1、上一章已经复习过解析几何的基本问题之一:如何求曲线(点的轨迹)方程。它一般分为两类基本题型:一是已知轨迹类型求其方程,常用待定系数法,如求直线及圆的方程就是典型例题;二是未知轨迹类型,此时除了用代入法、交轨法、参数法等求轨迹的方法外,通常设法利用已知轨迹的定义解题,化归为求已知轨迹类型的轨迹方程。因此在求动点轨迹方程的过程中,一是寻找与动点坐标有关的方程(等量关系),侧重于数的运算,一是寻找与动点有关的几何条件,侧重于形,重视图形几何性质的运用。
在基本轨迹中,除了直线、圆外,还有三种圆锥曲线:椭圆、双曲线、抛物线。
3、求轨迹方程的常规方法。
2、直线和圆锥曲线位置关系。
1、三种圆锥曲线:椭圆、双曲线、抛物线的定义、标准方程、几何性质等。
(三) 解答题
13、设
=(3,1),
=(-1,2),
⊥
,
∥
,试求满足
+
=
的
的坐标,其中O为坐标原点。
14、若
+
=(2,-8),
-
=(-8,16),求
、
及
与
夹角θ的余弦值。
15、已知|
|=
,|
|=3,
和
夹角为450,求当向量
+λ
与λ
+
夹角为锐角时,λ的取值范围。
(二) 填空题
9、已知{
,
|是平面上一个基底,若
=
+λ
,
=-2λ
-
,若
,
共线,则λ=__________。
10、已知|
|=
,|
|=1,
·
=-9,则
与
的夹角是________。
11、设
,
是两个单位向量,它们夹角为600,
则(2
-
)·(-3
+2
)=____________。
12、把函数y=cosx图象沿
平移,得到函数___________的图象。
(一) 选择题
1、平面内三点A(0,-3),B(3,3),C(x,-1),若
∥
,则x的值为:
A、 -5 B、-1 C、1 D、5
2、平面上A(-2,1),B(1,4),D(4,-3),C点满足![]()
,连DC并延长至E,使|
|=
|
|,则点E坐标为:
A、(-8,
) B、(
) C、(0,1) D、(0,1)或(2,
)
2、点(2,-1)沿向量
平移到(-2,1),则点(-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,则此三角形是:
A、 直角三角形 B、等腰三角形 C、等边三角形 D、以上均有可能
5、设
,
,
是任意的非零平面向量,且相互不共线,则:
①(
·
)
-(
·
)
=0
②|
|-|
|<|
-
|
③(
·
)
-(
·
)
不与
垂直
④(3
+2
)·(3
-2
)=9|
|2-4
|2中,
真命题是:
A、①② B、②③ C、③④ D、②④
6、△ABC中,若a4+b4+c4=2c2(a2+b2),则∠C度数是:
A、600 B、450或1350 C、1200 D、300
7、△OAB中,
=
,
=
,
=
,若
=
,t∈R,则点P在
A、∠AOB平分线所在直线上 B、线段AB中垂线上
C、AB边所在直线上 D、AB边的中线上
8、正方形PQRS对角线交点为M,坐标原点O不在正方形内部,且
=(0,3),
=(4,0),则
=
A、(
) B、(
) C、(7,4) D、(
)
例1、如图,
,
为单位向量,
与
夹角为1200,
与
的夹角为450,|
|=5,用
,
表示
。
分析:
以
,
为邻边,
为对角线构造平行四边形
把向量
在
,
方向上进行分解,如图,设
=λ
,
=μ
,λ>0,μ>0
则
=λ
+μ![]()
∵ |
|=|
|=1
∴ λ=|
|,μ=|
|
△OEC中,∠E=600,∠OCE=750,由
得:
![]()
![]()
∴ ![]()
∴ ![]()
说明:用若干个向量的线性组合表示一个向量,是向量中的基本而又重要的问题,通常通过构造平行四边形来处理
例2、已知△ABC中,A(2,-1),B(3,2),C(-3,-1),BC边上的高为AD,求点D和向量
坐标。
分析:
用解方程组思想
设D(x,y),则
=(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、求与向量
=
,-1)和
=(1,
)夹角相等,且模为
的向量
的坐标。
分析:
用解方程组思想
法一:设
=(x,y),则
·
=
x-y,
·
=x+
y
∵ <
,
>=<
,
>
∴ ![]()
∴ ![]()
即
①
又|
|=![]()
∴ x2+y2=2 ②
由①②得
或
(舍)
∴
=![]()
法二:从分析形的特征着手
∵ |
|=|
|=2
·
=0
∴ △AOB为等腰直角三角形,如图
∵ |
|=
,∠AOC=∠BOC
∴ C为AB中点
∴ C(
)
说明:数形结合是学好向量的重要思想方法,分析图中的几何性质可以简化计算。
例4、在△OAB的边OA、OB上分别取点M、N,使|
|∶|
|=1∶3,|
|∶|
|=1∶4,设线段AN与BM交于点P,记
=
,
=
,用
,
表示向量
。
分析:
∵ B、P、M共线
∴ 记
=s![]()
∴
①
同理,记![]()
∴
=
②
∵
,
不共线
∴ 由①②得
解之得:![]()
∴ ![]()
说明:从点共线转化为向量共线,进而引入参数(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,利用该定理唯一性的性质得到关于s,t的方程。
例5、已知长方形ABCD,AB=3,BC=2,E为BC中点,P为AB上一点
(1)利用向量知识判定点P在什么位置时,∠PED=450;
(2)若∠PED=450,求证:P、D、C、E四点共圆。
分析:
利用坐标系可以确定点P位置
如图,建立平面直角坐标系
则C(2,0),D(2,3),E(1,0)
设P(0,y)
∴
=(1,3),
=(-1,y)
∴ ![]()
·
=3y-1
代入cos450=![]()
解之得
(舍),或y=2
∴ 点P为靠近点A的AB三等分处
(3)当∠PED=450时,由(1)知P(0,2)
∴
=(2,1),
=(-1,2)
∴
·
=0
∴ ∠DPE=900
又∠DCE=900
∴ D、P、E、C四点共圆
说明:利用向量处理几何问题一步要骤为:①建立平面直角坐标系;②设点的坐标;③求出有关向量的坐标;④利用向量的运算计算结果;⑤得到结论。
同步练习
5、向量既是重要的数学概念,也是有力的解题工具。利用向量可以证明线线垂直,线线平行,求夹角等,特别是直角坐标系的引入,体现了向量解决问题的“程序性”特点。
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