《普通高中數(shù)學課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課程標準》對平面向量的考查要求主要包括平面向量的概念、幾何運算與坐標運算、平面向量基本定理以及平面向量的應用.從近年高考試卷來看,平面向量的考題均圍繞《課程標準》的要求展開.本文站在《課程標準》的視角,對2025年平面向量模塊的備考提出幾點看法,供考生參考.
1準確理解向量概念
向量是既有大小又有方向的量,大小即為向量的模.模相等且方向相同的兩個向量相等.兩個向量的方向相同或相反時,稱這兩個向量平行(或共線).兩個向量夾角的取值范圍是 [ 0 , π ] .準確理解這些概念是正確解題的關鍵.
例1平面向量 的模分別為1,2,3,且兩兩所成的角相等,則
易知向量 兩兩所成的角為
或0.
當向量 兩兩所成的角為
時,有
2所以
:
當向量 a , b , c 兩兩所成的角為0,即三個向量同向時,
綜上, 或6.
在求解時極易忽視第二種情況,從而導致錯解.類似地,在解題中也容易將向量的夾角與鈍角或銳角的概念混淆.例如,兩個向量的數(shù)量積大于0,則這兩個向量的夾角不一定是銳角,還可能為O.
2熟練掌握向量運算
向量的運算包括模的運算及向量的加、減、數(shù)量積等運算.由這些運算還可以得到向量不等式,如 等.學生在備考中要熟練掌握相應的運算法則、幾何意義以及計算技巧.
例2(2024年天津卷14)在邊長為1的正方形ABCD中,點 E 為線段 C D 的三等分點,
,則 λ + μ = ;若 F 為線段B E 上的動點, G 為 A F 的中點,則
的最小值為
方法1 因為 C E = DE,即CE
則
,可得
μ=1,所以入+
如圖1所示,因為 G 為 A F 的中點,所以
且
,故
設
,則
因
為 ,所以
故 當 t = 1 時,
取得最小值
1
方法2如圖2所示,以 A 為坐標原點建立平面直角坐標系,則 A ( 0 , 0 ) , B ( 1 , 0 ) , C ( 1 , 1 ) , D ( 0 , 1 ) ,則
1).因為 B E"=λ"B A"+μB C "=( - λ , μ ) ,所以 L
0 G設
( 0 ? t ? A B圖2
1),則 ,所以
,故
當 t = 1 時,
取得最小值
1
本題方法1采用了基底轉化法,將兩個未知的向量轉化成已知向量和特殊向量來求解方法2采用了坐標法,將幾何問題代數(shù)化處理.
3靈活應用向量基本定理
以平面上一組不共線的向量為基底,可以表示平面中的任意一向量,例如, A , B , C , D 是平面上不共線的四點,存在有序數(shù)對 λ , η ,使得
.特別地,當 λ + η = 1 時,
三點共線.
例3已知 是單位向量,且
,設向量
,當 λ + η = 2 時,|a" -e"1|的最小值為
. 方法1如圖3所示,設解析
.由 ±ba=
,得
因為 λ + η = 2 ,所以
1,則向量 的終點在線段 B C 上,設其為 D ,即
a.設AE
,則
.當 E D ⊥ B C 時,
取得最小值,此時
,即
的最小值為
方法2由 及 λ + η = 2 ,得
再將此式兩邊平方得
當
時,
的最小值為
方法1利用向量基本定理,通過尋找臨界位置求得最值.方法2從向量的基本運算入手,構造目標函數(shù)求最值.上述兩種方法均屬于處理此類問題的常規(guī)方法.
4有效落實向量交會
高考除了直接考查向量知識外,還常涉及向量的工具性與其他模塊知識的綜合.特別是在平面幾何與解析中的應用.例如,平面幾何中夾角問題、共線問題、垂直問題、幾何圖形的形狀問題等,可借助向量關系尋找入手點.
例4 已知拋物線 E : 的焦點為 F ,如圖4所示,過點 F 的直線交 E 于 A , B 兩點,點 C 在 E 上,使得Δ A B C 的重心 G 在 x 軸上,直線 A C 交 x 軸于點 Q ,且 Q 在點 F 的右側.記 Δ A F G 和Δ C Q G 的面積分別為
,求
的最小值.
設 ,
AC 0 lt; λ lt; 1 , 0 lt; 解析 μlt;1 ) .因為 G 是△ABC的重心,所以
又 F , G , Q 三點共線,所以
,故
.由 G 是Δ A B C 的重心,可知
,則
當且僅當μ
時,等號成立,故
的最小值為
本題若采用常規(guī)方法,需要將兩個三角形的面積之比轉化為邊長之比,進而通過尋找坐標之間的關系,尋求結論.運用向量工具,思路直接、計算簡捷.
(完)
高139□ 中 數(shù)理化