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2023年度人教A版高二数学必修四教案

发布时间:2023-03-05 10:20:06 来源:网友投稿

着眼于眼前,不要沉迷于玩乐,不要沉迷于学习进步没有别*的痛苦中,进步是一个由量变到质变的过程,只有足够的量变才会有质变,沉迷于痛苦不会改变什么。高二频道为你整理了《人教A版高二数下面是小编为大家整理的2023年度人教A版高二数学必修四教案,供大家参考。

2023年度人教A版高二数学必修四教案

  【导语】着眼于眼前,不要沉迷于玩乐,不要沉迷于学习进步没有别*的痛苦中,进步是一个由量变到质变的过程,只有足够的量变才会有质变,沉迷于痛苦不会改变什么。高二频道为你整理了《人教A版高二数学必修四教案》,希望对你有所帮助!

  【篇一】

  预习课本P103~105,思考并完成以下问题

  1怎样定义向量的数量积?向量的数量积与向量数乘相同吗?

  2向量b在a方向上的投影怎么计算?数量积的几何意义是什么?

  3向量数量积的性质有哪些?

  4向量数量积的运算律有哪些?

  [新知初探]

  1.向量的数量积的定义

  1两个非零向量的数量积:

  已知条件向量a,b是非零向量,它们的夹角为θ

  定义a与b的数量积或内积是数量|a||b|cosθ

  记法a·b=|a||b|cosθ

  2零向量与任一向量的数量积:

  规定:零向量与任一向量的数量积均为0.

  [点睛]1两向量的数量积,其结果是数量,而不是向量,它的值等于两向量的模与两向量夹角余弦值的乘积,其符号由夹角的余弦值来决定.

  2两个向量的数量积记作a·b,千万不能写成a×b的形式.

  2.向量的数量积的几何意义

  1投影的概念:

  ①向量b在a的方向上的投影为|b|cosθ.

  ②向量a在b的方向上的投影为|a|cosθ.

  2数量积的几何意义:

  数量积a·b等于a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cosθ的乘积.

  [点睛]1b在a方向上的投影为|b|cosθθ是a与b的夹角,也可以写成a·b|a|.

  2投影是一个数量,不是向量,其值可为正,可为负,也可为零.

  3.向量数量积的性质

  设a与b都是非零向量,θ为a与b的夹角.

  1a⊥b⇔a·b=0.

  2当a与b同向时,a·b=|a||b|,

  当a与b反向时,a·b=-|a||b|.

  3a·a=|a|2或|a|=a·a=a2.

  4cosθ=a·b|a||b|.

  5|a·b|≤|a||b|.

  [点睛]对于性质1,可以用来解决有关垂直的问题,即若要证明某两个向量垂直,只需判定它们的数量积为0;若两个非零向量的数量积为0,则它们互相垂直.

  4.向量数量积的运算律

  1a·b=b·a交换律.

  2λa·b=λa·b=a·λb结合律.

  3a+b·c=a·c+b·c分配律.

  [点睛]1向量的数量积不满足消去律:若a,b,c均为非零向量,且a·c=b·c,但得不到a=b.

  2a·b·c≠a·b·c,因为a·b,b·c是数量积,是实数,不是向量,所以a·b·c与向量c共线,a·b·c与向量a共线,因此,a·b·c=a·b·c在一般情况下不成立.

  [小试身手]

  1.判断下列命题是否正确.正确的打“√”,错误的打“×”

  1两个向量的数量积仍然是向量.

  2若a·b=b·c,则一定有a=c.

  3若a,b反向,则a·b=-|a||b|.

  4若a·b=0,则a⊥b.

  答案:1×2×3√4×

  2.若|a|=2,|b|=12,a与b的夹角为60°,则a·b=

  A.2B.12

  C.1D.14

  答案:B

  3.已知|a|=10,|b|=12,且3a·15b=-36,则a与b的夹角为

  A.60°B.120°

  C.135°D.150°

  答案:B

  4.已知a,b的夹角为θ,|a|=2,|b|=3.

  1若θ=135°,则a·b=________;

  2若a∥b,则a·b=________;

  3若a⊥b,则a·b=________.

  答案:1-3226或-630

  向量数量积的运算

  [典例]1已知向量a与b的夹角为120°,且|a|=4,|b|=2,求:①a·b;②a+b·

  a-2b.

  2如图,正三角形ABC的边长为2,=c,=a,=b,求a·b+b·c+c·a.

