第3讲 平面向量
高考定位 1.以选择题、填空题的形式考查向量的线性运算,多以熟知的平面图形为背景,难度中低档;2.以选择题、填空题的形式考查平面向量的数量积,多考查角、模等问题,难度中低档;3.向量作为工具常与三角函数、解三角形、不等式、解析几何等结合,以解答题形式出现.
真 题 感 悟
1.(2016·北京卷)设a,b是向量,则“|a|=|b|”是“|a+b|=|a-b|”的( ) A.充分而不必要条件 C.充分必要条件
B.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件
解析 若|a|=|b|成立,则以a,b为邻边构成的四边形为菱形,a+b,a-b表示该菱形的对角线,而菱形的对角线不一定相等,所以|a+b|=|a-b|不一定成立;反之,若|a+b|=|a-b|成立,则以a,b为邻边构成的四边形为矩形,而矩形的邻边不一定相等,所以|a|=|b|不一定成立,所以“|a|=|b|”是“|a+b|=|a-b|”的既不充分也不必要条件. 答案 D
12.(2016·山东卷)已知非零向量m,n满足4|m|=3|n|,cos〈m,n〉=3.若n⊥(tm+n),则实数t的值为( ) A.4 9C.4 B.-4 9D.-4
解析 ∵n⊥(tm+n),∴n·(tm+n)=0,即t·m·n+n2=0,∴t|m||n|cos〈m,n〉+|n|231
=0,由已知得t×4|n|2×3+|n|2=0,解得t=-4,故选B. 答案 B
3.(2016·全国Ⅰ卷)设向量a=(m,1),b=(1,2),且|a+b|2=|a|2+|b|2,则m=________. 解析 由|a+b|2=|a|2+|b|2,得a⊥b,所以m×1+1×2=0,得m=-2. 答案 -2
4.(2016·浙江卷)已知向量a,b,|a|=1,|b|=2.若对任意单位向量e,均有|a·e|+|b·e|≤6,则a·b的最大值是________. 解析 法一 由已知可得:
6≥|a·e|+|b·e|≥|a·e+b·e|=|(a+b)·e| 由于上式对任意单位向量e都成立. ∴6≥|a+b|成立.
∴6≥(a+b)2=a2+b2+2a·b=12+22+2a·b. 1即6≥5+2a·b,∴a·b≤2. 法二 由题意,令e=(1,0),a=(cos α,sin α),b=(2cos β,2sin β),则由|a·e|+|b·e|≤6可得|cos α|+2|cosβ|≤6 ①.令sin α+2sin β=m ②, ①2+②2得4|cos α cos β|+sin αsin β]≤1+m2对一切实数α,β恒成立,所以4|cos αcos β|+sin αsin β]≤1.
1故a·b=2(cos αcos β+sin αsin β)≤2|cos αcos β|+sin αsin β]≤2. 1答案 2
考 点 整 合
1.平面向量的两个重要定理
(1)向量共线定理:向量a(a≠0)与b共线当且仅当存在唯一一个实数λ,使b=λa. (2)平面向量基本定理:如果e1,e2是同一平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2,其中e1,e2是一组基底.
2.平面向量的两个充要条件
若两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则 (1)a∥b?a=λb?x1y2-x2y1=0. (2)a⊥b?a·b=0?x1x2+y1y2=0. 3.平面向量的三个性质
(1)若a=(x,y),则|a|=a·a=x2+y2. (2)若A(x1,y1),B(x2,y2),则 →|=(x-x)2+(y-y)2. |AB2121
(3)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ为a与b的夹角, x1x2+y1y2a·b
则cos θ=|a||b|=2222.
x1+y1x2+y24.平面向量的三个锦囊