高考文科数学向量专题讲解及高考真题 含答案
中华民族的传统美德-2014年元旦
向 量
1.向量的概念
(2)向量的表示:几何表示法
AB
;字母表示:a;
x
1
x
2
y
1
y
2
(1)向量的基本要素:大小和方向.
坐标表示法 a=
xi
+
yj
=(
x
,
y
).
(3)向量的长度:即向量
的大小,记作|a|.
(4)特殊的向量:零向量a=O
|a|=O.
单位
向量a
O
为单位向量
|a
O
|=1.
(5)相等
的向量:大小相等,方向相同
(6)
相反向量:a=-b
b=-a
a+b=0
(
x
1
,
y
1
)=(
x
2
,
y
2<
br>)
(7)平行向量(共线向量):方向相同或相反的向量,称为平行向量.
记作a∥
b
.平行向量也
称为共线向量.
2..向量的运算
运算类<
br>几何方法
型
向量的 1.平行四边形法则
加法
向量的
三角形法则
减法
数
乘
向
量 <
br>r
1.
a
是一个向量,满
rr
足:
|
a||
||a|
rr
2.
>0时,
a与a
同向;
rr
<0时,
a与a
异向;
rr
=0时,
a0
.
坐标方法 运算性质
2.三角形法则
uuuruuur
ABBA
,
OBOAAB
向
量
的
数
量
积
3.向量加法运算:
⑴三角形法则的特点:首尾相连.
⑵平行四边形法则的特点:共起点.
rr
a•b
是一个数
rrrr
1.
a0或b0
时,
rr
a•b0
.
rrrr
a0且b0时,
2.
rrrr
a
g
b|a||b|cos(a,b)
r
r
r
r
r
r
⑶三角形不等式:
ababab
.
r
rr
r
⑷运算性质:①交换律:
abba
; r
r
r
rr
rr
r
r
rr
②结合律:
abcabc
;③
a00aa
.
r
r
r
r
⑸坐标运算:设
a
x
1
,y
1
,
b
x
2
,y2
,则
ab
x
1
x
2,y
1
y
2
.
4.向量减法运算:
⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量.
r
r
r
r
⑵坐标运算:设
a
x
1
,y
1
,
b
x
2
,y
2
,则ab
x
1
x
2
,y
1
y<
br>2
.
uuur
设
、
两点的
坐标分别为
x
1
,y
1
,
x
2
,y
2
,则
x
1
x
2
,y
1
y
2
.
5.向量数乘运算:
r
r
⑴实数
与向量
a的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作
a
.
①
a
a
;
rr
r
rrr
rr
②当
0
时,
a
的方向
与
a
的方向相同;当
0
时,
a
的方
向与
a
的方向相反;当
0
时,
a0
.
r
r
r
r
rrrrr
⑵运算律:①
a
a
;②<
br>
a
a
a
;③
ab
a
b
.
⑶坐标运算:设
a
x,y
,则
a
x,y
x,
y
.
r
r
r
r
r
rr<
br>r
6.向量共线定理:向量
aa0
与
b
共线,当且仅当有唯
一一个实数
,使
b
a
.
r<
br>r
r
r
r
rr
r
设
a
x
1
,y
1
,
b
x
2,y
2
,其中
b0
,则当且仅当
x
1y
2
x
2
y
1
0
时,向量
a、
bb0
共线.
uruur
r
7.平面向量基
本定理:如果
e
1
、
e
2
是同一平面内的两个不共线向量,
那么对于这一平面内的任意向量
a
,有且
uruur
uruu
r
r
只有一对实数
1
、
2
,使
a
1
e
1
2
e
2.(不共线的向量
e
1
、
e
2
作为这一平面内所有向量
的一组基底)
uuuruuur
8.分点坐标公式:设点
是线段
1
2
上的一点,
1
、
2
的坐标分别是
x
1
,y
1
,
x
2
,y
2
,当
1
<
br>
2
时,
点
的坐标是
<
br>x
1
x
2
y
1
<
br>y
2
,
.(当
1时,就
为中点公式。)
1
1
9.平面向量的数量积:
r
r
r
r
r
r
r
r
oo
⑴
ababcos
a0,b0,0
180
.零向量与任一向量的数量积为
0
.
