高考題注重知識間的聯系及知識網絡的融合與交匯,進而考查學生靈活運用知識的能力.而向量恰好具有代數和幾何的雙重形式,具有很強的數形結合的工具性,因此高考考查中經常會出現它的影子.
一、平面向量的基礎知識的體現
以平面向量的基礎知識出題主要是突出向量的加減運算、模、夾角等問題,題目小、巧、活,難度不大,容易得分.
【例1】 已知向量a,b,c
滿足|a|=1,|a-b|=|b|,(a-c)·(b-c)=0,若對每一個確定的b,|c|的最大值和最小值分別為m,n,則對任意的向量b,m+n的最小值為 .
分析:剛接觸這題時,學生往往感到無從下手,其實向量本身就具有代數和幾何的雙重身份,因而可以利用坐標系將向量轉化為代數計算.
解:令a=(1,0),由|a-b|=|b|得a·b=12,從而b表示的點的軌跡為直線x=12.
設c=(x,y),b=(12,b),由(a-c)·(b-c)=0得(x-34)2+(y-b2)2=b24+516,
所以m+n=2916+b24,故m+n的最小值為32.
回顧:這類題主要是考查學生對平面向量的基本知識的了解與運算能力.從閱卷情況來看學生的失分率極高,學生失分的主要原因是對向量的理解與運用能力欠缺.所以我們應該強調讓學生進行一些向量的基本運算,同時積累一定的數形結合的思想,以便幫助他們打開解題的思路.
二、平面向量與三角函數結合的體現
將三角函數變換與平面向量的數量積進行有機結合,不僅考查三角變換,而且深化了向量的運算,同時也拓寬了三角與向量的命題范圍.
【例2】 已知向量m=(1,1),向量n與向量m的夾角為3π4,且m·n=1.
若向量n與向量q=(1,0)的夾角為π2,向量p=(cosA,2cos2C2),其中A、B、C為△ABC的三個內角,且A、B、C依次成等差數列,求|n+p|的取值范圍.
解:由向量n與向量q=(1,0)的夾角為π2得n=(0,-1),
因為A、B、C依次成等差數列,所以B=π3,A+C=2π3,所以0<A<2π3.
∵n+p=(cosA,2cos2C2-1)=(cosA,cosC),
∴|n+p|2=cos2A+cos2C=1+12[cos2A+cos(4π3-2A)]=1+12cos(2A+π3),
因為0<A<2π3,所以π3
<2A+π3<5π3,
所以12≤1+12cos(2A+π3)<54,即|n+p|2∈[12,54),
所以|n+p|∈[22,52).
三、平面向量與解析幾何結合的體現
向量本身就可以用坐標表示,而解析幾何正好是用代數方法研究幾何問題,向量與解析幾何有著極其密切的聯系,它們都有共同的特征:幾何、數量特征.
【例3】 過點C(0,1)的橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)
的離心率為32.該橢圓與x軸交于兩點A(a,0),B(-a,0),過點C的直線l與橢圓交于另一個點D,并與x軸交于P點.直線AC與直線BD交于點Q.
當直線l過橢圓右焦點時,求線段CD的長.
解:由已知得b=1,ca=32,解得a=2.所以橢圓方程為x24+y2=1.
橢圓的右焦點為(3,0),此時直線l的方程為y=-33x+1,代入橢圓方程得
7x2-83x=0,解得x1=0,x2=837,所以點D的坐標為(837,-17).
故|CD|=(837-0)2+(-17-1)2=167.
回顧:由b=1,e=32,可得a=2,c=3是解決問題的關鍵,可易求CD長,而P點運動時,求點D的坐標,才能得點Q的坐標.
當然,向量知識還可以和其他諸多知識交匯,只要我們不斷積累,認真總結,抓住向量的本質,就能達到觸類旁通的學習效果.
(責任編輯 金 鈴)