资料简介
平面向量问题的类型与解法
大家知道,平面向量问题是近几年高考的热点问题之一,每年高考必有一个五分小题,有时
在大题中也会涉及到平面向量的内容。从题型上,以选择题或填空题为主,难度系数为低档
或中档,但近几年有向高档题目发展的趋势。纵观近几年高考试题,归结起来平面向量问题
主要包括:①平面向量几何运算问题;②平面向量坐标运算问题;③平面向量数量积的问题
等几种类型。各种类型问题结构上具有一定的特征,解答方法也各不相同。那么在实际解答
平面向量问题时,到底应该如何抓住问题的结构特征,快捷,准确地给予解答呢?下面通过
典型例题的详细解析,来回答这个问题。
【典例 1】解答下列问题:
1、在 ABC 中,AD 为 BC 边上的中线,E 为 AD 的中点,则 =( )
A - B - C + D +
【解析】
【知识点】①平面向量几何运算的法则与基本方法;②向量共线的充分必要条件;③三角形
一边上中线的定义与性质。
【解题思路】运用向量几何运算的基本方法和三角形一边上中线的性质,结合问题条件求出
向量 关于向量 , 的式子就可得出选项。 A
【详细解答】如图, ABC 中,AD 为 BC 边上的
中线, = - , = - = - E
= + , E 为 AD 的中点, B D C
= = + , = - = - - = - ,
A 正确, 选 A。
2、如图,在正方形 ABCD 中,F 是边 CD 上靠近 D 点的三等分点, A D
连接 BF 交 AC 于点 E,若 =m +n (m,n R),则 m+n E F
的值是( )
A - B C - D B C
【解析】
【知识点】①平面向量几何运算的法则与基本方法;②向量共线的充分必要条件;③正方形
的定义与性质;④方程组的定义与解法。
【解题思路】运用正方形的性质和向量几何运算的基本方法,结合问题条件把 表示成
, 的式子,与已知式子比较得到关于 m,n 的方程组,求解方程组得出 m,n 的值
就可求出 m+n 的值,从而得出选项。
【详细解答】如图, F 是边 CD 上靠近 D 点的三等分点,ABCD 是正方形, =
∆ EB
3
4 AB 1
4 AC 1
4 AB 3
4 AC 3
4 AB 1
4 AC 1
4 AB 3
4 AC
EB AB AC
∆
BC AC AB ∴ AD AC DC AC 1
2
BC 1
2 AC 1
2 AB
∴ AE
1
2 AD 1
4 AC 1
4 AB ⇒ EB AB AE AB 1
4 AC 1
4 AB 3
4 AB 1
4 AC
⇒ ∴
BE AB AC ∈
1
5
1
5
2
5
2
5
BE
AB AC
∴ BC- , = = , = - = - - = - ,
A,E,C 三点共线, 存在实数 ,使 = , = - = - -
=(1- ) - , B,E,F 三点共线, 存在实数 t,使 =t ,
(1- ) - =t( - ), (1- -t) +( t-1) =0, 1- -t=0,
且 t-1=0, = ,t= , = - , =m +n , m=-1,n= ,
m+n=-1+ =- , C 正确, 选 C。
3、如图,在 ABC 中,已知 =- ,P 为 AD 上一点,且满足 =m + ,
则实数 m 的值为( )
A B C D
【解析】
【知识点】①平面向量几何运算的法则与基本方法;②向量共线的充分必要条件;③方程组
的定义与解法。
【解题思路】运用向量几何运算的基本方法,结合问题条件把 表示成 , 的式子,
与已知式子比较得到关于 m,t 的方程组,求解方程组得出 m,t 的值就可求出 m 的值,从
而得出选项。
【详细解答】如图, =- =- , A
= - , = - , A,P, P
D 三点共线, 存在实数 t,使 =t , B D C
- =t( - ), =(1-t) +t = (1-t) + t , =m
+