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
⑵性质:设
a
和
b
都是非零向量,则①
abab
0
.②当
a
与
b
同向时,
abab
;当
a
与
b
反向时,
r
r
r
r
r
r
r
r
rrr
2
r
2
rrr
abab
;
aaaa
或
aaa
.③
abab
.
r
r
rr
r
r
r
r
r
rr
r
rrr
r
r
⑶运算律:①
abba
;②
a
b
aba
<
br>b
;③
abcacbc
.
r
r
r
r
⑷坐标运算:设两个非零向量
a
x
1
,y
1
,
b
x
2
,y
2
,则
abx
1
x
2
y<
br>1
y
2
.
r
r
rr
r
2
r
r
22
22
若
a
x,y
,则
axy
,或
axy
. 设
a
x<
br>1
,y
1
,
b
x
2
,y
2
,则
abx
1
x
2
y1
y
2
0
.
r
r
r
r
r
x
1
x
2
y
1
y
2
abr
r
r
设
a
、
b
都是非零向量,
a
x
1
,y
1
,
b
x
2
,y
2
,
是
a
与b
的夹角,则
cos
r
r
.
2222
ab
x
1
y
1
x
2
y
2
⑤线段的定比分点公式:(
0
和
1
)
y
1
y
2
y
1
(x
1
,y
1
),(x,y)
,(x
2
,y
2
)
,设
P
1
P
=
PP
2
(或
P
2
P
=
1P
P
1
),且
P
1
,P,P
2
的坐标
分别是则
x
x
1
x
2
1
B
M
推广
yy
2
y
1
A
2
1:当
1
时,得线段
P
1
P
2
的中点
公式:
x
x
1
x
2
2
则
PM
P
推广2:
AM
MB
PA
PB
1
(
对应终点
向量).
三角形重心坐标公式:△
ABC
的顶点
A
x<
br>1
,y
1
,B
x
2
,y
2
,C
x
3
,y
3
,重
心坐标
G
x,y
:
x
1
x
2
x
3
x
3
y
y
1
y
2
y
3
3
注意:在△ABC中,若0为重心,则
OAOBOC0
,这是充要
条件.
⑥平移公式:若点
P
x,y
按向量
a
=
h,k
平移到
P
‘
<
br>'
xxh
x,y
,则
'
yyk
''
4.(1)正弦定理:设△
ABC
的三边为
a
、
b
、
c
,所对的角为
A、B、C
,则
abc
2R
.
sinAsinB
sinC
a
2
b
2
c
22bccosA
AB
tan
222
2
(2)余弦定理:
bac2accosB
(3)正切定理:<
br>ab
AB
ab
222
tan
c
ba2abcosC
2
(4)三角形面积计算公式:
设△
ABC
的三边为
a,b,c,<
br>其高分别为
h
a
,h
b
,h
c
,
半
周长为
P
,外接圆、内切圆的半
径为
R,r
.
①
S
△
=
12
ah
a
=
12
bh
b
=
12
ch
c
②
S
△
=Pr
③
S
△
=abc
4
R
④
S
△<
br>=
12sin
C·ab=12ac·
sin
B=12cb·
s
in
A
⑤
S
△
=
P
Pa
Pb
Pc
[海伦公式]
⑥
S<
br>△
=
12(
b+c-a
)
r
a
[如下图]=
12
(
b+a-c
)
r
c
=12
(
a+c
-b
)
r
b
[注]:到三角形三边的距离相等的点有4个,一个是内心,其余3个是旁心.
如图:图1中的
I
为
S
△
ABC
的内心,
S
△
=Pr
,图2中的
I
为
S
△
ABC<
br>的一个旁心,
S
△
=12
(
b+c-a
)
r
a
附:三角形的五个“心”;
重心:三角形三条中线交点.
