平面向量
一、知识要点(平面向量的线性运算): 1、平面向量的加法运算:三
角形法则与平行四边形法则, 2、平面向量的减法运算:三角形法则, 3、实数与向量
的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作:λa (1)|λa |=|λ||a |;(2)λ>0时λa 与a 方向相同;λ<0时λa 与a 方向相反;λ=0时λa
=0,4、几何与向量综合时常出
现的向量内容归纳如下:
(1)给出
与
相交,等于已知
过
的中点;
(2)给出,等于已知是的中点;
(3)给出,等于已知A 、B 与PQ 的中点三点共线;
(4) 给出以下情形之一:①;②存在实数;③若存在实数
,等于已知
三点共线.
(5) 给出,等于已知
,即是直角,给出
,
等于已知
是钝角, 给出
,等于已知
是锐角。
(6)给出,等于已知是的平分线。
(7)在平行四边形中,给出,等于已知是菱
形;
(8) 在平行四边形中,给出,等于已知是矩形;
例题精选:
例1. 如图,正六边形ABCDEF 中,BA CD EF ++=
(A )0
(B )BE (C )AD
(D )CF
C
B A 答案:D
例
2. 在平行四边形
ABCD 中,E 和F 分别是边CD 和BC 的中点,或=+,
其中
,
R ,则
+
= _________。 4/3
练习题:
1.在△ABC 中, =a , =b ,则等于( )
A.a +b
B.-a +(-b )
C.a -b
D.b -a 2.O 为平行四边形ABCD 平面上的点,设=a , =b , =c , =d ,则 A.a +b +c +d =0 B.a -b +c -d =0 C.a +b -c -d =0 D.a -b -c +d =0
3.设P 是△ABC 所在平面内的一点,2BC BA BP +=
,则( )
A.0PA PB +=
B.0PC PA +=
C.0PB PC +=
D.0PA PB PC ++=
4..如图1, D ,E ,F 分别是?ABC 的边AB ,BC ,CA 的中点,则( )
A .0AD BE CF ++=
B .0BD CF DF -+=
C .0A
D C
E C
F +-=
D .0BD B
E FC --=
5.ABC ?中,点D 在AB 上,CD 平分ACB ∠.若a CB =,b CA =,1a =,2b =,则=CD ( ) (A )1233a b +
(B )2133a b + (C )3455a b + (D )4355
a b + 答案:B, B , B, A, B.
二、知识要点(平面向量的坐标运算):设)
,(),,(2211y x b y x a ==,
(1)=±b a __________, =a λ___________________.
(2)b a 与共线的充要条件:___________,__________, b a
与垂直的充要条件:_______________._______________. (3)a 向量的摸:a =____________.
(4) 2121y y x x b a +=? ,a ? b = |a ||b |c os θ , cos θ =|
|||b a b a ? ,22
a a =. 例题精选:
例3. 在正三角形ABC 中,D 是BC 上的点,
若3,1AB BD ==,则A B A D ?= . 解:()AB AD AB AC CD AB AC AB CD ?=?+=?+?
915cos 60cos 60322
AB AC AB CD =+=+=
.
练习题:
1.已知a =(1,2),b =(x ,1),若a +2b 与2a -b 平行,则x 的值为 .
2.已知|a |=1,|b |=2,且(a -b )与a 垂直,则a 与b 的夹角是( ) A.60° B .30° C.135° D.45°
3.已知向量a 、b 的夹角为3
π
,|a | = 2 , |b | = 1,则 |a +b |= , |a -b |=
4.已知|a |=6,|b |=4,a 与b 的夹角为60°,则(a +2b )·(a -3b )等于( ) A.72 B .-72 C.36 D.-36
5.|a |=3,|b |=4,向量a +
43b 与a -4
3
b 的位置关系为( ) A.平行 B .垂直 C.夹角为
3
π
D.不平行也不垂直 6. 已知向量a ,b 夹角为45° ,且|a |=1,|2a -b |=10,则|b |= 7. 已知a 与b 为两个不共线的单位向量,k 为实数,若向量a+b 与向量k a-b 垂直,则
k=_____________.
