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文档简介

1、标准实用平面向量易错题解析1.你熟悉平面向量的运算(和、差、实数与向量的积、数量积)、运算性质和运算的几何意义吗?| a |22x2y 2 )2.你通常是如何处理有关向量的模(长度)的问题?(利用a ; | a |3. 你知道解决向量问题有哪两种途径?(向量运算;向量的坐标运算)4. 你弄清“ a bx1 x2y1 y2 0 ”与“ a/ bx1 y2 x2 y1 0 ”了吗? 问题 :两个向量的数量积与两个实数的乘积有什么区别?( 1) 在实数中:若 a0,且 ab=0, 则 b=0, 但在向量的数量积中,若 a0 ,且 a b0 ,不能推出 b0 .( 2)已知实数 a, b,c, (bo

2、) ,且 abbc ,则 a=c, 但在向量的数量积中没有a bbca c .( 3)在实数中有 (a b)c a (bc) ,但是在向量的数量积中 ( a b) ca( bc ) ,这是因为左边是与 c 共线的向量,而右边是与a 共线的向量 .5. 正弦定理、余弦定理及三角形面积公式你掌握了吗?三角形内的求值、化简和证明恒等式有什么特点?1. 向量有关概念 :( 1)向量的概念 :既有大小又有方向的量,注意向量和数量的区别。向量常用有向线段来表示,注意不能说向量就是有向线段,为什么?(向量可以平移)。如已知 A( 1,2 ), B( 4,2 ),则把向量AB 按向量 a ( 1,3 )平移后

3、得到的向量是_(答:( 3,0 )( 2)零向量 :长度为0 的向量叫零向量,记作:0 ,注意 零向量的方向是任意的;( 3)单位向量 :长度为一个单位长度的向量叫做单位向量( 与 AB 共线的单位向量是AB ) ;| AB|( 4)相等向量 :长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量,相等向量有传递性;( 5)平行向量(也叫共线向量) :方向相同或相反的非零向量 a 、 b 叫做平行向量,记作: a b ,规定零向量和任何向量平行 。 提醒 :相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念:两个向量平行包含两个向量共线,但两条直线平行不包含两条直线重

4、合; 平行向量无传递性!(因为有 0 ) ;三点A、 B、C 共线AB、AC 共线;( 6)相反向量 :长度相等方向相反的向量叫做相反向量。a 的相反向量是a 。如下列命题:( 1)若 ab ,则 ab 。( 2)两个向量相等的充要条件是它们的起点相同,终点相同。( 3)若 ABDC,则 ABCD是平行四边形。( 4)若 ABCD是平行四边形, 则 ABDC 。( 5)若 a bb,c,则 ac 。( 6)若 a / b,b / c ,则 a / c 。其中正确的是_(答:( 4)( 5)2. 向量的表示方法 :( 1)几何表示法:用带箭头的有向线段表示,如AB ,注意起点在前,终点在后;(

5、2)符号表示法:用一个小写的英文字母来表示,如a , b , c 等;( 3)坐标表示法:在平面内建立直角坐标系,以与x 轴、 y 轴方向相同的两个单位向量i , j 为基底,则平面内的任一向量a 可表示为a xi y jx, y ,称x, y 为向量 a 的坐标, a x, y 叫做向量 a 的坐标表示。如果向量的起点在原点 ,那么向量的坐标与向量的终点坐标相同。a3. 平面向量的基本定理e和e2 是同一平面内的两个不共线向量,那么对该平面内的任一向量,:如果1有且只有一对实数1 、2 ,使 a1 e122 e 。文案大全标准实用如( 1)若 a(1,1),b(1, 1),c( 1,2) ,

6、则 c_(答: 1 a3 b );(2)下列向量组中,能作为22平面内所有向量基底的是A.e1(0,0), e2(1, 2) B.e1( 1,2), e2(5,7) C.e1(3,5), e2(6,10)D.e1(2,3),e2( 1 ,3 ) ( 答 : B);( 3 ) 已 知 AD, BE 分 别 是 ABC 的 边 B C, A C上 的 中 线 , 且24ADa, BEb , 则 BC 可用向量 a, b 表示为 _(答: 2 a4 b );( 4)已知 ABC 中,点 D 在 BC 边上,33且 CD2 DB , CDr ABs AC ,则 rs 的值是 _(答: 0)4. 实数与

