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摘要:在本文中,笔者意在通过赏析近十年平面向量与解三角形交汇试题,揭示出这类试题的一般特点及命题规律,为广大师生备战高考提供了参考和借鉴。
关键词:高考;试题;赏析
中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2016)03-0094
新课改以后,高考数学在平面向量与解三角形交汇处命题已成常态。本文意在通过赏析近十年平面向量与解三角形交汇试题,揭示出这类试题的一般特点及命题规律,为广大师生备战高考提供参考和借鉴。
一、运用平面向量计算三角形的边长
【例1】(2012湖南)在△ABC中,AB=2,AC=3, =1,则BC=( )
A. B. C. 2 D.
【解析】由于 = = =
所以, cosB=
又因为cosB= = =
解方程 = 得BC= ,故选择A。
【点评】本题主要考查了平面向量数量积与余弦定理等知识,着重考查了数学运算能力,同时还考查了等价转化思想。属中等难度题。
二、运用平面向量计算三角形的内角
【例2】(2006辽宁)△ABC的三内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c设向量p=(a c,b),q=(b-a,c-a),若p∥q,则角C的大小为( )
A. B. C. D.
【解析】由 得,(a c,c-a)=b(b-a)
即b2 a2-c2=ab
从而cosC= =
于是C= ,选择B.
【点评】本题主要考查了平面向量平行的坐标表示、余弦定理和已知三角函数值求角等知识,着重考查数学运算能力。属中等难度题。
三、运用平面向量计算三角形的面积
【例3】(2010辽宁)平面上O、A、B三点不共线,设 , ,则△OAB的面积等于( )
A. B.
C. D.
【解析】
故选择C。
【点评】本题主要考查了三角形面积公式、平面向量的数量积及其几何意义、同角三角函数基本关系等知识,着重考查了数学运算能力。属中等难度题。
四、运用平面向量判断三角形的形状
【例4】(2006陕西)已知非零向量 与 满足
且 ,则△ABC为( )
A. 三边均不相等的三角形 B. 直角三角形
C. 等腰非等边三角形 D. 等边三角形
【解析】非零向量 与 满足 即角A的平分线垂直于BC,所以AB=AC,
又 cosA= ,A= 故△ABC为等边三角形,选择D。
【点评】本题主要考查了平面向量数量积及其几何意义、已知三角函数值求角等知识,着重考查了数学运算能力,同时考查了数形结合思想。属中等难度题。
五、运用平面向量判定三角形的五心
【例5】(2009宁夏海南)已知O、N、P在△ABC所在平面内,且分别满足条件, = = , =0, · = · =
· ,则点O、N、P依次是△ABC的( )
A. 重心 外心 垂心 B. 重心 外心 内心
C. 外心 重心 垂心 D. 外心 重心 内心
【解析】由 = = 可知,点O到△ABC各顶点的距离相等,为其外心。又由 易知,点N为其重心。再由
所以点P是△ABC三条高线的交点,为其垂心。故选择C。
【点评】(1)本题主要考查了平面向量的模、平面向量的数量积、两向量垂直的充要条件、三角形的外心、重心、垂心概念等知识,着重考查了数学逻辑推理能力和运算能力,同时还考查了数形结合思想、等价转换思想。属中等难度题。
(2)对于三角形的各种心,教师可在复习平面向量时,做适当补充:
①点P是△ABC外心的充要条件是 ;
②点P是△ABC重心的充要条件是 P = ;
③点P是△ABC垂心的充要条件是 · = · = · ;
④点P为△ABC内心的充要条件是a b c = ;
⑤点P为△ABC角A旁心的充要条件是a =b c .
