53.高考数学专题26 平面向量(知识梳理)(理)(原卷版)
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专题26 平面向量(知识梳理)
一、向量的概念及表示
1、向量的概念:具有大小和方向的量称为向量。
(1)数量与向量的区别:数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、比较大小;
向量有方向,大小,双重性,不能比较大小。
(2)向量的表示方法:
①具有方向的线段,叫做有向线段,以A 为始点,B 为终点的有向线段记作AB ,AB 的长度记作||AB 。用有向线段AB 表示向量,读作向量AB ; ②用小写字母表示:a 、。
(3)向量与有向线段的区别和联系:
①向量只有大小和方向两个要素,与起点无关,只要大小和方向相同,则这两个向量就是相同的向量; ②有向线段有起点、大小和方向三个要素,起点不同,尽管大小和方向相同,也是不同的有向线段;
③向量可以用有向线段表示,但向量不是有向线段。向量是规定了大小和方向的量,有向线段是规定了起点和终点的线段。
2、向量的模:向量AB 的大小――长度称为向量的模,记作||。
3、零向量:长度等于零、方向是任意的向量,记作。
4、单位向量:长度为一个单位长度的向量。与非零向量共线的单位向量0a =。
5、平行向量:(1)若非零向量a 、的方向相同或相反,则b a //,又叫共线向量;
(2)规定与任一向量平行。
6、共线向量与平行向量关系:平行向量就是共线向量,这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上(与有向线段的起点无关)。
7、相等向量:若非零向量a 、方向相同且模相等,则向量a 、是相等向量。
(1)相等向量:=⇔模相等,方向相同;
(2)相反向量:b a -=⇔模相等,方向相反。
二、向量的加法
1、三角形法则
图示 2、平行四边形法则 原理 已知两个不共线向量a 、b ,作a AB =,b BC =,则A 、B 、D 三点不共线,以AB 、AD 为邻边
作平行四边形,则对角线上的向量b a AC +=,这个法则叫做两个向量求和的平行四边形法则。
图示
3、多边形法则
原理 已知n 个向量,依次把这n 个向量首尾相连,以第一个向量的始点为始点,第n 个向量的终点为终点
的向量叫做这n 个向量的和向量,这个法则叫做向量求和的多边形法则。
图示
运算律
交换律
a b b a +=+ 结合律 )()(c b a c b a ++=++
1、相反向量:与a 长度相等、方向相反的向量,叫做a 的相反向量,记作a -。
(1)规定:零向量的相反向量仍是零向量;
(2)a a =--)(;
(3)0)()(=+-=-+a a a a ;
(4)若a 与b 互为相反向量,则b a -=,a b -=,0=+b a 。
2、向量的减法:已知向量a 与b (如图),作a OA =,b OB =,则a BA b =+,向量BA 叫做向量a 与b 的差,并记作b a -,即OB OA b a BA -=-=,由定义可知:
(1)如果把两个向量的始点放在一起,则这两个向量的差是以减向量的终点为始点,被减向量的终点为终点的向量;
(2)一个向量BA 等于它的终点相对于点O 的位置向量OA 减去它的始点相对于点O 的位置向量OB ,或简记为“终点向量减始点向量”;
(3)从一个向量减去另一个向量等于加上这个向量的相反向量。
四、数乘向量
1、数乘向量的定义:实数λ和向量a的乘积是一个向量,记作aλ。
(1)长度:|
||
||
|a
a⋅
λ
=
λ,
(2)方向:a
λ(0
≠
a)的方向:当0
>
λ时,与a同方向;当0
<
λ时,与a反方向。
特别地,当0
=
λ或0
=
a时,0
0=
⋅a或0
0=
⋅λ,a
λ中的实数λ叫做向量a的系数。
(3)几何意义:就是把向量a沿着a的方向或a的反方向放大或缩小。
(4)运算律:设λ、R
∈
μ,则①a
a
aμ
+
λ
=
μ
+
λ)
(,②a
a)
(
)
(λμ
=
μ
λ;③b
a
b
aλ
+
λ
=
+
λ)
(。
2、向量的线性运算:向量的加法、减法和数乘向量的综合运算,通常叫做向量的线性运算。
3、两个非零向量a、b的夹角:已知非零向量a与b,记a
OA=、b
OB=,则θ
=
∠AOB(π
≤
θ
≤
0)叫做a与b的夹角。
4、平面向量数量积(内积)的定义:已知两个非零向量a与b,它们的夹角是θ,则数量θ
⋅
⋅cos
|
||
|b
a叫a与b的数量积,记作b
a⋅,即有θ
⋅
⋅
=
⋅cos
|
||
|b
a
b
a(π
≤
θ
≤
0)。
规定0与任何向量的数量积为0。
5、向量b在a方向上的投影:设θ为a、b的夹角,则θ
⋅cos
|
|b为b在a方向上的投影。
投影也是一个数量,不是向量。当θ为锐角时投影为正值;当θ为钝角时投影为负值;当θ为直角时投影为0;当 0
=
θ时投影为|
|b;当
180
=
θ时投影为|
|b
-。
6、向量的数量积的几何意义:数量积b
a⋅等于a的长度与b在a方向上投影θ
⋅cos
|
|b的乘积。
7、向量的运算:
运算向量形式
坐标形式:
)
(
1
1
y
x
a,
=、)
(
2
2
y
x
b,
=
加法
求两个向量和的运算
平行四边形法则:
起点相同,对角线为向量和,
记:AC
AD
AB=
+。
三角形加法法则:
首尾相连,记:AC
BC
AB=
+。
)
(
2
1
2
1
y
y
x
x
b
a+
+
=
+,
减法求
a与b的相反向量b
-的和的运算叫做a与b的差
三角形减法法则:
)
(
2
1
2
1
y
y
x
x
b
a-
-
=
-,