平面向量知识点与考点精讲(经典)
高中平面向量知识点详细归纳总结(附带练习)
向量的概念一、高考要求:理解有向线段及向量的有关概念,掌握求向量和与差的三角形法则和平行四边形法则,掌握向量加法的交换律和结合律.二、知识要点:1. 有向线段:具有方向的线段叫做有向线段,在有向线段的终点处画上箭头表示它的方向.以A 为始点,B 为终点的有向线段记作AB ,注意:始点一定要写在前面,已知AB ,线段AB 的长度叫做有向线段AB 的长(或模),AB 的长度记作AB ||.有向线段包含三个要素:始点、方向和长度.2. 向量:具有大小和方向的量叫做向量,只有大小和方向的向量叫做自由向量.在本章中说到向量,如不特别说明,指的都是自由向量.一个向量可用有向线段来表示,有向线段的长度表示向量的大小,有向线段的方向表示向量的方向.用有向线段AB 表示向量时,我们就说向量AB .另外,在印刷时常用黑体小写字母a 、b 、c 、…等表示向量;手写时可写作带箭头的小写字母a 、b 、c 、…等.与向量有关的概念有:(1) 相等向量:同向且等长的有向线段表示同一向量或相等的向量.向量a 和b 同向且等长,即a 和b 相等,记作a =b .(2) 零向量:长度等于零的向量叫做零向量,记作0.零向量的方向不确定.(3) 位置向量:任给一定点O 和向量a ,过点O 作有向线段OA a =,则点A 相对于点O 的位置被向量a 所唯一确定,这时向量a 又常叫做点A 相对于点O 的位置向量.(4) 相反向量:与向量a 等长且方向相反的向量叫做向量a 的相反向量,记作a -.显然,()0a a +-=.(5) 单位向量:长度等于1的向量,叫做单位向量,记作e .与向量a 同方向的单位向量通常记作0a ,容易看出:0a a a =│ │. (6) 共线向量(平行向量):如果表示一些向量的有向线段所在的直线互相平行或重合,即这些向量的方向相同或相反,则称这些向量为共线向量(或平行向量).向量a 平行于向量b ,记作a ∥b .零向量与任一个向量共线(平行).三、典型例题:例:在四边形ABCD 中,如果AB DC =且AB BC =│ │ │ │ ,那么四边形ABCD 是哪种四边形? 四、归纳小结:1. 用位置向量可确定一点相对于另一点的位置,这是用向量研究几何的依据.2. 共线向量(平行向量)可能有下列情况: (1)有一个为零向量;(2)两个都为零向量;(3)方向相同,模相等(即相等向量);(4)方向相同,模不等;(5)方向相反,模相等;(6)方向相反,模不等.五、基础知识训练:(一)选择题:1. 下列命题中: (1)向量只含有大小和方向两个要素. (2)只有大小和方向而无特定的位置的向量叫自由向量. (3)同向且等长的有向线段表示同一向量或相等的向量. (4)点A 相对于点B 的位置向量是BA . 正确的个数是( )A.1个B.2个C.3个D.4个2. 设O 是正△ABC 的中心,则向量,,AO OB OC 是( )A.有相同起点的向量B.平行向量C.模相等的向量D.相等向量3. a b =的充要条件是( )A.a b =│ │ │ │ B.a b =│ │ │ │ 且a b ∥ []l C.a b ∥ D.a b =│ │ │ │ 且a 与b 同向 4. AA BB ''=是四边形ABB A ''是平行四边形的( )A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.既非充分又非必要条件5. 依据下列条件,能判断四边形ABCD 是菱形的是( )A.AD BC =B.AD BC ∥且AB CD ∥C.AB DC =且AB AD =│ │ │ │ D.AB DC =且AD BC = 6. 下列关于零向量的说法中,错误的是( )A.零向量没有方向B.零向量的长度为0C.零向量与任一向量平行D.零向量的方向任意7. 设与已知向量a 等长且方向相反的向量为b ,则它们的和向量a b +等于( )A.0B.0C.2aD.2b(二)填空题:8. 下列说法中: (1)AB 与BA 的长度相等 (2)长度不等且方向相反的两个向量不一定共线 (3)两个有共同起点且相等的向量,终点必相同(4)长度相等的两个向量必共线。
(完整版)平面向量全部讲义
第一节平面向量的概念及其线性运算1.向量的有关概念(1)向量:既有大小,又有方向的量叫向量;向量的大小叫做向量的模.(2)零向量:长度为0的向量,其方向是任意的.(3)单位向量:长度等于1个单位的向量.(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量,又叫共线向量,规定:0与任一向量共线.(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量.(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量.例1.若向量a与b不相等,则a与b一定()A.有不相等的模B.不共线C.不可能都是零向量D.不可能都是单位向量例2..给出下列命题:①若|a|=|b|,则a=b;②若A,B,C,D是不共线的四点,则AB=DC等价于四边形ABCD为平行四边形;③若a=b,b=c,则a=c;④a=b等价于|a|=|b|且a∥b;⑤若a∥b,b∥c,则a∥c.其中正确命题的序号是()A.②③B.①②C.③④D.④⑤CA2.向量的线性运算向量运算定义法则(或几何意义)运算律加法求两个向量和的运算三角形法则平行四边形法则(1)交换律:a+b=b+a;(2)结合律:(a+b)+c=a+(b+c)减法求a与b的相反向量-b的和的运算叫做a与b的差三角形法则a-b=a+(-b)数乘求实数λ与向量a的积的运算(1)|λa|=|λ||a|;(2)当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;当λ<0时,λa的方向与a的方向相反;λ(μa)=(λμ)a;(λ+μ)a=λa+μa;λ(a+b)=λa+λb例3:化简AC→-BD→+CD→-AB→得() A.AB→B.DA→C.BC→D.0例4:(1)如图,在正六边形ABCDEF中,BA+CD+EF=()A.0B.BE C.AD D.CF(2)设D,E分别是△ABC的边AB,BC上的点,AD=12AB,BE=23BC.若DE=λ1AB+λ2AC(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.巩固练习:1.将4(3a+2b)-2(b-2a)化简成最简式为______________.2.若|OA→+OB→|=|OA→-OB→|,则非零向量OA→,OB→的关系是() A.平行B.重合C.垂直D.不确定3.若菱形ABCD的边长为2,则|AB-CB+CD|=________4.D是△ABC的边AB上的中点,则向量CD等于()A.-BC+12BA B.-BC-12BA C.BC-12BA D.BC+12BA5.若A,B,C,D是平面内任意四点,给出下列式子:①AB+CD=BC+DA;②AC+BD=BC+AD;③AC-BD=DC+AB.其中正确的有()A.0个B.1个C.2个D.3个6.如图,在△ABC中,D,E为边AB的两个三等分点,CA→=3a,CB→=2b,求CD→,CE→.DD12巩固练习1。
高中数学平面向量知识点总结
高中数学平面向量知识点总结一、平面向量的基本概念1. 定义:平面向量是有大小和方向的量,可以用有序实数对表示。
2. 表示法:通常用小写字母加箭头表示,如 $\vec{a}$。
3. 相等:两个向量大小相等且方向相同时,这两个向量相等。
4. 零向量:大小为零的向量,没有特定方向。
二、平面向量的运算1. 加法:- 规则:平行四边形法则或三角形法则。
- 交换律:$\vec{a} + \vec{b} = \vec{b} + \vec{a}$。
- 结合律:$(\vec{a} + \vec{b}) + \vec{c} = \vec{a} + (\vec{b} + \vec{c})$。
2. 减法:- 规则:与加法类似,但方向相反。
- 逆向量:$\vec{a} - \vec{a} = \vec{0}$。
3. 数乘:- 定义:向量与实数相乘。
- 规则:$k\vec{a} = \vec{a}$ 的长度变为 $|k|$ 倍,方向与$k$ 的符号一致。
- 分配律:$(k + l)\vec{a} = k\vec{a} + l\vec{a}$。
- 结合律:$k(\vec{a} + \vec{b}) = k\vec{a} + k\vec{b}$。
三、平面向量的坐标表示1. 坐标表示:$\vec{a} = (x, y)$,其中 $x$ 和 $y$ 是向量在坐标轴上的分量。
2. 几何意义:$x$ 分量表示向量在 $x$ 轴上的长度,$y$ 分量表示向量在 $y$ 轴上的长度。
3. 坐标运算:- 加法:$(x_1, y_1) + (x_2, y_2) = (x_1 + x_2, y_1 + y_2)$。
- 减法:$(x_1, y_1) - (x_2, y_2) = (x_1 - x_2, y_1 - y_2)$。
- 数乘:$k(x, y) = (kx, ky)$。
四、平面向量的模与单位向量1. 模(长度):- 定义:向量从原点到其终点的距离。
平面向量知识点梳理
平面向量知识点梳理第一篇:一、平面向量的基本概念及表示方法1. 平面向量的定义:平面向量是具有大小和方向的量,用箭头表示。
2. 平面向量的表示方法:平面向量通常用有向线段来表示,线段的长度表示向量的大小,箭头的方向表示向量的方向。
二、平面向量的运算法则1. 向量的加法:将两个向量的起点放在一起,然后将两个箭头相连,连接结果的箭头即为两个向量相加的结果。
2. 向量的减法:将两个向量的起点放在一起,然后将第二个向量取反,再按向量加法的法则进行运算。
3. 向量的数乘:将向量的长度与一个数相乘,结果的方向保持不变,只改变了大小。
三、平面向量的性质1. 平面向量的相等:两个向量的大小和方向完全相同,则它们是相等的。
2. 平面向量的负向量:具有相同大小但方向相反的向量称为原向量的负向量。
3. 平面向量的数量积:两个向量的数量积等于两个向量的模长的乘积与它们夹角的余弦值的乘积。
4. 平面向量的夹角:两个向量的夹角是一个锐角,它与它们的余弦值有关。
5. 平面向量的线性相关与线性无关:若存在不全为零的实数使得向量的线性组合等于零向量,则称这些向量线性相关;否则称这些向量线性无关。
四、平面向量的坐标表示1. 平面向量的坐标表示方法:平面向量可以用有序数对或者列向量来表示。
2. 平面向量的坐标运算:平面向量的加法、减法和数乘运算可以通过对应元素之间的运算来进行。
五、平面向量的标准表示1. 平面向量的标准表示方法:平面向量可以表示为单位向量与它的长度的乘积。
2. 平面向量的标准化:将向量除以它的模长,使其成为单位向量。
六、平面向量的数量积1. 平面向量的数量积的计算:将两个向量的对应坐标相乘,再将相乘结果相加。
2. 平面向量的数量积与夹角:两个向量的数量积等于它们的模长的乘积与它们的夹角的余弦值的乘积。
以上是平面向量的一些基本概念、运算法则、性质和表示方法的梳理。
通过学习平面向量,我们可以更好地理解和应用向量的概念,并在几何问题中进行计算和推导。
(完整版)高中数学平面向量知识点总结
高中数学必修4之平面向量知识点归纳一.向量的基本概念与基本运算1、向量的概念:①向量:既有大小又有方向的量向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小.②零向量:长度为0的向量,记为0,其方向是任意的,0与任意向量平行③单位向量:模为1个单位长度的向量④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量2、向量加法:设,ABa BCb uu u ru uu r r r ,则a +b r =AB BC u u u r u u u r =ACuu u r (1)a a a 00;(2)向量加法满足交换律与结合律;AB BCCDPQQRAR u u u r u u u r u uu r u u u r u u u r u u u rL,但这时必须“首尾相连”.3、向量的减法: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②向量减法:向量a 加上b 的相反向量叫做a 与b 的差,③作图法:b a可以表示为从b 的终点指向a 的终点的向量(a 、b 有共同起点)4、实数与向量的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa ,它的长度与方向规定如下:(Ⅰ)a a ;(Ⅱ)当0时,λa 的方向与a 的方向相同;当时,λa 的方向与a 的方向相反;当0时,0a,方向是任意的5、两个向量共线定理:向量b 与非零向量a 共线有且只有一个实数,使得b =a6、平面向量的基本定理:如果21,e e 是一个平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数21,使:2211e ea,其中不共线的向量21,e e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底二.平面向量的坐标表示1平面向量的坐标表示:平面内的任一向量a r可表示成axi yj r rr ,记作a r=(x,y)。
