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1、难点 3 运用向量法解题平面向量是新教材改革增加的内容之一，近几年的全国使用新教材的高考试题逐渐加大了对这部分内容的考查力度，本节内容主要是帮助考生运用向量法来分析，解决一些相关问题. 难点磁场( )三角形 ABC中，A(5， 1)、B(1，7)、C(1，2)，求： (1)BC边上的中线AM的长； (2)CAB的平分线 AD的长； (3)cosABC的值. 案例探究例 1如图，已知平行六面体ABCDA1B1C1D1的底面ABCD是菱形，且 C1CB=C1CD=BCD.(1)求证： C1CBD.(2)当的值为多少时，能使A1C平面 C1BD？请给出证明 .命题意图：本题主要考查考生应用向量法解决
2、向量垂直，夹角等问题以及对立体几何图形的解读能力.知识依托：解答本题的闪光点是以向量来论证立体几何中的垂直问题，这就使几何问题代数化，使繁琐的论证变得简单.错解分析：本题难点是考生理不清题目中的线面位置关系和数量关系的相互转化，再就是要清楚已知条件中提供的角与向量夹角的区别与联系 .技巧与方法：利用 aba b=0来证明两直线垂直，只要证明两直线对应的向量的数量积为零即可.(1)证明：设 =a,=b,=c,依题意， |a|=|b|，、中两两所成夹角为 ，于是 =ab，=c(ab)=c ac b=|c| |a|cos |c| |b|cos =0,C1CBD.(2)解：若使 A1C平面 C1BD，
3、只须证 A1CBD，A1CDC1，由=(a+b+c) (ac)=|a|2+a bb c|c|2=|a|2|c|2+|b| |a|cos |b| |c|cos =0,得当|a|=|c|时，A1CDC1，同理可证当 |a|=|c|时，A1CBD，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - =1时，A1C平面 C1BD.例 2如图，直三棱柱ABCA1B1C1，底面 ABC中， CA=CB=1， BCA=90 ，AA1=2，M、N分
4、别是 A1B1、A1A的中点 .(1)求的长；(2)求cos的值；(3)求证： A1BC1M.命题意图：本题主要考查考生运用向量法中的坐标运算的方法来解决立体几何问题 .属级题目 .知识依托：解答本题的闪光点是建立恰当的空间直角坐标系Oxyz,进而找到点的坐标和求出向量的坐标.错解分析：本题的难点是建系后，考生不能正确找到点的坐标.技巧与方法：可以先找到底面坐标面xOy内的 A、B、C点坐标，然后利用向量的模及方向来找出其他的点的坐标.(1)解：如图，以 C为原点建立空间直角坐标系Oxyz.依题意得： B(0，1，0)，N(1，0，1)|=.(2)解：依题意得： A1(1，0，2)，C(0，0
5、，0)，B1(0，1，2).=(0，1，2)=10+( 1) 1+22=3|=(3)证明：依题意得： C1(0，0，2)，M()A1BC1M. 锦囊妙计1.解决关于向量问题时，一要善于运用向量的平移、伸缩、合成、分解等变换，正确地进行向量的各种运算，加深对向量的本质的认识.二是向量的坐标运算体现了数与形互相转化和密切结合的思想.2.向量的数量积常用于有关向量相等，两向量垂直、射影、夹角等名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - -
6、 - 问题中 .常用向量的直角坐标运算来证明向量的垂直和平行问题；利用向量的夹角公式和距离公式求解空间两条直线的夹角和两点间距离的问题.3.用空间向量解决立体几何问题一般可按以下过程进行思考：(1)要解决的问题可用什么向量知识来解决？需要用到哪些向量？(2)所需要的向量是否已知？若未知，是否可用已知条件转化成的向量直接表示？(3)所需要的向量若不能直接用已知条件转化成的向量表示，则它们分别最易用哪个未知向量表示？这些未知向量与由已知条件转化的向量有何关系？(4)怎样对已经表示出来的所需向量进行运算，才能得到需要的结论？ 歼灭难点训练一、选择题1.( )设A、B、C、D四点坐标依次是 (1，0)
