2022年高考数学全程复习知识点同步学案第四章平面向量数系的扩充与复数的引入平面向量的数量积及应用举例 .pdf
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《2022年高考数学全程复习知识点同步学案第四章平面向量数系的扩充与复数的引入平面向量的数量积及应用举例 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年高考数学全程复习知识点同步学案第四章平面向量数系的扩充与复数的引入平面向量的数量积及应用举例 .pdf(45页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第 3 讲平面向量的数量积及应用举例1平面向量的数量积平面向量数量积的定义已知两个非零向量a 和 b,它们的夹角为 ,把数量 |a|b|cos_叫做 a 和 b的数量积 (或内积 ),记作 a b即 a b|a|b|cos_ ,规定 0 a0. 2向量数量积的运算律(1)a b ba(2)( a) b (a b)a ( b)(3)(ab) cac bc3平面向量数量积的有关结论已知非零向量a(x1,y1),b(x2,y2) 性质几何表示坐标表示模|a|a a|a|x21y21夹角cos a b|a|b|cos x1x2y1y2x21y21x22y22ab的充要条件a b0 x1x2y1y20
2、|a b|与|a|b|的关系|a b|a|b|x1x2y1y2|(x21y21)( x22y22)做一做 1 (x 高考x 卷)设向量a (3,3), b(1, 1)若 (a b)(a b),则实数 _解析: 由题意得, (a b) (a b)0,即 a2 2b2 1822 0,解得 3.答案: 3 2(x 高考江西卷 )已知单位向量e1,e2的夹角为 ,且 cos 13,若向量a3e12e2,则|a| _解析: |a|2 a a (3e1 2e2) (3e1 2e2) 9|e1|2 xe1 e2 4|e2|2 9 x1113 49.|a|3.答案: 3 1辨明三个易误点(1)0 与实数 0的
3、区别: 0a00,a (a)00, a 000; 0 的方向是任意的,并非没有方向,0 与任何向量平行,我们只定义了非零向量的垂直关系(2)a b 0不能推出a0 或 b0,因为 a b0 时,有可能ab. (3)a b ac(a0)不能推出bc,即消去律不成立2有关向量夹角的两个结论(1)两个向量a 与 b的夹角为锐角,则有a b0,反之不成立 (因为夹角为0 时不成立 );(2)两个向量a 与 b的夹角为钝角,则有a b0,反之不成立 (因为夹角为 时不成立 )做一做 3已知向量a,b 和实数 ,则下列选项中错误的是() A|a|a aB|a b|a| |b| C(a b) a bD|a
4、b|a| |b| 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 45 页解析: 选 B.|a b|a|b|cos |,只有a 与 b 共线时,才有|a b|a|b|,可知选项B 是错误的4(x x 武汉调研 )已知向量a,b满足 |a|3,|b|23,且 a(a b),则 a 与 b的夹角为() A.2B.23C.34D.56解析: 选 D. a(ab)? a (a b)a2a b|a|2|a|b|cosa, b 0,故 cosa,b32,故所求夹角为56. 考点一 _平面向量数量积的运算_ (1)(x 沧州模拟 )已知平面向量a(x
5、1,y1),b(x2,y2),若 |a| 2,|b|3,a b 6,则x1 y1x2 y2的值为 () A.23B23C.56D56(2)(x高考x 卷) 如图,在平行四边形ABCD 中,已知AB 8,AD5,CP3PD,APBP2,则 ABAD的值是 _ 解析 (1)由已知得,向量a(x1,y1)与 b(x2,y2)反向, 3a2b0,即3(x1,y1)2(x2,y2)(0,0),得 x123x2,y123y2,故x1y1x2y223.(2)由CP3PD,得 DP14DC14AB, APAD DPAD14AB,BP APABAD14AB ABAD34AB.因为 AP BP 2,所以AD14A
6、BAD34AB 2,即 AD212AD AB316AB22.又因为 AD225,AB264,所以 AB AD22.答案 (1)B(2)22 规律方法 向量数量积的两种运算方法:(1)当已知向量的模和夹角时,可利用定义法求解,即a b|a|b|cosa,b (2)当已知向量的坐标时,可利用坐标法求解,即若a(x1, y1),b(x2,y2),则 a bx1x2y1y2.运用两向量的数量积可解决长度、夹角、垂直等问题,解题时应灵活选择相应公式求解精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 45 页1.(1)(x高考 x 卷)已知点A(1
