专题12-破解平面向量难题的法宝-决胜2018年高考数学之破解高考命题陷阱(解析版)

一．命题陷阱类型平面向量是高中数学的基础，是每年高考必考的知识点，对初学者往往不能深刻理解有关概念和方法而陷入命题陷阱.关于平面向量的试题在命制时，主要有概念类、隐含条件类、迷惑性类、图解类等几类陷阱.其中：1.概念类陷阱，零向量的方向问题，向量与实数的运算要与实数与实数的运算区分开，三点共线与向量共线区分开，向量的方向问题，向量的数量积与向量的夹角问题等.2.隐含条件陷阱,向量是高中数学的重要工具之一，向量与不等式的综合，要注意挖掘它们之间的关系和隐含条件.3.迷惑性陷阱，三角形中的重心、垂心、内心、外心是重要的概念，用向量表示时要注意它们的区别.4.图解类陷阱，向量与三角形的综合，以及利用向量的几何意义解决向量问题，要注意运用数形结合的方法.二、知识——陷阱对应关系三、常见陷阱展示陷阱1.零向量问题（概念类）【例1】下列说法中错误的是（）A．零向量没有方向B．零向量与任何向量平行C．零向量的长度为零D．零向量的方向是任意的【陷阱提示】牢记0的定义.【防错良方】零向量的定义是：零向量是模等于0的向量，方向是任意的,并规定零向量与任何向量平行.【例2】判断：已知//ab，//bc，则//ac.【解析】：这个命题是错误的，因为如果0b，则//ab，//bc，但a与c不一定平行.【陷阱提示】当问题涉及到向量平行（共线）时，必须考虑0.【防错良方】：对于向量的平行和共线，必须考虑0.学@科网陷阱2.向量与实数的运算（概念类）【例3】下列关于向量a，b的叙述中，错误的是（）A．若022ba，则0baB．若Rk，0ak，所以0k或0aC．若0ba，则0a或0bD．若a，b都是单位向量，则1ba恒成立【解析】：选项A，若022ba，则||||0ba则0ba因此是正确的；选项B，由向量的数乘概念若Rk，0ak，可得0k或0a，因此是正确的；选项C，当ab时，0ab，所以若0ba，则0a或0b是错误.选项D，因为a，b都是单位向量，所以||||cos,cos,1abababab成立，因此选C.【陷阱提示】向量与实数的运算，要与实数与实数的运算区分开.【防错良方】：对于向量的运算，要严格按照向量的运算法则和向量与实数的运算法则运算，不能照搬实数与实数的运算.陷阱3.三点共线问题（概念类）【例4】．已知向量ab，，且2ABab，56BCab，72CDab，则一定共线的三点是（）A.ABD、、B.ABC、、C.BCD、、D.ACD、、【陷阱提示】把向量共线与多点共线区分开，弄清它们之间的联系.【防错良方】本题是一个利用平面向量的平行判断平面内三点共线的问题，属于容易题.解决本题的基本思路及切入点是，首先先判定两个向量平行，一般的如果,ab是平面内的两个向量，并且0b，那么向量,ab平行(共线)的充要条件是存在唯一实数，使得ab.其次是如果非零向量,ABBD共线，则ABD、、三点共线.陷阱4.向量的方向（概念类）【例5】．已知,ab是两个非零向量，下列各命题中真命题的个数为（）（1）2a的方向与a的方向相同，且2a的模是a的模的2倍；（2）2a的方向与5a的方向相反，且2a的模是5a的模的25；（3）2a与2a是一对相反向量；（4）ab与()ba是一对相反向量.A.1B.2C.3D.4【解析】：由于,ab是两个非零向量，所以命题（1）2a的方向与a的方向相同，且2a的模是a的模的2倍是正确的；（2）2a的方向与5a的方向相反，且2a的模是5a的模的25也是正确的；（3）2a与2a是一对相反向量也是正确的；由于()baab，因此（4）ab与()ba是一对相反向量是错误的；故答案选C.【陷阱提示】注意一个向量如果乘以正数，方向不变，如果乘以负数，方向变为相反向量．【防错良方】本题考查向量的方向问题，一个向量如果乘以正数，方向不变，如果乘以负数，方向变为相反向量，相反向量是方向相反，模相等．学@科网陷阱5.向量的数量积与向量的夹角（概念类）【例6】．已知两个向量21,ee满足1,221ee且1e与2e的夹角为60，若向量2172eet与向量21ete的夹角为钝角，则实数t的取值范围是_______________.【陷阱提示】两个向量夹角为钝角时，它们的数量积为负值，这包括平角，所以必须把平角情况去掉.【防错良方】对于两个向量所成的角是钝角时，它们的数量积为负值，这种情况下包括平角，所以必须把平角情况去掉.【例7】．在ABC中三个内角A、B、C所对的边分别为,,abc则下列判断错误的是（）A.若sincos1AA则ABC为钝角三角形B.若222abc则ABC为钝角三角形C.若0BCAB则ABC为钝角三角形D.若A、B为锐角且cossinAB则ABC为钝角三角形【解析】：sincos2sin()14AAA,可得3,04442AA.A正确；由余弦定理可知cos0C，C为钝角，B正确；BC,AB的夹角为钝角，但是夹角并不是三角形内角而是三角形外角，故C错；由同一坐标系下的三角函数图象可知A、B为锐角且cossinAB，可得02AB.【答案】C【陷阱提示】两个向量夹角问题必须要弄清它们所夹的角是什么.学￥科网【防错良方】BC,AB的夹角为钝角，但是夹角并不是三角形内角而是三角形外角陷阱6.向量与不等式（隐含条件类）【例8】．如图，矩形ABCD中，2AB，1AD，P是对角线AC上一点，25APAC，过点P的直线分别交DA的延长线，AB,DC于NEM,,.若DAmDM，DCnDN)0,0(nm，则nm32的最小值是（）A．56B．512C．524D．