7、向量的积:实数与向量a 的积是一个向量,记作a ,它的长度和方向规定如下:1aa , 2 当>0 时,a 的方向与 a 的方向相同,当<0 时,a 的方向与 a 的方向相反,当 0 时,a0 ,注意 :a 0。5. 平面向量的数量积 :( 1)两个向量的夹角 :对于非零向量a , b ,作 OA a, OBb ,AOB0称为向量 a , b 的夹角,当 0 时, a , b 同向,当时, a , b 反向,当2时,a , b 垂直。( 2)平面向量的数量积 :如果两个非零向量 a , b ,它们的夹角为,我们把数量 | a |b | cos叫做a 与 b 的数量积(或内积或点积),

8、记作: ab ,即 ab a b cos。规定:零向量与任一向量的数量积是0,注意数量积是一个实数,不再是一个向量 。如( 1) ABC中, | AB |3,| AC | 4,| BC |5 ,则 AB BC _(答: 9);(2)已知 a(1,11a kb ,dab , c 与 d 的夹角为,), b(0,), c224则 k 等于 _(答: 1);(3)已知 a 2, b5, a b3,则 ab 等于 _(答:23 );( 4)已知 a,b 是两个非零向量,且 aba b ,则 a与ab 的夹角为 _(答: 30)( 3) b 在 a 上的投影 为 | b | cos ,它是一个实数,但不

9、一定大于0。 如已知 | a |3 , | b |5 ,且a b12 ,则向量 a 在向量 b 上的投影为 _(答:12 )5( 4) ab 的几何意义 :数量积 ab 等于 a 的模 | a |与 b 在 a 上的投影的积。( 5)向量数量积的性质:设两个非零向量a , b ,其夹角为,则:a ba b0 ;当 a , b 同向时, a2aa2, a2b b a b ,特别地, aaa ;当 a 与 b 反向时, a a b ;当为锐角时, ab 0,且 a、b 不同向, a b0 是为锐角的必要非充分条件;当为钝角时, a b 0,且 a、b 不反向, a b0 是为钝角的必要非充分条件;

10、非零向量 a , b 夹角的计算公式: cosab;| ab | | a | b |。 如( 1)已知 a(,2) ,a bb(3,2) ,如果 a 与 b 的夹角为锐角, 则 的取值范围是 _(答:4或0 且1);( 2)33已知OFQ 的面积为 S ,且 OFFQ 1,若1S3的取值范围是 _,则 OF,FQ 夹角22文案大全标准实用(答:(4,)); (3 ) 已 知 a(c oxs , xs i bn ) , y ( ca y 与 b之间有关系式3ka b3 akb ,其中 k0 ,用 k 表示 a b ;求 a b 的最小值,并求此时 a 与 b 的夹角的大小(答: a bk 21

11、(k0) ;最小值为1 ,60)4k26. 向量的运算 :( 1)几何运算 :向量加法:利用“平行四边形法则”进行,但“平行四边形法则”只适用于不共线的向量,如此之外,向量加法还可利用“三角形法则”:设 ABa, BCb ,那么向量AC 叫做 a 与 b 的和,即a b AB BCAC;向量的减法:用“三角形法则”:设 ABa, ACb, 那么a b AB ACCA ,由减向量的终点指向被减向量的终点。 注意:此处减向量与被减向量的起点相同。如( 1)化简: ABBCCD _;AB AD DC_; ( AB CD ) (ACBD)_(答: AD ; CB ;0 );( 2)若正方形ABCD 的

12、边长为,a, BCb, ACc,则| abc |(答:2 2);( )若O是 ABC1 AB_3所在平面内一点, 且满足 OBOCOBOC2OA ,则ABC 的形状为 _(答:直角三角形);( 4)若 D 为 ABC 的边 BC 的中点, ABC 所在平面内有一点P ,满足PABP CP0,设| AP|,|PD|则的值为 _(答: 2);( 5)若点 O 是 ABC 的外心,且 OAOBCO0 ,则 ABC 的内角 C 为 _(答: 120 );( 2)坐标运算 :设 a (x1, y1), b (x2 , y2) ,则: 向量的加减法运算 : ab ( xx, yy) 。如( 1)已知点A(