六、运用平面向量解答三角形综合题
【例6】(2014四川)已知F是抛物线的焦点,点A、B在该抛物线上且位于x轴的两侧, =2(其中O为坐标原点),则△ABO与△AFO面积之和的最小值是( )
A. 2 B. 3 C. D.
【解析】依题意可得焦点F( ,0),设A(x1,y1)(y1> 0),B(x2,y2)(y2 <0),故x1=y21,x2=y22,则y21y22 y1y2=2,因为A、B位于x轴两侧,故y1y2=-2,从而S△ABO S△AFO= |x1y2-x2y1| × |y1|= y1≥3故选B。
【点评】本题主要考查了平面向量的数量积、抛物线、基本不等式、解三角形等知识,着重考查了数学逻辑推理能力和运算能力,属中等难度题。
【例7】(2013浙江)设△ABC,P0是边AB上一定点,满足P0B= AB,且对于边AB上任一点P,恒有 · ≥ · ,则( )
A. ∠ABC=90° B. ∠BAC=90°
C. AB=AC D. AC=BC
【解析】以AB的中点O为原点建系,设A(-c,0),B(c,0),C(a,b),则P0( ,0),那么 · =(c-x,0)·(a-x,b)=x2-(a c)x ac
于是当x= 时, · 最小,而已知 · 最小,所以 = 即a=0时,故AC=BC,选择(D)。
【点评】本题主要考查了平面向量数量积及其坐标表示、二次函数等知识,着重考查了数学推理及运算能力,同时还考查了数形结合思想、化归思想等数学思想。属于难题。
七、结束语
从以上列举的高考平面向量与解三角形交汇考题来看,这类试题要求考生对相关数学概念要非常清楚,要具有较强数学推理及运算能力,同时还要掌握基本的数学思想方法。此类试题多属中等难度题。因此,笔者建议在备战高考的复习中,教师一定要引导学生重视教材,认真落实对基础知识、基本能力和基本数学思想方法的训练。这不仅是高考考纲的明确要求,更是《数学课程标准》的要求。
作者简介:费谏章,陕西省中学数学特级教师,陕西省中小学教学名师工作室主持人。先后主持并完成了三个省级基础教育规划课题,在省级教育期刊上公开发表了十余篇高质量的教研论文。
(作者单位:陕西省安康市石泉中学 725200)
关键词:高考;试题;赏析
中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2016)03-0094
新课改以后,高考数学在平面向量与解三角形交汇处命题已成常态。本文意在通过赏析近十年平面向量与解三角形交汇试题,揭示出这类试题的一般特点及命题规律,为广大师生备战高考提供参考和借鉴。
一、运用平面向量计算三角形的边长
【例1】(2012湖南)在△ABC中,AB=2,AC=3, =1,则BC=( )
A. B. C. 2 D.
【解析】由于 = = =
所以, cosB=
又因为cosB= = =
解方程 = 得BC= ,故选择A。
【点评】本题主要考查了平面向量数量积与余弦定理等知识,着重考查了数学运算能力,同时还考查了等价转化思想。属中等难度题。
二、运用平面向量计算三角形的内角
【例2】(2006辽宁)△ABC的三内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c设向量p=(a c,b),q=(b-a,c-a),若p∥q,则角C的大小为( )
A. B. C. D.
【解析】由 得,(a c,c-a)=b(b-a)
即b2 a2-c2=ab
从而cosC= =
于是C= ,选择B.
【点评】本题主要考查了平面向量平行的坐标表示、余弦定理和已知三角函数值求角等知识,着重考查数学运算能力。属中等难度题。
三、运用平面向量计算三角形的面积
【例3】(2010辽宁)平面上O、A、B三点不共线,设 , ,则△OAB的面积等于( )
