如图,在正方形中, 分别是的中点, 若,则的值为( ) A. B. C. 1 D. -1 【答案】A 解题技巧与方法总结 应用平面向量基本定理的关键点 1.平面向量基本定理中的基底必须是两个不共线的向量. 2.选定基底后,通过向量的加、减、数乘以及向量平行的充要条件,把相关向量用这一组基底表示 出来. 3.强调几何性质在向量运算中的作用,用基底表示未知向量,常借助图形的几何性质,如平行、 相似等. 提醒:在基底未给出的情况下,合理地选取基底会给解题带来方便. 【变式训练】 (1)(2017哈尔滨模拟)中,点为边的中点,点为边的中点,交于点,若,则等于( ) A. B. C. D. 【答案】B. (2)(2016济南质检)若α,β是一组基底,向量γ=xα+yβ(x,y∈R),则称(x,y)为向量γ在基底α,β下的坐标,现已知向量a在基底p=(1,-1),q=(2,1)下的坐标为(-2,2),则a在另一组基底m=(-1,1),n=(1,2)下的坐标为( ) A.(2,0) B.(0,-2) C.(-2,0) D.(0,2) 【答案】 D 【解析】∵a在基底p,q下的坐标为(-2,2),即a=-2p+2q=(2,4), 令a=xm+yn=(-x+y,x+2y),∴即 ∴a在基底m,n下的坐标为(0,2). (3)(2017南京模拟)如图所示,在△ABC中,H为BC上异于B,C的任一点,M为AH的中点,若=λ+μ,则λ+μ=________. 【答案】 【解析】由B,H,C三点共线知,=k(k≠0,1),则=+=+k =+k(-)=(1-k)+k,所以==(1-k)+, 又=λ+μ,所以从而λ+μ=. (4)(2017河北正定县模拟)在中,,若,则的值为_________. 【答案】 知识链接: 平面向量基本定理 如果e1,e2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于该平面内任意向量a,有且只有一对实数 λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.向量e1,e2叫做表示这一平面内的所有向量的一组基底. 题型二 平面向量的坐标运算 典例2. (1)(2017北京大兴区一模)已知向量,,则( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】因为,所以=,故选A. (2)(2017海南中学模考)已知向量,则( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】又因为所以, 故选D。 (3)(2017山东烟台模拟)已知△ABC的顶点分别为A(2,1),B(3,2),C(-3,-1),BC边上的高为AD,则点D的坐标为( ) A.(-,) B.(,-) C.(,) D.(-,-) 【答案】C (4)(2017北京模拟)向量a,b,c在正方形网格中的位置如图422所示,若c=λa+μb(λ,μ∈R), 则=________. 【答案】 4 【解析】以向量a和b的交点为原点建立如图所示的平面直角坐标系(设每个小正方形边长为1), 则A(1,-1),B(6,2),C(5,-1),∴a==(-1,1),b==(6,2), c==(-1,-3).∵c=λa+μb,∴(-1,-3)=λ(-1,1)+μ(6,2), 即解得λ=-2,μ=-,∴=4. (5)(2017银川模拟)已知A(2,3),B(5,4),C(7,10), ①求; ②若=m+n,求m,n; ③若=+λ(λ∈R),试求λ为何值时,点P在一、三象限的角平分线上. 【答案】见解析 ③设P(x,y),则=(x,y)-(2,3)=(x-2,y-3). +λ=(5,4)-(2,3)+λ[(7,10)-(2,3)]=(3+5λ,1+7λ). ∵=+λ,∴∴ 若点P在一、三象限的角平分线上,则5+5λ=4+7λ,∴λ=. 解题技巧与方法总结 平面向量坐标运算的技巧 1.向量的坐标运算主要是利用向量加、减、数乘运算的法则来进行求解,若已知有向线段两端点的坐标,则应先求向量的坐标. 2.解题过程中,常利用向量相等则其坐标相同这一原则,通过列方程(组)来进行求解. 【变式训练】 (1)(2017兰州模拟)已知a1+a2+…+an=0,且an=(3,4),则a1+a2+…+an-1的坐标为( ) A.(4,3) B.(-4,-3) C.(-3,-4) D.(-3,4) 【答案】 C 【解析】 a1+a2+…+an-1=-an=(-3,-4). (2)(2017湖北黄石联考)在△ABC中,点P在BC上,且=,点Q是AC的中点,若=,=,则等于( ) A.