构造单位向量 巧解高考题目

来源 :数理化学习·高三版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tonymin111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  单位向量作为一种特殊的向量,有着一些优美的特性. 对一些高考题,若能根据其特点构造单位向量来解答,会使解题思维直观形象、运算得到优化,会发现解题境界别有洞天,从而提升解题思维能力.
  
   一、利用单位向量和的几何表示来解决与角平分线相关的问题. 
  
  例1 若θ∈[π 4,π 2],
  
  sin2θ=37 8,
  则sinθ=( )
  
  (A) 3 5 (B) 4 5 (C)
  
  7 4 (D) 3 4
  
   解 :因为θ∈[π 4,π 2],所以
  
  2θ∈[π 2,π].
  在坐标系内构建单位圆(如图1),
  令∠AOP=θ,∠AOQ=2θ.
  由sin2θ=37 8,
  
  2θ∈[π 2,π],
  结合三角
  函数的定义得点Q(-1 8,37 8 ).
  OQ=(-1 8,37 8
  ),OA=(1,0),OQ+OA
  =(-7 8,
  
  37 8
  )=7 32
  (7 4
  ,3 4),
  
  向量OQ+OA与单位向量
  OP同向,所以
  
  OP=(7 4,3 4),
  由三角函数的定义得sinθ=3 4,
  故选(D).
  
  例2 已知点A(3,1),B(0,0),C(3,0),设
  ∠BAC的平分线AE与BC相交于E,那么有
  
  BC=λCE,其中λ等于( )
  
  (A) 2 (B) 1 2 (C) -3 (D) -1 3
  
   解 :由与
  
  AB=
  (-3,-1)
  同向的单位向量
  
  e1=
  (-3 2,
  -1 2)
  ,与
  
  AC=(0,-1)同向的单位向量
  e1=(0,-1),可知
  
  AE的方向向量为e1+e=
  
  (-3 2,
  -3 2).
  
  一方面设AE=μ(-3 2,
  -3 2).
  
  另一方面,AE=AC+CE=
  
  AC+1 λBC=(0,-1)+
  
  1 λ(3,0)=(3 λ,-1).
  所以μ(-3 2,-3 2)=
  
  (3 λ,-1),于是有
  
  -3 2μ=
  3 λ,
  -3 2μ=-1.
  
  解得λ=-3.故选(C).
  
  
   二、将单位向量与三角函数相结合,简化与旋转有关的问题的运算 
  
   例3 在平面直角坐标系中,点O(0,0),P(6,8),将向量
  
  OP绕点O按逆时针方向旋转
  3π 4后得向量OQ,则点Q得坐标是( )
  
  (A) (-72,-2) (B) (-72
  ,-2)
  (C) (-46,-2)〖DW〗(D) (-46,-2)
  
   解 : 由题意知
  
  |OP|=|OQ|=10.
  设OP与x轴的正方向构成的角为α,
  则OP、OQ同向的单位向量分别为
  e1=(cosα,
  sinα)、e2=[
  
  cos(α+3π 4),sin(α+3π 4 )].
  于是有
  
  OP=10e1=(10cosα,10sinα)=(6,8),
  10cosα=6,
  10sinα.
  解得
  
  cosα=3 5,
  sinα=4 5.
  
  
  OQ=10e2=[10cos(α+3π 4),10sin(α+3π 4)
  ]=(-52cosα-52sinα,-52
  sinα+52cosα)=(-72,-2).
  
  所以点Q的坐标为B(-72,-2).故选(B).
  
  例4如图2,在平
  面直角坐标系xOy中,一单位圆的圆心的初始位置在
  (0,1),此时圆上一点P的位置在(0,0),圆在轴上沿正
  向滚动到圆心位于(2,1)时,
  OP的坐标为 .
  
   解: 如图3,令A(0,1),B(2,1)则
  
  AO=(0,-1).
  设AO=(cosθ,sinθ),则
  
  cosθ=0,sinθ=-1.
  圆心从点A移至点A′,点P在单位圆上顺时针转过的长度为2,于是有
  ∠HBP=2
  .
  所以BP=
  (cos(θ-2),sin(θ-2))=(-sin2,-cos2).
  
