近几年高考平面向量问题分析及复习策略

2019-08-21 03:31江苏省南京市中华中学薛安定
中学数学杂志 2019年15期
关键词:本题线性命题

☉江苏省南京市中华中学 薛安定

为了更好地应对2020年高考的数学备考,通过对近几年全国新课标Ⅰ卷理科数学试题中平面向量知识点的试题分析,梳理出高考数学试题对平面向量的考查意图,了解到高考数学试题中平面向量的命题方向,并结合考试说明进行对比,为新一届考生的复习备考提供一些展望与指导.

一、平面向量的考点分析与考查重点

考点分析与考查概况:

年份 题号 分值 考点2 0 1 3年 1 3 5分 平面向量的数量积及坐标运算2 0 1 4年 1 5 5分 两平面向量的夹角2 0 1 5年 7 5分 平面向量的线性运算(分解)2 0 1 6年 1 3 5分 平面向量的数量积及坐标运算2 0 1 7年 1 3 5分 平面向量的模2 0 1 8年 6 5分 平面向量的基本定理

平面向量作为沟通代数、几何与三角函数的一种工具,是高考中解决问题的一种有效的方法,试题一般以填空题的形式出现,主要考查平面向量的模、平面向量的线性运算、平面向量的数量积及坐标运算等.

二、平面向量的试题特点及命题规律

(1)从地位上看:平面向量在高考中一直占据着重要的地位,表现出总体稳定、稳中求新的特点.

(2)从方向上看:考题遵循《考试大纲》和《考试说明》,立足基础,贴近教材,突出能力考查.

(3)从题型上看:以选择题、填空题为主,有一至两道题,小题分值在5分左右,大题主要作为一种工具来解决问题.

(4)从难度上看:以容易题和中档题为主,小题一般处于选择题的中间位置,以及填空题的前面位置.

(5)从考点上看:重点考查平面向量的坐标运算、数量积等相关内容,经常利用数量积的形式作为一种解题工具来参与大题的破解.

三、平面向量的命题类型

1.平面向量的基本概念问题

例1(2017年全国Ⅱ卷文4)设非零向量a,b满足|a+b|=|a-b|,则( ).

A.a⊥b B.|a|=|b|C.a∥b D.|a|>|b|

分析:结合题目条件,通过关系式|a+b|=|a-b|两边平方展开,结合数量积与两平面向量的关系来判断即可.

解:由|a+b|=|a-b|,可得|a+b|2=|a-b|2,则有a2+b2+2a·b=a2+b2-2a·b,即4a·b=0,则有a⊥b,故选择答案:A.

点评:本题主要考查平面向量的数量积、平面向量的基本概念及其应用等.解决此类问题的关键是抓住问题的实质,结合平面向量中的相关概念、定理等加以推理与分析,进而作出正确的判断或得到相应的答案.

2.平面向量的线性运算问题

例2(2018年全国Ⅰ卷文7;理6)在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则( ).

分析:在解决平面向量的线性运算时,可以利用三角形法则加以转化,也可以借助特殊的公式(如中线公式等)加以应用.

解:根据题目条件可得,故选择答案:A.

点评:本题考查了平面向量的线性运算、三角形的性质,考查了化归与转化思想、运算求解能力.涉及平面向量的线性运算,关键是通过平面向量的分解,并建立相应的关系式来进行处理与转化.

3.平面向量的坐标问题

例3(2018年全国Ⅲ卷文、理13)已知向量a=(1,2),b=(2,-2),c=(1,λ),若c∥(2a+b),则λ=______.

分析:根据平面向量的坐标运算,并结合c∥(2a+b)建立相应的方程,通过解方程来求解对应参数的值即可.

解:依题可得2a+b=2(1,2)+(2,-2)=(4,2),因为c∥(2a+b),可得,解得,故填答案

点评:本题考查平面向量的坐标运算及平面向量的位置关系.平面向量的坐标运算往往与平面向量的基本概念、平面向量的位置关系等知识加以综合与应用.

4.平面向量的数量积问题

例4(2018年全国Ⅱ卷文、理4)已知向量a,b满足|a|=1,a·b=-1,则a·(2a-b)=( ).

A.4 B.3 C.2 D.0

分析:结合题目条件,对关系式a·(2a-b)进行展开,结合平面向量的模运算与数量积运算求解即可.

解:由于a·(2a-b)=2a2-a·b=2×12+1=3,故选择答案:B.

点评:本题主要考查平面向量的模与数量积等相关知识.涉及平面向量的数量积的求解与运算问题,可以通过平面向量的数量积的定义或坐标运算公式来进行转化,关键是根据题目条件来合理选择与应用.

5.平面向量的交汇问题

例5(2017年江苏卷16)已知向量a=(cosx,sinx),

(1)若a∥b,求x的值;

(2)记f(x)=a·b,求f(x)的最大值和最小值,以及对应的x的值.

分析:(1)利用平面向量共线的坐标运算法则及同角三角函数关系求解即可;(2)利用数量积的坐标运算及两角和的余弦公式,结合三角函数的图像与性质来求解相应的最值问题.

解:(1) 因为

π],a∥b,所以.若cosx=0,则sinx=0,与矛盾,故cosx≠0,于是

又x∈[0,π],所以

点评:本题考查平面向量的共线性质、数量积的概念及运算、同角三角函数的基本关系式与辅助角公式、三角函数的图像与性质等有关知识,通过平面向量与三角函数的知识交汇来考查能力与应用.平面向量的交汇问题往往离不开三角函数知识,通过结合平面几何的相关知识来综合考查.

四、平面向量的复习策略

1.回归教材,夯实基础

(1)准确理解相应知识的本质,重视对相关概念、定理等的理解和掌握.如相等向量与相反向量、单位向量、共线向量(或平行向量)及其基本定理、平面向量的基本定理、平面向量的模及夹角、平面向量的数量积等.

(2)重视对相关运算法则及相关公式的理解和掌握.如平面向量的线性运算、坐标运算、平面向量的数量积的相关运算公式及应用等.

(3)注意解题方法和解题规律的总结与应用.如平面向量的平行或垂直与平面向量的坐标、数量积的关系与转化等.

(4)重视数学思想方法和数学素养的应用.平面向量富含数学思想方法,如函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想等经常用来解决一些相关的平面向量问题.

2.吃透例(习)题,注重变式

在近几年的高考中,特别是对平面向量部分知识的考查与应用,以基础知识为主,命题主要立足于教材,适当变形,适度整合,拓展提升,同时渗透相关的数学思想方法,这已经是高考命题的一个常态.因此,在平面向量的复习过程中,万变不离其宗,好好吃透教材的例(习)题,并在此基础上加以适当变式探究.

3.跳出题海,培养素养

在高考复习中,一定量的练习是非常有必要的,但不能盲目地陷入题海当中,要注重“一题多解”、“一题多变”与“多题一解”等的学习实践,养成变式思维,跳出题海,注重对经典题型的变式训练.在此基础上,不断提高数学运算能力、抽象思维能力、逻辑推理能力等,提升思维,培养数学核心素养.

五、平面向量的命题预测

从2012年全国新课标Ⅰ卷开始,平面向量是高考必考内容之一,每年都会有一道小题(选择题或填空题)出现,难度相对中等或简单,主要考查平面向量的概念、线性运算与坐标表示,以及数量积的运算与应用等.纵观近几年的高考命题及新课标的要求,向量考查多以基础知识、基本方法为主,并以向量为背景考查函数、不等式、三角函数、平面几何、立体几何、解析几何等的基础知识,发挥了其工具性作用,并成为了命题发展的趋势.

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