(-2,7) B.(-6,21) C.(2,-7) D.(6,-21) 【答案】 【解析】== (-)=-=,选. (3)(2017陕西宝鸡模拟)已知四边形ABCD的三个顶点A(0,2),B(-1,-2),C(3,1),且=2,则顶点D的坐标为( ) A. B. C.(3,2) D.(1,3) 【答案】 A (4)(2017无锡质检)已知A(7,1)、B(1,4),直线y=ax与线段AB交于C,且=2,则实数a等于________. 【答案】 2 【解析】 设C(x,y),则=(x-7,y-1),=(1-x,4-y),∵=2, ∴解得∴C(3,3). 又∵点C在直线y=ax上,∴3=a·3,∴a=2. (5)(2017河北衡水中学一模)已知平面直角坐标系内的两个向量,,且平面内的任一向量都可以唯一的表示成(为实数),则的取值范围是________. 【答案】 (6)(2017福建莆田一中期末)已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4).设=a,=b,=c, 且=3c,=-2b, (1)求3a+b-3c; (2)求满足a=mb+nc的实数m,n; (3)求M,N的坐标及向量的坐标. 【答案】 见解析 知识链接: 平面向量的坐标运算 1.向量加法、减法、数乘向量及向量的模 设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则;a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2), λa=(λx1,λy1),|a|=. 向量坐标的求法 (1)若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标. (2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1),||=. 题型三 平面向量共线的坐标表示 典例6. (1)(2017宁波模拟)已知向量, ,若,则等于( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】若,则,即,所以,故选A. (2)(2016沈阳模拟)已知向量a=(1,2),b=(1,0),c=(3,4),若λ为实数,(a+λb)∥c,则λ=( ) A. B. C.1 D.2 【答案】B 【解析】a+λb=(1,2)+λ(1,0)=(1+λ,2),c=(3,4),由(a+λb)∥c得4(1+λ)=6,∴λ=. (3)(2017陕西渭南联考)设0<θ<,向量a=(sin 2θ,cos θ),b=(cos θ,1),若a∥b,则tan θ=________. 【答案】 (4)(2016昆明模拟)设向量a=(1,-3),b=(-2,4),若表示向量4a,3b-2a,c 的有向线段首尾相接能构成三角形,则向量c=________(用坐标表示). 【答案】 (4,-6) 【解析】设c=(x,y),∵a=(1,-3),b=(-2,4),∴4a=(4,-12), 3b-2a=(-8,18),又由表示向量4a, 3b-2a,c的有向线段首尾相接能构成三角形, 则有4a+(3b-2a)+c=0,即(4,-12)+(-8,18)+(x,y)=(0,0), ∴x=4,y=-6,∴c=(4,-6). 解题技巧与方法总结 平面向量共线的坐标表示的两个注意点 1.两平面向量共线的充要条件有两种形式:(1)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件是 x1y2-x2y1=0;(2)若a∥b(a≠0),则b=λa,应视题目条件灵活选择. 2.向量共线的坐标表示既可以判定两向量平行,也可以由平行求参数.当两向量的坐标均非零时,也可以利用坐标对应成比例来求解. 【变式训练】 (1)(2017合肥模拟)设,向量, ,且,则( ) A. -10 B. 10 C. D. 【答案】C 【解析】由于两个向量平行,所以,故, , , . (2)(2017云南昆明模拟)已知平面向量,如果,那么( ) A. B. C.3 D. 【答案】B 【解析】由题意,得,则,则;故选B. (3)(2017宁夏六盘山二模)向量且,则( ) A. B. C. D. 【答案】A (4)(2017福建石狮市联考)设,,,,为坐标原点,若、、三点共线,则的最小值是( ) A.2 B.4 C.6 D.8 【答案】D 【解析】,,若、、三点共线,,由向量共线定理得,,故 . (5)(2016·郑州模拟)设向量a=(m,1),b=(1,m),如果a与b共线且方向相反,则m的值为________. 