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1、2022年高考數學一輪總復習 4.2 平面向量的基本定理及其坐標表示教案 理 新人教A版
典例精析
題型一 平面向量基本定理的應用
【例1】如圖?ABCD中,M,N分別是DC,BC中點.已知=a,=b,試用a,b表示,與
【解析】易知=+
=+,
=+=+,
即
所以=(2b-a), =(2a-b).
所以=+=(a+b).
【點撥】運用平面向量基本定理及線性運算,平面內任何向量都可以用基底來表示.此處方程思想的運用值得仔細領悟.
【變式訓練1】已知D為△ABC的邊BC上的中點,△ABC所在平面內有一點P,滿足++=0,則等于( )
A. B.
2、 C.1 D.2
【解析】由于D為BC邊上的中點,因此由向量加法的平行四邊形法則,易知+=2,因此結合++=0即得=2,因此易得P,A,D三點共線且D是PA的中點,所以=1,即選C.
題型二 向量的坐標運算
【例2】 已知a=(1,1),b=(x,1),u=a+2b,v=2a-b.
(1)若u=3v,求x;(2)若u∥v,求x.
【解析】因為a=(1,1),b=(x,1),
所以u=(1,1)+2(x,1)=(1,1)+(2x,2)=(2x+1,3),
v=2(1,1)-(x,1)=(2-x,1).
(1)u=3v?(2x+1,3)=3(2-x,1)
?(2x
3、+1,3)=(6-3x,3),
所以2x+1=6-3x,解得x=1.
(2)u∥v ?(2x+1,3)=λ(2-x,1)
?
?(2x+1)-3(2-x)=0?x=1.
【點撥】對用坐標表示的向量來說,向量相等即坐標相等,這一點在解題中很重要,應引起重視.
【變式訓練2】已知向量an=(cos,sin)(n∈N*),|b|=1.則函數y=|a1+b|2+|a2+b|2+|a3+b|2+…+|a141+b|2的最大值為 .
【解析】設b=(cos θ,sin θ),所以y=|a1+b|2+|a2+b|2+|a3+b|2+…+|a141+b|2=(a1)2+b2+2(cos,s
4、in)(cos θ,sin θ)+…+(a141)2+b2+2(cos,sin)(cos θ,sin θ)=282+2cos(-θ),所以y的最大值為284.
題型三 平行(共線)向量的坐標運算
【例3】已知△ABC的角A,B,C所對的邊分別是a,b,c,設向量m=(a,b),n=(sin B,sin A),p=(b-2,a-2).
(1)若m∥n,求證:△ABC為等腰三角形;
(2)若m⊥p,邊長c=2,角C=,求△ABC的面積.
【解析】(1)證明:因為m∥n,所以asin A=bsin B.
由正弦定理,得a2=b2,即a=b.所以△ABC為等腰三角形.
(2)因為m⊥p,
5、所以m·p=0,即
a(b-2)+b(a-2)=0,所以a+b=ab.
由余弦定理,得4=a2+b2-ab=(a+b)2-3ab,
所以(ab)2-3ab-4=0.
所以ab=4或ab=-1(舍去).
所以S△ABC=absin C=×4×=.
【點撥】設m=(x1,y1),n=(x2,y2),則
①m∥n?x1y2=x2y1;②m⊥n?x1x2+y1y2=0.
【變式訓練3】已知a,b,c分別為△ABC的三個內角A,B,C的對邊,向量m=(2cosC-1,-2),n=(cos C,cos C+1).若m⊥n,且a+b=10,則△ABC周長的最小值為( )
A.10-5
6、 B.10+5
C.10-2 D.10+2
【解析】由m⊥n得2cos2C-3cos C-2=0,解得cos C=-或cos C=2(舍去),所以c2=a2+b2-2abcos C=a2+b2+ab=(a+b)2-ab=100-ab,由10=a+b≥2?ab≤25,所以c2≥75,即c≥5,所以a+b+c≥10+5,當且僅當a=b=5時,等號成立.故選B.
總結提高
1.向量的坐標表示,實際是向量的代數表示,在引入向量的坐標表示后,即可使向量運算完全代數化,將數與形緊密地結合起來.向量方法是幾何方法與代數方法的結合體,很多幾何問題可轉化為熟知的向量運算.
2.向量的運算中要特別注意方程思想的運用.
3.向量的運算分為向量形式與坐標形式.向量形式即平行四邊形法則與三角形法則,坐標形式即代入向量的直角坐標.