向量与三角形问题李昭平平面向量的应用十分广泛
由于三角形中的有关线段可以视为向量,线线之间的位置关系、大小关系以及边角关系均可以用向量表示,这就为向量与三角形的沟通、联系、交汇提供了条件
在这类问题中,往往要涉及到向量的和差运算、数乘运算、数量积运算以及向量的共线、垂直、向量的模等性质,因此解题思路较宽、方法灵活、综合性强
本文就此介绍几例,以供参考一、运用向量知识求三角形面积例1
已知△ABC,,,试求△ABC的面积
解:因,,所以,,即,则,,则△ABC的面积为:
二、运用向量知识判断三角形形状例2
在△ABC中,:=1:2:3,试判断△ABC的形状
解:设,令=a,,
因,而=,所以
三式联立解得,显然,从而,,,故
因此最大角的余弦为,最大角C为锐角,故△ABC为不等边的锐角三角形
注:设定比例常数k是解题的关键,同时注意向量之间的夹角和三角形内角的区分
三、运用向量知识处理三角形中最值问题例3
已知△OFP的面积,且,问当c为何值时,取得最小值
解:如下图,以O为坐标原点,直线OF为x轴建立平面直角坐标系,则O(0,0),F(c,0)
设P(),则,,得
,当且仅当,即时等号成立
故时,取得最小值
注:建立恰当的直角坐标系,熟练进行向量的坐标运算是解题的关键
四、运用向量知识求三角形中相关量的值或范围例4
在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且a、b、c成等比数列,,求的值
解:由,得又因为a、b、c成等比数列,,即可得
已知△ABC的面积为S,且=1,,求内角B的取值范围
解:,,即①又②②÷①得,即,于是
注:弄清两个非零向量的数量积中的夹角是解题的关键所在