平面向量問題的命題形式較多,常見的有求兩個向量的數量積及其取值范圍,求參數的值或取值范圍,求向量的夾角或模長等.解答平面向量問題,需靈活運用向量的運算法則、基本定理等.下面結合一道平面向量問題,談一談解答此類問題的方法.
例題:(2022年新高考Ⅱ卷數學,第4題)已知向量=(3,4),=(1,0),=+t,若lt;,gt;=lt;,gt;,則t=().
A.-6 B.-5 C.5 D.6
題目中給出了向量,的坐標,告知了向量、、之間關系及其夾角,要求t的值,需從向量、、之間關系及其夾角入手,通過向量運算,利用平面向量的基本定理求解.
一、利用向量的夾角公式
向量 a、b 的夾角公式為 cos a,b = a?b |a|| b | ,其中a,b 的范圍是[0°,180°].若已知向量的夾角、向量的模長、數量積,則通??梢岳孟蛄康膴A角公式來求解.
解法1
由于lt; a,c gt;=lt; b ,c gt;是已知的,且向量 a、b 、c 的模長很容易求得,于是直接運用向量的夾角公式建立方程,即可解題.
二、數形結合
向量兼有“數”與“形”兩種身份.因此在解答平面向量問題時,我們可以根據題意或向量的幾何意義畫出相應的圖形,就能將向量問題轉化為平面幾何問題,根據三角形、圓、平行四邊形的性質,利用正余弦定理、勾股定理等來解題.
解法2
根據lt; a,c gt;=lt; b ,c gt;構造如圖1所示的圖形,便可將平面向量轉化為直線的傾斜角問題,根據直線的傾斜角之間的關系式和斜率公式建立關系式,即可利用二倍角公式求得t的值.
解法3
我們根據向量加法的幾何意義,運用三角形法則構造出三角形ABC,就能直接利用等腰三角形的性質求得t的值.
解法4
根據向量加法的幾何意義:平行四邊形法則,作出平行四邊形后,即可根據兩角相等判定 OC 是平行四邊形的角平分線,就能利用平面向量基本定理求得 t的值.
可見,解答向量問題,可以從代數與幾何兩個角度入手.同學們在解題時,不僅要靈活運用平面向量的基本知識,還要建立各知識板塊之間的聯系,將問題與其他知識關聯起來,從不同的角度尋找到解題的思路.
(作者單位:云南省騰沖市益群中學)