难点 3 运用向量法解题平面向量是新教材改革增加的内容之一,近几年的全国使用新教材的高考试题逐渐加大了对这部分内容的考查力度,本节内容主要是帮助考生运用向量法来分析,解决一些相关问题
●难点磁场(★★★★★)三角形 ABC 中,A(5,-1)、B(-1,7)、C(1,2),求:(1)BC 边上的中线AM 的长;(2)∠CAB 的平分线 AD 的长;(3)cosABC 的值
●案例探究[例 1]如图,已知平行六面体 ABCD—A1B1C1D1的底面ABCD是菱形,且∠C1CB=∠C1CD=∠BCD
(1)求证:C1C⊥BD
(2)当1CCCD 的值为多少时,能使 A1C⊥平面 C1BD
命题意图:本题主要考查考生应用向量法解决向量垂直,夹角等问题以及对立体几何图形的解读能力
知识依托:解答本题的闪光点是以向量来论证立体几何中的垂直问题,这就使几何问题代数化,使繁琐的论证变得简单
错解分析:本题难点是考生理不清题目中的线面位置关系和数量关系的相互转化,再就是要清楚已知条件中提供的角与向量夹角的区别与联系
技巧与方法:利用 a⊥b a·b=0 来证明两直线垂直,只要证明两直线对应的向量的数量积为零即可
(1)证明:设CD =a, CB =b,1CC =c,依题意,|a|=|b|,CD 、CB 、1CC 中两两所成夹角为 θ,于是DBCDBD=a-b,BDCC 1=c(a-b)=c·a-c·b=|c|·|a|cosθ-|c|·|b|cosθ=0,∴C1C⊥BD
(2)解:若使 A1C⊥平面 C1BD,只须证 A1C⊥BD,A1C⊥DC1,由)()(1111CCCDAACADCCA=(a+b+c)·(a - c)=|a|2+a·b - b·c - |c|2=|a|2 - |c|2+|b|·|a|cosθ - |b|·|c|·cosθ=0,得当|a