2平面向量的坐标运算:(1)若1122,,,ax y bx y rr ,则1212,a bx x y y r r (2)若2211,,,y x B y x A ,则2121,AB x x y y u u u r(3)若a r =(x,y),则a r =(x, y)(4)若1122,,,a x y b x y r r ,则1221//0a b x y x y rr (5)若1122,,,ax y bx y rr ,则1212a bx x y y r r 若ab rr ,则02121y y x x 三.平面向量的数量积1两个向量的数量积:已知两个非零向量a r 与b r,它们的夹角为,则a r ·b r =︱a r︱·︱b r ︱cos 叫做a r与b r 的数量积(或内积)规定00ar r 2向量的投影:︱b r ︱cos =||a b a r r r ∈R ,称为向量b r 在a r方向上的投影投影的绝对值称为射影3数量积的几何意义:a r ·b r 等于a r 的长度与b r 在a r方向上的投影的乘积4向量的模与平方的关系:22||a a a a r r r r 5乘法公式成立:2222a b ab a b a b r r r r r r r r ;2222abaa bb r r r r r r 222aa bbr r r r 6平面向量数量积的运算律:①交换律成立:a bb arr r r ②对实数的结合律成立:a b a b a bRr r r r r r ③分配律成立:abca cb c r r r r r r r ca br r r 特别注意:(1)结合律不成立:ab ca b c r r r r r r ;(2)消去律不成立a ba cr r r r 不能得到bc rr (3)a b r r =0不能得到a r =0r或b r =0r 7两个向量的数量积的坐标运算:已知两个向量1122(,),(,)ax y b x y rr,则a r ·b r=1212x x y y 8向量的夹角:已知两个非零向量a r与b r ,作OA u u u r =a r , OB uuu r =b r ,则∠AOB=(01800)叫做向量a r 与b r 的夹角cos =cos,a b a ba b??r r r r r r =222221212121y x y x y y x x 当且仅当两个非零向量a r 与b r 同方向时,θ=00,当且仅当a r与b r 反方向时θ=1800,同时0r与其它任何非零向量之间不谈夹角这一问题9垂直:如果a r 与b r 的夹角为900则称a r 与b r 垂直,记作a r⊥br 10两个非零向量垂直的充要条件:a ⊥ba ·b =O02121y y x x 平面向量数量积的性质一、选择题1.在△ABC 中,AB =AC ,D ,E 分别是AB ,AC 的中点,则().A .AB 与AC 共线B .DE 与CB 共线C .AD 与AE 相等D .AD 与BD 相等2.下列命题正确的是().A .向量AB 与BA 是两平行向量B .若a ,b 都是单位向量,则a =bC .若AB =DC ,则A ,B ,C ,D 四点构成平行四边形D .两向量相等的充要条件是它们的始点、终点相同3.平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点A(3,1),B(-1,3),若点C满足OC =OA +OB ,其中,∈R ,且+=1,则点C 的轨迹方程为().A .3x +2y -11=0B .(x -1)2+(y -1)2=5C .2x -y =0D .x +2y -5=04.已知a 、b 是非零向量且满足(a -2b)⊥a ,(b -2a)⊥b ,则a 与b 的夹角是A .6B .3C .23D .565.已知四边形ABCD 是菱形,点P 在对角线AC 上(不包括端点A ,C ),则AP =A .λ(AB +AD ),λ∈(0,1)B .λ(AB +BC ),λ∈(0,22)C .λ(AB -AD ),λ∈(0,1)D .λ(AB -BC ),λ∈(0,22)6.△ABC 中,D ,E ,F 分别是AB ,BC ,AC 的中点,则DF =().(第1题)A.EF+ED B.EF-DE C.EF+AD D.EF+AF7.若平面向量a与b的夹角为60°,|b|=4,(a+2b)·(a-3b)=-72,则向量a的模为().A.2 B.4 C.6 D.128.点O是三角形ABC所在平面内的一点,满足OA·OB=OB·OC=OC·OA,则点O是△ABC的().A.三个内角的角平分线的交点B.三条边的垂直平分线的交点C.三条中线的交点D.三条高的交点9.在四边形ABCD中,AB=a+2b,BC=-4a-b,DC=-5a-3b,其中a,b不共线,则四边形ABCD为().A.平行四边形B.矩形C.梯形D.菱形10.如图,梯形ABCD中,|AD|=|BC|,EF∥AB∥CD则相等向量是().A.AD与BC B.OA与OBC.AC与BD D.EO与OF二、填空题11.已知向量OA=(k,12),OB=(4,5),OC=(-k,10),且A,B,C三点共线,则k=.12.已知向量a=(x+3,x2-3x-4)与MN相等,其中M(-1,3),N(1,3),则x=.13.已知平面上三点A,B,C满足|AB|=3,|BC|=4,|CA|=5,则AB·BC +BC·CA+CA·AB的值等于.14.给定两个向量a=(3,4),b=(2,-1),且(a+mb)⊥(a-b),则实数m 等于.15.已知A,B,C三点不共线,O是△ABC内的一点,若OA+OB+OC=0,则O是△ABC的.16.设平面内有四边形ABCD和点O,OA=a,OB=b,OC=c, OD=d,若a+c=b+d,则四边形ABCD的形状是.三、解答题17.已知点A(2,3),B(5,4),C(7,10),若点P满足AP=AB+λAC(λ∈R),试求λ为何值时,点P在第三象限内?(第10题)18.如图,已知△ABC,A(7,8),B(3,5),C(4,3),M,N,D分别是AB,AC,BC的中点,且MN与AD交于F,求DF.(第18题)19.如图,在正方形ABCD中,E,F分别为AB,BC的中点,求证:AF⊥DE(利用向量证明).(第19题) 20.已知向量a=(cos θ,sin θ),向量b=(3,-1),则|2a-b|的最大值.一、选择题1.B 解析:如图,AB 与AC ,AD 与AE 不平行,AD 与BD 共线反向.2.A解析:两个单位向量可能方向不同,故B 不对.若AB =DC ,可能A ,B ,C ,D 四点共线,故C 不对.两向量相等的充要条件是大小相等,方向相同,故D 也不对.3.D解析:提示:设OC =(x ,y),OA =(3,1),OB =(-1,3),OA =(3,),OB =(-,3),又OA +OB =(3-,+3),∴(x ,y)=(3-,+3),∴33+=-=y x ,又+=1,由此得到答案为D .4.B解析:∵(a -2b)⊥a ,(b -2a)⊥b ,∴(a -2b)·a =a 2-2a ·b =0,(b -2a)·b =b 2-2a ·b =0,∴a 2=b 2,即|a|=|b|.∴|a|2=2|a||b|cos θ=2|a|2cos θ.解得cos θ=21.∴a 与b 的夹角是3π.5.A解析:由平行四边形法则,AB +AD =AC ,又AB +BC =AC ,由λ的范围和向量数乘的长度,λ∈(0,1).6.D解析:如图,∵AF =DE ,∴DF =DE +EF =EF +AF .7.C解析:由(a +2b)·(a -3b)=-72,得a 2-a ·b -6b 2=-72.而|b|=4,a ·b =|a||b|cos 60°=2|a|,∴|a|2-2|a|-96=-72,解得|a|=6.8.D 解析:由OA ·OB =OB ·OC =OC ·OA ,得OA ·OB =OC ·OA ,即OA ·(OC -OB )=0,故BC ·OA =0,BC ⊥OA ,同理可证AC ⊥OB ,∴O 是△ABC 的三条高的交点.9.C解析:∵AD =AB +BC +D C =-8a -2b =2BC ,∴AD ∥BC 且|AD |≠|BC |.∴四边形ABCD 为梯形.10.D解析:AD 与BC ,AC 与BD ,OA 与OB 方向都不相同,不是相等向量.(第1题)二、填空题11.-32.解析:A ,B ,C 三点共线等价于AB ,BC 共线,AB =OB -OA =(4,5)-(k ,12)=(4-k ,-7),BC =OC -OB =(-k ,10)-(4,5)=(-k -4,5),又A ,B ,C 三点共线,∴5(4-k)=-7(-k -4),∴k =-32.12.-1.解析:∵M(-1,3),N(1,3),∴MN =(2,0),又a =MN ,∴=4-3-2=3+2x x x 解得4=1=-1=-x x x 或∴x =-1.13.-25.解析:思路1:∵AB =3,BC =4,CA =5,∴△ABC 为直角三角形且∠ABC =90°,即AB ⊥BC ,∴AB ·BC =0,∴AB ·BC +BC ·CA +CA ·AB=BC ·CA +CA ·AB =CA ·(BC +AB )=-(CA )2=-2CA =-25.思路2:∵AB =3,BC =4,CA =5,∴∠ABC =90°,∴cos ∠CAB =CAAB =53,cos ∠BCA =CABC=54.根据数积定义,结合图(右图)知AB ·BC =0,BC ·CA =BC ·CA cos ∠ACE =4×5×(-54)=-16,CA ·AB =CA ·AB cos ∠BAD =3×5×(-53)=-9.∴AB ·BC +BC ·CA +CA ·AB =0―16―9=-25.14.323.解析:a +mb =(3+2m ,4-m),a -b =(1,5).∵(a +mb)⊥(a -b),∴ (a +mb)·(a -b)=(3+2m)×1+(4-m)×5=0m =323.15.答案:重心.解析:如图,以OA ,OC 为邻边作□AOCF交AC 于点E ,则OF =OA +OC ,又OA +OC =-OB ,(第15题)D(第13题)∴OF =2OE =-OB .O 是△ABC 的重心.16.答案:平行四边形.解析:∵a +c =b +d ,∴a -b =d -c ,∴BA =CD .∴四边形ABCD 为平行四边形.三、解答题17.λ<-1.解析:设点P 的坐标为(x ,y),则AP =(x ,y)-(2,3)=(x -2,y -3).AB +λAC =(5,4)-(2,3)+λ[(7,10)-(2,3)]=(3,1)+λ(5,7)=(3+5λ,1+7λ).∵AP =AB +λAC ,∴ (x -2,y -3)=(3+5λ,1+7λ).∴713532yx 即7455yx 要使点P 在第三象限内,只需74055解得λ<-1.18.DF =(47,2).解析:∵A(7,8),B(3,5),C (4,3),AB =(-4,-3),AC =(-3,-5).又D 是BC 的中点,∴AD =21(AB +AC )=21(-4-3,-3-5)=21(-7,-8)=(-27,-4).又M ,N 分别是AB ,AC 的中点,∴F 是AD 的中点,∴DF =-FD =-21AD =-21(-27,-4)=(47,2).19.证明:设AB =a ,AD =b ,则AF =a +21b ,ED =b -21a .∴AF ·ED =(a +21b)·(b -21a)=21b 2-21a 2+43a ·b .又AB ⊥AD ,且AB =AD ,∴a 2=b 2,a ·b =0.∴AF ·ED =0,∴AF ⊥ED .本题也可以建平面直角坐标系后进行证明.20.分析:思路1:2a -b =(2cos θ-3,2sin θ+1),∴|2a -b|2=(2cos θ-3)2+(2sin θ+1)2=8+4sin θ-43cos θ.又4sin θ-43cos θ=8(sin θcos3π-cos θsin3π)=8sin(θ-3π),最大值为8,∴|2a -b|2的最大值为16,∴|2a -b|的最大值为4.思路2:将向量2a ,b 平移,使它们的起点与原点重合,则|2a -b|表示2a ,b终点间的距离.|2a|=2,所以2a 的终点是以原点为圆心,2为半径的圆上的动点P ,b 的终点是该圆上的一个定点Q ,由圆的知识可知,|PQ|的最大值为直径的长为4.(第18题)(第19题)。
(完整版)高中平面向量公式及知识点默写
平面向量知识点及公式默写一,基本概念1,向量的概念: 。
2,向量的表示:。
3,向量的大小:(或称模)4,零向量:,记为 ,零向量方向是 。
5,单位向量:长度为 的向量称为单位向量,一般用e 、i 1=1=6,平行向量(也称共线向量):方向 向量称为平行向量,规定零向量与任意向量 。
若a 平行于b ,则表示为a ∥b 。
7,相等向量: 称为相等向量。
若a 与b 相等,记为a =b8,相反向量: 称为相反向量。
若a 与b 是相反向量,则表示为a =b -;向量BA AB -=二,几何运算1,向量加法:(1)平行四边形法则(起点相同),可理解为力的合成,如图所示:(2)三角形法则(首尾相接),可理解为:位移的合成,如图所示, =+BC AB(3)两个向量和仍是一个向量;(4)向量加法满足交换律、结合律:a b b a +=+,)()(c b a c b a ++=++ (5)加法几种情况(加法不等式):= << = 2,减法:(1)两向量起点相同,方向是从减数指向被减数,如图=-AC AB(2)两向量差依旧是一个向量;(3)减法本质是加法的逆运算:CB CA AB CB AC AB =+⇔=- 3,加法、减法联系:(1)加法和减法分别是平行四边行两条对角线,AC AD AB =+,DB AD AB =- (2=,则四边形ABCD 为矩形 4,实数与向量的积:(1)实数λ与向量a 的积依然是个向量,记作a λ,它的长度与方向判断如下: BAaCB A•aba babba +当0>λ时,a λ与a 方向 ;当0<λ时,a λ与a 方向 ;当0=λ时,=a λ当0=a 时,0=a λ;=(2)实数与向量相乘满足:=)(a μλ =+a )(μλ=+)(b a λ5,向量共线:(1)向量b 与非零向量a 共线的条件是:有且只有一个实数λ(2)如图,平面内C BA ,,使得0=++OC n OB m OA q ,且0=++q n m ,反之也成立。
6.1 平面向量的概念 (精讲)(原卷版)