548【陷阱提示】本题在解答过程中找到1xy，然后得到32155mn，在利用“1”的变通，并利用均值不等式求解.【防错良方】在利用基本不等式求最值时，要特别注意“拆、拼、凑”等技巧，使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用，否则会出现错误.【例9】．在△ABC中，已知9,sincossin,6ABCABACBACS，P为线段AB上的点，且,||||CACBCPxyxyCACB则的最大值为（）A.1B.2C.3D.4PCBAyx【陷阱提示】利用题意找到隐含条件1,0,034xyxy．学￥科网【防错良方】本题将向量的数量积公式和三角变换及基本不等式等知识有机地结合起来,综合考查学生的数学思想和数学方法及运用所学知识去分析问题解决问题的能力.求解时,先将CACACABsincoscossin)sin(sin,再运用已知得到0cossinCA,即090C.再将向量的数量积公式化为9cosAbc,从而求得5,4ca,3b.最后通过构建平面直角坐标系求出直线143:yxAB且0,0yx,然后运用基本不等式使得问题获解.陷阱7向量与三角形的心（迷惑类）【例10】已知O是平面上一定点，ABC、、是平面上不共线的三个点，动点P满足0,sinsinABACOPOAABBACC，则点P的轨迹一定通过ABC的（）A.重心B.垂心C.内心D.外心【陷阱提示】根据几何意义，画出图形，并由三角形的几个心的概念得到结论.【防错良方】本题主要考查向量的加法和减法的几何意义，考查了解三角形正弦定理，考查了三角形四心等知识.在几何图形中应用平面向量加法和减法，往往要借助几何图形的特征，灵活应用三角形法则和平行四边形.当涉及到向量或点的坐标问题时，应用向量共线的充要条件解题较为方便.三角形的四心是：内心、外心、重心和垂心.【例11】已知O是ABC所在平面内的一点，动点P满足coscosABACOPOAABBACC，(0,),则动点P的轨迹一定通过ABC的（）A.垂心B.重心C．内心D．外心【解析】∵CACACBABABOAOPcoscos，∴CACACBABABOAOPcoscos，即CACACBABABAPcoscos．又∵0coscosBCBCCACACBABABBC，∴BC与CACACBABABcoscos垂直，即BCAP，∴点P在BC的高线上，即P的轨迹过ABC的垂心，故选A【陷阱提示】本题主要考查向量的加法和减法的几何意义，考查了解三角形正弦定理，考查了三角形四心等知识.在几何图形中应用平面向量加法和减法，往往要借助几何图形的特征，灵活应用三角形法则和平行四边形.当涉及到向量或点的坐标问题时，应用向量共线的充要条件解题较为方便.三角形的四心是：内心、外心、重心和垂心.学@科网【防错良方】本题主要考查了向量在几何中的应用、空间向量的加减法、轨迹方程、以及三角形的五心等知识，解答关键是得出BC与AP垂直，属于基础题．可先根据空间向量的加减法得出CACACBABABAPcoscos，BC与CACACBABABcoscos数量积为零故垂直，可得点P在BC的高线上，从而得到结论．陷阱8向量与三角形的综合（图解类）【例12】已知非零向量AB与AC满足0ABACBCABAC，且12ABACABAC，则ABC的形状为（）A.等边三角形B.三边均不相等的三角形C.等腰非等边三角形D.直角三角形【陷阱提示】做出图形，考查向量的几何意义.【防错良方】本题考查的是平面向量数量积的运算，三角形形状的判断，关键是判断||ABAB||ACAC表示以与AB同向的单位向量和与AC同向的单位向量为邻边的平行四边形的对角线，结合||(ABAB0)||BCACAC判断出A的平分线与BC垂直，从而推断三角形为等腰三角形，现根据向量的数量积公式求得角C为120，所以ABC为等腰非等边三角形.【例13】在ABC所在平面上有三点PQR、、，满足PAPBPCAB，QAQBQCBC，RARBRCCA，则PQR的面积与ABC的面积之比为（）A．1:2B．1:3C．1:4D．1:5【陷阱提示】利用向量的运算法则，考查它们的几何意义，寻找面积之比.【防错良方】本题主要考查向量的运算法则、向量共线的充要条件和相似三角形的面积关系，涉及数形结合思想和一般与特殊思想，考查逻辑推理能力和计算能力，属于较难题型．首先将已知向量等式变形，利用向量的运算法则化简得到2PCAP，利用向量共线的充要条件得到P为线段AC的一个三等分点，同理可得QR、的位置；利用三角形的面积公式求出三角形的面积比．陷阱9几何意义解决向量问题（图解类）【例14】．已知点P在ABC内（不含边界），且),(RyxACyABxAP，则21xy的取值范围为（）A．)1,31(B．)1,21(C．)1,32(D．)32,21(【解析】：当P在AB上时，1xy，因此当P在ABC内部时，有010101xyxy，由(,)Mxy在如图所求OPQ内部（不含边界），其中(1,0),(0,1)PQ，12yx表示(,)Mxy与点(2,1)N连线的斜率，13PNk，1QNk，所以11132yx．故选A．NMQPOyx【陷阱提示】利用向量的几何意义得到线性可行域，再利用斜率求解.学@科网【防错良方】本题首先考查向量的线性运算性质，向量共线的性质，如当P在AB上时，1xy，从而得出当P在ABC内部时，,xy满足的约束条件，其次作出可行域是解题常用方法，12yx的几何意义是解题的关键．[来源:学,科,网]【例15】．已知点,,ABC在圆221xy上运动,且ABBC,若点P的坐标为