13、2,3), B(5,4) , C(7,10) ,若1212AP ABAC (R) ,则当 _ 时,点 P 在第一、三象限的角平分线上(答:1 );( 2)已知2A(2,3), B(1,4), 且 1AB(sin x,cos y), x, y(, ) ,则 xy(答:或);( 3)已知作22262用在点 A(1,1)的三个力 F1(3,4), F2(2,5), F3(3,1) ,则合力 FF1F2 F3 的终点坐标是(答:( 9,1 ) 实数与向量的积 : ax1 , y1x1,y1。若 A( x1 , y1), B( x2 , y2 ) ,则 ABx2x1, y2y1 ,即一个向量的坐标等于表

14、示这个向量的有向线段的终点坐标减去起点坐标。如设 A(2,3), B(1,5),且AC1AB, ADC D的坐标分别是33AB,则 、_(答: (1,11),(7,9) );3 平面向量数量积 : abx x2y y 。如 已知向量 a ( sinx , cosx ) , b ( sinx ,sinx ) , c112( 1,0)。( 1)若 x,求向量a 、 c 的夹角;( 2)若 x 3 , ,函数 f (x)ab 的最大值384为1,求的值(答: (1)150;(2) 1或21);22 向量的模 : | a |x2y2 , a2| a |2x2y2 。 如已知 a,b 均为单位向量,它们

15、的夹角为60 ,那么 | a 3b | _(答:13 ); 两点间的距离 :若 A x1 ,y1 ,Bx 2 ,y 2,则| AB|x222x1y2 y1。如如图,在平面斜坐标系 xOy 中, xOy60,平面上任一点P 关于斜坐标系的斜坐标是这样定义文案大全标准实用的:若 OPxe1ye2 ,其中 e1 , e2分别为与 x 轴、 y 轴同方向的单位向量,则P 点斜坐标为 ( x, y) 。(1)若点 P 的斜坐标为(2, 2),求 P 到 O的距离 PO;( 2)求以 O为圆心, 1 为半径的圆在斜坐标系xOy中的方程。(答:( 1) 2;( 2) x2y 2xy10);7. 向量的运算律

16、:( 1 )交换律:abba ,aa , ab ba ; (2)结合律:a b ca bc, a b c a b c,a ba bab;(3)分配律:aa, aa ba, b a b c a cb c。如下列命题中:a ( b c ) a b a c ; a (b c )(a b) c ; (a b)2| a |220;若 a bc b, 则 ac ; a22a bb2 | a | | b | b | ; 若 a b0,则 a 0 或 ba ;22222aa (a b) 2ab)22ab。其中正确的是 _(答:)b; (aab提醒:( 1)向量运算和实数运算有类似的地方也有区别:对于一个向量等

17、式,可以移项,两边平方、两边同乘以一个实数,两边同时取模,两边同乘以一个向量,但不能两边同除以一个向量,即两边不能约去一个向量, 切记两向量不能相除( 相约 ) ;( 2)向量的“乘法”不满足结合律,即 a(bc)( a b)c ,为什么?8. 向量平行 ( 共线 ) 的充要条件 : a / bab( a b)2(| a | b |)2x1 y2 y1x2 0。如 (1)若向量 a ( x,1),b(4, x) ,当x _ 时 a 与 b 共线且方向相同(答:2);( 2 )已知a(1,1),b(4,x), u a2b, v2ab, 且 u / v , 则x _ ( 答 : 4 );( 3 )

18、 设PA(k,12), PB(4,5), PC(10,k) ,则 k_时, A,B,C 共线(答: 2 或 11)9. 向 量 垂 直 的 充 要 条 件 : a ba b 0 |a b | | a b |x1 x2 y1 y20.特别地A BA CA BA C已知OA (1,2), OB(3,m) ,若 OAOB ,则(答:()(。如(1)m)A BA CA BA C3 );( 2)以原点 O和 A(4,2)为两个顶点作等腰直角三角形OAB, B90 ,则点 B 的坐标是 _ (答:2(1,3) 或(3 , 1 );( 3 )已知 n( a, b),向量 nm ,且 nm ,则 m 的坐标是