【答案】 -1 【解析】设a=λb,则解得或由于λ<0,∴m=-1. (6)(2017河北唐山模拟)设点,,为坐标原点,点满足=+,(为实数); (1)当点在轴上时,求实数的值; (2)四边形能否是平行四边形?若是,求实数的值;若不是,请说明理由. 【答案】(1)(2)四边形OABP不是平行四边形 (2)设点P(x,y),假设四边形OABP是平行四边形, 则有∥,Ty=x―1,∥T2y=3x①, 又由=+,T(x,y)=(2,2)+t(3,2),得∴②, 由①代入②得:,矛盾,∴假设是错误的,∴四边形OABP不是平行四边形。 知识链接: 平面向量共线的坐标表示 设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0.a∥b⇔x1y2-x2y1=0. 注意:(1)若a与b不共线,λa+μb=0,则λ=μ=0. (2)平面向量的基底中一定不含零向量. (3)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件不能表示成=,而应该表示为x1y2-x2y1=0. 课本典例解析与变式 例1. 【必修4第一百五页例5】已知平行四边形的三个顶点的坐标分别为, ,,求顶点的坐标. 方法二: 如图, 由向量加法的平行四边形法则,可知 =(-2-(-1),1-3)+(3-(-1),4-3)=(3,-1), 而=+=(-1,3)+(3,-1)=(2,2), ∴顶点D的坐标为(2,2). 【原题解读】本题给出了两个解法。解法一利用“两个向量相等,则它们的坐标相等”,解题过程中应用了方程思想;解法二利用向量加法的平行四边形法则求得向量的坐标,进而得到点D的坐标.解题过程中,关键是充分利用图形中各线段的位置关系(主要是平行关系),数形结合地思考,将顶点D的坐标表示为已知点的坐标.充分体现了向量作为代数与几何结合体的特征。 变式1.【2015高考新课标1】已知点,向量,则向量( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】∵=(3,1),∴=(-7,-4),故选A. 变式2.【2015高考新课标1理科】设为所在平面内一点,则( ) A. B. C. D. 【答案】A 变式3. 【2016年高考四川理数】在平面内,定点A,B,C,D满足 ==,= ==-2,动点P,M满足 =1,=,则的最大值是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由已知易得.以为原点,直线为 轴建立平面直角坐标系,则设由已知, 得,又 ,它表示圆上点与点距离平方的,,故选B. 变式4.【2015高考北京理】在中,点,满足,.若, 则 ; . 【答案】 变式5.【2015江苏高考】 已知向量a=,b=, 若ma+nb=(), 则的值为 ______. 【答案】 【解析】由题意得: 变式6.【2014高考陕西理】设,向量,若,则 ______. 【答案】 【解析】因为,所以,即,所以; 因为,所以,故,所以,故答案为. 【课本回眸反思】 1. 注重运用概念思考解决教材中的例题。例题常常是高考题目生成和变化的源头; 2. 在复习解题训练中因注重对数学课本中典型问题的解读和拓展; 3. 解题中应该注重一题多解,一题多变,达到加深理解,灵活运用的目的,并提高复习效率。 1.(2017银川一中月考)设平面向量a=(3,5),b=(-2,1),则a-2b=( ) A.(7,3) B.(7,7) C.(1,7) D.(1,3) 【答案】 A 【解析】 依题意得a-2b=(3,5)-2(-2,1)=(7,3). 考点:向量的坐标运算 2.(2017兰州模拟)在平行四边形ABCD中,AC为一条对角线,若=(2,4),=(1,3),则 =( ) A.(-2,-4) B.(-3,-5) C.(3,5) D.(2,4) 【答案】 B 考点:向量的线性运算与坐标运算 3.(2017山东潍坊模拟)已知向量a=(2,3),b=(-1,2),若ma+4b与a-2b共线,则m的值为( ) A. B.2 C.- D.-2 【答案】 D 【解析】ma+4b=(2m-4,3m+8),a-2b=(4,-1),由于ma+4b与a-2b共线, ∴-1×(2m-4)=4(3m+8),解得m=-2,故答案为D. 考点:向量坐标运算与共线定理 4.