, (1-t)= ,且 m=t, t=m= , B 正确, 选 B。
4、已知 P 是 ABC 内一点, =2( + ),记 PBC 的面积为 , ABC 的面积
为 ,则 = ;
【解析】
【知识点】①平面向量几何运算的法则与基本方法;②向量共线的充分必要条件;③三角形
面积计算的基本方法;④相似三角形的定义与性质;⑤三角形一边上中线的定义与性质。
AC AB FC 2
3 DC 2
3 AB ⇒ BF BC FC AC AB 2
3 AB AC 5
3 AB
∴ λ EC λ AC ⇒ BE BC EC AC AB
λ AC λ AC AB
∴ BE BF ⇒
λ AC AB AC 5
3 AB ∴ λ AC 5
3 AB ⇒ λ
5
3
∴ λ 2
5
3
5
⇒ BE 3
5 AC AB
BE AB AC ∴ 3
5
⇒ 3
5
2
5
⇒ ∴
∆ BD 1
2 CD CP CA 4
9 CB
2
3
1
3
5
9
1
2
CP CA CB
BD 1
2 CD 1
3 CB
∴ AD CD CA PD CD CP
∴ PD AD ⇒
CD CP CD CA ∴ CP CD CA 2
3 CB CA
CP CA
4
9 CB ∴ 2
3
4
9
⇒ 1
3
⇒ ∴
∆ . AB PB PC ∆ 1S ∆
2S 1
2
S
S【解题思路】运用向量几何运算的基本方法,结合问题条件可知 + 是 ,得到
+ 是连接 AC,BC 中点所在线段的向量,从而推出点 P 是连接 AC,BC 中点所在线
段的中点,利用三角形一边上中线的性质和相似三角形的性质求出 就可得出选项。
【详细解答】如图,分别取 AC,BC 的中点 D,E, A
连接 DE,取 DE 的中点 P,连接 CP,延长 PE 到 F,
使 PE=EF,连接 BF,CF, E 是 BC 的中点, D
BE=CE, 四边形 BPCF 是平行四边形, B E P C
= + , P 是 DE 的中点,PE=EF, F
= = , 点 P 是满足条件的点, = , CDE CAB, = ,
CP 是 CDE 边 DE 上的中线, = = = ,同理可得
= , = = + = + = , = 。
5、(1)已知 G 为 ABC 的重心,过点 G 的直线与边 AB,AC 分别相交于 P,Q,若 =
,则当 ABC 与 APQ 的面积之比为 时,实数 的值为 ;
(2)已知 G 为 ABC 的重心,过点 G 的直线与边 AB,AC 分别相交于 P,Q,若 =
,则 ABC 与 APQ 的面积之比为 。
【解析】
【知识点】①平面向量几何运算的法则与基本方法;②向量共线的充分必要条件;③三角形
重心的定义与性质;④三角形面积计算的基本方法。
【解题思路】(1)根据三角形重心的性质,求出 , ,由 P、G、Q 三点共线,求出
的值(用含 的式子表示),利用三角形面积计算的基本方法把 , 表示出来,结
合 = 就可求出 的值;(2)设 =u,根据三角形重心的性质,求出 ,
,由 P、G、Q 三点共线求出 u 的值,利用三角形面积计算的基本方法把 ,
PB PC 1
2
. AB
PB PC
1
2
S
S
∴
⇒ ∴ PF
PB PC
∴ DE
PF 1
2
. AB ∴
CD
CA
1
2
∆ ∴ CDE
CAB
S
S
∆
∆
1
4
∆ ∴ CPES∆
1
2 CDES∆ ⇒ CPES∆
1
8 CABS∆
1
8 2S
BPES∆
1
8 2S 1S BPCS∆ BPES∆ CPES∆
1
8 2S 1
8 2S 1
4 2S ∴ 1
2
S
S
1
4
∆ AP
λ AB ∆ ∆ 20
9
λ
∆ AP 3
5
AB ∆ ∆
PQ PG AQ
AC
λ ABCS∆ APQS∆
ABC
APQ
S
S
∆
∆
20
9
λ AQ
AC
PQ
PG
ABCS∆ APQS∆表示出来,从而求出 的值。