  [解]1①由已知得a·b=|a||b|cosθ=4×2×cos120°=-4.

  ②a+b·a-2b=a2-a·b-2b2=16--4-2×4=12.

  2∵|a|=|b|=|c|=2,且a与b,b与c,c与a的夹角均为120°,

  ∴a·b+b·c+c·a=2×2×cos120°×3=-3.

  向量数量积的求法

  1求两个向量的数量积,首先确定两个向量的模及向量的夹角,其中准确求出两向量的夹角是求数量积的关键.

  2根据数量积的运算律,向量的加、减与数量积的混合运算类似于多项式的乘法

  运算.

  [活学活用]

  已知|a|=3,|b|=4,a与b的夹角为120°,求:

  1a·b;2a2-b2;

  32a-b·a+3b.

  解:1a·b=|a||b|cos120°=3×4×-12=-6.

  2a2-b2=|a|2-|b|2=32-42=-7.

  32a-b·a+3b=2a2+5a·b-3b2

  =2|a|2+5|a||b|·cos120°-3|b|2

  =2×32+5×3×4×-12-3×42=-60.

  与向量的模有关的问题

  [典例]1浙江高考已知e1,e2是平面单位向量,且e1·e2=12.若平面向量b满足b·e1=b·e2=1,则|b|=________.

  2已知向量a,b的夹角为45°,且|a|=1,|2a-b|=10,则|b|=________.

  [解析]1令e1与e2的夹角为θ,

  ∴e1·e2=|e1|·|e2|cosθ=cosθ=12.

  又0°≤θ≤180°,∴θ=60°.

  ∵b·e1-e2=0,

  ∴b与e1,e2的夹角均为30°,

  ∴b·e1=|b||e1|cos30°=1,

  从而|b|=1cos30°=233.

  2∵a,b的夹角为45°,|a|=1,

  ∴a·b=|a||b|cos45°=22|b|,

  |2a-b|2=4-4×22|b|+|b|2=10,∴|b|=32.

  [答案]1233232

  求向量的模的常见思路及方法

  1求模问题一般转化为求模的平方,与向量数量积联系,并灵活应用a2=|a|2,勿忘记开方.

  2a·a=a2=|a|2或|a|=a2,可以实现实数运算与向量运算的相互转化.

  [活学活用]

  已知向量a,b满足|a|=|b|=5,且a与b的夹角为60°,求|a+b|,|a-b|,|2a+b|.

  解:∵|a+b|2=a+b2=a+ba+b

  =|a|2+|b|2+2a·b=25+25+2|a||b|cos60°

  =50+2×5×5×12=75,

  ∴|a+b|=53.

  ∵|a-b|2=a-b2=a-ba-b

  =|a|2+|b|2-2a·b

  =|a|2+|b|2-2|a||b|cos60°=25,

  ∴|a-b|=5.

  ∵|2a+b|2=2a+b2a+b

  =4|a|2+|b|2+4a·b

  =4|a|2+|b|2+4|a||b|cos60°=175,

  ∴|2a+b|=57.

  两个向量的夹角和垂直

  题点一:求两向量的夹角

  1.重庆高考已知非零向量a,b满足|b|=4|a|,且a⊥2a+b,则a与b的夹角为

  A.π3B.π2

  C.2π3D.5π6

  解析:选C∵a⊥2a+b,∴a·2a+b=0,

  ∴2|a|2+a·b=0,

  即2|a|2+|a||b|cos〈a,b〉=0.

  ∵|b|=4|a|,∴2|a|2+4|a|2cos〈a,b〉=0,

  ∴cos〈a,b〉=-12,∴〈a,b〉=2π3.

  题点二:证明两向量垂直

  2.已知向量a,b不共线,且|2a+b|=|a+2b|,求证:a+b⊥a-b.

  证明:∵|2a+b|=|a+2b|,

  ∴2a+b2=a+2b2.

  即4a2+4a·b+b2=a2+4a·b+4b2,

  ∴a2=b2.

  ∴a+b·a-b=a2-b2=0.

  又a与b不共线,a+b≠0,a-b≠0,

  ∴a+b⊥a-b.

  题点三:利用夹角和垂直求参数

  3.已知a⊥b,|a|=2,|b|=3且向量3a+2b与ka-b互相垂直,则k的值为

  A.-32B.32

  C.±32D.1

  解析:选B∵3a+2b与ka-b互相垂直,

  ∴3a+2b·ka-b=0,

  ∴3ka2+2k-3a·b-2b2=0.

