第一篇:向量在高中階段解題的巧用
向量在高中階段解題的應(yīng)用
(一)向量對(duì)圓錐曲線的應(yīng)用.圓錐曲線是高考重點(diǎn)考查的內(nèi)容??疾榈膬?nèi)容包括圓錐曲線的概
念和性質(zhì)。但直線與圓錐曲線的位置關(guān)系等,很多時(shí)也要結(jié)合向量的知識(shí)來(lái)簡(jiǎn)便解題。
例1:證明:等軸雙曲線上任一點(diǎn)到中心的距離是它到兩焦點(diǎn)距
離的等比中項(xiàng)。
證明:設(shè)P(x?,y?)是等軸雙曲線x2-y2=a2右支上任一點(diǎn)
∴x?2-y?2=a2
則||2=x?2+y?2=x?2+x?2-a2=2x?2-a2 | PF1|2=x?+a,| PF2|=2x?-a
∴|PF1|·|PF2|=(2x?+a)(2x?-a)=2x?2-a2 ∴|PO|2=|PF1|·|PF2|
同理,當(dāng)P(x?,y?)是左支點(diǎn)上也成立.(二)向量對(duì)立體幾何題的應(yīng)用.由于立體幾何涉及空間幾何圖形,許多考生望而生畏,認(rèn)為這很
抽象,但只要掌握好向量的相關(guān)知識(shí),把立體幾何圖形的各線段轉(zhuǎn)換
成向量,那解題便簡(jiǎn)便得多了.例1:如圖,在正方體ABCD--A?B?C?D?中,E、F、G、分別是AB,B B?,BC的中點(diǎn)。
證明:B D?⊥平面EFG。
分析:應(yīng)通過(guò)建立空間坐標(biāo)系,通過(guò)
空間向量的坐標(biāo)運(yùn)算來(lái)證明。
證明:設(shè)正方體的棱長(zhǎng)為2a并以D為原點(diǎn),DA為X軸,DC為Y軸,DD?為Z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,則
D?(0,0,2a),B(2a,2a,0),F(xiàn)(2a,2a,a),E(2a,a,0),G(a,2a,0)
∴BD1=(-2a,-2a,2a),=(0,a,a),=(-a,-a,0),=-2a·∴BD1·0-2a· a+2a·a=0? BD1⊥
BD1·(-a)+(-2a)·(-a)+2a·0=0? BD1⊥ =-2a·
∴B D?⊥平面EFG
點(diǎn)評(píng):此題運(yùn)用了空間向量的坐標(biāo)運(yùn)算來(lái)證明。
(三)向量在平面解析幾何圖形的應(yīng)用
由于向量的線性運(yùn)算和數(shù)量積運(yùn)算具有鮮明的幾何背景,平面幾何圖形的許多性質(zhì)都可以用向量方法解決平面幾何中的一些問(wèn)題,現(xiàn)在由我們共同探討向量方法在平面幾何中的應(yīng)用。
例1:在邊長(zhǎng)為1的正方形ABCD中,設(shè)=, =, =,求|-+|
解:如圖,作DC的延長(zhǎng)線,截MC=CD=1,連結(jié)BM.又∵=, =, =
∴|a-b+c|=|AB-AD+AC|=|DB+AC|
又∵=BM
∴|-+|=||=
2點(diǎn)評(píng):本題利用了向量加減法的幾何意義計(jì)算線段的長(zhǎng)度,把復(fù)習(xí)的平面幾何圖形簡(jiǎn)單化,可見(jiàn)其簡(jiǎn)便之處。
(四)向量在證明不等式中的應(yīng)用
例1:設(shè)а≠b,а>0,b>0,求證:
(a+b)(a+ b)>(a+ b)
證明:構(gòu)造向量 =(a, b), =(a,b),則:
332222cos2θ EF)=| AB|·(a+ b)=(AB·|EF|·224422332
≤||·||=(a+ b)·(a+ b)
∵a>0,b>0,a≠b
∴θ≠0
∴cosθ≠
1∴(a+ b)·(a+ b)>(a+ b)
點(diǎn)評(píng):在解不等式或證明時(shí),除了掌握其基本不等式外還要把握題目的特點(diǎn)尋找簡(jiǎn)便的方法,而本題就是運(yùn)用向量解題的簡(jiǎn)便方法.(五)向量在證明平行題的應(yīng)用
例1:已知AC、BD是梯形ABCD的對(duì)角線。E、F分別為BD、AC4422332222442
2的中點(diǎn)。
求證:EF∥BC
證明:設(shè)=, = ∵AD∥BC ∴=k=k 則=-=b-a
∵E為BD的中點(diǎn) ∴=?=?(-)
∵F為AC的中點(diǎn) ∴=+=+?=+?(-)=?(+)=?(-)=?(k-)∴EF=BF-BE=?(kb-a)-?(b-a)=(?k-?)b=[(?k-?)·1/k] BC ∴∥,即EF∥BC
點(diǎn)評(píng):這類(lèi)題應(yīng)掌握好向量的三角形定則,認(rèn)識(shí)向量平行的充要條件。
(六)向量在三角函數(shù)的應(yīng)用。
例1:在直角坐標(biāo)系X0Y中,已知P(2 cosа+1,2 cosа+2)和點(diǎn)Q(cosа,-1),其中а?[0,?