7、，(0，2)，(4，3)，(3，1)，则四边形 ABCD为( )A.正方形 B.矩形C.菱形 D.平行四边形2.( )已知 ABC中，=a，=b，a b0，SABC=,|a|=3,|b|=5,则a与b的夹角是 ( )A.30 B.150 C.150 D.30或150二、填空题3.( )将二次函数 y=x2的图象按向量 a平移后得到的图象与一次函数 y=2x5的图象只有一个公共点(3，1)，则向量 a=_.4.( )等腰 ABC和等腰 RtABD有公共的底边 AB，它们所在的平面成 60 角，若 AB=16 cm,AC=17 cm,则CD=_.三、解答题5.( )如图，在 ABC中，设 =a，=
8、b，=c,= a,(0 1),= b(0 1),试用向量 a，b表示 c.6.( )正三棱柱 ABCA1B1C1的底面边长为 a,侧棱长为 a.名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - (1)建立适当的坐标系，并写出A、B、A1、C1的坐标；(2)求AC1与侧面 ABB1A1所成的角 .7.( )已知两点 M(1，0)，N(1，0)，且点 P使成公差小于零的等差数列 .(1)点P的轨迹是什么曲线？(2)若点P坐标为 (x0
9、,y0),Q为与的夹角，求 tan .8.( )已知E、F、G、H分别是空间四边形 ABCD的边AB、BC、CD、DA的中点.(1)用向量法证明 E、F、G、H四点共面；(2)用向量法证明： BD平面 EFGH；(3)设M是EG和FH的交点，求证：对空间任一点O，有.参考答案难点磁场解：(1)点M的坐标为 xM=D点分的比为 2.xD=(3)ABC是与的夹角，而 =(6，8）， =(2，5）.歼灭难点训练一、1.解析： =(1，2）， =(1，2）， =，又线段 AB与线段DC无公共点， ABDC且|AB|=|DC|， ABCD是平行四边形，又 |=，=(5，3），|=，| |,ABCD不是菱
10、形，更不是正方形；又=(4，1），14+21=60,不垂直于， ABCD也不是矩形，故选 D.答案： D2.解析： 35sin 得sin =,则 =30 或 =150.又a b0, =150.答案： C二、3.(2,0) 4.13 cm三、5.解：与共线， =m=m()=m( ba),=+=a+m( ba)=(1m)a+m b又与共线， =n=n()=n( ab),=+=b+n( ab)=n a+(1n)b 由，得 (1m）a+m b=na+(1n)b.a与b不共线，解方程组得： m=代入式得 c=(1m)a+m b= (1 )a+ (1名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -
11、 - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - )b.6.解：(1)以点A为坐标原点 O，以AB所在直线为 Oy轴，以 AA1所在直线为 Oz轴，以经过原点且与平面ABB1A1垂直的直线为 Ox轴，建立空间直角坐标系 .由已知，得 A(0，0，0），B(0，a,0）,A1(0,0,a),C1(a).(2)取A1B1的中点 M，于是有 M(0，a），连 AM，MC1，有 =(a,0,0）,且=(0，a,0）,=(0,0a)由于=0 ，=0 ，所以 MC1面ABB1A1，AC1与AM所成
12、的角就是AC1与侧面 ABB1A1所成的角 .=所以所成的角，即 AC1与侧面 ABB1A1所成的角为 30.7.解：(1)设P(x,y）,由M(1，0），N(1，0）得，=(1x,y）, =(1x,y), =(2,0),=2(1+ x), = x2+y21, =2(1x).于是，是公差小于零的等差数列，等价于所以，点 P的轨迹是以原点为圆心，为半径的右半圆.(2)点P的坐标为 (x0,y0)8.证明： (1）连结 BG，则由共面向量定理的推论知：E、F、G、H四点共面， (其中 =）(2）因为 .所以EHBD，又EH面EFGH，BD面EFGH所以BD平面 EFGH.(3）连OM，OA，OB，OC，OD，OE，OG由(2）知，同理，所以，EHFG,所以EG、FH交于一点 M且被 M平分，所以.名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -