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高考中的平面向量问题
天津四中 李 晖
近几年来,平面向量成为高考考查的重点,分值逐年增加。考查地重点一方面是平面向量的基本概念及基本运算能力;另一方面平面向量的坐标运算和平面向量的数量积的概念、性质及运算律也是考查的重点。向量是一个有“形”的几何量,因此,在研究与向量相关的问题时,一定要结合图形进行分析、判断和求解,这是研究平面向量问题的重要方法和技巧。
OABMP图11.(2006年湖南卷·理15) 如图1, , 点在由射线, 线段及的延长线围成的区域内(不含边界)运动, 且,则的取值范围是__________;当时,的取值范围是__________.
O
A
B
M
P
图1
解析:依题意,在射线OM上取
由平行四边形法则,可得到,
其中,
则
令,则,由此可得
当时,
说明:本题主要考查平面向量的基本定理,同时,要利用实数与向量的积的概念结合图形分析实数m和n的取值范围,从而求出x和y的取值范围。
2.(2006年陕西卷·理9) 已知非零向量 eq \o(AB,\s\up6(→))与 eq \o(AC,\s\up6(→))满足( eq \f(\o(AB,\s\up5(→)),|\o(AB,\s\up5(→))|) + eq \f(\o(AC,\s\up5(→)),|\o(AC,\s\up5(→))|) )· eq \o(BC,\s\up6(→))=0且 eq \f(\o(AB,\s\up5(→)),|\o(AB,\s\up5(→))|) · eq \f(\o(AC,\s\up5(→)),|\o(AC,\s\up5(→))|) = eq \f(1,2) , 则△ABC为( )
A.三边均不相等的三角形 B.直角三角形
AB
A
B
C
解析:,可知
由向量的数量积的定义可知,
,得到+=0
所以,cosC-cosB=0,其中B,C为△ABC内角,则∠C=∠B
故△ABC为等腰三角形;
又由
综上所述,可知△ABC为等边三角形.
说明:本题主要考查向量的数量积和向量的夹角,在两个向量的数量积的运算中一定要注意夹角,必须是两个向量有共同的起点时所构成的角.
3.(2006年浙江卷·理13)设,,满足,,,若,则的值为 .
解析:[方法1]由,可知即
由此可得,故;
又,故.
OABC[方法2]依题意构图如右,令,,其中作平行四边形ABCD
O
A
B
C
,即,
由于,则∠AOB=90O,即平行四边形ABCD为矩形,
又由于,则,所以四边形ABCD为正方形。
∴,,从而.
说明:主要考查平面向量的性质和运算法则,以及基本运算技能,要求考生掌握平面向量的和,差,数乘和内积的运算法则,理解其直观的几何意义,并能正确地进行运算.
4.(2003年天津卷·理4) O是平面上一定点,A、B、C是平面上不共线的三点,动点P满足,则点P的轨迹一定通过△ABC的( )
(A)外心 (B)内心 (C)重心 (D)垂心
解析:(方法1)当λ0时,因为
所以,
得到,所以
因为A、B、C三点不共线,所以AP平分∠BAC
得到点P的轨迹一定通过△ABC的内心. 故答案为B
ABCB1C
A
B
C
B1
C1
P
P1
O
则动点P满足.
所以,点P的轨迹是由点A出发的射线AP1.
由于,且∥,
所以AP1平分∠BAC.
因此,点P的轨迹一定通过△ABC的内心.故答案为B.
5.(2002年—文(12),理(10))平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知两点,,若点C满足,其中,且,则点C的轨迹方程为( ).
(A) (B)
(C) (D)
解析:[方法1]设,由题意.
于是,①+②×2得.
于是点的轨迹方程为.
[方法2]已知不共线,有,且其中.
因此点在两点确定的直线上,利用两点式直线方程公式立即有
,即.故选D.
6.(2006年辽宁卷·理12)设,,,点是线段上的一个动点,,若,则实数的取值范围是( )
xyOABP(x,1-x)(A)
x
y
O
A
B
P(x,1-x)
解析:如右图所示设P(x,1-x)(0≤x≤1),则由
得到(x,1-x)(-1,1)≥(1-x,x-1)(-x,x),整理得:2x2≤1,
所以,又由,即(x-1,1-x)=λ(-1,1),
故,故选择B.
说明:从向量的定义可以看出向量既有代数特征又有几何特征,因此借助于向量,我们可以将某些代数问题转化为几何问题,又可将几何问题转化为代数问题,故向量能起到数形结合的桥梁作用,突出数形结合的数学思想。
在解决有关向量的问题时,一是要善于运用向量的平移、伸缩、合成、分解等变换,
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