解:由于OP⊥OQ = cosа(2cosа+1)-(2cosа+2)=0——① ∴·].且OP⊥OQ,求X的值。
又∵cos 2а=2cosа-1————————②
由①和②,得2cosа-cosа=0? cosа=0或0.5 2
∵а?[0,?]
∴а=?/2或?/
3點(diǎn)評(píng):本題利用向量的知識(shí)解答,使過(guò)程簡(jiǎn)便許多。
(七)向量在解物理題的應(yīng)用。
例1:平面上有兩個(gè)向量e1=(1,0),e2=(0,1),今有動(dòng)點(diǎn)P從P?(-1,2)開(kāi)始沿著向量e1+e2相同的方向作勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為|e1+e2|;另一動(dòng)點(diǎn)Q從Q?(-2,-1)出發(fā),沿與向量3e1+2e2相同的方向作勻速直線運(yùn)動(dòng),速度的大小為|3e1+2e2|,設(shè)P、Q在時(shí)刻t=0秒時(shí),分別在P?、Q?處,則當(dāng)PQ⊥P?Q?時(shí),時(shí)
間t為多少秒?
解:依題意P?(-1,2),Q?(-2,-1)則POQO=(-2,-1)-(-1,2)=(-1,-3)
e1+e2=(-1,0)+(0,1)=(1,1)|e1+e2|=2 3e1+2e2=3×(1,0)+2×(0,1)=(3,2)|3e1+2e2|=
∴當(dāng)t時(shí)刻P點(diǎn)位置為(-1,2)+t(1,1)=(-1+t,2+t),點(diǎn)Q位置為(-2,1)+t(3,2)=(-2+3t,-1+2t)∴=(-2+3t,-1+2t)-(-1+t,2+t)=(-1+2t,-3+t)又⊥POQO
∴(-1+2t)·(-1)+(-3+t)·(-3)=0解得t=2 ∴當(dāng)⊥POQO時(shí),時(shí)間t為2秒。
第二篇:妙用向量解題
龍?jiān)雌诳W(wǎng) http://.cn
妙用向量解題
作者:姜利麗
來(lái)源:《數(shù)理化學(xué)習(xí)·高一二版》2013年第08期
向量作為一種新型的解題工具,在眾多數(shù)學(xué)問(wèn)題中有十分廣泛的應(yīng)用.除了在空間立體幾何的廣泛應(yīng)用外,筆者也發(fā)現(xiàn)在解析幾何,不等式,代數(shù)中,也能找到它的影子.一、用向量證明三點(diǎn)共線
例1 在平行四邊形ABCD中,M是AB的中點(diǎn),N是BD上一點(diǎn),BN=13BD.求證:M、N、C三點(diǎn)共線.
第三篇:巧用配方法解題 2
春季專(zhuān)題六:巧用配方法解題
配方法是一元二次方程解法中非常重要的一種方法,其實(shí)質(zhì)是一種恒等變形,它通過(guò)加上并且減去相同的項(xiàng),把算式的某些項(xiàng)配成完全n次方的形式,通常是指配成完全平方式.
配方法的在中學(xué)數(shù)學(xué)中的應(yīng)用非常廣泛,主要有以下幾個(gè)方面.
一、用配方法解方程
例1解方程:2x2-3x+1=0.
二、用配方法分解因式
例2把x2+4x—1分解因式.
三、用配方法求代數(shù)式的值
例3已知實(shí)數(shù)a,b滿(mǎn)足條件:a2+4b2—a+4b+
四、用配方法求代數(shù)式的最大(?。┲?/p>
例4代數(shù)式2x—3x—1有最大值或最小值嗎?求出此值.
.
-254=0,求—ab的平方根.