19、 _ (答:(b, a)或 ( b,a) )10. 线段的定比分点 :(教材未有内容,适度补充)( 1)定比分点的概念:设点P 是直线P1 P2 上异于P1 、 P2 的任意一点,若存在一个实数,使PPPP2,则叫做点 P 分有向线段PP所成的比, P 点叫做有向线段PP的以定比为的定比分点;12121( 2)的符号与分点 P 的位置之间的关系:当 P点在线段 P 1P2上时>0;当 P点在线段 P 1 P2的延长线上时< 1;当 P 点在线段 P 2 P1的延长线上时10 ;若点 P 分有向线段 1 2所成PP的比为,则点 P 分有向线段 P P 所成的比为1 。如 若点 P 分

20、 AB 所成的比为3 ,则 A分 BP 所成的比为214_ (答:7 )3( 3)线段的定比分点公式:设 P1( x1 , y1 ) 、 P2 ( x2 , y2 ) , P( x, y) 分有向线段 PP12 所成的比为,则x1x2xx1x2x21 1 时,就得到线段 P1 P 2 的中点公式,特别地,当y1y2。在使用定比分点的坐y1yyy221文案大全标准实用标公式时,应明确 ( x, y) , ( x1 , y1 ) 、 ( x2 , y2 ) 的意义,即分别为分点,起点,终点的坐标。在具体计算时应根据题设条件, 灵活地确定起点, 分点和终点, 并根据这些点确定对应的定比。如( 1)若

21、 M( -3 ,-2 ),N( 6, -1 ),且 MP1 MN,则点 P 的坐标为 _(答: ( 6, 7 ) );( 2)已知 A( a,0), B(3,2a) ,33直线 y1 ax 与线段 AB 交于 M ,且 AM2MB ,则 a 等于 _(答:或)211. 向量中一些常用的结论 :( 1)一个封闭图形首尾连接而成的向量和为零向量,要注意运用;( 2) | a |b | ab | a | b |,特别地,当a、b 同向或有0| ab | | a | b | a | | b | | a b | ; 当 a、b 反 向 或 有 0| ab | | a | |b | | |a |b| |

22、| a| b ;| 当 a、b 不 共 线|a| b| a| b| a|( 这些和实数比较类似).b|(3 )在ABC中, 若 A x1 , y1, B x2 , y2, C x3 , y3,则其重心的坐标为Gx1x2x3 ,y1y2y3。 如若 ABC 的三边的中点分别为(2, 1)、( -3 , 4)、(-1,-1 ),33则 ABC的重心的坐标为 _(答: (2,4) );1G 为33ABC 的重ABC 的重心,特别地为心;PG3(PAPBPC)PA PBPC 0PPA PBPB PCPC PAP 为ABC 的垂心;向量( ABAC )(0) 所在直线过ABC 的内心 ( 是BAC 的角

23、平分线所在直线) ;|AB| AC| AB|PC| BC|PA|CA | PB0PABC 的内心;( 3)若 P 分有向线段 PP 所成的比为,点M 为平面内的任一点,则MP1MP2,特别地 P12MP1为 PP12 的中点MPMP12MP2 ;A、B、 CPAPBPC(4)向量PA、PB、PC中三终点共 线存在实数 、使 得且1. 如平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知两点 A(3,1), B(1,3),若点C 满足OC1 OA2OB,其中1 ,2R 且 121, 则点 C 的轨迹是 _(答:直线 AB)例题 1已知向量 acos3x,sin3x , bcosx ,sin x, 且 x0,

24、求22222(1)a b 及 ab ;(2)若 fxab2ab 的最小值是3, 求实数的值 .2错误分析 :(1) 求出 ab =22cos2x 后 , 而不知进一步化为2cos x , 人为增加难度 ;(2)化为关于 cosx 的二次函数在 0,1的最值问题 , 不知对对称轴方程讨论 .答案 : (1)易求 abcos2x ,ab = 2 cos x ;(2)f xab2ab = cos2x2 2cos x = 2cos2 x4 cosx1文案大全标准实用=2 cos2221xx0,cosx0,12从而:当0时 ,fx min1与题意矛盾 ,0不合题意 ;当 01时 ,f x min2213