7、,1),B(1,2), C(2, 1),D(3,4),则向量 AB在CD方向上的投影为() A.3 22B.3152C3 22D3152(2)(x贵阳市适应性考试)如图,在矩形ABCD 中, AB2,BC 2,点 E 为 BC 的中点,点 F 在边 CD 上,若 ABAF2,则 AEBF的值是 () A.2 B2 C0 D1 (3)(xx 梅州模拟 )已知向量 OA(2, 2),OB(4,1),在 x 轴上存在一点P 使APBP有最小值,则P 点的坐标是 () A(3,0) B(2,0) C(3, 0) D(4,0) 解析: (1)选A.由已知得AB (2, 1), CD (5, 5),因此
8、AB在 CD方向上的投影为AB CD|CD|155 23 22.(2)选 A. AFADDF,AB AFAB (AD DF)AB ADAB DF AB DF2|DF|2, |DF|1, |CF|21, AE BF(ABBE) (BC CF)AB CFBE BC2(21)12 2222,故选 A.(3)选 C.设 P 点坐标为 (x,0),则AP(x2, 2),BP(x4, 1)AP BP(x2)(x4)( 2) (1)x26x10(x3)21.当 x3 时, AP BP有最小值1.点P坐标为 (3,0)考点二_平面向量的夹角与模(高频考点 )_ 平面向量的夹角与模的问题是高考中的常考内容,题型
9、多为选择题、填空题,难度适中,属中档题高考对平面向量的夹角与模的考查常有以下四个命题角度:(1)求两向量的夹角;(2)求向量的模;(3)两向量垂直; (4)求参数值或范围(1)(x 高考重庆卷 )已知向量a(k,3),b (1,4),c(2, 1),且 (2a3b)c,则实数 k() A92B0 C3 D.152精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 45 页(2)(x高考江西卷 )已知单位向量e1与 e2的夹角为 ,且 cos 13,向量 a3e12e2与b3e1 e2的夹角为 ,则 cos _(3)已知点G 是 ABC 的重
10、心, BACx0, ABCA2,则 |AB AGAC|的最小值为 _解析 (1)因为a(k,3),b(1,4),所以2a3b 2(k,3)3(1,4)(2k3,6)因为 (2a3b)c,所以 (2a3b) c(2k3, 6) (2,1)2(2k3)60,解得k3.故选 C.(2)|a|( 3e12e2)2941211133,|b|(3e1e2)29161113 2 2, a b(3e12e2) (3e1e2) 9e219e1 e22e22 99111328, cos 83 2 22 23.(3)因为 BACx0, AB CA2,所以 |AB|CA|cos(180 x0 )2,所以 |AB|AC
11、|4.因为点 G 是 ABC 的重心,所以 AG2312(ABAC)13(ABAC),所以 |ABAGAC|243(ABAC)2169(AB2AC22AB AC)169(AB2AC24)169(2|AB|AC|4)169(244)649,当且仅当 |AB|AC|时等号成立故|AB AGAC|的最小值为83.答案 (1)C(2)223(3)83规律方法 1.利用数量积求解长度的处理方法:(1)|a|2a2a a;(2)|a b|2a2 2a b b2;(3)若 a(x,y),则 |a|x2y2.2求两个非零向量的夹角时要注意:(1)向量的数量积不满足结合律;(2)数量积大于0 说明不共线的两个向
12、量的夹角为锐角;数量积等于0 说明两个向量的夹角为直角;数量积小于0 且两个向量不能共线时两个向量的夹角就是钝角精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 45 页2.(1)(x忻州市高三x 次联考 )已知向量a (a2b)0,|a|2,|b|2,则向量 a,b 的夹角为 () A.3B.23C.6D.56(2)(x云南省昆明三中、玉溪一中统一考试)在 ABC 中,设 AC2 AB22AMBC,那么动点 M 的轨迹必通过ABC 的() A垂心B内心C外心D重心(3)(x北京海淀区期中考试)已知 ABC 是正三角形,若a AC AB与
