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一道高考向量题的多种解法_蒋满林


( A)3 ( B)2槡2 ( C) 槡5 ( D)2
3. (2007 年陕西高考题) 如图 7,平面内
有三个向量O→A、O→B、O→C,其中O→A 与O→B 的夹角
为 120°,O→A 与O→C 的夹角为 30°,且 | O→A | =
| O→B | = 1,| O→C | = 2 槡3 ,若O→C = λ O→A +
sin( β + 45°)
sin( β + 45°) 3
故 m + n = 槡2 = 3. 槡2 3
评注 解法 4 主要依据等高线原理:如
图 5,设直线 DE ∥ AB,点 F 为直线 DE 上任意 一点,若O→F = λ O→A + μ O→B,则 λ + μ = k,其中 O→A、O→B 不共线,k 为定值,且
理,有 m
+
n
=
OC OD
=
O槡2D. 由 tan
α
=
7,得 sinα
* 本文为福 建 省 中 小 学 名 师 名 校 长 培 养 工 程 专 项 课 题“高 中 数 学 变 式 教 学 微 设 计 研 究 ”( 课 题 批 准 号: DTRSX2017009) 的阶段成果.
·12·
第5 期
高中数学教与学

由 O→C
=
m
O→A
+
n
O→B,得
1 5
=
m-
3 5
n,75
= 4 n. 解得 m = 5 ,n = 7 ,故 m + n = 3.
5
4
4
评注 解法 5 主要依据直角坐标系坐标
进行计算求解.
二、变式练习
1. (2006 年福建卷高考题) 已知 | O→A | = 1,| O→B | = 槡3 ,O→A·O→B = 0,点 C 在 ∠AOB 内, 且 ∠AOC = 30°,设O→C = m O→A + n O→B( m、n ∈
n ∈ R) ,则 m + n =

一、试题解法
解法 1 数量积法
由 tan α = 7,可得 cos α = 1 ,sin α = 5 槡2
7 ,故 5 槡2
1 5 槡2
=
|
O→A·O→C O→A | | O→C |
= m + n O→A·O→B. 槡2
由 cos∠BOC
=
槡2 ,可得 2
O→B·O→C | O→B | | O→C |
O→B 按 l 与O→C 方向进行分解,根据物理学中力 的平衡原理,有 msin α = nsin45°,mcos α +
ncos 45° = 槡2 ,化简得 7m = 5n,m + 5n = 10,
解得 m
=
5 4
,n
=
7 4
,故
m
+
n
=
3.
评注 解法 2 主要是依据物理学中的力
的合成与分解来求解.
高中数学教与学
2019 年
一道高考向量题的多种解法*
蒋满林
潘凌
( 福建省古田县第一中学,352200) ( 福建省南平市第一中学,353000)
本文以一 道 高 考 向 量 题 为 例,进 行 解 法
探究,得到了五种解法.
题目 (2017 年江苏高考题) 如图 1,在
同一个平面内,向量O→A、O→B、O→C 的模分别为 1、1、槡2 ,O→A 与O→C 的夹角为 α,且 tan α = 7,O→B 与O→C 的夹角为 45°. 若O→C = m O→A + n O→B( m、
解法 3 向量分解法
如图 3,过点 C 作 CD 平行于 OA 交 OB 于
点 D,作 CE 平行于 OB 交 OA 于 E,则 CD = OE
= mOA,CE = OD = nOB. 在 OCD 中,由正
弦定理,得 CD sin 45°
=
OC sin( α + 45°)
=
OD ,由 sin α
tan
μ O→B( λ、μ ∈ R) ,则 λ + μ 的值为

参考答案:1. B,2. A,3. 6
·13·
= m O→A·O→B + n = 槡2 .
槡2
2
又由 cos∠AOB
=
cos( α + 45°)
=-
3, 5
可得O→A·O→B = -
3 5
,故
m

3 5
n
=
1 5
,-
3 5
m
+ n = 1,解得 m + n = 3. 评注 解法 1 主要是依据向量的数量积
与夹角公式来求解. 解法 2 力的平衡法 如图 2,过点 O 作直线 l 与 OC 垂直,O→A、
k
=
OD OA
=
OE OB
=
OOFC.
解法 5 坐标法
以 O 为原点,OA 所在直线为 x 轴建立直
角坐标系如图 6,则 A(1,0) . 由 tan α = 7,得
sin
α
=
7 槡2 10
,cos
α
=
槡2 10

设 C( xC ,yC ) ,B( xB ,yB ) ,则 xC = | O→C |
cos α =
=
7槡2 10
,cos
α
=
槡2 10


∠BAO
=
β,则由 tan 2β
= tan(135° - α)
=
4 3
,可得 sin

=
4 5
,sin
β
=
槡5 5
,cos
β
=
2槡5 5
,sin(
β
+ 45°)
=
3
槡10 10


BOD
中,由 正 弦 定 理,得 OD sin β
=
OB ,可得 OD = sin β = 槡2 .
α
=
7,得 sin
α
=
7 槡2 10
,cos
α
=
槡2 10
,sin(
α
+
45°)
=
4 5
,结合
OC
= 槡2 ,可得 CD
=
5 4
,OD
= 7 ,即有 m = 5 ,n = 7 ,故 m + n = 3.
4
4
4
评注 解法 3 主要依据向量的平行四边
形法则与解三角形来求解.
解法 4 等高线法
如图 4,连接 AB 交 OC 于 D,根据等高线原
1 5
,yC
=|
O→C |
sin α
=
7 5
,所

( ) C 1 ,7 . 55
又 sin( α + 45°)
=
4 5
,cos( α
+
45°)
=-
3 5
,则
xB
=|
O→B |
cos( α + 45°)
=

3 5
,yB
=|
( ) O→B | sin( α + 450 ) =
4 ,即 B 5

3 5
,4 5
R)
,则
m n
等于(

( A)
1 3
( B)3

C)Biblioteka 槡3 3( D) 槡3
2. (2017 年 全 国 高 考 题 ) 在 矩 形 ABCD
中,AB = 1,AD = 2,动点 P 在以点 C 为圆心且 与 BD 相切的圆上. 若A→P = λ A→B + μ A→D,则 λ
+ μ 的最大值为( )
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