(2017福建三明模拟)在下列向量组中,可以把向量表示出来的是( ) A. B . C. D. 【答案】B 【解析】由于平面向量的基本定理可得,不共线的向量都可与作为基底.只有成立. 考点:平面向量的基本定理. 5. (2017辽宁省锦州市高三质检)在中, , , , 为 边上的高, 为的中点, ,则( ) A. B. C. D. 1 【答案】A 考点:平面向量的运算与共线定理. 6.(2017河北正定联考)已知菱形的边长为2,,点分别在边上,,.若,,则 ( ) A. B. C. D. 【答案】C. 【解析】, ,即 ①,同理可得②,①+②得,故选C. 考点:1.平面向量共线充要条件;2.向量的数量积运算. 7.(2017湖南邵阳模拟)已知点,,在圆上运动,且,若点的坐标为,则的最大值为( ) A.6 B.7 C.8 D.9 【答案】B. 考点:1.圆的性质;2.平面向量的坐标运算及其几何意义. 8.(2017安徽六安模拟)在平面直角坐标系中,已知向量点满足.曲线,区域 .若为两段分离的曲线,则( ) A. B. C. D. 【答案】A. 【解析】设,则,,区域表示的是平面上的点到点的距离从到之间,如下图中的阴影部分圆环,要使为两段分离的曲线,则,故选A. 考点:1.平面向量的应用;2.线性规划. 9.(2016长春模拟)如图所示,在四边形ABCD中,AC和BD相交于点O,设=a,=b,若=2,则=________(用向量a和b表示). 【答案】 a+b 【解析】由=2知,AB∥DC且||=2||,从而||=2||, ∴==(-)=(a-b),∴=+=b+(a-b)=a+b. 考点:平面向量基本定理. 10.(山东聊城模拟)已知,且,则 ___________. 【答案】 【解析】 考点:平面向量共线定理. 11.(2017大连模拟) =(1,-3),=(2,-1),=(k+1,k-2),若A,B,C三点能构成三角形,则实数k应满足的条件是________. 【答案】 k≠1 考点:平面向量共线定理. 12.(2017河北衡水金卷)如图,在正方形ABCD中,E为AB的中点,P为以A为圆心,AB为半径的圆弧上的任意一点,设向量 . 【答案】. ∴当时,同时,时,取最小值为. 考点:平面向量坐标运算与三角函数. 13.(2017银川一中月考)已经向量,,点A. (1)求线BD的中点M的坐标; (2)若点P满足,求和的值. 【答案】(1) (2), 【解析】(1)设点B的坐标为,∵ , A, ∴∴,解得, ∴点,同理可得.设线段BD的中点为, ,, ∴ (2),, ∵ ∴. 即,得. 考点:平面向量坐标运算与方程思想. 14.(2017湖北襄阳模拟)如图,G是△OAB的重心,P,Q分别是边OA、OB上的动点,且P,G,Q三点共线. (1)设=λ,将用λ,,表示; (2)设=x,=y,证明:+是定值. 【答案】见解析 考点:平面向量坐标运算与方程思想. 15.(2017江苏南通高三调研)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量=(cosC,sin),向量=(sin,cosC),且. (1)求角C的大小; (2)若a2=2b2+c2,求tanA的值. 【答案】(1);(2)﹣3. 解:(1)∵向量=(cosC,sin),向量=(sin,cosC),且, ∴cos2C﹣sin2=0∵C∈(0,π)∴C=; (2)由余弦定理,a2=2b2+c2=b2+c2﹣2bccosA,∴b=﹣2ccosA, 正弦定理得sinB=﹣2sinCcosA,C= ∴sin(﹣A)=﹣cosA,即cosA+sinA+cosA=0, ∴cosA=﹣sinA∴tanA=﹣3. 考点:平面向量坐标运算,三角恒等变形与解三角形. 16.(2017广州模拟)已知向量a=(2,1),b=(x,y). (1) 若x∈{-1,0,1,2},y∈{-1,0,1},求向量a∥b的概率; (2) 若x∈[-1,2],y∈[-1,1],求向量a,b的夹角是钝角的概率. 【答案】见解析 【解析】(1) 设“a∥b”为事件A,由a∥b,得x=2y. Ω={(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,-1),(1,0),(1,1),(2,-1),(2,0),(2,1)} 共包含12个基本事件;其中A={(0,0),(2,1)},包含2个基本事件.则. (2) 设“a,b的夹角是钝角”为事件B,由a,b的夹角是钝角,可得a·b<0,即2x+y<0,且x≠2y. 则 考点:平面向量坐标运算,共线定理、概率与线性规划。 查看更多