2014创新设计高中数学﹝苏教版﹞第五章第4讲平面向量的综合应用.ppt

第4讲　平面向量的综合应用 考点梳理 平面向量在平面几何中的应用主要是用向量的线性运算及数量积解决平面几何中的平行、垂直、平移、全等、相似、长度、夹角等问题． (1)证明线段平行或点共线问题，包括相似问题，常用共线向量定理：a∥b⇔a＝λb(b≠0)⇔______________. (2)证明垂直问题，常用数量积的运算性质 a⊥b⇔a·b＝0⇔_______________. 1．向量在平面几何中的应用 x1y2－x2y1＝0 x1x2＋y1y2＝0 (3)求夹角问题，利用夹角公式 (1)由于物理学中的力、速度、位移都是矢量，它们的分解、合成与向量的加法和减法相似，可以用向量的知识来解决． (2)物理学中的功是一个标量，这是力F与位移s的数量积．即W＝F·s＝|F||s|cos θ(θ为F与s的夹角)． 2．平面向量在物理中的应用 平面向量作为一种运算工具，经常与函数、不等式、三角函数、数列、解析几何等知识结合，由向量平行或垂直等条件可以得到关于未知数的关系式，在此基础上，可以求解有关函数、不等式、三角函数、数列的综合问题． 此类问题的解题思路是转化为代数运算，其转化途径主要有两种：一是利用平面向量平行或垂直的充要条件；二是利用向量数量积的公式和性质． 3．平面向量与其他数学知识的交汇 一个转化 解决平面向量与三角函数、解析几何综合问题的前提是利用平面向量的有关知识将问题转化． 两条主线 (1)向量兼具代数的抽象与严谨和几何的直观，向量本身是一个数形结合的产物，在利用向量解决问题时，要注意数与形的结合、代数与几何的结合、形象思维与逻辑思维的结合． (2)要注意变换思维方式，能从不同角度看问题，要善于应用向量的有关性质解题． 【助学·微博】 1．(2011·江西卷)已知|a|＝|b|＝2，(a＋2b)·(a－b)＝－2， 则a与b的夹角为________． 考点自测 解析　F1＋F2＝(1,2lg 2)． 所以W＝(F1＋F2)·s＝(1,2lg 2)·(2lg 5,1)＝2lg 5＋2lg 2＝2. 答案　2 2．已知共点力F1＝(lg 2，lg 2)，F2＝(lg 5，lg 2)作用在物体M上，产生位移s＝(2lg 5,1)，则共点力对物体做的功W为________． 解析　∵a＝(2，－1)，b＝(－1，m)，∴a＋b＝(1，m－1)，∵(a＋b)∥c，c＝(－1,2)，∴2－(－1)·(m－1)＝0，∴m＝－1. 答案　－1 3．(2010·陕西卷)已知向量a＝(2，－1)，b＝(－1，m)， c＝(－1，2)，若(a＋b)∥c，则m＝________. 4．(2012·苏州自主学习调查)设a，b是两个非零向量，如果(a＋3b)⊥(7a－5b)，且(a－4b)⊥(7a－2b)，则a与b的夹角为________． (1)求函数y＝f(x)的解析式； (2)若对任意的x∈[1,2]，不等式|a－ln x|－ln(f′(x))0恒成立，求实数a的取值范围． 考向一　向量与函数的交汇 [方法总结] 应用向量运算将问题转化为与代数函数有关的问题，其中转化是关键． (1)若a∥b，求m的值； (2)若a⊥b，求m的值； (3)当m＝1时，若x⊥y，求k的最小值． 解　(1)因为a∥b，所以1·m－2·(－2)＝0，m＝－4. (2)因为a⊥b，所以a·b＝0，所以1·(－2)＋2m＝0，所以m＝1. 【例2】 (2012·南京二模)在△ABC中，角A，B，C的对边分别为a，b，c.已知向量m＝(b，a－2c)，n＝(cos A－2cos C，cos B)，且m⊥n. 考向二　向量与三角函数的交汇 [方法总结] 向量与三角的交汇是高考最常见的题型之一，考题主要以向量为载体，其中利用向量运算进行转化，化归三角函数问题或三角恒等变形等问题是常规的解题思路和基本方法． (1)解　若a⊥c，则a·c＝0. cos xsin α＋sin xcos α＝0，即sin(x＋α)＝0. 所以cos(2x＋2α)＝1－2sin2(x＋α)＝1. 考向三　向量与解析几何的交汇 [方法总结] 平面向量与平面解析几何交汇的题目，涉及向量数量积的基本运算，数量积的求解以及轨迹、直线和圆、直线和椭圆中最值等问题，解决此类问题应从向量的坐标运算入手，这也是解决解析几何问题的基本方法——坐标法． 1．平面向量与三角函数的结合，主要是指题设条件设置在向量背景下，一旦脱去向量的“外衣”，实质变成纯三角函数的问题． 2．平面向量与解析几何的综合题，主要涉及中点问题，垂直问题，共线问题，这些问题通常以向量形式给出．因此，解题时要善于进行数学语言的转化，弄清问题的实质． 3．要熟知解决平面向量及其综合交汇问题的基本方法，如构造向量法、坐标法等．最后要增强解题能力