6.1平面向量的概念 (精讲)6.1.1向量的实际背景与概念6.1.2向量的几何表示6.1.3相等向量与共线向量目录一、必备知识分层透析二、重点题型分类研究题型1:向量的有关概念题型2:向量的几何表示角度1:向量的模角度2:零向量与单位向量题型3:相等向量与共线向量角度1:相等向量角度2:平行向量(共线向量)一、必备知识分层透析知识点1:向量的概念(1)向量在数学中,我们把既有大小又有方向的量叫做向量.①我们所学的向量是自由向量,即只有大小和方向,而无特定的位置,这样的向量可以作任意平移.②向量与向量之间不能比较大小.(2)数量只有大小没有方向的量称为数量,如年龄、身高、长度、面积体积、质量等(3)向量与数量的区别①向量与数量的区别:向量有方向,而数量没有方向;数量与数量之间可以比较大小,而向量与向量之间不能比较大小②向量与矢量:数学中的向量是从物理中的矢量(如位移、力、加速度、速度等)中抽象出来的,但在这里我们仅考虑它的大小及方向;而物理中的这些量,既同时具备大小和方向这两个属性,还具有其他属性(如“力”就是由大小方向、作用点所决定的).知识点2:向量的几何表示(1)有向线段具有方向的线段叫做有向线段①有向线段:具有方向的线段叫做有向线段,其方向是由起点指向终点.以A为起点、B为终AB. 表点的有向线段记作AB(如图所示),线段AB的长度也叫做有向线段的长度,记作||示有向线段时,起点一定要写在终点的前面,上面标上箭头.②有向线段的三个要素:起点、方向、长度.知道了有向线段的起点、方向、长度,它的终点就唯一确定了.(2)向量的表示①几何表示:向量可以用有向线段表示,有向线段的长度表示向量的大小,有向线段的方向表示向量的方向.②字母表示:向量可以用字母a,b,c,…表示(3)向量的模AB.向量AB的大小称为向量AB的长度(或称模),记作||(4)两种特殊的向量零向量:长度为0的向量叫做零向量,记作0.单位向量:长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量①若用有向线段表示零向量,则其终点与起点重合.与0的区别与联系,0是一个向量|0|;书写时0表示零向量方向相同或相反的非零向量叫做平行向量.向量a 与b 平行,记作a b .规定:零向量与任意即对于任意向量a ,都有0a .长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.向量a 与b 相等,记作a b =.两个向量相等必须具备的条件是长度相等,方向相同因为向量完全由它的方向和模确定,故任意两个相等的非零向量与有向线段的起点无关.)共线向量任一组平行向量都可以平移到同一条直线上共线向量所在直线平行或重合,如果两个向量所在的直线平行或重合·高一课时练习)下列四个命题正确的是( ).若a 与b 不共线,则a 与b 都是非零向量.两个相等的向量起点、方向、长度必须都.(2022·全国·高一专题练习)下列命题中,正确的是||||a b =,则a b =.若a b =,则||||a b = ||||a b >,则a b > ||0a =,则0a = .(2022·全国·高一假期作业)有下列命题:①两个相等向量,若它们的起点相同,则终点也相同;②若||a b |=|,则a b =; ③若AB DC =,则四边形ABCD 是平行四边形;m n =,n k =,则m k =;⑤若//a b ,//b c ,则//a c ; ⑥有向线段就是向.(2022·高一课时练习)下列说法正确的是(.向量AB与向量BA的长度相等例题2.(BD=________.例题3.(·全国·高一专题练习)若在一个边长为的正三角形所对应的有向线段为AD(其中则向量AD的模的最小值为高一专题练习)如果一架飞机向东飞行200 km,再向南飞行机飞行的路程为s,位移为a,那么(a aa a不能比大小2022·高一课时练习)已知在边长为ABCD中,∠,则BD=2022·高一课时练习)已知圆O的周长是,AB是圆O的直径,是圆周上一点,π=⊥CD=___________.,CD角度2:零向量与单位向量典型例题.向量就是有向线段>,则a b||||a b>.(2022秋·新疆巴音郭楞·高一校考阶段练习)下列说法正确的是(e=.单位向量均相等.单位向量1.零向量与任意向量平行.若向量a,b满足||||a b=,则a b=±.(2022秋·广东东莞·高一校联考期中)下列说法错误的是(.若0a =,则0a =.零向量是没有方向的 .(多选)(2022春·广东佛山向量的说法正确的是( ).单位向量:模为1的向量例题1.(2022春·广东揭阳·中,AB DC =,则下列向量相等的是(.AD 与CB.OC 与OA .AC 与DB D .DO OB =例题2.(2022·全国·高三专题练习)“a b =”是“||||a b =”的( .充分非必要条件B .必要非充分条件 .充分必要条件 D .既非充分又非必要条件例题3.(多选)(2022·高一课时练习)下列说法中错误的是( )||||a b =,则a b = B .若a b ≠,则||||a b ≠||||a b =,则a 与b 可能共线||||a b ≠,则a 一定不与b 共线(1)分别写出与AO 、BO 相等的向量;写出与AO 共线的向量;写出与AO 的模相等的向量;写出与AO 的夹角为90︒的向量;向量AO 与CO 是否相等?(多选)(2022秋·浙江嘉兴若非零向量a ,b ,下列命题正确的是.若a b =,则a b =.若a b =,则a b = .若//a b ,则a b = .若a b =,则//a b.(多选)(2022秋·山东菏泽高一统考期中)设点O 是平行四边形ABCD 点,则下列结论正确的是( ).AO OC = B .AO BO = .AO BO = D .AB 与CD 共线 .(2022·高一课时练习)如图所示,在平行四边形ABCD 中,E ,F 分别是CD ,AB 中点.(1)写出与向量FC 共线的向量;(2)求证:BE FD =.4.(2022·全国·高三专题练习)在平行四边形ABCD 中,E ,F 分别为边AD 、BC 的中点,如图.(1)写出与向量FC 共线的向量;(2)求证:BE FD =.角度2:平行向量(共线向量)典型例题例题1.(2022春·河南·高三校联考阶段练习)已知,,,A B C D 为平面上四点,则“向量AB CD ∥”是“直线AB CD ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件例题2.(2022秋·上海杨浦·高一复旦附中校考期中)①加速度是向量;②若//a b 且//b c ,则//a c ;③若AB CD =,则直线AB 与直线CD 平行.上面说法中正确的有( )个.A .0B .1C .2D .3同类题型演练1.(2022秋·湖北·高一校联考期中)“//b a ”是“a b =”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件2.(2022秋·上海浦东新·高一校考期末)命题:若//,//a b b c ,则//a c ,则命题为_______(填写:真命题或假命题)3.(2022·高一课时练习)已知命题“若//a b ,//b c ,则//a c ”是假命题,则b =__________.。
平面向量知识点归纳
平面向量知识点归纳一、平面向量的基本概念1、向量的定义既有大小又有方向的量叫做向量。
物理学中又叫做矢量。
2、向量的表示(1)几何表示:用有向线段表示向量,有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向。
(2)字母表示:通常在印刷时用黑体小写字母 a、b、c 等来表示向量,手写时可写成带箭头的小写字母。
3、向量的模向量的大小叫做向量的模,记作或。
4、零向量长度为 0 的向量叫做零向量,记作。
零向量的方向是任意的。
5、单位向量长度等于 1 个单位长度的向量叫做单位向量。
6、平行向量(共线向量)方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,也叫共线向量。
规定:零向量与任意向量平行。
7、相等向量长度相等且方向相同的向量叫做相等向量。
8、相反向量长度相等且方向相反的向量叫做相反向量。
二、平面向量的线性运算1、向量的加法(1)三角形法则:已知非零向量、,在平面内任取一点 A,作,,则向量叫做与的和,记作,即。
(2)平行四边形法则:已知两个不共线的向量、,作,,以、为邻边作平行四边形 ABCD,则对角线上的向量就是与的和。
(3)运算性质:交换律;结合律。
2、向量的减法(1)三角形法则:已知非零向量、,在平面内任取一点 O,作,,则向量叫做与的差,记作,即。
(2)几何意义:可以表示为从向量的终点指向向量的终点的向量。
3、向量的数乘(1)定义:实数与向量的积是一个向量,记作,它的长度与方向规定如下:①;②当时,的方向与的方向相同;当时,的方向与的方向相反;当时,。
(2)运算律:结合律;分配律,。
三、平面向量的基本定理及坐标表示1、平面向量基本定理如果、是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量,有且只有一对实数、,使。
2、平面向量的坐标表示在平面直角坐标系中,分别取与 x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量、作为基底,对于平面内的一个向量,有且只有一对实数 x、y,使得,则有序数对叫做向量的坐标,记作,其中 x 叫做在 x 轴上的坐标,y 叫做在 y 轴上的坐标。
平面向量知识点总结(精华)
平面向量知识点总结(精华)一、向量的基本概念1. 向量的定义向量是既有大小又有方向的量。
例如,物理学中的力、位移等都是向量。
我们可以用有向线段来表示向量,有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向。
向量的表示:几何表示:用有向线段AB表示,其中\(A为起点,\(B为终点。
字母表示:用小写字母a、b、c等表示。
2. 向量的模向量AB或a的大小称为向量的模,记作AB或a。
模是一个非负实数,例如,若a=(x,y),则a=x^2+y^2。
3. 零向量长度为\(0的向量称为零向量,记作0。
零向量的方向是任意的。
4. 单位向量模等于\(1的向量称为单位向量。
对于非零向量a,与它同方向的单位向量记作e=aa。
例如,向量a=(3,4),则a= 5,同方向的单位向量e=(35,45)。
5. 平行向量(共线向量)方向相同或相反的非零向量称为平行向量。
规定:零向量与任意向量平行。
若向量a与b平行,记作a。
例如,a=(1,2),b=(2,4),因为b = 2a,所以a。
6. 相等向量长度相等且方向相同的向量称为相等向量。
若AB=CD,则\(A与\(C重合,\(B与\(D重合,且AB=CD,方向相同。
二、向量的运算1. 向量的加法三角形法则:已知向量a、b,在平面内任取一点\(A,作AB=a,BC=b,则AC=a+b。
平行四边形法则:已知向量a、b,以同一点\(O为起点作OA=a,OB=b,以\(OA、\(OB为邻边作平行四边形\(OACB,则OC=a+b。
向量加法的运算律:交换律:a+b=b+a。
结合律:\((a+b)+c=a+(b+c)。
2. 向量的减法相反向量:与向量a长度相等,方向相反的向量称为a 的相反向量,记作a。
向量减法的定义:ab=a+(b)。
其几何意义是:已知向量a、b,在平面内任取一点\(O,作OA=a,OB=b,则BA=ab。
3. 向量的数乘定义:实数\(与向量a的乘积是一个向量,记作a。
高中数学平面向量知识及注意事项
高中数学平面向量知识及注意事项一、向量基础知识1、实数与向量的积的运算律:设λ、μ为实数,那么(1)结合律:λ(μa )=(λμ) a ;(2)第一分配律:(λ+μ) a =λa +μa ;(3)第二分配律:λ(a +b)=λa +λb .2、向量的数量积的运算律:(1) a ·b = b ·a(交换律);注:c b a c b a )()(∙≠∙(2)(λa )·b = λ(a ·b )=λa ·b = a ·(λb );(3)(a +b )·c = a ·c +b ·c .3、平面向量基本定理:如果1e 、2e是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数λ1、λ2,使得a =λ11e +λ22e .不共线的向量1e 、2e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.4、投影:向量b 在向量a方向上的投影为|b |cos θ。
5、a 与b 的数量积(或内积):a ·b =|a ||b |cos θ.6、a ·b 的几何意义:数量积a ·b 等于a 的长度|a|与b 在a 的方向上的投影|b |cos θ的乘积.7、平面向量的坐标运算:(1)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a +b=1212(,)x x y y ++. (2)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a -b=1212(,)x x y y --.(3)设A 11(,)x y ,B 22(,)x y ,则2121(,)AB OB OA x x y y =-=--.(4)设a =(,),x y R λ∈,则λa =(,)x y λλ.(5)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a ·b=1212x x y y +.8、两向量的夹角公式:121222221122cos x x y y x y x y θ+=+⋅+(a=11(,)x y ,b =22(,)x y ).9、向量的模与平面两点间的距离公式:|a |22x y =+,A B d =||AB AB AB =⋅ 222121()()x x y y =-+-(A 11(,)x y ,B 22(,)x y ).10、两个非零向量的共线与垂直的充要条件:设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,且b ≠0,则a ∥b ⇔b =λa12210x y x y ⇔-=.a ⊥b (a ≠0 )⇔a ·b=012120x x y y ⇔+=.11、三角形的重心坐标公式:△ABC 三个顶点的坐标分别为11A(x ,y )、22B(x ,y )、33C(x ,y ),则△ABC的重心的坐标是123123(,)33x x x y y y G ++++.G G GC 0A B++= 二、向量中需要注意的问题1、向量运算的几何形式和坐标形式,请注意:向量运算中向量起点、终点及其坐标的特征.2、几个概念:零向量、单位向量(与AB 共线的单位向量是||ABAB ± ,平行(共线)向量(无传递性,是因为有0 )、相等向量(有传递性)、相反向量、向量垂直、以及一个向量在另一向量方向上的投影(a 在b上的投影是cos ,a ba ab b⋅=<>=∈R).3、两非零向量....共线的充要条件://a b a b λ⇔= cos ,1a b ⇔<>=± 12210x y x y ⇔-=. 两个非零向量....垂直的充要条件:0||||a b a b a b a b ⊥⇔⋅=⇔+=- 12120x x y y ⇔+=. 特别:零向量和任何向量共线和垂直. b a λ=是向量平行的充分不必要条件!4、三点A B C 、、共线⇔ AB AC 、共线;向量 PA PB PC、、中三终点A B C 、、共线⇔存在实数αβ、使得:PA PB PC αβ=+且1αβ+=.5、向量的数量积:22||()a a a a ==⋅ ,1212||||cos a b a b x x y y θ⋅==+,121222221122cos ||||x x y y a b a b x y x y θ+⋅==++ ,12122222||cos ,||x x y y a b a b a a b b x y +⋅=<>==+在上的投影. 注意:,a b <> 为锐角⇔0a b ⋅> 且 a b 、不同向;,a b <>为直角⇔0a b ⋅= 且 0a b ≠ 、; ,a b <> 为钝角⇔0a b ⋅< 且 a b 、不反向,0a b ⋅< 是,a b <> 为钝角的必要非充分条件.6、一个重要的不等式:||||||||||||a b a b a b -≤±≤+注意: a b 、同向或有0⇔||||||a b a b +=+ ≥||||||||a b a b -=- ; a b 、反向或有0 ⇔||||||a b a b -=+ ≥||||||||a b a b -=+; a b、不共线⇔||||||||||||a b a b a b -<±<+ .(这些和实数集中类似)7、中点坐标公式1212,22x x y y x y ++==,122MP MP MP P +=⇔为12PP 的中点.。
