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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