【详细解答】(1)如图,连接 CG 并延长交边 AB 于点 D,连接 BG 并延长交边 AC 于点
E,
G 是 ABC 的重心, = + =- + , A
= =- + , = - =- D E
+ +(1- ) =( - ) + ,设 P G Q
=t, = + =- +t ,P、G、Q B C
三点共线, 存在实数 u,使 =u - +t
=u[( - ) + ], (- + u- u) +(t- u) =0 - +u - u=0,
u= , t- u=0,
t= , = | || |sin A, = | || |sin A=
| || |sin A, = = , 9( )=20 , 20 -27 +9=0,
= 或 = ;(2)如图,连接 CG 并延长交边 AB 于点 D,连接 BG 并延长交边 AC
于点 E,设 =u, G 是 ABC 的重心, = + =- + , =
=
- + , = - =- + + =- + , =
= + =- +t , P、G、Q 三点共线, 存在实数 t,使 =t -
+t =t(- + ), (- + t) +(u- t) =0 - + t=0,且 u-
t=0,
t= ,u= , = | || |sin A, = | || |sin A=
| || |sin A, = = 。
ABC
APQ
S
S
∆
∆
∆ ∴ BE BA AE AB 1
2 AC
BG 2
3 BE 2
3 AB 1
3 AC ⇒ PG BG BP 2
3
AB 1
3 AC λ AB 1
3
λ AB 1
3 AC
AQ
AC
PQ PA AQ λ AB AC
∴ PQ PG ⇒ λ AB AC
1
3
λ AB 1
3 AC ∴ λ λ 1
3 AB 1
3 AC ⇒ λ λ 1
3
∴ 3
3 1
λ
λ −
1
3
3 1
λ
λ − ABCS∆
1
2 AB AC ∠ APQS∆
1
2 AP AQ ∠ 1
2
×
2
3 1
λ
λ −
AB AC ∠ ABC
APQ
S
S
∆
∆
2
3 1λ
λ
− 20
9
∴ 3 1λ − 2λ ⇒ 2λ λ
∴ λ 3
5
λ 3
4
AQ
AC
∆ ∴ BE BA AE AB 1
2 AC BG 2
3
BE
2
3 AB 1
3 AC ⇒ PG BG BP 2
3 AB 1
3 AC 2
5 AB 4
15 AB 1
3 AC PQ
PA AQ 3
5 AB AC
∴ PQ PG ⇒ 3
5 AB
AC 4
15 AB 1
3 AC ∴ 3
5
4
15 AB 1
3 AC ⇒ 3
5
4
15
1
3
∴ 9
4
3
4 ABCS∆
1
2 AB AC ∠ APQS∆
1
2 AP AQ ∠ 1
2
× 3
5
×
3
4 AB AC ∠ ∴ ABC
APQ
S
S
∆
∆
5
3
× 4
3
20
9『思考问题 1』
(1)【典例 1】是向量几何运算的问题,解答这类问题需要掌握向量几何运算的法则和运算
的基本方法,能够灵活运用平行四边形法则和三角形法则,一般来说,两个向量具有公共的
始点时,选用平行四边形法则;两个向量如果一个向量的始点与另一个向量的终点重合时,
选用三角形法则;
(2)用两个不共线的已知向量来表示其他向量是用向量解题的基本要领,在实际解答问题
时,应该尽可能地把相关向量转化到同一平行四边形 或 同一三角形中去;
(3)注意待定系数法和方程思想的运用,在实际解答问题时,经常运用向量共线的充分必
要条件和平面向量基本定理建立方程(或方程组),再通过解方程(或方程组)达到解答问
题的目的。
〔练习 1〕解答下列问题:
1、已知 P 为 ABC 所在平面内一点, + + =0,| |=| |=| |=2,则 PBC
的面积等于( )
A 3 B 2 C D 4
2、设 D 为 ABC 所在平面内一点, =3 ,则( )(2015 全国高考新课标 I 卷)
A =- + B = -
C = + D = -