8. a ,b 为平面向量,已知a =(4,3),2a+b=(3,18),则a ,b 夹角的余弦值
等于 (A )865 (B )865- (C )1665 (D )16
65
-
9. 在边长为1的正三角形ABC 中,设2,3BC BD CA CE == ,则________AD BE ?=
。
10. 在ABC ?中,0
120=∠BAC ,AB=2,AC=1,D 是边BC 上一点,DC=2BD ,则
=?_____________________.
11. 已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,则AE =_______.
12.已知直角梯形ABCD 中,AD //BC ,0
90ADC ∠=,2,1AD BC ==,P
是腰DC 上的动点, 则3PA PB +
的最小值为____________.
13.若平面向量βα,满足1||≤α,1||≤β,且以向量βα,为邻边的平行四边形的面积为
12
, 则α与β的夹角θ的取值范围是 。
14. 在△ABC 中,AB=2,AC=3,AB BC
= 1则___BC =.
( )
A
B
C
.D
答案:121,2D ,3 3,7,4B ,5B ,623,7 1,8C ,9 1
4
-
,10 320,
11 2,
12解:设λ=,则CD PC )1(-=λ,而)(33CB PC DA PD PB PA +++=+
CB CD 5)34(+-=λ
,故5|3|≥=+PB PA ,此时4
3=
λ 13解:由题意得:2
1
sin =
θβα,∵1α≤,1≤β,∴11sin 22θαβ=
≥, 又∵),0(πθ∈,∴5[
,
]65ππ
θ∈.
14 A
三、平面向量的应用:在直角坐标系中,利用向量的坐标运算,特别是数量积主要涉及向量的模以及向量之间的夹角,来解平面几何中的角、距离问题;以及直线与曲线的位置关系中所涉及的角、距离问题能起到事半功倍的效果。
例题精选:
例4. 在矩形ABCD 中,边AB 、AD 的长分别为2、1. 若M 、N 分别是边BC 、CD 上
的点,|
|||CD CN BC BM ,则?的取值范围是_________ . 解析: 如图,则A (0,0),B (2,0),D (0,1),C (2,1).
t CD BC ==|
|||∈[0,1],则t BM =||,t CN 2||=, 所以M (2,t ),N (2-2t ,1),
故AN AM ?=4-4t +t =4-3t=f (t ),因为t ∈[0,1],所以f (t )递减, 所以(AN AM ?)max = f (0)=4,(AN AM ?)min = f (1)=1.
例5. 已知函数x e x f x
+=)(,对于曲线)(x f y =上横坐标成等差数列的三个点A,B,C ,
给出以下判断:
①△ABC 一定是钝角三角形 ②△ABC 可能是直角三角形 ③△ABC 可能是等腰三角形 ④△ABC 不可能是等腰三角形 其中,正确的判断是
A.①③
B.①④
C. ②③
D.②④
解:设这三个点的坐标分别是))(,(),,(),,(321332211x x x y x C y x B y x A <<,
2312x x x x -=-,),(),,(23232121y y x x y y x x --=--=,
由于x e x f x
+=)(为R 上的增函数,所以,0,故B ∠为钝角,所以①成立,②不成立,若为等腰三角形,只有可能是||||BC BA =,此时有2312y y y y -=-,即2
3
13
12
22x x x x x e
e e e
+>+=,与
2312x x x x -=-矛盾,故④正确选B 。
练习题:
1. 已知正方形ABCD 的边长为1,点E 是AB 边上的动点,则DE CB ?
的值为________.
2. 已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,则BD AE ?=_______.
3. 如图,在矩形ABCD 中,2AB BC =,点E 为BC 的中点,点F 在边CD 上,
若AB AF = 则AE BF
的值是___.
4. 已知直角梯形ABCD 中,AD //BC ,0
90ADC ∠=,2,1AD BC ==,P
是腰DC 上的动点, 则3PA PB +
的最小值为____________.
答案:1, 2,2,5。