13、向量 AC的夹角大于 90,则实数 的取值范围是 _解析: (1)设 是 a 与 b 的夹角,由a (a2b)0,可得 |a|2 2a b0.根据向量数量积的定义及已知条件,得22222cos 0, cos 12,23.(2)设 BC 边的中点为D, AC2AB22AM BC, (ACAB) (ACAB)2AM BC,即AD BCAM BC, MD BC0,MD BC,MD BC,MD 为 BC 的垂直平分线,动点M 的轨迹必通过 ABC 的外心,故选C.(3)因为 AC AB与向量 AC的夹角大于90,所以(AC AB) AC0,即 |AC|2 |AC| |AB|cos 60 2.答案: (
14、1)B(2)C(3) 2 考点三_向量数量积的综合应用_ (x 高考辽宁卷 )设向量 a(3sin x,sin x),b (cos x,sin x),x0,2(1)若|a|b|,求 x 的值;(2)设函数 f(x)a b,求 f(x)的最大值解(1)由|a|2(3sin x)2sin2x4sin2x,|b|2cos2xsin2x1,及|a|b|,得 4sin2x 1.又 x0,2,从而 sin x12,所以 x6.(2)f(x) a b3sin x cos xsin2x32sin 2x12cos 2x12sin(2x6)12,当 x3 0,2时, sin(2x6)取最大值1.所以 f(x)的最
15、大值为32.若本例变为:已知向量a(cos ,sin ),b(cos ,sin ), 0,c(0,1),若 abc,求 ,的值解: 因为 ab(cos cos , sin sin )(0,1),精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 45 页所以cos cos 0,sin sin 1.由此得, cos cos ( ),由 0 ,得 0 .又 0 ,所以 56,6.规律方法 平面向量与三角函数的综合问题:(1)题目条件给出的向量坐标中含有三角函数的形式,运用向量共线或垂直或等式成立等,得到三角函数的关系式,然后求解(2)给出用三角
16、函数表示的向量坐标,要求的是向量的模或者其他向量的表达形式,解题思路是经过向量的运算,利用三角函数在定义域内的有界性,求得值域等3.(x 广州海珠区高三入学摸底考试)在 ABC 中,角A,B,C 的对边分别为 a,b,c,向量 m(cos(AB),sin(AB),n(cos B, sin B),且 m n35. (1)求 sin A 的值;(2)若 a4 2,b5,求角 B 的大小及向量BA在 BC方向上的投影解: (1)由 m n35,得 cos(AB)cos Bsin(AB)sin B35,所以 cos A35.因为 0Ab,所以 AB,则 B4,由余弦定理得()4 2252c225c 3
17、5,解得 c1.故向量 BA在BC方向上的投影为|BA|cos Bccos B12222. 交汇创新 平面向量与线性规划的交汇(x 高考安徽卷 )在平面直角坐标系中,O 是坐标原点,两定点A,B 满足|OA| |OB|OAOB2,则点集 P|OP OA OB,| | |1, R 所表示的区域的面积是 () A2 2B2 3 C42 D43 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 45 页解析 由|OA|OB|OA OB2,知OA,OB3.当 0,0, 1 时,在OAB 中,取 OC OA,过点 C 作 CD OB 交 AB 于点
18、 D,作 DEOA 交 OB 于点E,显然 OD OACD.由于CDOBACAO,CDOB222, CD(1 )OB, OD OA(1 )OB OA OBOP, 1 时,点 P 在线段 AB 上,0,0, 1时,点 P 必在 OAB 内(包括边界 )考虑 | | | |1 的其他情形,点P 构成的集合恰好是以AB 为一边,以OA,OB 为对角线一半的矩形,其面积为 S4SOAB4122 2sin343.答案 D 名师点评 由平面向量的模与数量积求解夹角考查了应用意识,由平面向量的分解考查了抽象概括能力和推理能力已知 x,y 满足yx,xy2,xa,若OA(x,1),OB(2,y),且 OAOB
19、的最大值是最小值的8 倍,则实数a 的值是 () A1 B.13C.14D.18解析: 选 D. 因为 OA(x,1), OB(2,y),所以 OA OB2xy,令z2xy,依题意,不等式组所表示的可行域如图中阴影部分所示,观察图象可知,当目标函数z2xy过点 C(1,1)时, zmax21 13,目标函数z2xy 过点F(a,a)时, zmin 2aa 3a,所以 3 83a,解得 a18,故选 D. 1(x 高考 x 卷)已知向量 a(1,3),b(3,m). 若向量 a,b的夹角为6,则实数 m() A2 3B.3 C0 D3 解析: 选 B. a b(1,3) (3,m) 33m,精选