(完整版)高中数学平面向量讲义
平面向量 (学生专用 )专题六平面向量一. 基本知识【1】向量的基本看法与基本运算(1)向量的基本看法:①向量:既有大小又有方向的量向量不能够比较大小,但向量的模能够比较大小.②零向量:长度为0 的向量,记为0 ,其方向是任意的,0 与任意向量平行③单位向量:模为 1 个单位长度的向量④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量uuur r uuur r r uuur uuur uuur(2)向量的加法:设AB a, BC b ,则a+ b = AB BC = AC① 0 a a 0 a ;②向量加法满足交换律与结合律;uuur uuur uuur uuur uuur uuurAB BC CD L PQ QR AR ,但这时必定“首尾相连”.(3)向量的减法: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②向量减法:向量 a 加上b的相反向量叫做 a 与b的差,③作图法: a b 能够表示为从 b 的终点指向a的终点的向量( a 、b有共同起点)(4)实数与向量的积:实数λ与向量a的积是一个向量,记作λa,它的长度与方向规定以下:(Ⅰ)a a ;(Ⅱ)当0 时,λ a 的方向与 a 的方向相同;当0 时,λa 的方向与 a 的方向相反;当0 时,a0 ,方向是任意的(5)两个向量共线定理:向量b与非零向量 a 共线有且只有一个实数,使得b= a (6)平面向量的基本定理:若是e1, e2是一个平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任向来量 a ,有且只有一对实数 1 ,2使:a1e12e2,其中不共线的向量e1 , e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底【2】平面向量的坐标表示第1页(1) 平面向量的坐标表示 :平面内的任向来量rr r rr 。
a 可表示成 axi yj ,记作 a =(x,y) (2)平面向量的坐标运算:rrr rx 1 x 2 , y 1 y 2①若 ax 1 , y 1 , bx 2 , y 2 ,则 a buuur②若 A x 1 , y 1 , B x 2 , y 2 ,则 AB x 2 x 1 , y 2 y 1r =(x,y) ,则 r x, y)③若 a a =(r r r r x 1 y 2 x 2 y 1 0④若 ax 1 , y 1 , b x 2 , y 2 ,则 a // b r r r r y 1 y 2⑤若 a x 1 , y 1 , b x 2 , y 2 ,则 a b x 1 x 2r r y 1 y 2⑥若 a b ,则 x 1 x 2【3】平面向量的数量积(1)两个向量的数量积:已知两个非零向量r rr r r rr ra 与b ,它们的夹角为 ,则 a · b =︱ a ︱·︱ b ︱ cos 叫做 a 与 b 的数量积(或内积)r r规定 0 arr rrr= a b(2)向量的投影: ︱ b ︱ cosr ∈ R ,称为向量 b 在 a 方向上的投影 投影的绝对值称| a |为射影(3)数量积的几何意义:r r r r ra ·b 等于 a 的长度与 b 在 a 方向上的投影的乘积(4)向量的模与平方的关系:r r r 2 r 2 a a a | a |(5)乘法公式成立:r r rrr 2 r 2 r 2 r 2 r r 2 r 2r r r 2r 2 r r r 2a b a ba b ab ; a ba 2ab ba2a b b(6)平面向量数量积的运算律:①交换律成立:rrr r a bb a②对实数的结合律成立: r r r r r r Ra ba b a b③分配律成立:r r r r r r r r r r a b c a cb c c a b第 2页特别注意:( 1)结合律不成立:r r r r r r ab c a b c ;r rrrr r ( 2)消去律不成立 a ba c 不能够获取b c(rr=0r r r r3) a b 不能够获取 a =0 或 b=0(7)两个向量的数量积的坐标运算:rrrry 1 y 2已知两个向量 a ( x 1, y 1), b ( x 2 , y 2 ) ,则 a · b= x 1 x 2r r uuur r uuur r ( 8 ) 向 量 的 夹 角 : 已 知 两 个 非 零 向 量 a 与 b , 作 OA = a ,OB = b , 则 ∠ AOB= (0 0180 0 ) 叫做 向量r 与 r 的夹角abr r r rx 1 x 2 y 1 y 2a ? bcos= cosa ,br r = 2222a ? bx 1y 1x 2y 2当且仅当两个非零向量rrr rra 与b 同方向时, θ =0 ,当且仅当 a 与 b 反方向时θ=180 ,同时 0 与其他任何非零向量之间不谈夹角这一问题r r 0则称 r r r r (9)垂直 :若是 a 与 b 的夹角为 90 a 与 b 垂直,记作 a ⊥ b( 10)两个非零向量垂直的充要条件: a ⊥ ba ·b = Ox xy y20 平面向量1 21数量积的性质二. 例题解析【模块一】向量的基本运算【例 1】给出以下六个命题:①两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同;rr r r ②若 a b ,则 ab ③在平行四边形 ABCD 中必然有uuur uuurAB DC ;ur r r ur ur ur r r r r r r④若 m n, n p ,则 m p ; ⑤若 a // b , b // c , 则 a // cr r r r r r r⑥任向来量与它的相反以下不相等. ⑦已知向量 a 0 ,且 a b 0 ,则 b 0r r r r r r r r r r r r⑧ a b 的充要条件是 a b 且 a // b ;⑨若 a 与 b 方向相同,且 a b ,则 ab ;⑩由于零向量的方向不确定,故零向量不与任意向量平行; 其中正确的命题的序号是第 3页r rr r ruur【例 2】已知向量 a, b 夹角为 45 ,且 a 1, 2a b10 ;求 b 的值 .uur uur r rr r【变式 1】若 a 2 , b 3 , a b3 求 a b 的值 .【变式 2】设向量 a , b 满足 | a|=|b |=1 及 | 3a-2 b|=3 ,求 | 3a+b| 的值r r r rrr r r【例 3】已知向量 a 、 b 的夹角为 60o , |a| 3, | b |2 ,若 (3a 5b) (ma b) ,求 m 的值.rrr r r r【例 4】若向量 a1,2 , b1, 1 求 2a b 与 a b 的夹角 .【 变 式】 设 x, y R, 向 量 a x,1 ,b 1, y , c2, 4 , 且 a c,b // c, 则 a b_______()A . 5B . 10C . 2 5D . 10【例 5】已知两个非零向量r rr r rra,b 满足 a ba b ,则以下结论必然正确的选项是( )r r r rr r DA a // bB a b Ca br r r r a b a b【变式 1】设 a , b 是两个非零向量 . ()A .若 | a +b |=| a |-| b |, 则 a ⊥ bB .若 a ⊥b , 则| a +b |=| a |-| b |C .若 | a +b |=| a |-| b |, 则存在实数 λ, 使得 a =λbD .若存在实数 λ, 使得 a =λb , 则| a +b |=| a |-| b |第 4页r r r r r r【变式 2】若平面向量a, b满足 : 2a b 3 ;则 agb 的最小值是_____【例 6】设0,rcosr13 2, a,sin ,b,22r r r r (1)证明 a b a b ;(2)r r r r的值 .当 2a b a2b时求角r rr ra b)【例 7】设a、b都是非零向量 , 以下四个条件中 , 使r r成立的充足条件是(| a ||b |r r r r r r r rr r A.a b B.a // b C.a 2b D.a // b且| a | | b |【模块二】向量与平面几何【例 1】在△ ABC中, A 90o AB 1, ACuuur uuur 2 ,设P、Q满足 AP AB ,uuur1uuurRuuur uuur2 ,则AQ AC ,BQ CP=()A 1B2C4D2 333第5页AB2uuur uuur uuur uuur 【变式 1】已知△ ABC为等边三角形,设 P、Q满足AP AB AQ 1AC,,uuur uuur 3,则R BQ CP=()2A 1B12C 1 10D 3 2 2222uuur uuur【例 2】在△ ABC中 ,AB=2,AC=3,ABgBC = 1则 BC ___ .()A.3B.7C.2 2D.23uuur uuur uuur【变式 1】若向量BA2,3 , CA4,7 ,则 BC()A.2, 4B.2,4C.6,10D.6, 10【例 3 】若等边ABC 的边长为2 3 ,平面内一点M 满足CM 1CB2CA ,则63MA? MB________.第6页平面向量 (学生专用 )uuur r uuur r r r r r2 ,则【例 4】ABC 中, AB 边上的高为 CD ,若CB a,CA b, a b0,| a |1,|b | uuurAD()A.1r1rB.2r2rC.3r3rD.4r4r a b a b a b5a b 3333555uuur3【例5】在平面直角坐标系中,O (0,0), P(6,8) ,将向量 OP按逆时针旋转后 , 得向量4 uuurOQ ,则点 Q 的坐标是()A.( 7 2,2) B. (72,2)C.( 4 6, 2)D.( 46, 2)uuur uuur【例 6】在ABC中, M是 BC的中点, AM=3, BC=10,则AB AC =______________.【例 7】在平行四边形中, ∠A= 3, 边、的长分别为2、1.若、分别是边、ABCD AB AD M N BC CD上的点,且满足| BM|| CN | ,则AM AN 的取值范围是_________ .| BC || CD |,【例 8】如图 ,在矩形 ABCD 中, AB 2 ,BC2,点E为 BC 的中点,点F在边 CD uuur uuur uuur uuur上, 若AB g AF 2 ,则 AE g BF 的值是____.第7页平面向量 (学生专用 )9 】已知正方形ABCD 的边长为1, 点 E 是 AB 边上的动点uuur uuur【例, 则DE CB的值为uuur uuur________; DE DC 的最大值为________.【例 10】已知直角梯形ABCD 中,AD// BC ,ADC 900, AD2, BC 1 , P 是腰uuur uuurDC 上的动点,则PA3PB 的最小值为___________uuur uuur uuur【例 11】如图,在VABC中,AD AB , BC 3 BD ,AD 1 ,uuur uuur3.则 AC gAD【例 12】 (15)uuur uuur1uuur1uuur3uuur 在四边形 ABCD中,AB = DC =( 1,1),uuur BA uuur BC uuur BD ,BA BC BD则四边形ABCD的面积是第8页平面向量 (学生专用 ) uuur uuur【例 13】在VABC中,若AB2,3 , AC 6, 4 ,则 VABC 面积为【例 14】( 2012 年河北二模)在VABC中,AB 边上的中线CD=6 ,点 P 为 CD 上(与 C,D )uuur uuur uuur不重合的一个动点,则PA PB .PC的最小值是A 2B 0C -9D -18第9页。
高中平面向量知识点总结
高中平面向量知识点总结一、平面向量的定义与性质1. 平面向量的定义平面向量是具有大小和方向的几何对象,通常用有向线段来表示,记作AB→,其中A、B 为起点和终点。
2. 平面向量的性质(1)平面向量相等的充分必要条件是它们的大小相等,方向相同。
(2)平面向量相加的几何意义:平面向量A+B的几何意义是以B为起点,在A的方向上作另一有向线段,则A+B的终点是以A、B的起点为起点、终点的有向线段。
(3)平面向量乘以实数的几何意义:实数k是负数时,它对平面向量的作用是对此向量作方向相反或绝对值为|k|倍的拉伸;k为正数时,它对平面向量的作用是对此向量作方向相同或绝对值为k倍的拉伸;k=0时,作用是得到一个零向量。
二、平面向量的基本运算1. 平面向量的加法平面向量A(a1, a2)、B(b1, b2)相加的结果是C(c1, c2),其中c1=a1+b1,c2=a2+b2。
2. 平面向量的减法平面向量A(a1, a2)、B(b1, b2)相减的结果是C(c1, c2),其中c1=a1-b1,c2=a2-b2。
3. 平面向量的数量积平面向量A(a1, a2)、B(b1, b2)的数量积是a1b1+a2b2,它是一个标量(实数)。
4. 平面向量的数量积的性质(1)交换律:A·B = B·A(2)分配律:A·(B+C) = A·B + A·C(3)A·A = |A|^2,其中|A|为向量A的模。