  ∵a⊥b,∴a·b=0,

  又|a|=2,|b|=3,

  ∴12k-18=0,k=32.

  求向量a与b夹角的思路

  1求向量夹角的关键是计算a·b及|a||b|,在此基础上结合数量积的定义或性质计算cosθ=a·b|a||b|,最后借助θ∈[0,π],求出θ的值.

  2在个别含有|a|,|b|与a·b的等量关系式中,常利用消元思想计算cosθ的值.

  层级一学业水平达标

  1.已知向量a,b满足|a|=1,|b|=4,且a·b=2,则a与b的夹角θ为

  A.π6B.π4

  C.π3D.π2

  解析:选C由题意,知a·b=|a||b|cosθ=4cosθ=2,又0≤θ≤π,所以θ=π3.

  2.已知|b|=3,a在b方向上的投影为32,则a·b等于

  A.3B.92

  C.2D.12

  解析:选B设a与b的夹角为θ.∵|a|cosθ=32,

  ∴a·b=|a||b|cosθ=3×32=92.

  3.已知|a|=|b|=1,a与b的夹角是90°,c=2a+3b,d=ka-4b,c与d垂直,则k的值为

  A.-6B.6

  C.3D.-3

  解析:选B∵c·d=0,

  ∴2a+3b·ka-4b=0,

  ∴2ka2-8a·b+3ka·b-12b2=0,

  ∴2k=12,∴k=6.

  4.已知a,b满足|a|=4,|b|=3,夹角为60°,则|a+b|=

  A.37B.13

  C.37D.13

  解析:选C|a+b|=a+b2=a2+2a·b+b2

  =42+2×4×3cos60°+32=37.

  5.在四边形ABCD中,=,且·=0,则四边形ABCD是

  A.矩形B.菱形

  C.直角梯形D.等腰梯形

  解析:选B∵=,即一组对边平行且相等,·=0,即对角线互相垂直,∴四边形ABCD为菱形.

  6.给出以下命题:

  ①若a≠0,则对任一非零向量b都有a·b≠0;

  ②若a·b=0,则a与b中至少有一个为0;

  ③a与b是两个单位向量,则a2=b2.

  其中,正确命题的序号是________.

  解析:上述三个命题中只有③正确,因为|a|=|b|=1,所以a2=|a|2=1,b2=|b|2=1,故a2=b2.当非零向量a,b垂直时,有a·b=0,显然①②错误.

  答案:③

  7.设e1,e2是两个单位向量,它们的夹角为60°,则2e1-e2·-3e1+2e2=________.

  解析:2e1-e2·-3e1+2e2=-6e21+7e1·e2-2e22=-6+7×cos60°-2=-92.

  答案:-92

  8.若|a|=1,|b|=2,c=a+b,且c⊥a,则向量a与b的夹角为________.

  解析:∵c⊥a,∴c·a=0,

  ∴a+b·a=0,即a2+a·b=0.

  ∵|a|=1,|b|=2,∴1+2cos〈a,b〉=0,

  ∴cos〈a,b〉=-12.

  又∵0°≤〈a,b〉≤180°,∴〈a,b〉=120°.

  答案:120°

  9.已知e1与e2是两个夹角为60°的单位向量,a=2e1+e2,b=2e2-3e1,求a与b的

  夹角.

  解:因为|e1|=|e2|=1,

  所以e1·e2=1×1×cos60°=12,

  |a|2=2e1+e22=4+1+4e1·e2=7,故|a|=7,

  |b|2=2e2-3e12=4+9-12e1·e2=7,故|b|=7,

  且a·b=-6e21+2e22+e1·e2=-6+2+12=-72,

  所以cos〈a,b〉=a·b|a|·|b|=-727×7=-12,

  所以a与b的夹角为120°.

  10.已知|a|=2|b|=2,且向量a在向量b方向上的投影为-1.

  1求a与b的夹角θ;

  2求a-2b·b;

  3当λ为何值时,向量λa+b与向量a-3b互相垂直?

  解:1∵|a|=2|b|=2,

  ∴|a|=2,|b|=1.

  又a在b方向上的投影为|a|cosθ=-1,

  ∴a·b=|a||b|cosθ=-1.

  ∴cosθ=-12,∴θ=2π3.

  2a-2b·b=a·b-2b2=-1-2=-3.