3、设 P 是 所在平面内一点, + =2 ,则( )
A + =0 B + =0 C + =0 D + + =0
4、已知点 O、N、P 在 所在的平面内,且| |=| |=| |, + + =0,
. = . = . ,则点 O、N、P 依次是 的( )
A 重心、外心、垂心 B 重心、外心、内心 C 外心、重心、垂心 D 外心、重心、内心
5、如图,在平行六面体 ABCD— 中,E 为 B 与 C 的交点,记 = ,
= , = ,则 =( )
A + + B + + C + + D - -
6、已知正方形 ABCD 的边长为 2,对角线 AC,BD 相交于点 O,动点 P 满足| |=1,若
=m +n ,其中 m,n R,则 的最大值为 ;
7、在 ABC 中,点 M、N 满足 =2 , = ,若 =x +y ,则 x=
,y= 。
∆ . AB PB PC PB PC . AB ∆
3 3 3 3
∆ BC CD
AD 1
3 AB 4
3 AC AD 1
3 AB 4
3 AC
AD 4
3 AB 1
3 AC AD 4
3 AB 1
3 AC
ABC∆ BC BA BP
PA PB PC PA PB PC PA PB PC
ABC∆ OA OB OC NA NB NC
PA PB PB PC PC PA ABC∆
1A 1B 1C 1D 1C 1B AB a AD
b
1AA c AE
a b 1
2 c a 1
2 b c a 1
2 b 1
2 c a 1
2 b 1
2 c
OP AP
. AB AD ∈ 2 1
2 2
m
n
+
+
∆ AM MC BN NC MN AB AC【典例 2】解答下列问题:
1、已知平面向量 =(1,2), =(1,-1),则 2 + =( )
A(3,0) B(2,1) C (-3,3) D (3,3)
【解析】
【知识点】①平面向量坐标运算的法则与基本方法;②平面向量坐标的定义与表示方法。
【解题思路】运用平面向量坐标运算的法则与基本方法,结合问题条件通过运算就可得出选
项。
【详细解答】 平面向量 =(1,2), =(1,-1), 2 + =(2,4)+(1,-1)=
(3,3), D 正确, 选 D。
2、已知向量 =( ,1), =(-3, ),则向量 在向量 方向上的投影为( )
A - B C -1 D 1
【解析】
【知识点】①平面向量坐标运算的法则与基本方法;②平面向量坐标的定义与表示方法;③
向量数量积的定义与性质;④向量数量积坐标运算的基本方法。
【解题思路】运用平面向量坐标运算的法则与基本方法,结合问题条件通过运算求出两个向
量的数量积与向量 的模,利用向量数量积的性质求出向量 在向量 方向上的投影就可
得出选项。
【详细解答】 向量 =( ,1), =(-3, ), . =-3 +1 =-3 +
=-2 ,| |= =2, . =| |.| |cos< , >, | |cos< , >= =
=- , A 正确, 选 A。
3、已知平面向量 =(m+1,-2), =(-3,3),若 // ,则实数 m 的值为( )
A 0 B -3 C 1 D -1
【解析】
【知识点】①平面向量平行的定义与性质;②平面向量坐标的定义与表示方法;③方程的定
义与解法。
【解题思路】运用平面向量平行的性质,结合问题条件得到关于实数 m 的方程,求解方程
求出实数 m 的值就可得出选项。
【详细解答】 平面向量 =(m+1,-2), =(-3,3),且 // , = , m
=1, C 正确, 选 C。
4、已知向量 =(1,2), =(2,-1), =(1, ),若 //(2 + ),则 = 。
a b a b
a b ∴ a b
⇒ ∴
a 3 b 3 b a
3 3
a b a
a 3 b 3 ∴ a b × 3 × 3 3
3
3 a 3 1+ a b a b a b ∴ b a b .