(4)若向量A与向量B夹角为θ,则A·B = |A||B|cosθ5. 平面向量的夹角若向量A、B夹角为θ,则A·B = |A||B|cosθ三、平面向量的应用1. 向量的共线性与共面性两个向量共线的充分必要条件是它们的方向相同或相反;三个向量共面的充分必要条件是它们的线性相关。
2. 向量的投影向量A在向量B上的投影是A在B方向上的长度,记作proj_BA = |A|cosθ,其中θ为A 与B的夹角。
平面向量的概念及线性运算知识点讲解+例题讲解(含解析)
平面向量的概念及线性运算一、知识梳理1.向量的有关概念(1)向量:既有大小又有方向的量叫做向量,向量的大小叫做向量的长度(或模).(2)零向量:长度为0的向量,其方向是任意的.(3)单位向量:长度等于1个单位的向量.(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量.平行向量又叫共线向量.规定:0与任一向量平行.(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量.(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量.2.向量的线性运算向量运算定义法则(或几何意义)运算律加法求两个向量和的运算(1)交换律:a+b=b+a.(2)结合律:(a+b)+c=a+(b+c)减法减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量a-b=a+(-b)数乘求实数λ与向量a的积的运算(1)|λa|=|λ||a|;(2)当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;当λ<0时,λa的方向与a的方向相反;当λ=0时,λa=0λ(μa)=λμa;(λ+μ)a=λa+μa;λ(a+b)=λa+λb3.共线向量定理向量a(a≠0)与b共线的充要条件是存在唯一一个实数λ,使得b=λa.结论:(1)O 为△ABC 的重心的充要条件是OA→+OB →+OC →=0;(2)四边形ABCD 中,E 为AD 的中点,F 为BC 的中点,则AB→+DC →=2EF →;(3)对于平面上的任一点O ,OA →,OB →不共线,满足OP →=xOA →+yOB →(x ,y ∈R ),则P ,A ,B 共线⇔x +y =1.二、例题精讲 + 随堂练习考点一 平面向量的概念【例1】 (1)设a ,b 都是非零向量,下列四个条件中,一定能使a |a |+b|b |=0成立的是( ) A.a =2b B.a ∥b C.a =-13bD.a ⊥b解析 (1)由a |a |+b |b |=0得a |a |=-b |b |≠0,即a =-b|b |·|a |≠0,则a 与b 共线且方向相反,因此当向量a 与向量b 共线且方向相反时,能使a |a |+b|b |=0成立.对照各个选项可知,选项A 中a 与b 的方向相同;选项B 中a 与b 共线,方向相同或相反;选项C 中a 与b 的方向相反;选项D 中a 与b 互相垂直.(2)给出下列四个命题: ①若|a |=|b |,则a =b ;②若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,则“AB →=DC →”是“四边形ABCD 为平行四边形”的充要条件; ③若a =b ,b =c ,则a =c ; ④a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b . 其中正确命题的序号是( ) A.②③B.①②C.③④D.②④解析:(2)①不正确.两个向量的长度相等,但它们的方向不一定相同.②正确.∵AB →=DC →,∴|AB →|=|DC →|且AB →∥DC →,又A ,B ,C ,D 是不共线的四点,∴四边形ABCD 为平行四边形;反之,若四边形ABCD 为平行四边形,则|AB →|=|DC→|, AB→∥DC →且AB →,DC →方向相同,因此AB →=DC →. ③正确.∵a =b ,∴a ,b 的长度相等且方向相同,又b =c ,∴b ,c 的长度相等且方向相同,∴a ,c 的长度相等且方向相同,故a =c .④不正确.当a ∥b 且方向相反时,即使|a |=|b |,也不能得到a =b ,故|a |=|b |且a ∥b 不是a =b 的充要条件,而是必要不充分条件. 综上所述,正确命题的序号是②③. 答案 (1)C (2)A【训练1】 (1)如图,等腰梯形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点P ,点E ,F 分别在两腰AD ,BC 上,EF 过点P ,且EF ∥AB ,则下列等式中成立的是( )A.AD →=BC →B.AC →=BD →C.PE→=PF →D.EP→=PF → (2)给出下列说法:①非零向量a 与b 同向是a =b 的必要不充分条件; ②若AB→与BC →共线,则A ,B ,C 三点在同一条直线上; ③a 与b 是非零向量,若a 与b 同向,则a 与-b 反向; ④设λ,μ为实数,若λa =μb ,则a 与b 共线. 其中错误说法的序号是________.解析 (1)根据相等向量的定义,分析可得AD→与BC →不平行,AC →与BD →不平行,所以AD→=BC →,AC →=BD →均错误,PE →与PF →平行,但方向相反也不相等,只有EP →与PF →方向相同,且大小都等于线段EF 长度的一半,所以EP→=PF →.(2)根据向量的有关概念可知①②③正确,④错误. 答案 (1)D (2)④考点二 平面向量的线性运算 角度1 向量的线性运算【例2-1】 (2018·全国Ⅰ卷)在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB →=( ) A.34AB →-14AC → B.14AB →-34AC →C.34AB →+14AC →D.14AB →+34AC →解析 ∵E 是AD 的中点,∴EA →=-12AD →,∴EB→=EA →+AB →=-12AD →+AB →, 又知D 是BC 的中点, ∴AD→=12(AB →+AC →), 因此EB→=-14(AB →+AC →)+AB →=34AB →-14AC →. 答案 A角度2 利用向量线性运算求参数【例2-2】 (1)如图,在平行四边形ABCD 中,AC ,BD 相交于点O ,E 为线段AO 的中点.若BE→=λBA →+μBD →(λ,μ∈R ),则λ+μ等于( )A.1B.34C.23D.12解析 (1)∵E 为线段AO 的中点,∴BE→=12BA →+12BO →=12BA →+12×12BD →=12BA →+14BD →=λBA →+μBD →, ∴λ+μ=12+14=34.(2)在锐角△ABC 中,CM→=3MB →,AM →=xAB →+yAC →(x ,y ∈R ),则x y =________.解析:(2)由题设可得AM→=CM →-CA →=34CB →+AC →=34(AB →-A C →)+AC→=34AB →+14AC →, 则x =34,y =14.故x y =3. 答案 (1)B (2)3【训练2】 (1)如图所示,已知AB 是圆O 的直径,点C ,D 是半圆弧的两个三等分点,AB→=a ,AC →=b ,则AD →=( )A.a -12b B.12a -bC.a +12bD.12a +b解析 (1)连接CD ,由点C ,D 是半圆弧的三等分点, 得CD ∥AB 且CD→=12AB →=12a ,所以AD→=AC →+CD →=b +12a .(2)设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC .若DE →=λ1AB →+λ2AC →(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________. 解析:(2)DE→=DB →+BE →=12AB →+23BC → =12AB →+23(AC →-AB →)=-16AB →+23AC →, ∵DE →=λ1AB →+λ2AC →,∴λ1=-16,λ2=23, 因此λ1+λ2=12. 答案 (1)D (2)12考点三 共线向量定理及其应用 【例3】 设两个非零向量a 与b 不共线.(1)若AB→=a +b ,BC →=2a +8b ,CD →=3(a -b ).求证:A ,B ,D 三点共线; (2)试确定实数k ,使k a +b 和a +k b 共线.(1)证明 ∵AB→=a +b ,BC →=2a +8b ,CD →=3(a -b ).∴BD →=BC →+CD →=2a +8b +3(a -b )=2a +8b +3a -3b =5(a +b )=5AB →.∴AB →,BD →共线,又它们有公共点B , ∴A ,B ,D 三点共线.(2)解 ∵k a +b 与a +k b 共线,∴存在实数λ, 使k a +b =λ(a +k b ),即k a +b =λa +λk b , ∴(k -λ)a =(λk -1)b .∵a ,b 是不共线的两个非零向量, ∴k -λ=λk -1=0,∴k 2-1=0,∴k =±1.【训练3】 (1)已知a ,b 是不共线的向量,AB →=λa +b ,AC →=a +μb ,λ,μ∈R ,则A ,B ,C 三点共线的充要条件为( ) A.λ+μ=2 B.λ-μ=1 C.λμ=-1D.λμ=1(2)已知A ,B ,C 是直线l 上不同的三个点,点O 不在直线l 上,则使等式x 2OA →+xOB →+BC →=0成立的实数x 的取值集合为( ) A.{0} B.∅ C.{-1}D.{0,-1}解析 (1)因为A ,B ,C 三点共线,所以AB →∥AC →,设AB →=mAC →(m ≠0),则λa +b =m (a +μb ),所以⎩⎨⎧λ=m ,1=mμ,所以λμ=1.(2)法一 若要x 2OA →+xOB →+BC →=0成立,BC →必须与x 2OA →+xOB →共线,由于OA →-OB→=BA →与BC →共线,所以OA →和OB →的系数必须互为相反数,则x 2=-x ,解得x =0或x =-1,而当x =0时,BC →=0,此时B ,C 两点重合,不合题意,舍去.故x=-1.法二 ∵BC→=OC →-OB →,∴x 2OA →+xOB →+OC →-OB →=0,即OC→=-x 2OA →-(x -1)OB →,∵A ,B ,C 三点共线, ∴-x 2-(x -1)=1,即x 2+x =0,解得x =0或x =-1.当x =0时,x 2OA →+xOB →+BC→=0,此时B ,C 两点重合,不合题意,舍去.故x =-1. 答案 (1)D (2)C三、课后练习1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) (1)零向量与任意向量平行.( ) (2)若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .( )(3)向量AB→与向量CD →是共线向量,则A ,B ,C ,D 四点在一条直线上.( )(4)当两个非零向量a ,b 共线时,一定有b =λa ,反之成立.( ) 解析 (2)若b =0,则a 与c 不一定平行.(3)共线向量所在的直线可以重合,也可以平行,则A ,B ,C ,D 四点不一定在一条直线上.答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√2.给出下列命题:①零向量的长度为零,方向是任意的;②若a ,b 都是单位向量,则a =b ;③向量AB →与BA →相等.则所有正确命题的序号是( )A.①B.③C.①③D.①②解析 根据零向量的定义可知①正确;根据单位向量的定义可知,单位向量的模相等,但方向不一定相同,故两个单位向量不一定相等,故②错误;向量AB →与BA →互为相反向量,故③错误. 答案 A3.设M 为平行四边形ABCD 对角线的交点,O 为平行四边形ABCD 所在平面内任意一点,则OA →+OB →+OC →+OD →等于( ) A.OM → B.2OM → C.3OM→D.4OM→ 解析 OA →+OB →+OC →+OD →=(OA →+OC →)+(OB →+OD →)=2OM →+2OM →=4OM →. 答案 D4.(2019·东莞调研)如图所示,已知AC →=3BC →,OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,则下列等式中成立的是( )A.c =32b -12aB.c =2b -aC.c =2a -bD.c =32a -12b解析 因为AC →=3BC →,OA →=a ,OB →=b ,所以OC →=OA →+AC →=OA →+32AB →=OA →+32(OB→-OA →)=32OB →-12OA →=32b -12a . 答案 A5.(2018·上海静安区月考)若四边形ABCD 满足AD →=12BC →且|AB →|=|DC →|,则四边形ABCD 的形状是( ) A.等腰梯形 B.矩形 C.正方形D.菱形解析 因为AD →=12BC →,所以AD →∥BC →,且|AD →|=12|BC →|,所以四边形ABCD 为以AD 为上底,BC 为下底的梯形.又|AB →|=|DC →|,所以梯形ABCD 的两腰相等.因此四边形ABCD 是等腰梯形. 答案 A6.(2019·菏泽调研)设a 与b 是两个不共线向量,且向量a +λb 与-(b -2a )共线,则λ=________.解析 依题意知向量a +λb 与2a -b 共线,设a +λb =k (2a -b ),则有(1-2k )a +(k +λ)b =0,所以⎩⎨⎧1-2k =0,k +λ=0,解得k =12,λ=-12. 答案 -127.已知点O ,A ,B 不在同一条直线上,点P 为该平面上一点,且2OP →=2OA →+BA →,则( )A.点P 在线段AB 上B.点P 在线段AB 的反向延长线上C.点P 在线段AB 的延长线上D.点P 不在直线AB 上解析 因为2OP →=2OA →+BA →,所以2AP →=BA →,所以点P 在线段AB 的反向延长线上,故选B.8.(2019·青岛二模)设D ,E ,F 分别为△ABC 三边BC ,CA ,AB 的中点,则DA →+2EB →+3FC →=( ) A.12AD →B.32AD →C.12AC →D.32AC →解析 因为D ,E ,F 分别为△ABC 三边BC ,CA ,AB 的中点,所以DA →+2EB →+3FC→=12(BA →+CA →)+2×12(AB →+CB →)+3×12×(AC →+BC →)=12BA →+AB →+CB →+32BC →+32AC →+12CA →=12AB →+12BC →+AC →=12AC →+AC →=32AC →. 答案 D9.已知△ABC 和点M 满足MA →+MB →+MC →=0,若存在实数m 使得AB →+AC →=mAM →成立,则m =________.解析 由已知条件得MB →+MC →=-MA →,如图,延长AM 交BC 于D 点,则D 为BC 的中点.同理E ,F 分别是AC ,AB 的中点,因此点M 是△ABC 的重心, ∴AM →=23AD →=13(AB →+AC →),则m =3.10.(2019·郑州模拟)设e 1与e 2是两个不共线向量,AB →=3e 1+2e 2,CB →=k e 1+e 2,CD →=3e 1-2k e 2,若A ,B ,D 三点共线,则k 的值为________. 解析 由题意,A ,B ,D 三点共线,故必存在一个实数λ,使得AB→=λBD →. 又AB →=3e 1+2e 2,CB →=k e 1+e 2,CD →=3e 1-2k e 2,所以BD →=CD →-CB →=3e 1-2k e 2-(k e 1+e 2)=(3-k )e 1-(2k +1)e 2,所以3e 1+2e 2=λ(3-k )e 1-λ(2k +1)e 2, 又e 1与e 2不共线,所以⎩⎨⎧3=λ(3-k ),2=-λ(2k +1),解得k =-94.11.在△ABC 中有如下结论:“若点M 为△ABC 的重心,则MA →+MB →+MC →=0.”设a ,b ,c 分别为△ABC 的内角A ,B ,C 的对边,点M 为△ABC 的重心. 若aMA →+bMB→+33cMC →=0,则内角A 的大小为________,当a =3时,△ABC 的面积为________.解析 由aMA →+bMB →+33cMC →=aMA →+bMB →+33c (-MA →-MB →)=⎝⎛⎭⎪⎫a -33c MA →+⎝⎛⎭⎪⎫b -33c MB →=0,且MA →与MB →不共线,∴a -33c =b -33c =0,∴a =b =33c .△ABC 中,由余弦定理可求得cos A =32,∴A =π6.若a =3,则b =3,c =33,S △ABC =12bc sin A =12×3×33×12=934.答案 π6 934。
平面向量知识点与考点精讲(经典)
第3讲平面向量的数量积★ 知 识 梳理 ★1.两个非零向量夹角的概念已知非零向量a 与b,作OA =a ,OB =b ,则_∠A OB =θ(0≤θ≤π)叫a 与b 的夹角.特别提醒:向量a 与向量b 要同起点。
2.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 叫a 与b 的数量积,记作a b ,即有a b =特别提醒:(1) (0≤θ≤π).并规定0与任何向量的数量积为0 (2) 两个向量的数量积的性质:设a 、b 为两个非零向量,e 是与b 同向的单位向量1) e a = a e = a b a b = 当a 与b 同向时,a b = |a ||b |;当a 与b 反向时,a b= |a ||b |特别的a a = |a |2或a a a ||2) cos =||||b a b a ; 3) |a b | ≤ |a ||b |3.“投影”的概念:如图定义: _____|b |cos _______叫做向量b 在a 方向上的投影 特别提醒:投影也是一个数量,不是向量;当 为锐角时投影为正值;当 为钝角时投影为负值;当 为直角时投影为0;当 = 0 时投影为 |b |;当 = 180 时投影为 |b |4. 平面向量数量积的运算律 交换律: a b = b a数乘结合律: ( a ) b = (a b ) = a ( b )分配律: (a + b ) c = a c + b c5.平面两向量数量积的坐标表示已知两个非零向量),(11y x a ,),(22y x b ,设i 是x 轴上的单位向量,j 是y 轴上的单位向量,那么a r 11x i y j v v , b r 22x i y j r r 所以b a 1212x x y y6.平面内两点间的距离公式如果表示向量a 的有向线段的起点和终点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x , 那么:221221)()(||y y x x a7.向量垂直的判定:设),(11y x a ,),(22y x b ,则b a 8.两向量夹角的余弦( 0) co s = ||||b a b a =★ 热 点 考 点 题 型 探 析★考点一:平面向量数量积的运算题型1. 求数量积、求模、求夹角 [例1] 1a b a b a a b r r r r r r r 已知,与垂直,求与的夹角。
(完整版)平面向量重要基础知识点
平面向量重要知识点1、向量有关概念:(1) 向量的概念:既有大小又有方向的量,向量是可以平移的,(2)零向量:长度为0 的向量叫零向量,记作:0,注意零向量的方向是任意的;uuu单位向量:长度为一个单位长度的向量叫做单位向量 (与AB 共线的单位向量是 相等向量:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量,相等向量有传递性; 平行向量(也叫共线向量):方向相同或相反 的非零向量a 、b 叫做平行向量,记作:a // b ,规定零向量和任何向量平行。
提醒平行向量 无传递性!(因为有0)2.平面向量的基本定理:如果e i 和e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对该平面内的任4、平面向量的数量积: (1)两个向量的夹角:(2) 平面向量的数量积:规定:零向量与任一向量的数量积是 0注意数量积是一个实数,不再是一个向量。
(3) b 在a 上的投影为|b|cos ,它是一个实数,但不一定大于 0。
(4) a ?b 的几何意义:数量积a?b 等于a 的模与b 在a 上的投影的积。
(5)向量数量积的性质:设两个非零向量a ,b ,其夹角为,则:r r rb a?b 0 ;(3) uuuAB ).uuu), |AB|一向量a ,有且只有一对实数12,使 a= 1^ + 2 62。
3、实数与向量的积:实数 与向量a 的积是一个向量,记作 a :当>0时,a 的方向与a 的方向相同,当 <0时,a 的方向与a 的方向相反②当「2 r r 特别地,a a?aa ,b 同向时,a ?b =拧 ;当a 与b 反向时,;当为锐角时,a?b > 0,且a、b不同向,ab 0是为锐角的必要非充分a ? b5、向量的运算:(1)几何运算:掌握三角形发展或者平行四边形法则, (2)坐标运算:设 a (x 1, y 1),b (x 2, y 2),贝U:7、向量平行(共线)的充要条件 8、8.线段的定比分点:(1)定比分点的概念:设点P 是直线P 1P 2上异于P i 、P 2的任意一点,若存在一个实数的定比分点;X L 1(知道怎样推出来的吗)* y 2 19.向量平移平面向量章节复习题r f r r条件;当 为钝角时,a ?b < 0,且a 、b 不反向,r ra b 0是为钝角的必要非充分条件; ③非零向量a , b 夹角的计算公式:cos④ ia?bi |;|£|。
《平面向量》知识点归纳总结
第一章 平面向量2.1向量的基本概念和基本运算16、向量:既有大小,又有方向的量. 数量:只有大小,没有方向的量. 有向线段的三要素:起点、方向、长度. 零向量:长度为0的向量. 单位向量:长度等于1个单位的向量. 平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.零向量与任一向量平行. 相等向量:长度相等且方向相同的向量. 17、向量加法运算:⑴三角形法则的特点:首尾相连. ⑵平行四边形法则的特点:共起点. ⑶三角形不等式:a b a b a b -≤+≤+. ⑷运算性质:①交换律:a b b a +=+;②结合律:()()a b c a b c ++=++;③00a a a +=+=.⑸坐标运算:设()11,a x y =,()22,b x y =,则()1212,a b x x y y +=++. 18、向量减法运算:⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量.⑵坐标运算:设()11,a x y =,()22,b x y =,则()1212,a b x x y y -=--. 设A 、B 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,则()1212,x x y y AB =--. 19、向量数乘运算:⑴实数λ与向量a 的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作a λ. ①a a λλ=;②当0λ>时,a λ的方向与a 的方向相同;当0λ<时,a λ的方向与a 的方向相反;当0λ=时,0a λ=.⑵运算律:①()()a a λμλμ=;②()a a a λμλμ+=+;③()a b a b λλλ+=+. ⑶坐标运算:设(),a x y =,则()(),,a x y x y λλλλ==.20、向量共线定理:向量()0a a ≠与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b a λ=.设()11,a x y =,()22,b x y =,其中0b ≠,则当且仅当12210x y x y -=时,向量a 、()0b b ≠共线.2.2平面向量的基本定理及坐标表示21、平面向量基本定理:如果1e 、2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数1λ、2λ,使1122a e e λλ=+.(不共线的向量1e 、2e 作baCBAa b C C-=A -AB =B为这一平面内所有向量的一组基底)22、分点坐标公式:设点P 是线段12P P 上的一点,1P 、2P 的坐标分别是()11,x y ,()22,x y ,当12λP P =PP 时,点P 的坐标是1212,11x x y y λλλλ++⎛⎫⎪++⎝⎭.(当时,就为中点公式。
平面向量知识点总结(精华)(汇编)
必修4 平面向量知识点小结一、向量的基本概念1.向量的概念:既有大小又有方向的量,注意向量和数量的区别.向量常用有向线段来表示.注意:不能说向量就是有向线段,为什么? 提示:向量可以平移.举例1 已知(1,2)A ,(4,2)B ,则把向量AB 按向量(1,3)a =-平移后得到的向量是_____. 结果:(3,0)2.零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:0,规定:零向量的方向是任意的;3.单位向量:长度为一个单位长度的向量叫做单位向量(与AB 共线的单位向量是||AB AB ±);4.相等向量:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量,相等向量有传递性;5.平行向量(也叫共线向量):方向相同或相反的非零向量a 、b 叫做平行向量,记作:a ∥b ,规定:零向量和任何向量平行.注:①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等; ②两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念:两个向量平行包含两个向量共线,但两条直线平行不包含两条直线重合;③平行向量无传递性!(因为有0); ④三点A B C 、、共线 AB AC ⇔、共线. 6.相反向量:长度相等方向相反的向量叫做相反向量.a 的相反向量记作a -.举例2 如下列命题:(1)若||||a b =,则a b =.(2)两个向量相等的充要条件是它们的起点相同,终点相同. (3)若AB DC =,则ABCD 是平行四边形. (4)若ABCD 是平行四边形,则AB DC =. (5)若a b =,b c =,则a c =.(6)若//a b ,//b c 则//a c .其中正确的是 . 结果:(4)(5) 二、向量的表示方法1.几何表示:用带箭头的有向线段表示,如AB ,注意起点在前,终点在后;2.符号表示:用一个小写的英文字母来表示,如a ,b ,c 等;3.坐标表示:在平面内建立直角坐标系,以与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量,i j 为基底,则平面内的任一向量a 可表示为(,)a xi yj x y =+=,称(,)x y 为向量a 的坐标,(,)a x y =叫做向量a 的坐标表示.结论:如果向量的起点在原点,那么向量的坐标与向量的终点坐标相同.三、平面向量的基本定理定理 设12,e e 同一平面内的一组基底向量,a 是该平面内任一向量,则存在唯一实数对12(,)λλ,使1122a e e λλ=+.(1)定理核心:1122a λe λe =+;(2)从左向右看,是对向量a 的分解,且表达式唯一;反之,是对向量a 的合成.(3)向量的正交分解:当12,e e 时,就说1122a λe λe =+为对向量a 的正交分解.举例3 (1)若(1,1)a =,(1,1)b =-,(1,2)c =-,则c = . 结果:1322a b -. (2)下列向量组中,能作为平面内所有向量基底的是 BA.1(0,0)e =,2(1,2)e =- B.1(1,2)e =-,2(5,7)e = C.1(3,5)e =,2(6,10)e =D.1(2,3)e =-,213,24e ⎛⎫=- ⎪⎝⎭(3)已知,AD BE 分别是ABC △的边BC ,AC 上的中线,且AD a =,BE b =,则BC可用向量,a b 表示为 . 结果:2433a b +. (4)已知ABC △中,点D 在BC 边上,且2CD DB =,CD rAB sAC =+,则r s +=的值是 . 结果:0. 四、实数与向量的积实数λ与向量a 的积是一个向量,记作a λ,它的长度和方向规定如下:(1)模:||||||a a λλ=⋅;(2)方向:当0λ>时,a λ的方向与a 的方向相同,当0λ<时,a λ的方向与a 的方向相反,当0λ=时,0a λ=,注意:0a λ≠.