  3∵λa+b与a-3b互相垂直,

  ∴λa+b·a-3b=λa2-3λa·b+b·a-3b2

  =4λ+3λ-1-3=7λ-4=0,∴λ=47.

  层级二应试能力达标

  1.已知|a|=2,|b|=1,且a与b的夹角为π3,则向量m=a-4b的模为

  A.2B.23

  C.6D.12

  解析:选B|m|2=|a-4b|2=a2-8a·b+16b2=4-8×2×1×12+16=12,所以|m|=23.

  2.在Rt△ABC中,C=90°,AC=4,则·等于

  A.-16B.-8

  C.8D.16

  解析:选D法一:因为cosA=ACAB,故·=||·||cosA=||2=16,故选D.

  法二:在上的投影为||cosA=||,故·=|cosA=||2=16,故选D.

  3.已知向量a,b满足|a|=1,|b|=2,且a在b方向上的投影与b在a方向上的投影相等,则|a-b|=

  A.1B.3

  C.5D.3

  解析:选C由于投影相等,故有|a|cos〈a,b〉=|b|cos〈a,b〉,因为|a|=1,|b|

  =2,所以cos〈a,b〉=0,即a⊥b,则|a-b|=|a|2+|b|2-2a·b=5.

  4.如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠BAD=60°,E为BC的中点,则·=

  A.-3B.0

  C.-1D.1

  解析:选C·=AB―→+12AD―→·-

  =12·-||2+12||2

  =12×2×2×cos60°-22+12×22=-1.

  5.设向量a,b,c满足a+b+c=0,a-b⊥c,a⊥b,若|a|=1,则|a|2+|b|2+|c|2的值是________.

  解析:法一:由a+b+c=0得c=-a-b.

  又a-b·c=0,∴a-b·-a-b=0,即a2=b2.

  则c2=a+b2=a2+b2+2a·b=a2+b2=2,

  ∴|a|2+|b|2+|c|2=4.

  法二:如图,作==a,

  =b,则=c.

  ∵a⊥b,∴AB⊥BC,

  又∵a-b=-=,

  a-b⊥c,∴CD⊥CA,

  所以△ABC是等腰直角三角形,

  ∵|a|=1,∴|b|=1,|c|=2,∴|a|2+|b|2+|c|2=4.

  答案:4

  6.已知向量a,b的夹角为45°,且|a|=4,12a+b·2a-3b=12,则|b|=________;b在a方向上的投影等于________.

  解析:12a+b·2a-3b=a2+12a·b-3b2=12,即3|b|2-2|b|-4=0,解得|b|=2舍负,b在a方向上的投影是|b|cos45°=2×22=1.

  答案:21

  7.已知非零向量a,b,满足|a|=1,a-b·a+b=12,且a·b=12.

  1求向量a,b的夹角;2求|a-b|.

  解:1∵a-b·a+b=12,

  ∴a2-b2=12,

  即|a|2-|b|2=12.

  又|a|=1,

  ∴|b|=22.

  ∵a·b=12,

  ∴|a|·|b|cosθ=12,

  ∴cosθ=22,

  ∴向量a,b的夹角为45°.

  2∵|a-b|2=a-b2

  =|a|2-2|a||b|cosθ+|b|2=12,

  ∴|a-b|=22.

  8.设两个向量e1,e2,满足|e1|=2,|e2|=1,e1与e2的夹角为π3,若向量2te1+7e2与e1+te2的夹角为钝角,求实数t的取值范围.

  解:由向量2te1+7e2与e1+te2的夹角为钝角,

  得2te1+7e2·e1+te2|2te1+7e2|·|e1+te2|<0.即

  2te1+7e2·e1+te2<0,化简即得

  2t2+15t+7<0,解得-7

  当夹角为π时,也有2te1+7e2·e1+te2<0,

  但此时夹角不是钝角,

  设2te1+7e2=λe1+te2,λ<0,可得

  2t=λ,7=λt,λ<0,⇒λ=-14,t=-142.

  ∴所求实数t的取值范围是

  -7,-142∪-142,-12.

  【篇二】

  [新知初探]

  平面向量共线的坐标表示

  前提条件a=x1,y1,b=x2,y2,其中b≠0

  结论当且仅当x1y2-x2y1=0时,向量a、bb≠0共线

  [点睛]1平面向量共线的坐标表示还可以写成x1x2=y1y2x2≠0,y2≠0,即两个不平行于坐标轴的共线向量的对应坐标成比例;

  2当a≠0,b=0时,a∥b,此时x1y2-x2y1=0也成立,即对任意向量a,b都有:x1y2-x2y1=0⇔a∥b.