| |
a b
a
2 3
2
−
3 ⇒ ∴
a b a b
a b a b ∴ 1
3
m +
−
2
3
− ⇒
⇒ ∴
a b c λ c a b λ【解析】
【知识点】①平面向量平行的定义与性质;②平面向量坐标的定义与表示方法;③平面向量
坐标运算的法则和基本方法;④方程的定义与解法。
【解题思路】运用平面向量坐标运算的法则和基本方法,结合问题条件求出(2 + ),根据
斜率平行的性质得到关于实数 的方程,求解方程就可求出实数 的值。
【详细解答】 =(1,2), =(2,-1), 2 + =(2,4)+(2,-1)=(4,3),
=(1, ),且 //(2 + ), = , = 。
『思考问题 2』
(1)【典例 2】是向量坐标运算的问题,解答这类问题需要理解平面向量坐标的定义,掌握
向量坐标运算的法则和基本方法;
(2)向量的坐标运算主要包括:①向量坐标的加法运算;②向量坐标的减法运算,③向量
坐标的数乘运算;这三种运算都可以直接运用运算法则进行,同时注意坐标运算性质和运算
律的灵活运用,对于综合性问题解答时注重方程思想与数形结合思想的运用。
〔练习 2〕解答下列问题:
1、已知点 A(2,-2),B(4,3),向量 =(2k-1,7),若 // ,则 k 的值为( )
A - B C - D
2、已知 , 是两个不共线的向量, = + , = + ( , ∈R),那么 A,
B,C 三点共线的充要条件是( )
A + =2 B - =1 C =-1 D =1
3、若向量 =(x+3, -3x-4)与 相等,已知 A(1,2),B(8,2),则 x 的值为( )
A -1 B -1 或 4 C 4 D 1 或-4
4、已知向量 =(2,1), =(3,4), =(k,2),若(3 - )// ,则实数 k 的值为( )
A -8 B -6 C -1 D 6
5、在平面直角坐标系 XOY 中,已知点 P 在曲线 :y= (x 0)上,曲线 与 X 轴相
交于点 B,与 Y 轴相交于点 C,点 D(2,1)和点 E(1,0)满足 = + ( ,
R),则 + 的最小值为 。
【典例 2】解答下列问题:
1、已知非零向量 , 满足| |=2| |,且( - ) ,则 与 的夹角为( )
A B C D
a b
λ λ
a b ∴ a b
c λ c a b ∴ 1
4 3
λ ⇒ λ 3
4
a a AB
9
10
9
10
19
10
19
10
a b AB λ a b AC a µ b λ µ
λ µ λ µ λ µ λ µ
a 2x AB
a b c a b c
Γ
2
1 4
x− ≥ Γ
OD λ CE µ OP λ µ
∈ λ µ
a b a b a b ⊥ b a b
6
π
3
π 2
3
π 5
6
π【解析】
【知识点】①平面向量数量积的定义与性质;②平面向量数量积几何运算法则和基本方法。
【解题思路】运用平面向量数量积的性质和运算的基本方法,结合问题条件得到含 与 的
夹角余弦的方程,求解方程得出 与 夹角的余弦值,从而求出 与 的夹角。
【详细解答】 非零向量 , 满足| |=2| |,且( - ) , ( - ). = . -
. =| |.| |cos< , >-| | =2| | cos< , >-| | =| | (2 cos< , >-1)=0,
| | 0, 2 cos< , >-1=0, cos< , >= , < , >= , B 正确,
选 B。
2、(1)已知 =(2,3), =(3,t),| |=1,则 . =( )
A -3 B -2 C 2 D 3
(2)已知向量 =(2,3), =(3,2),则| - |=( )
A B 2 C 5 D 50
【解析】
【知识点】①平面向量数量积的定义与性质;②平面向量数量积坐标运算法则和基本方法;
③向量坐标运算的法则和基本方法;④向量模的定义与求法。
【解题思路】(1)运用向量坐标运算的法则和基本方法,结合问题条件求出向量 ,从而
求出 t 的值,根据平面向量数量积的性质,平面向量数量积坐标运算法则和基本方法,结合
问题条件通过运算求出 . 就可得出选项;(2)运用向量坐标运算的法则和基本方法,
结合问题条件求出 - ,利用向量模的求法求出| - |就可得出选项。
【详细解答】(1) =(2,3), =(3,t), = - =(3,t)-(2,3)
=(1,t-3), | |= =1, =1, t=3, =(1,0),
. =2 1+3 0=2, ,C 正确, 选 C;(2) 向量 =(2,3), =(3,2),