五、平面向量的数量积1.两个向量的夹角:对于非零向量a ,b ,作OA a =,OB b =,则把(0)AOB θθπ∠=≤≤称为向量a ,b 的夹角.当0θ=时,a ,b 同向;当θπ=时,a ,b 反向;当2πθ=时,a ,b 垂直.2.平面向量的数量积:如果两个非零向量a ,b ,它们的夹角为θ,我们把数量||||cos a b θ叫做a 与b 的数量积(或内积或点积),记作:a b ⋅,即||||cos a b a b θ⋅=⋅.规定:零向量与任一向量的数量积是0.注:数量积是一个实数,不再是一个向量.举例4 (1)ABC △中,||3AB =,||4AC =,||5BC =,则A B B C ⋅=_________. 结果:9-.(2)已知11,2a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,10,2b ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,c a kb =+,d a b =-,c 与d 的夹角为4π,则k = ____. 结果:1.(3)已知||2a =,||5b =,3a b ⋅=-,则||a b +=____. (4)已知,a b 是两个非零向量,且||||||a b a b ==-,则a 与a b +的夹角为____. 结果:30.3.向量b 在向量a 上的投影:||cos b θ,它是一个实数,但不一定大于0.举例 5 已知||3a =,||5b =,且12a b ⋅=,则向量a 在向量b 上的投影为______. 结果:125. 4.a b ⋅的几何意义:数量积a b ⋅等于a 的模||a 与b 在a 上的投影的积.5.向量数量积的性质:设两个非零向量a ,b ,其夹角为θ,则: (1)0a b a b ⊥⇔⋅=;(2)当a 、b 同向时,||||a b a b ⋅=⋅,特别地,222||||a a a a a a =⋅=⇔=; ||||a b a b ⋅=⋅是a 、b 同向的充要分条件;当a 、b 反向时,||||a b a b ⋅=-⋅,||||a b a b ⋅=-⋅是a 、b 反向的充要分条件;当θ为锐角时,0a b ⋅>,且a 、b 不同向,0a b ⋅>是θ为锐角的必要不充分条件;当θ为钝角时,0a b ⋅<,且a 、b 不反向;0a b ⋅<是θ为钝角的必要不充分条件.(3)非零向量a ,b 夹角θ的计算公式:cos ||||a b a b θ⋅=;④||||a b a b ⋅≤.举例6 (1)已知(,2)a λλ=,(3,2)b λ=,如果a 与b 的夹角为锐角,则λ的取值范围是______. 结果:43λ<-或0λ>且13λ≠; (2)已知OFQ △的面积为S ,且1OF FQ ⋅=,若12S <,则OF ,FQ 夹角θ的取值范围是_________. 结果:,43ππ⎛⎫⎪⎝⎭; (3)已知(cos ,sin )a x x =,(cos ,sin )b y y =,且满足||3||ka b a kb +=-(其中0k >).①用k 表示a b ⋅;②求a b ⋅的最小值,并求此时a 与b 的夹角θ的大小.结果:①21(0)4k a b k k +⋅=>;②最小值为12,60θ=. 六、向量的运算1.几何运算 (1)向量加法运算法则:①平行四边形法则;②三角形法则.运算形式:若AB a =,BC b =,则向量AC 叫做a 与b 的和,即a b A B B C A C +=+=;作图:略.注:平行四边形法则只适用于不共线的向量. (2)向量的减法运算法则:三角形法则.运算形式:若AB a =,AC b =,则a b AB AC CA -=-=,即由减向量的终点指向被减向量的终点.作图:略.注:减向量与被减向量的起点相同.举例7 (1)化简:①AB BC CD ++= ;②AB AD DC --= ;③()()AB CD AC BD ---= . 结果:①AD ;②CB ;③0;(2)若正方形ABCD 的边长为1,AB a =,BC b =,AC c =,则||a b c ++= . 结果:(3)若O 是ABC △所在平面内一点,且满足2OB OC OB OC OA -=+-,则ABC △的形状为. 结果:直角三角形;(4)若D 为ABC △的边BC 的中点,ABC △所在平面内有一点P ,满足0PA BP CP ++=,设||||AP PD λ=,则λ的值为 . 结果:2; (5)若点O 是ABC △的外心,且0OA OB CO ++=,则ABC △的内角C 为 .结果:120.2.坐标运算:设11(,)a x y =,22(,)b x y =,则(1)向量的加减法运算:1212(,)a b x x y y +=++,1212(,)a b x x y y -=--.举例8 (1)已知点(2,3)A ,(5,4)B ,(7,10)C ,若()AP AB AC λλ=+∈R ,则当λ=____时,点P 在第一、三象限的角平分线上. 结果:12; (2)已知(2,3)A ,(1,4)B ,且1(sin ,cos )2AB x y =,,(,)22x y ππ∈-,则x y += .结果:6π或2π-; (3)已知作用在点(1,1)A 的三个力1(3,4)F =,2(2,5)F =-,3(3,1)F =,则合力123F F F F =++的终点坐标是 . 结果:(9,1).(2)实数与向量的积:1111(,)(,)a x y x y λλλλ==.(3)若11(,)A x y ,22(,)B x y ,则2121(,)AB x x y y =--,即一个向量的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点坐标减去起点坐标.举例9 设(2,3)A ,(1,5)B -,且13AC AB =,3AD AB =,则,C D 的坐标分别是__________. 结果:11(1,),(7,9)3-. (4)平面向量数量积:1212a b x x y y ⋅=+.举例10 已知向量(sin ,cos )a x x =,(sin ,sin )b x x =,(1,0)c =-. (1)若3x π=,求向量a 、c 的夹角; (2)若3[,]84x ππ∈-,函数()f x a b λ=⋅的最大值为12,求λ的值.结果:(1)150;(2)12或1.(5)向量的模:222222||||a a x y a x y ==+⇔=+.举例11 已知,a b 均为单位向量,它们的夹角为60,那么|3|a b +== . 结果:(6)两点间的距离:若11(,)A x y ,22(,)B x y ,则||AB =举例12 如图,在平面斜坐标系xOy 中,xOy ∠=P 关于斜坐标系的斜坐标是这样定义的:若12OP xe ye =+,其中12,e e y 轴同方向的单位向量,则P 点斜坐标为(,)x y .(1)若点P 的斜坐标为(2,2)-,求P 到O 的距离||PO ;(2)求以O 为圆心,1为半径的圆在斜坐标系xOy 中的方程. 结果:(1)2;(2)2210x y xy ++-=. 七、向量的运算律1.交换律:a b b a +=+,()()a a λμλμ=,a b b a ⋅=⋅;2.结合律:()a b c a b c ++=++,()a b c a b c --=-+,()()()a b a b a b λλλ=⋅=⋅;3.分配律:()a a a λμλμ+=+,()a b a b λλλ+=+,()a b c a c b c +⋅=⋅+⋅.举例13 给出下列命题:① ()a b c a b a c ⋅-=⋅-⋅;② ()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅;③ 222()||2||||||a b a a b b -=-+;④ 若0a b ⋅=,则0a =或0b =;⑤若a b c b ⋅=⋅则a c =;⑥22||a a =;⑦2a b b a a⋅=;⑧222()a b a b ⋅=⋅;⑨222()2a b a a b b -=-⋅+.其中正确的是 . 结果:①⑥⑨. 说明:(1)向量运算和实数运算有类似的地方也有区别:对于一个向量等式,可以移项,两边平方、两边同乘以一个实数,两边同时取模,两边同乘以一个向量,但不能两边同除以一个向量,即两边不能约去一个向量,切记两向量不能相除(相约);(2)向量的“乘法”不满足结合律,即()()a b c a b c ⋅⋅≠⋅⋅,为什么? 八、向量平行(共线)的充要条件221212//()(||||)0a b a b a b a b x y y x λ⇔⇔⋅=⇔-=.举例14 (1)若向量(,1)a x =,(4,)b x =,当x =_____时,a 与b 共线且方向相同. 结果:2.(2)已知(1,1)a =,(4,)b x =,2u a b =+,2v a b =+,且//u v ,则x = . 结果:4.(3)设(,12)PA k =,(4,5)PB =,(10,)PC k =,则k = _____时,,,A B C 共线. 结果:2-或11.九、向量垂直的充要条件12120||||0a b a b a b a b x x y y ⊥⇔⋅=⇔+=-⇔+=.特别地||||||||ABAC AB AC AB AC AB AC ⎛⎫⎛⎫+⊥- ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 举例15 (1)已知(1,2)OA =-,(3,)OB m =,若O A O B ⊥,则m = .结果:32m =; (2)以原点O 和(4,2)A 为两个顶点作等腰直角三角形OAB ,90B ∠=︒,则点B 的坐标是 .结果:(1,3)或(3,-1));(3)已知(,)n a b =向量n m ⊥,且||||n m =,则m =的坐标是 .结果:(,)b a -或(,)b a -.十、线段的定比分点1.定义:设点P 是直线12PP 上异于1P 、2P 的任意一点,若存在一个实数λ ,使12PP PP λ=,则实数λ叫做点P 分有向线段12P P 所成的比λ,P 点叫做有向线段12P P 的以定比为λ的定比分点.2.λ的符号与分点P 的位置之间的关系 (1)P 内分线段12P P ,即点P 在线段12PP 上0λ⇔>;(2)P 外分线段12P P 时,①点P 在线段12PP 的延长线上1λ⇔<-,②点P 在线段12PP 的反向延长线上10λ⇔-<<.注:若点P 分有向线段12PP 所成的比为λ,则点P 分有向线段21P P 所成的比为1λ.举例16 若点P 分AB 所成的比为34,则A 分BP 所成的比为 . 结果:73-. 3.线段的定比分点坐标公式:设111(,)P x y ,222(,)P x y ,点(,)P x y 分有向线段12P P 所成的比为λ,则定比分点坐标公式为1212,1(1).1x x x y y y λλλλλ+⎧=⎪⎪+≠-⎨+⎪=⎪+⎩. 特别地,当1λ=时,就得到线段12PP 的中点坐标公式1212,2.2x x x y y y +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩ 说明:(1)在使用定比分点的坐标公式时,应明确(,)x y ,11(,)x y 、22(,)x y 的意义,即分别为分点,起点,终点的坐标.(2)在具体计算时应根据题设条件,灵活地确定起点,分点和终点,并根据这些点确定对应的定比λ.举例17 (1)若(3,2)M --,(6,1)N -,且13M P M N =-,则点P 的坐标为 . 结果:7(6,)3--; (2)已知(,0)A a ,(3,2)B a +,直线12y ax =与线段AB 交于M ,且2AM MB =,则a =. 结果:2或4-. 十一、平移公式如果点(,)P x y 按向量(,)a h k =平移至(,)P x y '',则,.x xh y y k '=+⎧⎨'=+⎩;曲线(,)0f x y =按向量(,)a h k =平移得曲线(,)0f x h y k --=. 说明:(1)函数按向量平移与平常“左加右减”有何联系?(2)向量平移具有坐标不变性,可别忘了啊!举例18 (1)按向量a 把(2,3)-平移到(1,2)-,则按向量a 把点(7,2)-平移到点______. 结果:(8,3)-;(2)函数s i n 2y x =的图象按向量a 平移后,所得函数的解析式是cos21y x =+,则a =________. 结果:(,1)4π-.十二、向量中一些常用的结论1.一个封闭图形首尾连接而成的向量和为零向量,要注意运用;2.模的性质:||||||||||a b a b a b -≤+≤+.(1)右边等号成立条件: a b 、同向或 a b 、中有0||||||a b a b ⇔+=+; (2)左边等号成立条件: a b 、反向或 a b 、中有0||||||a b a b ⇔-=+;(3)当 a b 、不共线||||||||||a b a b a b ⇔-<+<+.3.三角形重心公式在ABC △中,若11(,)A x y ,22(,)B x y ,33(,)C x y ,则其重心的坐标为123123(,)33x x x y y y G ++++.举例19 若ABC △的三边的中点分别为(2,1)A 、(3,4)B -、(1,1)C --,则ABC △的重心的坐标为 .结果:24,33⎛⎫- ⎪⎝⎭.5.三角形“三心”的向量表示(1)1()3PG PA PB PC G =++⇔为△ABC 的重心,特别地0PA PB PC G++=⇔为△ABC 的重心.(2)PA PB PB PC PC PA P ⋅=⋅=⋅⇔为△ABC 的垂心.(3)||||||0AB PC BC PA CA PB P ++=⇔为△ABC 的内心;向量(0)||||ABAC AB AC λλ⎛⎫+≠ ⎪⎪⎝⎭所在直线过△ABC 的内心.6.点P 分有向线段12P P 所成的比λ向量形式设点P 分有向线段12P P 所成的比为λ,若M 为平面内的任一点,则121MP MP MP λλ+=+,特别地P 为有向线段12P P 的中点122MP MP MP +⇔=.7. 向量,,PA PB PC 中三终点,,A B C 共线⇔存在实数,αβ,使得P A P B P C αβ=+且1αβ+=. 举例20 平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点(3,1)A ,(1,3)B -,若点C 满足12OC OA OB λλ=+,其中12,λλ∈R 且121λλ+=,则点C 的轨迹是 . 结果:直线AB .。