  [小试身手]

  1.判断下列命题是否正确.正确的打“√”,错误的打“×”

  1已知a=x1,y1,b=x2,y2,若a∥b,则必有x1y2=x2y1.

  2向量2,3与向量-4,-6反向.

  答案:1√2√

  2.若向量a=1,2,b=2,3,则与a+b共线的向量可以是

  A.2,1B.-1,2C.6,10D.-6,10

  答案:C

  3.已知a=1,2,b=x,4,若a∥b,则x等于

  A.-12B.12C.-2D.2

  答案:D

  4.已知向量a=-2,3,b∥a,向量b的起点为A1,2,终点B在x轴上,则点B的坐标为________.

  答案:73,0

  向量共线的判定

  [典例]1已知向量a=1,2,b=λ,1,若a+2b∥2a-2b,则λ的值等于

  A.12B.13C.1D.2

  2已知A2,1,B0,4,C1,3,D5,-3.判断与是否共线?如果共线,它们的方向相同还是相反?

  [解析]1法一:a+2b=1,2+2λ,1=1+2λ,4,2a-2b=21,2-2λ,1=2-2λ,2,由a+2b∥2a-2b可得21+2λ-42-2λ=0,解得λ=12.

  法二:假设a,b不共线,则由a+2b∥2a-2b可得a+2b=μ2a-2b,从而1=2μ,2=-2μ,方程组显然无解,即a+2b与2a-2b不共线,这与a+2b∥2a-2b矛盾,从而假设不成立,故应有a,b共线,所以1λ=21,即λ=12.

  [答案]A

  2[解]=0,4-2,1=-2,3,=5,-3-1,3=4,-6,

  ∵-2×-6-3×4=0,∴,共线.

  又=-2,∴,方向相反.

  综上,与共线且方向相反.

  向量共线的判定方法

  1利用向量共线定理,由a=λbb≠0推出a∥b.

  2利用向量共线的坐标表达式x1y2-x2y1=0直接求解.

  [活学活用]

  已知a=1,2,b=-3,2,当k为何值时,ka+b与a-3b平行,平行时它们的方向相同还是相反?

  解:ka+b=k1,2+-3,2=k-3,2k+2,

  a-3b=1,2-3-3,2=10,-4,

  若ka+b与a-3b平行,则-4k-3-102k+2=0,

  解得k=-13,此时ka+b=-13a+b=-13a-3b,故ka+b与a-3b反向.

  ∴k=-13时,ka+b与a-3b平行且方向相反.

  三点共线问题

  [典例]1已知=3,4,=7,12,=9,16,求证:A,B,C三点共线;

  2设向量=k,12,=4,5,=10,k,当k为何值时,A,B,C三点

  共线?

  [解]1证明:∵=-=4,8,

  =-=6,12,

  ∴=32,即与共线.

  又∵与有公共点A,∴A,B,C三点共线.

  2若A,B,C三点共线,则,共线,

  ∵=-=4-k,-7,

  =-=10-k,k-12,

  ∴4-kk-12+710-k=0.

  解得k=-2或k=11.

  有关三点共线问题的解题策略

  1要判断A,B,C三点是否共线,一般是看与,或与,或与是否共线,若共线,则A,B,C三点共线;

  2使用A,B,C三点共线这一条件建立方程求参数时,利用=λ,或=λ,或=λ都是可以的,但原则上要少用含未知数的表达式.

  [活学活用]

  设点Ax,1,B2x,2,C1,2x,D5,3x,当x为何值时,与共线且方向相同,此时,A,B,C,D能否在同一条直线上?

  解:=2x,2-x,1=x,1,

  =1,2x-2x,2=1-2x,2x-2,

  =5,3x-1,2x=4,x.

  由与共线,所以x2=1×4,所以x=±2.

  又与方向相同,所以x=2.

  此时,=2,1,=-3,2,

  而2×2≠-3×1,所以与不共线,

  所以A,B,C三点不在同一条直线上.

  所以A,B,C,D不在同一条直线上.