25、 ,1;22当1时 ,fx min143 ,解得5, 不满足1;28综合可得 :实数的值为 1.2例题 2 在 ABC中,已知 AB2,3 , AC1,k, 且ABC 的一个内角为直角, 求实数 k 的值 .错误分析 : 是自以为是 , 凭直觉认为某个角度是直角,而忽视对诸情况的讨论 .答案 : (1)若BAC90 ,即 ABAC,故AB AC0 ,从而 23k0, 解得 k2;3(2)若BCA90,即BCAC ,也就是 BCAC0,而BCACAB1, k3 ,故1k k30 , 解得 k3132;(3)若ABC90,即BCAB ,也就是BCAB0,而 BC1, k3, 故2 3 k30 ,

26、解得 k11 .3综合上面讨论可知, k2或 k313或 k11 .323例题 4 已知向量 m=(1,1) ,向量 n 与向量 m夹角为 3,且 m · n =-1 ,4(1) 求向量 n ;(2) 若向量 n 与向量 q =(1,0)的夹角为,向量 p =(cosA,2cos2 c ) ,其中 A、 C 为 ABC的内角,且 A、 B、22C依次成等差数列,试求n + p 的取值范围。解: (1) 设 n =(x,y)文案大全标准实用则由 < m , n >= 3得: cos< m, n >= mn =x yy224mn2x 22由 m· n =

27、-1 得 x+y=-1x0x1联立两式得或y n =(0,-1) 或 (-1,0)y10(2) < n , q >=2得 n · q =0若 n =(1,0)则 n · q =-1 0 故 n(-1,0) n =(0,-1) 2B=A+C, A+B+C=B= C=2A332c1 ) =(cosA,cosC)n + p =(cosA,2cos2 n + p =cos2 Acos2 C =1 cos 2 A1cos 2C =cos 2 Acos2C1222cos 2 A42 A)cos(=312cos2Acos2 A313cos(2A)sin 2Acos2 Asin

28、 2A=221 =221 =23122 0<A< 2 0<2A< 42 A5-1<cos(2A+3)< 1333332 n + p(2,5 )22例题 5已知函数 f(x)=m x-1 (mR 且 m 0) 设向量 a (1, cos2) , b ( 2,1), c(4 sin ,1) , d(1 sin ,1) ,2当(0 ,) 时,比较 f( ab ) 与 f( cd ) 的大小。4解: a b =2+cos2, cd =2sin2+1=2-cos2f(ab )=m 1+cos22, f(cd )=m 1-cos22=2mcos=2msin于是有 f(a

29、b )-f(c2-sin2d )=2m(cos)=2mcos2(0,4) 2(0,) cos2 >02当 m>0时, 2mcos2 >0,即 f( ab )>f(cd )文案大全标准实用当 m<0时, 2mcos2 <0,即 f(ab )<f( c d )例题 6已知A、B、C为ABC的内角,且f(A 、B)=sin 22A+cos22B-3 sin2A-cos2B+2(1) 当 f(A 、 B) 取最小值时,求C(2) 当 A+B=时,将函数 f(A 、 B) 按向量 p 平移后得到函数f(A)=2cos2A 求 p2解: (1) f(A、 B)=(

30、sin22A-3 sin2A+3 )+(cos 22B-cos2B+ 1 )+144=(sin2A-3 ) 2+(sin2B-1)2+122当 sin2A=3 ,sin2B=1 时取得最小值,22 A=30 或 60 , 2B=60 或 120C=180-B-A=120 或 90(2) f(A、 B)=sin22)-) 22A+cos 2(A3 sin 2 Acos 2(A22=22sin 2Acos23 sin 2Acos2A2A=2 cos(2 A)32 cos(2 A3 ) 333p = (2k ,3)3例题 7 已知向量 a(mx 2 ,1), b(1, x)( m为常数),且 a ,

31、 b 不共线, 若向量 a , b 的夹角落 < a ,mx1b >为锐角,求实数x 的取值范围 .解:要满足 < a , b>为锐角只须ab >0 且ab (R )mx2mx 2mx2xx0ab =x =mx1=mxmx11即x (mx-1) >01°当 m > 0时 x<0 或 x2° m<0时, x ( -mx+1) <03° m=0时只要 x<01m,x1 或 x 0m综上所述: x > 0时, x(,0)( 1 ,)x = 0时, x(,0)mx < 0时, x(,1 )(0,)m文案大全标准实用例题 8已知 a=( cos ,sin ), b=( cos ,sin ),a 与 b 之间有关系 |k a+b|=3 | a kb| ,

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