例析向量问题的精彩交汇
2020-05-25冯克永
中学生数理化·高一版 2020年4期
■冯克永
向量是高中数学的核心内容,又是高考的一大热点,是高中数学知识的一个重要交汇点,已成为联系其他数学知识的媒介。
一、与集合的交汇问题
例1 已知集合A={a|a=(x+y,3)},B={b|b=(5,x-y)},求A∩B。
解:由题意可得a=b,即解得
二、与函数的交汇问题
例2 已知向量若函数f(x)=a·b-2t|a+b|的最小值是求t的值。
解:由a·b=cos 2x,|a+b|=2 cosx,可得f(x)=2 cos2x-4tcosx-1。令s=则f(s)=2s2-4t s-1,s∈[0,1]。①当t≤0,s=0时,f(0)min=-1(舍去);②当0<t≤1,s=t时,③当t>1,s=1时,,可得(舍去)。综上可得
三、与三角形的心的交汇问题
例3 若点O,H分别是△A B C的外心和垂心,求证
解:如图1,延长B O交圆O于D,则B D为圆O的直径,故∠B C D=∠B A D=90°。延长AH交B C于E,因为A E⊥B C,所以AH∥D C。同理可得,DA∥CH,所以四边形AHC D为平行四边形,所以
四、与概率的交汇问题
例4 将一颗骰子投掷两次分别得到点数a,b,则向量c=(a,b)与向量d=(-1,1)的夹角θ>90°的概率是( )。
图1
解:由向量c=(a,b)与向量d=(-1,1)的夹角θ>90°,可得-a+b<0,即a>b。一颗骰子投掷两次分别得到点数(a,b)的所有基本事件为(1,1),(1,2),…,(6,6),共36种情况,其中a>b的共有(种)情况。故所求概率为应选D。
例5 已知G为△A B C的重心,过点G的直线与边A B,A C分别交于点D,E,现将一粒黄豆随机撒在△A B C内,若则黄豆落在△A D E内的概率为____。
解:设由G为△A B C的重心,可得由D,G,E三点共线,可得由此可得解得。故所求概率为