  向量共线在几何中的应用

  题点一:两直线平行判断

  1.如图所示,已知直角梯形ABCD,AD⊥AB,AB=2AD=2CD,过点C作CE⊥AB于E,用向量的方法证明:DE∥BC;

  证明:如图,以E为原点,AB所在直线为x轴,EC所在直线为y轴建立直角坐标系,

  设||=1,则||=1,||=2.

  ∵CE⊥AB,而AD=DC,

  ∴四边形AECD为正方形,

  ∴可求得各点坐标分别为E0,0,B1,0,C0,1,D-1,1.

  ∵=-1,1-0,0=-1,1,

  =0,1-1,0=-1,1,

  ∴=,∴∥,即DE∥BC.

  题点二:几何形状的判断

  2.已知直角坐标平面上四点A1,0,B4,3,C2,4,D0,2,求证:四边形ABCD是等腰梯形.

  证明:由已知得,=4,3-1,0=3,3,

  =0,2-2,4=-2,-2.

  ∵3×-2-3×-2=0,∴与共线.

  =-1,2,=2,4-4,3=-2,1,

  ∵-1×1-2×-2≠0,∴与不共线.

  ∴四边形ABCD是梯形.

  ∵=-2,1,=-1,2,

  ∴||=5=||,即BC=AD.

  故四边形ABCD是等腰梯形.

  题点三:求交点坐标

  3.如图所示,已知点A4,0,B4,4,C2,6,求AC和OB交点P的坐标.

  解:法一:设=t=t4,4

  =4t,4t,

  则=-=4t,4t-4,0=4t-4,4t,

  =-=2,6-4,0=-2,6.

  由,共线的条件知4t-4×6-4t×-2=0,

  解得t=34.∴=3,3.

  ∴P点坐标为3,3.

  法二:设Px,y,

  则=x,y,=4,4.

  ∵,共线,

  ∴4x-4y=0.①

  又=x-2,y-6,=2,-6,

  且向量,共线,

  ∴-6x-2+26-y=0.②

  解①②组成的方程组,得x=3,y=3,

  ∴点P的坐标为3,3.

  应用向量共线的坐标表示求解几何问题的步骤

  层级一学业水平达标

  1.下列向量组中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是

  A.e1=0,0,e2=1,-2

  B.e1=-1,2,e2=5,7

  C.e1=3,5,e2=6,10

  D.e1=2,-3,e2=12,-34

  解析:选BA中向量e1为零向量,∴e1∥e2;C中e1=12e2,∴e1∥e2;D中e1=4e2,∴e1∥e2,故选B.

  2.已知点A1,1,B4,2和向量a=2,λ,若a∥,则实数λ的值为

  A.-23B.32

  C.23D.-32

  解析:选C根据A,B两点的坐标,可得=3,1,

  ∵a∥,∴2×1-3λ=0,解得λ=23,故选C.

  3.已知A2,-1,B3,1,则与平行且方向相反的向量a是

  A.2,1B.-6,-3

  C.-1,2D.-4,-8

  解析:选D=1,2,向量2,1、-6,-3、-1,2与1,2不平行;-4,-8与1,2平行且方向相反.

  4.已知向量a=x,2,b=3,-1,若a+b∥a-2b,则实数x的值为

  A.-3B.2

  C.4D.-6

  解析:选D因为a+b∥a-2b,a+b=x+3,1,a-2b=x-6,4,所以4x+3-x-6=0,解得x=-6.

  5.设a=32,tanα,b=cosα,13,且a∥b,则锐角α为

  A.30°B.60°

  C.45°D.75°

  解析:选A∵a∥b,

  ∴32×13-tanαcosα=0,

  即sinα=12,α=30°.

  6.已知向量a=3x-1,4与b=1,2共线,则实数x的值为________.

  解析:∵向量a=3x-1,4与b=1,2共线,

  ∴23x-1-4×1=0,解得x=1.

  答案:1

  7.已知A-1,4,Bx,-2,若C3,3在直线AB上,则x=________.

  解析:=x+1,-6,=4,-1,

  ∵∥,∴-x+1+24=0,∴x=23.

  答案:23

  8.已知向量a=1,2,b=-2,3,若λa+μb与a+b共线,则λ与μ的关系是________.

  解析:∵a=1,2,b=-2,3,

  ∴a+b=1,2+-2,3=-1,5,

  λa+μb=λ1,2+μ-2,3=λ-2μ,2λ+3μ,

  又∵λa+μb∥a+b,

  ∴-1×2λ+3μ-5λ-2μ=0,

  ∴λ=μ.