A. B.
C. D.
【解析】
故选择C。
【点评】本题主要考查了三角形面积公式、平面向量的数量积及其几何意义、同角三角函数基本关系等知识,着重考查了数学运算能力。属中等难度题。
四、运用平面向量判断三角形的形状
【例4】(2006陕西)已知非零向量 与 满足
且 ,则△ABC为( )
A. 三边均不相等的三角形 B. 直角三角形
C. 等腰非等边三角形 D. 等边三角形
【解析】非零向量 与 满足 即角A的平分线垂直于BC,所以AB=AC,
又 cosA= ,A= 故△ABC为等边三角形,选择D。
【点评】本题主要考查了平面向量数量积及其几何意义、已知三角函数值求角等知识,着重考查了数学运算能力,同时考查了数形结合思想。属中等难度题。
五、运用平面向量判定三角形的五心
【例5】(2009宁夏海南)已知O、N、P在△ABC所在平面内,且分别满足条件, = = , =0, · = · =
· ,则点O、N、P依次是△ABC的( )
A. 重心 外心 垂心 B. 重心 外心 内心
C. 外心 重心 垂心 D. 外心 重心 内心
【解析】由 = = 可知,点O到△ABC各顶点的距离相等,为其外心。又由 易知,点N为其重心。再由
所以点P是△ABC三条高线的交点,为其垂心。故选择C。
【点评】(1)本题主要考查了平面向量的模、平面向量的数量积、两向量垂直的充要条件、三角形的外心、重心、垂心概念等知识,着重考查了数学逻辑推理能力和运算能力,同时还考查了数形结合思想、等价转换思想。属中等难度题。
(2)对于三角形的各种心,教师可在复习平面向量时,做适当补充:
①点P是△ABC外心的充要条件是 ;
②点P是△ABC重心的充要条件是 P = ;
③点P是△ABC垂心的充要条件是 · = · = · ;
④点P为△ABC内心的充要条件是a b c = ;
⑤点P为△ABC角A旁心的充要条件是a =b c .
六、运用平面向量解答三角形综合题
【例6】(2014四川)已知F是抛物线的焦点,点A、B在该抛物线上且位于x轴的两侧, =2(其中O为坐标原点),则△ABO与△AFO面积之和的最小值是( )
A. 2 B. 3 C. D.
【解析】依题意可得焦点F( ,0),设A(x1,y1)(y1> 0),B(x2,y2)(y2 <0),故x1=y21,x2=y22,则y21y22 y1y2=2,因为A、B位于x轴两侧,故y1y2=-2,从而S△ABO S△AFO= |x1y2-x2y1| × |y1|= y1≥3故选B。
【点评】本题主要考查了平面向量的数量积、抛物线、基本不等式、解三角形等知识,着重考查了数学逻辑推理能力和运算能力,属中等难度题。
【例7】(2013浙江)设△ABC,P0是边AB上一定点,满足P0B= AB,且对于边AB上任一点P,恒有 · ≥ · ,则( )
A. ∠ABC=90° B. ∠BAC=90°
C. AB=AC D. AC=BC
【解析】以AB的中点O为原点建系,设A(-c,0),B(c,0),C(a,b),则P0( ,0),那么 · =(c-x,0)·(a-x,b)=x2-(a c)x ac
于是当x= 时, · 最小,而已知 · 最小,所以 = 即a=0时,故AC=BC,选择(D)。
【点评】本题主要考查了平面向量数量积及其坐标表示、二次函数等知识,着重考查了数学推理及运算能力,同时还考查了数形结合思想、化归思想等数学思想。属于难题。
七、结束语
从以上列举的高考平面向量与解三角形交汇考题来看,这类试题要求考生对相关数学概念要非常清楚,要具有较强数学推理及运算能力,同时还要掌握基本的数学思想方法。此类试题多属中等难度题。因此,笔者建议在备战高考的复习中,教师一定要引导学生重视教材,认真落实对基础知识、基本能力和基本数学思想方法的训练。这不仅是高考考纲的明确要求,更是《数学课程标准》的要求。
作者简介:费谏章,陕西省中学数学特级教师,陕西省中小学教学名师工作室主持人。先后主持并完成了三个省级基础教育规划课题,在省级教育期刊上公开发表了十余篇高质量的教研论文。
(作者单位:陕西省安康市石泉中学 725200)