外心:三角形三边垂直平分线相交于一点.
内心:三角形三内角的平分线相交于一点.
垂心:三角形三边上的高相交于一点.
旁心:三角形一内角的平分线与另两条内角的外角平分线相交一点.
(5)已知⊙
O
是△ABC的内切圆,若
BC
=
a
,
AC
=
b
,
AB
=
c
[注:
s
为△
ABC<
br>的半周长,即
abc
2
图5
B
B
E
A<
br>A
F
N
C
D
C
],则:①
AE=
s
a
=
12(
b+c-a
)
②
BN=
sb
=
12(
a+c-b
)
③
FC=
sc
=
12(
a+b-c
)
综合上述:由已知得,一个角的邻边的切线长,等于半周长减去对边(如图4). 特例:已知在
Rt
△
ABC,c
为斜边,则内切圆半径
r
=
abc
2
ab
abc
(如图3). (6)在△ABC中,有下列等式成立
tanAtanBtanCtanAtanBtanC
.
证明:因为
AB
C,
所以
tan
AB
tan
C
,所
以
(7)在△
ABC
中,
D
是
BC
2
ta
nAtanB
tanC
,
结论!
1tanAtanB<
br>AC
2
BDAB
2
BC
上任意一点,则
ADB
DDC
.
BC
证明:在△
ABCD
中,由余弦定理,有
AD
2
AB
2
BD
2
2ABBDcosB①
在△ABC
AB
2
BC
2
AC
2中,由余弦定理有
cosB
2ABBC
2
②,
AC2
BDAB
2
BC
②代入①,化简可得,
ADBDDC
(斯德瓦定理)
BC
①若
AD
是
BC
上的中线,
m
a
②若
AD
是∠
A
的平分线,
t
a
③若
AD
是
BC
上的高,
h
a
(8)
△ABC的判定:
2
a
1
2b
2
2c
2
a
2
2
;
2
bcp
pa
,其中
p
为半周长;
bc
p
pa
pb
pc
,其中p
为半周长.
c
2
a
2
b
2
△
ABC
为直角△
∠A + ∠B =
2
c
2
<
a
2
b
2
△<
br>ABC
c
2
>
a
2
b
2
△
ABC
为钝角△
∠A + ∠B<
2
2
为锐角△
∠A + ∠B>
2
附:证明:
cosC
ab
2
c
2
2ab,得在钝角△
ABC
中,
cosC0a
2
b
2<
br>c
2
0,a
2
b
2
c
2
(9)平行四边形对角线定理:对角线的平方和等于四边的平方和.
09-13高考真题
09.7. 函数
ycos(2x
6
)2
的图像F
按向量a平移到F
,F
的解析式y=f(x),当y=f(x)为
奇
函数时,向量a可以等于
A.
(,2)
B.
(,2)
C.
(,2)
D.
(,2)
6666
【答案】D
09.1.
若向量a=(1,1),b=(-1,1),c=(4,2),则c=
A. 3a+b
B. 3a-b C.-a+3b D. a+3b
【答案】B
uuuruuuruuuuruuuuruuuruuuur
10.8. 已知
AB
C
和点M满足
MAMBMC0
.若存在实
m
使得
AM
ACmAM
成立,则
m
=B
A.2 B.3 C.4
D.5
11.2. 若向量
a(1,2)
,
b(1,1)
,
则
2ab
与
ab
的夹角等于
A.
B.
C.
4
6
D.
3
4
4
【详细解析】 分别求出
2ab
与
ab
的
坐标,再求出
a
,
b
,带入公式求夹角。
【考点定位】
考查向量的夹角公式cosθ=
12.13 .已知向量
a
1,0
,b
1,1
,则
(1)与
2ab<
br>同向的单位向量的坐标表示为___
(
(2)向量
b3a
与向量a
夹角的余弦值为____
31010
,)
;
1010
ab
,属于简单题.
ab
25
5