20、学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 45 页又 a b12(3)232m2cos6, 33m12(3)232m2cos6, m3.2(x 云南省 x 次统一检测 )设向量 a(1,2),b(m,1),如果向量a2b与 2ab平行,那么a 与 b的数量积等于() A72B12C.32D.52解析: 选 D.a2b (12m,4), 2ab (2m,3),由题意得3(1 2m)4(2m)0,则 m12,所以 a b 1 122152.3(x 高考 x 卷 )在四边形ABCD 中, AC(1,2),BD( 4,2),则该四边形的面积为
21、() A.5 B2 5 C5 D10 解析: 选 C. AC BD (1, 2) (4, 2) 4 40, AC BD, S四边形ABCD12|AC| |BD|125255.4(x x 长沙模拟 )关于平面向量a,b,c,有下列三个命题:若 a ba c,则 a0 或 bc;若 a(1,k),b(2,6)且 ab,则 k13;非零向量a, b 满足 |a|b|ab|,则 a 与 ab 的夹角为30.其中所有真命题的个数为 () A0 B1 C2 D3 解析: 选 C.若 a b a c,则 a (bc)0,可得 a0 或 bc或 a(bc),即命题 不正确;若a(1,k),b(2,6)且 ab
22、,则 a b 26k0,得 k13,即命题 正确;非零向量a,b 满足 |a|b| |a b|,则可得出一个等边三角形,且a 与 ab 的夹角为30,即命题 正确,综上可得真命题有2 个5在 ABC 中,ACAB|AB|1,BCBA|BA|2,则 AB 边的长度为 () A1 B3 C5 D9 解析: 选 B.由题意画示意图,如图,AC AB|AB|1 表示 AC在 AB上的投影为1,即AD 的长为 1,BC BA|BA|2 表示 BC在BA上的投影为2,即 BD 的长为 2,故 AB边的长度为3.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8
23、 页,共 45 页6(x 高考重庆卷 )已知向量a 与 b 的夹角为60,且a(2, 6),|b|10,则a b_解析: a(2, 6), |a|( 2)2( 6)22 10, a b2 1010cos 60 10.答案: 10 7(x 昆明市x 次调研 )在 ABC 中, B90, ABBC1,点 M 满足 BM2AM,则CMCA_解析: 建立如图所示的平面直角坐标系,因为BM2AM,故点 A 是 BM 的中点依题意 C(1, 0), A(0, 1), M(0, 2),则 CA ( 1, 1), CM ( 1, 2),所以 CM CA (1)(1)12 3.答案: 3 8(x 山西省 x 次
24、四校联考 )圆 O 为 ABC 的外接圆,半径为2,若 AB AC2AO,且|OA|AC|,则向量 BA在向量 BC方向上的投影为_解析: ABAC2AO, O 是 BC 的中点,故 ABC 为直角三角形在AOC 中,有|OA| |AC|, B30 .由定义知,向量BA在向量 BC方向上的投影为|BA|cos B23323.答案: 3 9已知 |a|4, |b|8,a 与 b的夹角是x0 . (1)计算: |ab|, |4a2b|;(2)当 k 为何值时, (a2b) (kab)? 解: 由已知得, a b48 12 16.(1) |ab|2 a2 2a bb2162(16)64 48, |a
25、b|43. |4a2b|216a216a b4b2161616(16)464768. |4a2b|163.(2)(a2b)(kab), (a2b) (kab)0,ka2(2k1)a b2b20,即 16k16(2k 1)2640.k 7.即 k 7 时, a2b 与 kab垂直精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 45 页10已知 a(1,2),b( 2,n),a 与 b 的夹角是 45. (1)求 b;(2)若 c与 b同向,且a 与 ca 垂直,求c. 解: (1)a b2n2,|a|5,|b|n24, cos 452n
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022年高考数学全程复习知识点同步学案第四章平面向量数系的扩充与复数的引入平面向量的数量积及应用举例 2
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.taowenge.com/p-27146780.html
限制150内