五、用配方比較兩個(gè)代數(shù)式的大小
例5對(duì)于任意史實(shí)數(shù)x,試比較兩個(gè)代數(shù)式3x3—2x2—4x+1與3x3+4x+10的值的大?。?/p>
六、用配方法證明等式和不等式
例6已知方程中(a+b)x—2b(a+c)x+b+c=0中字母a,b,c都是實(shí)數(shù). 求證:
cb=ba=x.代數(shù)幾何綜合題
1.國(guó)家電力總工司為了改善農(nóng)村用電電費(fèi)過(guò)高的現(xiàn)狀,目前,正在全國(guó)各地農(nóng)村進(jìn)行電網(wǎng)改造,蓮花村六組有四個(gè)村莊A、B、C、D正好位于一個(gè)正方形的四個(gè)頂點(diǎn),現(xiàn)計(jì)劃在四個(gè)村莊聯(lián)合架設(shè)一條線路,他們?cè)O(shè)計(jì)了四種架設(shè)方案,如圖中的實(shí)線部分,請(qǐng)你幫助計(jì)算一下,哪種架設(shè)方案最省電線.(以下數(shù)據(jù)可供參考:
2=1.414,3=1.732,5=2.236)
圖1圖2圖3圖
42.如圖,△ABC中,∠ACB=90o,AC=BC=1,將△ABC繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角α。
(0o<α<90o)得到△A1B1C1,連結(jié)BB1.設(shè)CB1交AB于D,AlB1分別交AB、AC于E、F.(1)在圖中不再添加其它任何線段的情況下,請(qǐng)你找出一對(duì)全等的三角形,并加以證明
(△ABC與△A1B1C1全等除外);
(2)當(dāng)△BB1D是等腰三角形時(shí),求α;(3)當(dāng)α=60o時(shí),求BD的長(zhǎng).
3、已知Rt△ABC中,?ACB?90?,CA?CB,有一個(gè)圓心角為45?,半徑的長(zhǎng)等于CA的扇形CEF繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn),且直線CE,CF分別與直線AB交于點(diǎn)M,N.
(1)當(dāng)扇形CEF繞點(diǎn)C在?ACB的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)時(shí),如圖①,求證:MN(2)當(dāng)扇形CEF繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)至圖②的位置時(shí),關(guān)系式MN若成立,請(qǐng)證明;若不成立,請(qǐng)說(shuō)明理由.
?AM
?BN;
?AM
?BN
是否仍然成立?
A M
N 圖①
B
M
N F 圖②
B4、如圖(1),(2),(3)中,點(diǎn)E,D分別是正三角形ABC,正四邊形ABCM,正五邊形ABCMN中以點(diǎn)C為頂點(diǎn),一邊延長(zhǎng)線和另一邊反向延線上的點(diǎn),且BE?CD,DB延
長(zhǎng)線交AE于F。S
AM
F
C C BE
D
(1)
(2)
(3)
(4)
C D
(1)求圖(1)中,?AFB的度數(shù);
(2)圖(2)中,?AFB的度數(shù)為;圖(3)中?AFB的度數(shù)為。(3)根據(jù)前面探索,請(qǐng)你將本題推廣到一般的正n邊形情況。
5、如圖(1),OP是?MON的平分線,請(qǐng)你利用該圖形畫(huà)一對(duì)以O(shè)P所在直線為對(duì)稱(chēng)軸的全等三角形。
O
N
請(qǐng)你參考這個(gè)作全等三角形的方法,解答下列問(wèn)題。
C
M
P
F
D
F
D B
C
(1)如圖(2),在?ABC中,?ACB是直角,?B?60?,AD,CE分別是?BAC,?BCA的平分線,AD,CE相交于點(diǎn)F,請(qǐng)你判斷并寫(xiě)出FE與FD之間的數(shù)量關(guān)系。(2)如圖(3),在?ABC中,如果?ACB不是直角,而(1)中的其他條件不變。
請(qǐng)問(wèn),你在(1)中所得結(jié)論是否仍然成立?請(qǐng)證明;若不成立,請(qǐng)說(shuō)明理由。
第四篇:巧用配方法解題
004km.cn
巧用配方法解題
配方法是一元二次方程解法中非常重要的一種方法,其實(shí)質(zhì)是一種恒等變形,它通過(guò)加上并且減去相同的項(xiàng),把算式的某些項(xiàng)配成完全n次方的形式,通常是指配成完全平方式.
配方法的在中學(xué)數(shù)學(xué)中的應(yīng)用非常廣泛,主要有以下幾個(gè)方面.
一、用配方法解方程
例1 解方程:2x-3x+1=0.
分析:用配方法解一元二次方程的一般步驟是: 1. 將二次項(xiàng)的系數(shù)化為1;
2.移項(xiàng),使含未知數(shù)的項(xiàng)在左邊,常數(shù)項(xiàng)在右邊; 3.配方,方程兩邊都加上一次項(xiàng)系數(shù)一半的平方; 4.將方程化為(x+m)2=n的形式;
5.用直接開(kāi)平方法進(jìn)行求解(n<0無(wú)解). 解:方程兩邊都除以2,得x—22
231x+=0.2231移項(xiàng),得x—x=—.223321322配方,得x—x+()=—+(),242431(x—)2=,4163131即x—=或x—=—.44441所以x1=1,x2=.2二、用配方法分解因式 例2 把x2+4x—1分解因式.
