向量的数量积在解代数题中的应用王杰由于平面向量融数、形于一体,具有几何形式与代数形式的“双重身份”,使它成为中学数学知识的一个交汇点和联系多项内容的媒介
因此,向量的引入大大拓宽了解题的思路与方法,使它在研究其它许多问题时获得广泛的应用
利用平面向量这个工具解题
可以简捷、规范地处理数学中的许多问题
下面分类介绍向量的数量积在解代数题中的应用
一、在代数求值中的应用例1设a,b,c,x,y,z均为实数,且,,求的值
解:由题设条件,设由得:,即,变形整理得:
所以二、在证明代数恒等式中的应用例2已知,且,求证:
证明:构造向量,因为,所以又由条件知,,所以,因为,p=q,即,所以三、在解方程中的应用例3解方程解:设由于,,得即有①代入原方程有,将代入方程组①可求得原方程的唯一一个根为:四、在证明不等式中的应用例4设任意实数x,y满足,求证:
证明:构造向量由,得因为,所以所以
五、在函数最值中的应用例5求函数的最大值
解:令,则故当且仅当a与b同方向,即时取等号,解得
所以当时,取得最大值12
六、在数列中的应用例6给定正整数n和正数M,对于满足条件的所有等差数列,试求的最大值
解:由题意知令,则
因为,所以,所以
当且仅当m与n同号,且=M时,等号成立
由,解得,故当时,S取得最大值