  
  又因B(2,1),
  故P(2-sin2,1-cos2).
  所以OP=(2-sin2,1-cos2).
  
  例5过抛物线y=ax2(a>0)的焦点作一直线交抛物线于P、Q点,若线段PF与FQ的长分别为p、q,则
  
  1 p+1 q等于()
  
  (A) 2a(B) 1 2a(C) 4a(D) 4 a
  
   解 :抛物线 的焦点为 ,准线为 .
  设与 同向的单位向量为 , 则与 同向的单位向量为 .
  于是有
  由抛物线的定义得 ,
   .
  于是得,
   .
  所以.
  故选C.
  
其他文献
一、写作背景  今年高考刚刚落下帷幕,笔者迫不及待地就甘肃数学卷进行了研究,发现第24题第一问与人教实验A版第10页11题在题设条件,解答过程,解题思想上完全一样,第二问与甘肃教育出版社出版的高效学案第7页例2又是如出一辙.就在考前一个月笔者给所教班级曾讲过,也三次布置过这道题目,于是就在考后的第二天笔者便在两个班级进行了测试.    二、解法探究     1.高考试题: 设a,b,c均为正数
纵观2013年全国各地的高考数学试卷,不难发现对数列的考查,既突出了对数列的基本知识、基本量策略及通性通法的考查,又注意从学科整体高度进行知识的交汇考查.同时还通过设计新情境加强对考生的创新意识和探究能力的考查.下面举例说明.     一、立足基础,体现命题重点     1.考查基础知识    例1 (陕西卷) 设{an}是公比为q的等比数列,(1)推导{an}的前  n项和公式;  (
期刊
高考来源于教材而又不拘泥于教材,这是高考命题的一个指导思想.纵观近几年的各地高考试题,我们不难发现,确实有很多教材中的题目与高考题有着“千丝万缕”的联系.下面就“推理与证明”这一部分略举几例,以飨读者.    例1 正方形ABCD的边长为1,点E在边AB上,点F在边BC上,AE=BF=    1 3.动点P从E出发沿直线向F运动,每当碰到正方形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角,当点P第一次碰到
导数是高中数学的重要知识,是高考的热点、重点、难点问题,每年必考.大题、小题都有出现,分值一般在20分左右.尤其近几年随着高中新课程改革的不断推进,导数在高考中的考查越来越广泛,要求也越来越高.那么本文就将对近几年全国各地高考试卷中的一些导数问题,给予剖析,希望能对2014年的高考复习有所帮助.     一、曲线的切线问题     例1 曲线y=x x-2在点(1,-1)处的切线方程为( )
数学是一门思维学科,涉及到多种的思维方法与思维策略,因思维水平的差异以及思考的切入点不同,会导致运算繁简不一,因此,在数学的解题中,如何对思维策略进行优化选择显得至关重要.“多考一点思,少考一点算”,在近几年各省的高考数学考查中越来越成为一种趋势,尤其体现在试卷中的选择题与填空题.这些“小题”不仅在命题的方式上推陈出新,而且对于学生思维敏捷性、灵活性与深刻性提出了更高的要求,不容小觑.本文结合近两
三视图的投影特征是“长对正,高平齐,宽相等”,即正、俯视图的长对正,正、侧视图的高平齐,俯、侧视图的宽相等.    将物体的三视图复原成其所表示的几何体,需抓住以下几个读图要点:     一、分解组合体     例1 若某几何体的三视图(单位:cm)如图1所示,则此几何体的体  积是cm3.     思路 :由正、侧视图可以看出,该几何体可分解成上、下两部分(也  可由正、俯视图将几
数学学习强调经历学习过程,注重学习的探究与合作,一题多解能够很好地体现学习过程中的自主探究,有利于培养思维的广阔性、灵活性和敏捷性.一题多解是找到多题一解的一种好办法,也是反思解题思想、解题方法、解题思维、解题模式、解题规律、解题策略的有效途径. 解法多样,方法常规,淡化技巧,体现通法,结论靓丽,引领学生对问题进行探究,加深对问题的理解,对教学起着积极的导向作用,是教学中不可多得的探究载体.  