(陕西省丹凤中学 726200)
向量知识在几何问题中有着非常广泛的应用,在具体问题中,先用向量表示相应的点、线段、夹角等几何元素,然后通过向量运算来研究点、线段等几何元素之间的关系,最后将结论转化为几何问题,特别是在有些情况下,应用向量还能起到事半功倍的效果,下面就举几个简单的例子。
一、利用向量求直线夹角
例1 已知直线, , 求 和 夹角的余弦值。,
解:由直线方程知道 和 的方向向量分别为 ,
则 和 夹角的余弦值即为 所成角的余弦值或其相反数,设 夹角为 ,
则 。
所以 和 夹角的余弦值即为 。
利用向量研究直线的垂直与平行
例2 已知两直线 ,
如果 ,求 的值;
如果 ,求 的值。
解:由直线的方程可得直线的法向量分别为: 和 ,
,解得: 或
当 时, 与 重合,
,
利用向量求解曲线方程
例3 已知两点 ,试求以 为直径的圆的方程。
解:设 为圆上任意一点,则 , ,
而 ,
即为所求圆的方程。
四、利用向量证明几何问题
例4 已知 ,证明:四边形 为矩形。
证明: ,
,所以四边形 为平行四边形。
, ,
所以四边形 为矩形。
当然向量在几何问题当中还有好多方面的应用,在这里仅举几个简单的例子以说明向量的应用问题,巧用向量,就能很容易地解决相关问题。