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1、周鹏家高级教师名师课堂辅导讲座—高中部分平面向量[考试内容]向量:向量的加法与减法,实数与向量的积。平面向量的坐标表示。线段的定比分点。平面向量的数量积。平面两点间的距离平移。[考试要求]1、理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解共线向量的概念。2、掌握向量的加法和减法。3、掌握实数与向量的积,理解两个向量共线的充要条件。4、了解平面向量的基本定理,理解平面向量的坐标的概念,掌握平面向量的坐标运算。5、掌握平面向量的数量积及其几何意义,了解平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条
2、件。6、掌握平面两点间的距离公式,以及线段的定比分点和中点坐标公式,并且能熟练运用。掌握平移公式。[学习指导]1、本讲重点;向量的概念,加法和减法,共线的充要条件,向量的坐标运算,数量积,垂直的充要条件。定比分点和中点坐标公式,平移公式。2、本讲难点:将重要的概念、公式、条件、方法与几何、解析几何、三角函数、复数等知识的综合运用。3、剖析:向量这部分内容为必修教材中的新增知识。由于其应用的广泛性(如相关学科中的物理等),故引进高中学习,并成为考试的重点,热点之一。尤其是运用向量知识分析解决问题更为人们一致看好
3、,下面着重对应用向量知识,分析解决问题举例如下。[典型例题分析]例1、已知平面内两点A、B的坐标分别为(a,0),(0,a)(其中常数a>0),线段AB上有一动点P,满足AP=tAB,其中(0≤t≤1)求OP·OA的最大值。B(0,a)P(x,a-x)A(a,0)xyO解:如图,设0为坐标原点,A(a,0),B(0,a)由AB=y=-x+a,设P点坐标为(x,a-x)AB=(-a,a),AP=(x-a,a-x);由AP=tAB得x-a=t(-a)a-x=taOA=(a,0)OP=(x,a-x)则OA·OP=a
4、x+0(a-x)=ax=(1-t)a2(0≤t≤1)当t=0时,OA·OP最大=a2。说明:本题主要考查直线方程,向量的数量积,向量的坐标运算,函数的最值。例2、已知两点M(-1,0),N(1,0)且点p使MP·MN,PM·PN,NM·NP成公差小于零的等差数列。(I)点P的轨迹是什么曲线?(II)若点P的坐标为(x0,y0),θ为PM与PN的夹角,求tanθ解:(I)记P(x,y),由M(-1,0),N(1,0)得PM=-MP=(-1-x,-y)PN=-NP=(1-x,-y),MN=-NM=(2,0),所以
5、,MP·MN=2(1+x),PM·PN=x2+y2-1,NM·NP=2(1-x),于是MP·MN,PM·PN,NM·NP是公差小于零的等差数列等价于x2+y2-1=[2(1+x)+2(1-x)]x2+y2=32(1-x)-2(1+x)<0x>0所以,点P的轨迹是以原点为圆心,为半径的右半圆。即(II)点P的坐标为(x0,y0)PM·PN=x02+y02-1=2说明:本题主要考查向量的数量积,二次曲线和等差数列等基础知识,以及综合分析和解决问题的能力。其中向量与解析几何的综合是目前复习中不可忽视的一类题型。向量
6、作为工具性知识与立几,解几的综合体现了现代数学思想,其作用是重大的。例3、在ABC中,A(0,0),B(c,0),C(a,b)则△ABC三条高的交点坐标为。解:设交点M的坐标为M(x,y),依题意AM·BC=0(x,y)·(a-c,b)=0CM·AB=0(x-a,y-b)·(c,0)=0(a-c)x+by=0解得x=ac(x-a)=0y=故填答案(a,)xy(0)ABCM说明:如果AB边不在x轴上,用传统方法求解运算相当繁杂且要考虑斜率不存在的情况,而用向量求解避开了讨论斜率存在与不存在的两种情况,且运算简单
7、,切入点低。例4、椭圆的焦点为F1,F2,点P为其上动点,当∠F1PF2为钝角时,点P横坐标的取值范围是。解:易知F1(-,0),F2(,0)设点P的坐标为(x,y),则∠F1PF2为钝角的充要条件是PF1·PF2<0∵PF1=(--x,0-y),PF2=(-x,0-y)∴(--x)(-x)+(0-y)(0-y)<0即x2-5+y2<0①又因为②故由①,②得说明:本题若用传统方法,可以有几种解法,用向量来解,切入点低,且避免了直线斜率不存在的讨论,今后应注意,向量这一工具性知识在解题过程中的应用。例5、设a=
8、(1+cosα,sinα),b=(1-cosβ,sinβ),c=(1,0),α∈(0,π),β∈(π,2π),a与c的夹角为θ1,b与c的夹角为θ2,且θ1-θ2=,求sin的值。解:a=2cos(cos,sin),b=2sin(sin,cos)∵α∈(0,π),β∈(π,2π)∈(0,),∈(,π)故
9、a
10、=2cos,
11、b
12、=2sin说明:计算两个向量的夹角问题,与三角函数有关,故向量可与三角函数