题型1:数量积的概念

例1.判断下列各命题正确与否:

(1)

(2)

(3)若,则

(4)若,则当且仅当时成立;

(5)对任意向量都成立;

(6)对任意向量,有

解析:(1)错;(2)对;(3)错;(4)错;(5)错;(6)对。

点评:通过该题我们清楚了向量的数乘与数量积之间的区别于联系,重点清楚为零向量,而为零。

例2.(1)(2002上海春,13)若为任意向量,m∈R,则下列等式不一定成立的是(   )

A.          B.

C.m()=m+m          D.

(2)(2000江西、山西、天津理,4)设是任意的非零平面向量,且相互不共线,则

①(·)-(·)=  ②||-||<||  ③(·)-(·)不与垂直

④(3+2)(3-2)=9||2-4||2中,是真命题的有(   )

A.①②             B.②③             C.③④             D.②④

解析:(1)答案:D;因为,而;而方向与方向不一定同向。

(2)答案:D①平面向量的数量积不满足结合律。故①假;②由向量的减法运算可知||、||、||恰为一个三角形的三条边长,由“两边之差小于第三边”,故②真;③因为[(·)-(·)]·=(·)·-(·)·=0,所以垂直.故③假;④(3+2)(3-2)=9··-4·=9||2-4||2成立。故④真。

点评:本题考查平面向量的数量积及运算律,向量的数量积运算不满足结合律。

题型2:向量的夹角

例3.(1)(06全国1文,1)已知向量满足,且,则的夹角为(   )

A.        B.      C.      D.

(2)(06北京文,12)已知向量=(cos,sin),=(cos,sin),且,那么的夹角的大小是           

(3)已知两单位向量的夹角为,若,试求的夹角。

(4)(2005北京3)| |=1,|  |=2,= + ,且,则向量的夹角为     (   )

    A.30°          B.60°          C.120°         D.150°

解析:(1)C;(2)

(3)由题意,,且的夹角为

所以,

同理可得

的夹角,

(4)C;设所求两向量的夹角为

      

     即:

所以

点评:解决向量的夹角问题时要借助于公式,要掌握向量坐标形式的运算。向量的模的求法和向量间的乘法计算可见一斑。对于这个公式的变形应用应该做到熟练,另外向量垂直(平行)的充要条件必需掌握。

例4.(1)(06全国1理,9)设平面向量的和。如果向量,满足,且顺时针旋转后与同向,其中,则(   )

A.-++=           B.-+=

C.+-=            D.++=

(2)(06湖南理,5)已知 且关于的方程有实根, 则的夹角的取值范围是(   )

A.       B.     C.       D.

解析:(1)D;(2)B;

点评:对于平面向量的数量积要学会技巧性应用,解决好实际问题。

题型3:向量的模

例5.(1)(06福建文,9)已知向量的夹角为等于(  )

  A.5  B.4  C.3  D.1

(2)(06浙江文,5)设向量满足,,则(  )

A.1         B.2         C.4        D.5

解析:(1)B;(2)D;

点评:掌握向量数量积的逆运算,以及

例6.已知=(3,4),=(4,3),求x,y的值使(x+y)⊥,且|x+y|=1。

解析:由=(3,4),=(4,3),有x+y=(3x+4y,4x+3y);

又(x+y)⊥(x+y=03(3x+4y)+4(4x+3y)=0;

即25x+24y=0            ①;

又|x+y|=1x+y2=1;

(3x+4y)2+(4x+3y)2=1;

整理得25x2+48xy+25y2=1即x(25x+24y)+24xy+25y2=1   ②;

由①②有24xy+25y2=1        ③;

将①变形代入③可得:y

再代回①得:

点评:这里两个条件互相制约,注意体现方程组思想。

题型4:向量垂直、平行的判定

例7.(2005广东12)已知向量,且,则   

解析:∵,∴,∴,∴

例8.已知,按下列条件求实数的值。(1);(2)

解析:

(1)

(2)

点评:此例展示了向量在坐标形式下的平行、垂直、模的基本运算。

题型5:平面向量在代数中的应用

例9.已知。

   分析:,可以看作向量的模的平方,而则是的数量积,从而运用数量积的性质证出该不等式。

   证明:设

   则

点评:在向量这部分内容的学习过程中,我们接触了不少含不等式结构的式子,如等。

例10.已知,其中。

   (1)求证:与互相垂直;

   (2)若与()的长度相等,求。

   解析:(1)因为

   所以与互相垂直。

   (2),

   ,

   所以,

   ,

   因为,

   所以,

   有,

   因为,故,

   又因为,

所以。

点评:平面向量与三角函数在“角”之间存在着密切的联系。如果在平面向量与三角函数的交汇处设计考题,其形式多样,解法灵活,极富思维性和挑战性。若根据所给的三角式的结构及向量间的相互关系进行处理。可使解题过程得到简化,从而提高解题的速度。

题型6:平面向量在几何图形中的应用

例11.(2002年高考题)已知两点,且点P(x,y)使得成公差小于零的等差数列。

(1)求证

(2)若点P的坐标为,记的夹角为,求

解析:(1)略解:,由直接法得

(2)当P不在x轴上时,

所以,当P在x轴上时,,上式仍成立。

图1

点评:由正弦面积公式得到了三角形面积与数量积之间的关系,由面积相等法建立等量关系。

例12.用向量法证明:直径所对的圆周角是直角。

已知:如图,AB是⊙O的直径,点P是⊙O上任一点(不与A、B重合),求证:∠APB=90°。

证明:联结OP,设向量,则

,即∠APB=90°。

点评:平面向量是一个解决数学问题的很好工具,它具有良好的运算和清晰的几何意义。在数学的各个分支和相关学科中有着广泛的应用。

题型7:平面向量在物理中的应用

例13.如图所示,正六边形PABCDE的边长为b,有五个力作用于同一点P,求五个力的合力。

解析:所求五个力的合力为,如图3所示,以PA、PE为边作平行四边形PAOE,则,由正六边形的性质可知,且O点在PC上,以PB、PD为边作平行四边形PBFD,则,由正六边形的性质可知,且F点在PC的延长线上。

由正六边形的性质还可求得

故由向量的加法可知所求五个力的合力的大小为,方向与的方向相同。

 0  440294  440302  440308  440312  440318  440320  440324  440330  440332  440338  440344  440348  440350  440354  440360  440362  440368  440372  440374  440378  440380  440384  440386  440388  440389  440390  440392  440393  440394  440396  440398  440402  440404  440408  440410  440414  440420  440422  440428  440432  440434  440438  440444  440450  440452  440458  440462  440464  440470  440474  440480  440488  447090 

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