  答案:λ=μ

  9.已知A,B,C三点的坐标为-1,0,3,-1,1,2,并且=13,=13,求证:∥.

  证明:设E,F的坐标分别为x1,y1、x2,y2,

  依题意有=2,2,=-2,3,=4,-1.

  ∵=13,∴x1+1,y1=132,2.

  ∴点E的坐标为-13,23.

  同理点F的坐标为73,0,=83,-23.

  又83×-1-4×-23=0,∴∥.

  10.已知向量a=2,1,b=1,1,c=5,2,m=λb+cλ为常数.

  1求a+b;

  2若a与m平行,求实数λ的值.

  解:1因为a=2,1,b=1,1,

  所以a+b=2,1+1,1=3,2.

  2因为b=1,1,c=5,2,

  所以m=λb+c=λ1,1+5,2=λ+5,λ+2.

  又因为a=2,1,且a与m平行,

  所以2λ+2=λ+5,解得λ=1.

  层级二应试能力达标

  1.已知平面向量a=x,1,b=-x,x2,则向量a+b

  A.平行于x轴

  B.平行于第一、三象限的角平分线

  C.平行于y轴

  D.平行于第二、四象限的角平分线

  解析:选C因为a+b=0,1+x2,所以a+b平行于y轴.

  2.若A3,-6,B-5,2,C6,y三点共线,则y=

  A.13B.-13

  C.9D.-9

  解析:选DA,B,C三点共线,

  ∴∥,而=-8,8,=3,y+6,

  ∴-8y+6-8×3=0,即y=-9.

  3.已知向量a=1,0,b=0,1,c=ka+bk∈R,d=a-b,如果c∥d,那么

  A.k=1且c与d同向

  B.k=1且c与d反向

  C.k=-1且c与d同向

  D.k=-1且c与d反向

  解析:选D∵a=1,0,b=0,1,若k=1,则c=a+b=1,1,d=a-b=1,-1,显然,c与d不平行,排除A、B.若k=-1,则c=-a+b=-1,1,d=a-b=--1,1,即c∥d且c与d反向.

  4.已知平行四边形三个顶点的坐标分别为-1,0,3,0,1,-5,则第四个顶点的坐标是

  A.1,5或5,5

  B.1,5或-3,-5

  C.5,-5或-3,-5

  D.1,5或5,-5或-3,-5

  解析:选D设A-1,0,B3,0,C1,-5,第四个顶点为D,

  ①若这个平行四边形为▱ABCD,

  则=,∴D-3,-5;

  ②若这个平行四边形为▱ACDB,

  则=,∴D5,-5;

  ③若这个平行四边形为▱ACBD,

  则=,∴D1,5.

  综上所述,D点坐标为1,5或5,-5或-3,-5.

  5.已知=6,1,=x,y,=-2,-3,∥,则x+2y的值为________.

  解析:∵=++=6,1+x,y+-2,-3

  =x+4,y-2,

  ∴=-=-x+4,y-2=-x-4,-y+2.

  ∵∥,

  ∴x-y+2--x-4y=0,即x+2y=0.

  答案:0

  6.已知向量=3,-4,=6,-3,=5-m,-3-m.若点A,B,C能构成三角形,则实数m应满足的条件为________.

  解析:若点A,B,C能构成三角形,则这三点不共线,即与不共线.

  ∵=-=3,1,=-=2-m,1-m,

  ∴31-m≠2-m,即m≠12.

  答案:m≠12

  7.已知A1,1,B3,-1,Ca,b.

  1若A,B,C三点共线,求a与b之间的数量关系;

  2若=2,求点C的坐标.

  解:1若A,B,C三点共线,则与共线.

  =3,-1-1,1=2,-2,=a-1,b-1,

  ∴2b-1--2a-1=0,∴a+b=2.

  2若=2,则a-1,b-1=4,-4,

  ∴a-1=4,b-1=-4,∴a=5,b=-3,

  ∴点C的坐标为5,-3.

  8.如图所示,在四边形ABCD中,已知A2,6,B6,4,C5,0,D1,0,求直线AC与BD交点P的坐标.

  解:设Px,y,则=x-1,y,

  =5,4,=-3,6,=4,0.

  由B,P,D三点共线可得==5λ,4λ.

  又∵=-=5λ-4,4λ,

  由于与共线得,5λ-4×6+12λ=0.

  解得λ=47,

  ∴=47=207,167,

  ∴P的坐标为277,167.

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