高中数学经典解题技巧和方法平面向量
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高中数学经典解题技巧:平面向量
一、向量的有关概念及运算
解题技巧:向量的有关概念及运算要注意以下几点:
(1)正确理解相等向量、共线向量、相反向量、单位向量、零向量等基本概念,如有遗漏,则会出现错误。
(2)正确理解平面向量的运算律,一定要牢固掌握、理解深刻
(3)用已知向量表示另外一些向量,是用向量解题的基础,除了用向量的加减法、实数与向量乘积外,还要充分利用平面几何的一些定理,充分联系其他知识。
例1:(2010·山东高考理科·T12)定义平面向量之间的一种运算“⊙”如下,对任意的a=(m,n),b p,q)=
(,令a ⊙b mq np =-,下面说法错误的是( )
A.若a 与b 共线,则a ⊙b 0=
B. a ⊙b = b ⊙a
C.对任意的R λ∈,有()a λ⊙b = (a λ⊙)b
D. (a ⊙b )2222()a b a b +⋅=
【命题立意】本题在平面向量的基础上,加以创新,属创新题型,考查平面向量的基础知识以及分析问题、解决
问题的能力.
【思路点拨】根据所给定义逐个验证.
【规范解答】选B ,若a 与b 共线,则有a ⊙b 0mq np =-=,故A 正确;因为b ⊙a pn qm =-,,而a ⊙b mq np =-,所以有a ⊙b ≠ b ⊙a ,故选项B 错误,故选B.
【方法技巧】自定义型信息题
1、基本特点:该类问题的特点是背景新颖,信息量大,是近几年高考的热点题型.
2、基本对策:解答这类问题时,要通过联想类比,仔细分析题目中所提供的命题,找出其中的相似性和一致性
二、与平面向量数量积有关的问题
解题技巧:与平面向量数量积有关的问题
1.解决垂直问题:121200,a b a b x x y y a b ⊥⇔=⇔+=其中、均为非零向量。这一条件不能忽视。
2.求长度问题:2||a a a =,特别地2211221212(,),(,),||()()A x y B x y AB x x y y =-+-则。
3.求夹角问题:求两非零向量夹角的依据
1212
2
22
21122cos(,).||||x x y y a b a b a b x y x y +==++
例2:1.(2010·湖南高考理科·T4)在Rt ABC ∆中,C ∠=90°AC=4,则AB AC ⋅等于( )
A 、-16
B 、-8
C 、8
D 、16
【命题立意】以直角三角形为依托,考查平面向量的数量积,基底的选择和平面向量基本定理.
【思路点拨】由于C ∠=90,因此选向量CA ,CB 为基底.
【规范解答】选D .AB AC ⋅=(CB-CA)·(-CA)=-CB ·CA+CA 2=16.
【方法技巧】平面向量的考查常常有两条路:一是考查加减法,平行四边形法则和三角形法则,平面向量共线定理.二是考查数量积,平面向量基本定理,考查垂直,夹角和距离(长度).
2. (2010·广东高考文科·T5)若向量a =(1,1),b =(2,5),c =(3,x)满足条件(8a —b )·c =30,则x=( )
A .6
B .5
C .4
D .3
【命题立意】本题考察向量的坐标运算及向量的数量积运算.
【思路点拨】 先算出8a b -,再由向量的数量积列出方程,从而求出.x
【规范解答】选C . 8a b -8(1,1)(2,5)(6,3)=-=,所以(8)(6,3)(3,)a b c x -⋅=⋅
30=. 即:18330x +=,解得:4x = ,故选C .
三、向量与三角函数的综合
例3.在直角坐标系
)..20)(,sin (),0,8(),2,1(,R a ∈≤
≤-=t t k B A xOy πθθ又点已知向量中
(I )若OB AB OA AB 求向量且|,|||,=⊥a ; (II )若向量a 与向量AB 共线,当.,4sin ,4OB OA t k ⋅>求时取最大值为且θ
【解析】(1)028sin ,),,8sin (=++-∴⊥-=t k AB t k AB θθa …………2分 又2
2)8sin (64|,|||t k AB OA +-=∴=θ 解得4016540165sin sin 55,8585
55k k t t θθ⎧⎧+-==⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎪⎪==-⎪⎪⎩⎩
或 ………………4分 4016585()OB +∴=或4016585OB -= …………6分 (II )16sin 2,+-=∴θk t AB 共线与向量a ………………8分
k
k k k t 32)4(sin 2sin )16sin 2(sin 2+--=+-=∴θθθθ k
t k k k 32sin ,4sin ,140,4取最大值为时又θθ=∴<<∴> …………10分
)8,4(,6,8,432====OB k k πθ此时得由 (8,0)(4,8)32OA OB ∴⋅=⋅= ………………12分 注:向量与三角函数的综合,实质上是借助向量的工具性。(1)解决这类问题的基本思路方法是将向量转化为代数运算;(2)常用到向量的数乘、向量的代数运算,以及数形结合的思路。
例4.(2010·重庆高考理科·T2)已知向量a ,b 满足0,1,2a b a b •===,则2a b -=( )
A .0
B .22
C .4
D .8 【命题立意】本小题考查向量的基础知识、数量积的运算及性质,考查向量运算的几何意义,考查数形结合的思想方法.
【思路点拨】根据公式2
a a =进行计算,或数形结合法,根据向量的 三角形法则、平行四边形法则求解. 【规范解答】选B (方法一)222
242a b a b a a b b -=-=-⋅+2() 40422=-+=;(方法二)数形结合法:由条件0a b •=知,以向量
a ,
b 为邻边的平行四边形为矩形,又因为1,2a b ==,所以2=2a ,
则2a b -是边长为2的正方形的一条对角线确定的向量,其长度为22,如图所示.
【方法技巧】方法一:灵活应用公式2
a a =, 方法二:熟记向量0a
b a b ⊥⇔•=及向量和的三角形法则
例5.(2010·全国高考卷Ⅱ理科·T8)△ABC 中,点D 在
边AB 上,CD 平分∠ACB ,若CB = a ,
CA = b , 1,2a b ==, 则CD =( )
(A )13a + 23b (B )23a +13b (C )35a +45b (D )45a +35
b 【命题立意】本题考查了平面向量基本定理及三角形法则的知识。
【思路点拨】运用平面向量三角形法则解决。由角平分线性质知DB:AD= CB:CA =1:2
这样可以用向量a , b 表示CD 。
【规范解答】 选B ,由题意得AD:DB=AC ;CB=2:1,AD=32AB,所以CD =CA +AD =b +23
AB =a +13
b 【方法技巧】角平分线性质、平面向量基本定理及三角形法则
例6.(2010·浙江高考文科·T13)已知平面向量,,1,2,(2),αβαβααβ==⊥-则2αβ+的值是 。