- =(2,3)-(3,2)=(-1,1), | - |= = , A 正确, 选 A。
3、(1)在平面直角坐标系 XOY 中,已知点 A(0,-2),N(1,0),若动点 M 满足
= ,则 . 的取值范围是( )
A [0,2] B [0,2 ] C [-2,2] D [-2 ,2 ]
a b
a b a b
a b a b a b ⊥ b ∴ a b b a b
b b a b a b b 2 b 2 a b b 2 b 2 a b
b 2 ≠ ∴ a b ⇒ a b 1
2
∴ a b
3
π ⇒
∴
AB AC BC AB BC
a b a b
2 2
BC
AB BC
a b a b
AB AC ∴ BC AC AB
BC 21 ( 3)t+ − ∴ 21 ( 3)t+ − ⇒ ∴ BC ⇒
AB BC × × ⇒ ∴ a b ∴
a b ⇒ a b 1 1+ 2 ⇒ ∴
| |
| |
MA
MO
2 OM ON
2 2 2(2)在平面直角坐标系 XOY 中,点 A(1,0),直线 l:y=k(x-1)+2,设点 A 关于直线 l 的
对称点为 B,则 . 的取值范围是 。
【解析】
【知识点】①平面向量数量积的定义与性质;②平面向量数量积坐标运算法则和基本方法;
③向量坐标运算的法则和基本方法;④已知点关于已知直线对称点的定义与求法;⑤基本不
等式及运用。
【解题思路】(1)设 M(x,y),运用向量坐标运算的法则和基本方法,结合问题条件得到
关于 x,y 的等式,从而把 y 表示成关于 x 的式子,根据平面向量数量积坐标运算法则和基
本方法,结合问题条件通过运算求出 . 关于 x 的函数,通过求函数值域的方法求出
. 的取值范围就可得出选项;(2)设 B(x,y),运用已知点关于已知直线对称点
的求法,结合问题条件求出点 B 的坐标,根据向量坐标运算的法则和基本方法,结合问题
条件求出向量 , ,利用面向量数量积坐标运算法则和基本方法得到 . 关于 k
的函数,通过求函数值域的方法就可求出 . 的取值范围。
【详细解答】(1)设 M(x,y), = = , =2
( ), =- +4y+4, =(x,y), =(1,0), . =x+0=x
= = , -2 . 2 , D 正确, 选
D;(2)设 B(x,y), 点 A(1,0),关于直线 l:y=k(x-1)+2 的对称点为 B, =k(
-1)
+2,且 =- , x= ,y= , B( , ), =(1,
0), =( , ), . = +0= =1+ =1+ ,
①若
k>0 , 2 =2 , , 1+ 1+ = ; ② 若 k= ;
(2)已知向量 =(2,2), =(-3,6),则 cos< , >= 。
【解析】
【知识点】①平面向量数量积的定义与性质;②平面向量数量积坐标运算法则和基本方法;
③单位向量的定义与性质。
【解题思路】(1)运用单位向量的性质,向量数量积运算的法则和基本方法,结合问题条件
求出 . 的值,利用平面向量数量积几何运算公式,结合问题条件通过运算就可求出 cos< ,
>的值;(2)运用向量数量积坐标运算的法则和基本方法,结合问题条件求出 . ,|
|,| |的值,根据向量数量积几何运算公式,结合问题条件通过运算就可求出 cos< , >
的值。
【详细解答】(1) , 为单位向量, . =0, =2 - , | |=| |=1, . =
. ( 2 - ) =2 . - . =2| | -0=2 , | |=|2 - |=
= =3, . =| |.| | cos< , >, cos< , >= = = ;
(2) 向量 =(2,2), =(-3,6), . =2 (-3)+2 6=-6+12=6, | |= =2
, | |= =3 , . =| |.| | cos< , > , cos< , >= =
= 。
5、已知向量 =(-4,3), =(6,m),且 ,则 m= ;
【解析】
【知识点】①平面向量数量积的定义与性质;②平面向量数量积坐标运算法则和基本方法。
【解题思路】运用平面向量数量积的性质,坐标运算的法则和基本方法,结合问题条件得到
∴ OB ⇒ OA OB ∴ 1
2
≤ OA OB ≤ 3
2
OA OB 1
2
3
2
a b a b c a 5 b a c
a b a b
a c a
c a b a
b a c
a b a b c a 5 b ∴ a b a c
a a 5 b a a 5 a b a 2 c a 5 b
2 24 | | 4 5 . 5| |a a b b− +
4 0 5− + a c a c a c ∴ a c .