分析:在原式中加上4的同時(shí)又減去4. 解:原式=x2+4x+4—4—1=x2+4x+4—5 =(x+2)2—(5)2=(x+2+5)(x+2—5).三、用配方法求代數(shù)式的值
5例3 已知實(shí)數(shù)a,b滿(mǎn)足條件:a+4b—a+4b+=0,求—ab的平方根.
422-1
004km.cn 求證:cb==x.ba分析:一個(gè)方程含有四個(gè)未知數(shù),看似無(wú)法求出a,b,c,x.但仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn),方程左邊可以分成兩組分別配方,正好得到兩個(gè)完全平方式的和為0,利用非負(fù)數(shù)的性質(zhì)可求出a,b,c,x之間的關(guān)系.
證明:原方程坐標(biāo)拆成兩個(gè)二次三項(xiàng)式為:(a2x2—2abx+b2)+(b2x2—2bcx+c2)=0,∴(ax—b)2+(bx—c)2=0. ∵a,b,c,x都是實(shí)數(shù),∴(ax—b)2≥0,(bx—c)2
≥0.∴ax—b=0,bx—c=0. ∴cbb=a=x.-
第五篇:高中數(shù)列解題方法
數(shù)
1.公式法:
等差數(shù)列求和公式:Sn?
n(a1?an)n(n-1)?na1?d 2
2Sn?na1(q?1)
等比數(shù)列求和公式:a1(1-qn)(a1-anq)Sn??(q?1)1?q1?q
等差數(shù)列通項(xiàng)公式:an?a1?(n?1)d
等比數(shù)列通項(xiàng)公式:an?a1qn?
12.錯(cuò)位相減法
適用題型:適用于通項(xiàng)公式為等差的一次函數(shù)乘以等比的數(shù)列形式 和等差等比數(shù)列相乘{(lán)an},{bn}分別是等差數(shù)列和等比數(shù)列.Sn?a1b1?a2b2?a3b3?...?anbn
例題:
已知an?a1?(n?1)d,bn?a1qn?1,cn?anbn,求{cn}的前n項(xiàng)和Sn
3.倒序相加法
這是推導(dǎo)等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式時(shí)所用的方法,就是將一個(gè)數(shù)列倒過(guò)來(lái)排列(反序),再把它與原數(shù)列相加,就可以得到n個(gè)(a1?an)
例題:已知等差數(shù)列{an},求該數(shù)列前n項(xiàng)和Sn
4.分組法
有一類(lèi)數(shù)列,既不是等差數(shù)列,也不是等比數(shù)列,若將這類(lèi)數(shù)列適當(dāng)拆開(kāi),可分為幾個(gè)等差、等比或常見(jiàn)的數(shù)列,然后分別求和,再將其合并即可.5.裂項(xiàng)法
適用于分式形式的通項(xiàng)公式,把一項(xiàng)拆成兩個(gè)或多個(gè)的差的形式,即然后累加時(shí)抵消中間的許多項(xiàng)。
常用公式:
111??n(n?1)nn?1
1111(2)?(?)(2n?1)(2n?1)22n?12n?1 11(3)?(a?)a?ba?(1)
例題:求數(shù)列an?1的前n項(xiàng)和S
n n(n?1)
小結(jié):此類(lèi)變形的特點(diǎn)是將原數(shù)列每一項(xiàng)拆為兩項(xiàng)之后,其中中間的大部分項(xiàng)都互相抵消了。只剩下有限的幾項(xiàng)。
注意: 余下的項(xiàng)具有如下的特點(diǎn)
1余下的項(xiàng)前后的位置前后是對(duì)稱(chēng)的。
2余下的項(xiàng)前后的正負(fù)性是相反的。
6.數(shù)學(xué)歸納法
一般地,證明一個(gè)與正整數(shù)n有關(guān)的命題,有如下步驟:
(1)證明當(dāng)n取第一個(gè)值時(shí)命題成立;
(2)假設(shè)當(dāng)n=k(k≥n的第一個(gè)值,k為自然數(shù))時(shí)命題成立,證明當(dāng)n=k+1時(shí)命題也成立。
例題:求證: 1×2×3×4 + 2×3×4×5 + 3×4×5×6 + …… + n(n+1)(n+2)(n+3)= n(n?1)(n?2)(n?3)(n?4)5
7.通項(xiàng)化歸
先將通項(xiàng)公式進(jìn)行化簡(jiǎn),再進(jìn)行求和。
8.(備用)a3?b3?(a?b)(a2?ab?b2)
a?b?(a?b)(a?ab?b)3322