向量问题在高考题中的体现

时间:2022-09-28 04:15:55

向量问题在高考题中的体现

高考题注重知识间的联系及知识网络的融合与交汇,进而考查学生灵活运用知识的能力.而向量恰好具有代数和几何的双重形式,具有很强的数形结合的工具性,因此高考考查中经常会出现它的影子.

一、平面向量的基础知识的体现

以平面向量的基础知识出题主要是突出向量的加减运算、模、夹角等问题,题目小、巧、活,难度不大,容易得分.

【例1】 已知向量a,b,c

满足|a|=1,|a-b|=|b|,(a-c)・(b-c)=0,若对每一个确定的b,|c|的最大值和最小值分别为m,n,则对任意的向量b,m+n的最小值为 .

分析:刚接触这题时,学生往往感到无从下手,其实向量本身就具有代数和几何的双重身份,因而可以利用坐标系将向量转化为代数计算.

解:令a=(1,0),由|a-b|=|b|得a・b=12,从而b表示的点的轨迹为直线x=12.

设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的最小值为32.

回顾:这类题主要是考查学生对平面向量的基本知识的了解与运算能力.从阅卷情况来看学生的失分率极高,学生失分的主要原因是对向量的理解与运用能力欠缺.所以我们应该强调让学生进行一些向量的基本运算,同时积累一定的数形结合的思想,以便帮助他们打开解题的思路.

二、平面向量与三角函数结合的体现

将三角函数变换与平面向量的数量积进行有机结合,不仅考查三角变换,而且深化了向量的运算,同时也拓宽了三角与向量的命题范围.

【例2】 已知向量m=(1,1),向量n与向量m的夹角为3π4,且m・n=1.

若向量n与向量q=(1,0)的夹角为π2,向量p=(cosA,2cos2C2),其中A、B、C为ABC的三个内角,且A、B、C依次成等差数列,求|n+p|的取值范围.

解:由向量n与向量q=(1,0)的夹角为π2得n=(0,-1),

因为A、B、C依次成等差数列,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),

因为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、平面向量与解析几何结合的体现

向量本身就可以用坐标表示,而解析几何正好是用代数方法研究几何问题,向量与解析几何有着极其密切的联系,它们都有共同的特征:几何、数量特征.

【例3】 过点C(0,1)的椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)

的离心率为32.该椭圆与x轴交于两点A(a,0),B(-a,0),过点C的直线l与椭圆交于另一个点D,并与x轴交于P点.直线AC与直线BD交于点Q.

当直线l过椭圆右焦点时,求线段CD的长.

解:由已知得b=1,ca=32,解得a=2.所以椭圆方程为x24+y2=1.

椭圆的右焦点为(3,0),此时直线l的方程为y=-33x+1,代入椭圆方程得

7x2-83x=0,解得x1=0,x2=837,所以点D的坐标为(837,-17).

故|CD|=(837-0)2+(-17-1)2=167.

回顾:由b=1,e=32,可得a=2,c=3是解决问题的关键,可易求CD长,而P点运动时,求点D的坐标,才能得点Q的坐标.

当然,向量知识还可以和其他诸多知识交汇,只要我们不断积累,认真总结,抓住向量的本质,就能达到触类旁通的学习效果.

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