| |.| |
a c
a c
2
1 3×
2
3
a b ∴ a b × × a 4 4+
2 b 9 36+ 5 a b a b a b ∴ a b .
| |.| |
a b
a b
6
2 2 3 5×
10
10
a b a ⊥ b关于实数 m 的方程,求解方程就可得出实数 m 的值。
【 详 细 解 答 】 向 量 = ( -4 , 3 ), = ( 6 , m ), 且 , . =-4
6+3m=-24+3m=0,
m=8。
6、已知 , 是夹角为 的两个单位向量, = -2 , =k + ,若 . =0,则 k
的值为 。
【解析】
【知识点】①平面向量数量积的定义与性质;②平面向量数量积几何运算法则和基本方法,
③单位向量的定义与性质。
【解题思路】运用平面向量数量积的性质,几何运算的法则和基本方法,单位向量的性质,
结合问题条件得到关于实数 k 的方程,求解方程就可得出实数 k 的值。
【详细解答】 , 是夹角为 的两个单位向量, = -2 , =k + , . =
k . + . -2k . -2 . =k+(1-2k) (- )-2=k- +k-2=2k- =0, k= 。
『思考问题 3』
(1)【典例 3】是向量数量积的问题,解答这类问题需要理解平面向量数量积的定义,掌握
平面向量数量积的性质,运算的法则和基本方法;平面向量数量积包括:①平面向量数量积
的几何运算;②平面向量数量积的坐标运;
(2)平面向量数量积几何运算的基本方法是:①若已知向量的模和夹角,则直接运用公式 .
=| || |cos〈 , 〉计算;②运用向量数量积的几何意义求解;
(3)已知向量 = , = ,求向量数量积直接运用公式 . = 求解;
已 知 向 量 = , 求 向 量 的 模 一 般 运 用 公 式 . =| | = + , | |=
求解,尤其是求几个向量的和或差的模时需要灵活运用公式;
(4)求 与 的夹角常用公式 cos = 求解,基本方法是:①求出 . 及| || |或
得出它们之间的关系,②根据三角函数的相关知识得出结果(注意两向量夹角的取值范围)。
〔练习 3〕解答下列问题:
1、已知平面向量 =(1,1), =(t+1,1),若 ⊥ ,则实数 t 的值为( )
A -2 B 0 C 2 D -1
2、已知 是边长为 2 的等边三角形,P 为平面 内一点,则 .( + )的最
小值是( )
A -2 B - C - D -1
3、已知向量 , 满足| |=1, . =-1, .(2 - )=( )
a b a ⊥ b ∴ a b ×
⇒
1e 2e 2
3
π
a 1e 2e b
1e 2e a b
1e 2e 2
3
π
a 1e 2e b
1e 2e ∴ a b
1e 1e 1e 2e 1e 2e 2e 2e × 1
2
1
2
5
2
⇒ 5
4
a
b a b a b
a 1 1( , )x y b
2 2( , )x y a b
1 2 1 2+x x y y
a 1 1( , )x y a a a a 2 2
1x 2
1y ⇒ a
2 2
1 1x y+
a b θ .
| || |
a b
a b
a b a b
a b a b
ABC∆ ABC∆ PA PB PC
3
2
4
3
a b a a b a a bA 4 B 3 C 2 D 0
4、(1)设 , 均为单位向量,则“| -3 |=| +3 |”是“ ⊥ ”的( )
A 充分而不必要条件 B 必要而不充分条件 C 充分必要条件 D 既不充分也不必要条件
(2)设向量 =(1,0), =(-1,m),若 ⊥(m - ),则 m= 。
5、在平面直角坐标系 XOY 中,已知 =(1,0), =(0,b)(b R),若 =
2 + ,点 M 满足 = ( R),且| |.| |=36,则 . 的最大值
为 ;
6、(1)已知向量 , 的夹角为 ,| |=2,| |=1,则| +2 |= ;
(2)已知向量 =(-1,2), =(m,1),若向量 + 与 垂直,则 m= 。
a b a b a b a b
a b a a b
OA OB ∈ OC
OA OB OM λ OC λ ∈ OC OM OM OA
a b .60 a b a b
a b a b a
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