1、上一章已經(jīng)復習過解析幾何的基本問題之一:如何求曲線(點的軌跡)方程。它一般分為兩類基本題型:一是已知軌跡類型求其方程,常用待定系數(shù)法,如求直線及圓的方程就是典型例題;二是未知軌跡類型,此時除了用代入法、交軌法、參數(shù)法等求軌跡的方法外,通常設法利用已知軌跡的定義解題,化歸為求已知軌跡類型的軌跡方程。因此在求動點軌跡方程的過程中,一是尋找與動點坐標有關的方程(等量關系),側(cè)重于數(shù)的運算,一是尋找與動點有關的幾何條件,側(cè)重于形,重視圖形幾何性質(zhì)的運用。
在基本軌跡中,除了直線、圓外,還有三種圓錐曲線:橢圓、雙曲線、拋物線。
3、求軌跡方程的常規(guī)方法。
2、直線和圓錐曲線位置關系。
1、三種圓錐曲線:橢圓、雙曲線、拋物線的定義、標準方程、幾何性質(zhì)等。
(三) 解答題
13、設
=(3,1),
=(-1,2),
⊥
,
∥
,試求滿足
+
=
的
的坐標,其中O為坐標原點。
14、若
+
=(2,-8),
-
=(-8,16),求
、
及
與
夾角θ的余弦值。
15、已知|
|=
,|
|=3,
和
夾角為450,求當向量
+λ
與λ
+
夾角為銳角時,λ的取值范圍。
(二) 填空題
9、已知{
,
|是平面上一個基底,若
=
+λ
,
=-2λ
-
,若
,
共線,則λ=__________。
10、已知|
|=
,|
|=1,
·
=-9,則
與
的夾角是________。
11、設
,
是兩個單位向量,它們夾角為600,
則(2
-
)·(-3
+2
)=____________。
12、把函數(shù)y=cosx圖象沿
平移,得到函數(shù)___________的圖象。
(一) 選擇題
1、平面內(nèi)三點A(0,-3),B(3,3),C(x,-1),若
∥
,則x的值為:
A、 -5 B、-1 C、1 D、5
2、平面上A(-2,1),B(1,4),D(4,-3),C點滿足![]()
,連DC并延長至E,使|
|=
|
|,則點E坐標為:
A、(-8,
) B、(
) C、(0,1) D、(0,1)或(2,
)
2、點(2,-1)沿向量
平移到(-2,1),則點(-2,1)沿
平移到:
3、A、(2,-1) B、(-2,1) C、(6,-3) D、(-6,3)
4、△ABC中,2cosB·sinC=sinA,則此三角形是:
A、 直角三角形 B、等腰三角形 C、等邊三角形 D、以上均有可能
5、設
,
,
是任意的非零平面向量,且相互不共線,則:
①(
·
)
-(
·
)
=0
②|
|-|
|<|
-
|
③(
·
)
-(
·
)
不與
垂直
④(3
+2
)·(3
-2
)=9|
|2-4
|2中,
真命題是:
A、①② B、②③ C、③④ D、②④
6、△ABC中,若a4+b4+c4=2c2(a2+b2),則∠C度數(shù)是:
A、600 B、450或1350 C、1200 D、300
7、△OAB中,
=
,
=
,
=
,若
=
,t∈R,則點P在
A、∠AOB平分線所在直線上 B、線段AB中垂線上
C、AB邊所在直線上 D、AB邊的中線上
8、正方形PQRS對角線交點為M,坐標原點O不在正方形內(nèi)部,且
=(0,3),
=(4,0),則
=
A、(
) B、(
) C、(7,4) D、(
)
例1、如圖,
,
為單位向量,
與
夾角為1200,
與
的夾角為450,|
|=5,用
,
表示
。
分析:
以
,
為鄰邊,
為對角線構(gòu)造平行四邊形
把向量
在
,
方向上進行分解,如圖,設
=λ
,
=μ
,λ>0,μ>0
則
=λ
+μ![]()
∵ |
|=|
|=1
∴ λ=|
|,μ=|
|
△OEC中,∠E=600,∠OCE=750,由
得:
![]()
![]()
∴ ![]()
∴ ![]()
說明:用若干個向量的線性組合表示一個向量,是向量中的基本而又重要的問題,通常通過構(gòu)造平行四邊形來處理
例2、已知△ABC中,A(2,-1),B(3,2),C(-3,-1),BC邊上的高為AD,求點D和向量
坐標。
分析:
用解方程組思想
設D(x,y),則
=(x-2,y+1)
∵
=(-6,-3),
·
=0
∴ -6(x-2)-3(y+1)=0,即2x+y-3=0 ①
∵
=(x-3,y-2),
∥![]()
∴ -6(y-2)=-3(x-3),即x-2y+1=0 ②
由①②得:![]()
∴ D(1,1),
=(-1,2)
例3、求與向量
=
,-1)和
=(1,
)夾角相等,且模為
的向量
的坐標。
分析:
用解方程組思想
法一:設
=(x,y),則
·
=
x-y,
·
=x+
y
∵ <
,
>=<
,
>
∴ ![]()
∴ ![]()
即
①
又|
|=![]()
∴ x2+y2=2 ②
由①②得
或
(舍)
∴
=![]()
法二:從分析形的特征著手
∵ |
|=|
|=2
·
=0
∴ △AOB為等腰直角三角形,如圖
∵ |
|=
,∠AOC=∠BOC
∴ C為AB中點
∴ C(
)
說明:數(shù)形結(jié)合是學好向量的重要思想方法,分析圖中的幾何性質(zhì)可以簡化計算。
例4、在△OAB的邊OA、OB上分別取點M、N,使|
|∶|
|=1∶3,|
|∶|
|=1∶4,設線段AN與BM交于點P,記
=
,
=
,用
,
表示向量
。
分析:
∵ B、P、M共線
∴ 記
=s![]()
∴
、
同理,記![]()
∴
=
②
∵
,
不共線
∴ 由①②得
解之得:![]()
∴ ![]()
說明:從點共線轉(zhuǎn)化為向量共線,進而引入?yún)?shù)(如s,t)是常用技巧之一。平面向量基本定理是向量重要定理之一,利用該定理唯一性的性質(zhì)得到關于s,t的方程。
例5、已知長方形ABCD,AB=3,BC=2,E為BC中點,P為AB上一點
(1)利用向量知識判定點P在什么位置時,∠PED=450;
(2)若∠PED=450,求證:P、D、C、E四點共圓。
分析:
利用坐標系可以確定點P位置
如圖,建立平面直角坐標系
則C(2,0),D(2,3),E(1,0)
設P(0,y)
∴
=(1,3),
=(-1,y)
∴ ![]()
·
=3y-1
代入cos450=![]()
解之得
(舍),或y=2
∴ 點P為靠近點A的AB三等分處
(3)當∠PED=450時,由(1)知P(0,2)
∴
=(2,1),
=(-1,2)
∴
·
=0
∴ ∠DPE=900
又∠DCE=900
∴ D、P、E、C四點共圓
說明:利用向量處理幾何問題一步要驟為:①建立平面直角坐標系;②設點的坐標;③求出有關向量的坐標;④利用向量的運算計算結(jié)果;⑤得到結(jié)論。
同步練習
5、向量既是重要的數(shù)學概念,也是有力的解題工具。利用向量可以證明線線垂直,線線平行,求夾角等,特別是直角坐標系的引入,體現(xiàn)了向量解決問題的“程序性”特點。
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