平面向量的基本定理及坐标表示重难点解析版
突破6.3 平面向量的基本定理及坐标表示一、学情分析二、学法指导与考点梳理知识点一 平面向量基本定理如果e 1,e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e 2.其中,不共线的向量e 1,e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. 知识点二 平面向量的坐标运算运算 坐标表示和(差) 已知a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a +b =(x 1+x 2,y 1+y 2),a -b =(x 1-x 2,y 1-y 2) 数乘 已知a =(x 1,y 1),则λa =(λx 1,λy 1),其中λ是实数 任一向量的坐标已知A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB ―→=(x 2-x 1,y 2-y 1)设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),其中b≠0,则a ∥b ⇔x 1y 2-x 2y 1=0.,(1)基底e 1,e 2必须是同一平面内的两个不共线向量,零向量不能作为基底; (2)基底给定,同一向量的分解形式唯一;(3)如果对于一组基底e 1,e 2,有a =λ1e 1+λ2e 2=μ1e 1+μ2e 2,则可以得到⎩⎪⎨⎪⎧λ1=μ1,λ2=μ2.三、重难点题型突破重难点题型突破1 平面向量的实际背景与概念(一) 平面向量的基本定理与坐标表示 知识点1 平面向量基本定理如果e 1,e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e 2,其中e 1,e 2是一组基底.例1.(1).(2019·江西高一期末)设12,e e 是平面内的一组基底,则下面四组向量中,能作为基底的是( ) A .21e e -与12e e - B .1223e e +与1246e e -- C .12e e +与12e e - D .121128e e -+与1214e e - 【答案】C 【解析】由12,e e 是平面内的一组基底,所以1e 和2e 不共线,对应选项A :21e e -()12e e =--,所以这2个向量共线,不能作为基底; 对应选项B :1223e e +()121462e e =---,所以这2个向量共线,不能作为基底; 对应选项D :121128e e -+121124e e ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,所以这2个向量共线,不能作为基底;对应选项C :12e e +与12e e -不共线,能作为基底. 故选:C .(2).(2022·内蒙古·阿拉善盟第一中学高一期末)如图,等腰梯形ABCD 中,3AB BC CD AD ===,点E 为线段CD 上靠近D 的三等分点,点F 为线段BC 的中点,则FE =( )A .21318BA BC -+B .21318BA BC +C .41318BA BC +D .21318BA BC -【答案】B 【解析】 【分析】利用平面向量的加法和减法以及平面向量的基本定理求解. 【详解】由题可得:FE FC CE =+ 1232BC CD =+ ()1223BC CB BA AD =+++ 121233BC BC BA BC ⎛⎫=+-++ ⎪⎝⎭21318BA BC =+. 故选:B .【变式训练1-1】、(2021·全国·高一课时练习)若{}12e e ,是平面内的一个基底,则下列四组向量能作为平面向量的基底的是( ) A .12e e -,21e e - B .12e e -,12e e + C .212e e -,212e e -+ D .122e e +,124e 2e +【答案】B 【解析】 【分析】不共线的向量能作为基底,逐一判断选项即可. 【详解】不共线的向量能作为基底,因为()1221e e e e -=--,所以向量12e e -,21e e -共线,故排除A ;假设1212(e e e e λ-=+),解得=1=1λλ⎧⎨-⎩,无解,所以向量12e e -,12e e +不共线,故B 正确;因为()212122e e e e =-+--,所以212e e -,212e e +-共线,故排除C ; 因为()121212422e e e e =++,所以122e e +,1224e e +共线,故排除D , 故选:B【变式训练1-2】、(2022·江西上饶·一模(理))如图,在ABM 中,3BM CM =,27AN AM =,若AN AB AC λμ=+,则λμ+=( )A .17-B .17C .27-D .27【答案】D 【解析】 【分析】由向量的线性运算把AN 用,AB AC 表示出来后可得结论. 【详解】 ()22227777AN AM AB BM AB BM ==+=+ 2232313()7727777AB BC AB BA AC AB AC =+⨯=++=-+, 所以13,77λμ=-=,132777λμ+=-+=,故选:D(二) 平面向量的坐标运算知识点2 平面向量的坐标运算(1)若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2)(b ≠0),则a±b =(x 1±x 2,y 1±y 2). (2)若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB →=(x 2-x 1,y 2-y 1). (3)若a =(x ,y ),λ∈R ,则λa =(λx ,λy ). (4)a ·b =x 1x 2+y 1y 2.(5)|a |=x 21+y 21.若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB →|=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2.例2.(1).(2021·安徽·泾县中学高三阶段练习(文))已知平面向量()()2,3,24,5a a b =--=,则a b =___________.【答案】3 【解析】 【分析】设(),=b x y ,利用()24,5-=a b ,求得b ,再利用数量积公式可得多大啊. 【详解】设(),=b x y ,由已知得224325x y --=⎧⎨-=⎩,解得31x y =-⎧⎨=-⎩,即()3,1b =--,所以()()2,33,1633⋅=-⋅--=-=a b . 故答案为:3.(2).(2022·全国·高一专题练习)已知A (1,2),B (3,-1),C (3,4),则AB AC ⋅等于( ) A .11 B .5 C .-1 D .-2【答案】D 【解析】 【分析】直接利用向量数量积的坐标运算即可解决 【详解】∵()2,3AB =-,()2,2AC = ∴()22322AC AB ⋅=⨯+-⨯=- 故选: D .(3).(2022·山东济南·二模)若平面向量a 与b 同向,(2,1)a =,||25b =,则b =( ) A .(4,2)B .(2,4)C .(6,3)D .(4,2)或(2,4)【答案】A 【解析】 【分析】根据题意,设()0b a λλ→→=>,进而根据||25b →=b →. 【详解】因为,a b →→同向,所以设()0b a λλ→→=>,则22||215252b λλλ→=+==,于是,()4,2b →=. 故选:A.【变式训练2-1】、(2022·全国·高三专题练习)已知向量()()2,6,1,a b λ==-,若//a b ,则a b λ+=______. 【答案】(5,15) 【解析】 【分析】由向量平行得3λ=-,再进行向量的坐标运算即可得答案. 【详解】解:因为()()2,6,1,a b λ==-,//a b , 所以62λ-=,解得3λ=-, 所以()()()2,631,35,15a b λ+=---=. 故答案为:()5,15【变式训练2-2】、(2022·青海西宁·高一期末)设()3,1OM =,()5,1ON =--,则MN =( ). A .()8,2-- B .()8,2C .()8,2-D .()2,2-【答案】A 【解析】 【分析】由向量坐标的减法运算可得答案. 【详解】因为()3,1OM =,()5,1ON =--,所以()()()5,13,18,2=-=---=--MN ON OM . 故选:A.(三) 平面向量的数量积 知识点3.平面向量数量积1.平面向量数量积的有关概念(1)向量的夹角:已知两个非零向量a 和b ,记OA →=a ,OB →=b ,则∠AOB =θ(0°≤θ≤180°)叫作向量a 与b 的夹角.(2)数量积的定义:已知两个非零向量a 和b ,它们的夹角为θ,则数量|a ||b |cos θ叫作a 与b 的数量积,记作a ·b ,即a ·b =|a ||b |cos θ.规定:0·a =0.(3)数量积的几何意义:数量积a ·b 等于a 的模|a |与b 在a 的方向上的投影|b |cos θ的乘积. 2.平面向量数量积的性质设a ,b 都是非零向量,e 是与b 方向相同的单位向量,θ是a 与e 的夹角,则 (1)e·a =a·e =|a|cos θ.(2)当a 与b 同向时,a·b =|a||b|;当a 与b 反向时,a·b =-|a||b|. 特别地,a·a =|a|2或|a|=a ·a . (3)cos θ=a·b |a||b|. (4)|a·b|≤|a||b|.3.平面向量数量积的坐标表示设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),a ,b 的夹角为θ,则 (1)a ·b =x 1x 2+y 1y 2.(2)|a |=x 21+y 21.若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB →|=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2. (3)cos θ=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21·x 22+y 22. (4)a ⊥b ⇔a ·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0.例3.(1).(2022·陕西·高三期末(文))已知向量(1,7a =-,3b =,36a b ⋅=,则a 与b 的夹角为( ) A .6πB .4π C .3π D .23π 【答案】A 【解析】 【分析】先计算向量a 的模,再根据向量数量积的定义,将36a b ⋅=展开,即可求得答案.因为(1,7a =-,所以22||1(7)22a =+-= 又因为36a b ⋅=,设a 与b 的夹角为θ ,[0,]θπ∈ , 所以||||cos 36a b θ=,即23cos 36θ⨯=, 解得3cos θ=,故6πθ= ,故选:A.(2).(2021·重庆一中高三阶段练习)(多选题)已知平面向量()1,2a =,()2,1b =--,则下列命题中正确的有( ) A .a b > B .2a b +=C .a b ⊥D .4cos ,5a b =-【答案】BD 【解析】 【分析】由向量的定义判断A ,由模的坐标表示求出模判断B ,根据垂直的坐标表示判断C ,由数量积求得向量的夹角余弦判断D . 【详解】对于A ,由于向量不能比较大小,故A 错误; 对于B ,∵()1,1a b =-+,∴()22112a b +=-+=B 正确;对于C ,∵()()122140a b ⋅=⨯-+⨯-=-≠,∴a b ⊥不成立,故C 错误; 对于D ,∵(12214cos ,555a b a b a b⨯-+⨯-⋅===-⨯,故D 正确.故选:BD .【变式训练3-1】.(2021·河北·武安市第一中学高一阶段练习)(多选题)向量(cos ,sin )a θθ=,(3,1)b =,则2a b -的值可以是( ) A .2 B .22C .4D .2【答案】ABC 【解析】 【分析】利用公式表达出2a b -,利用三角函数恒等变换,求出2a b -的范围,进而求出结果.())()22cos ,2sin 3,12cos 3,2sin 1a b θθθθ-=-=-,所以()()22π22cos 32sin 1843cos 4sin 88sin 3a b θθθθθ⎛⎫-=-+----+ ⎪⎝⎭因为[]πsin 1,13θ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,所以[]π88sin 0,163θ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭,[]20,4a b -∈,显然ABC 均满足题意.故选:ABC【变式训练3-2】.(2022·山东济南·高三期末)(多选题)已知平面向量()1,0a =,()1,23b =,则下列说法正确的是( ) A .16a b +=B .()2a b a +⋅=C .向量a b +与a 的夹角为30°D .向量a b +在a 上的投影向量为2a【答案】BD 【解析】 【分析】根据向量坐标得线性运算和模的坐标表示即可判断A ; 根据向量数量积的坐标表示即可判断B ; 根据()cos ,a b a a b aa b a+⋅+=+即可判断C ; 根据投影向量的定义即可判断D. 【详解】解:(2,23a b +=,则4124a b +=+,故A 错误;()2a b a +⋅=,故B 正确;()1cos ,2a b a a b aa b a+⋅+==+,又0,180a b a ︒≤+≤︒,所以向量a b +与a 的夹角为60°,故C 错误;向量a b +在a 上的投影向量为()2a b a a a a+⋅=,故D 正确. 故选:BD.(四) 平面向量的应用(平行与垂直)知识点1 平面向量的平行与垂直若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2)(b ≠0),则a±b =(x 1±x 2,y 1±y 2).(1)如果a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b 的充要条件为x 1y 2-x 2y 1=0.a ∥b 的充要条件不能表示成x 1x 2=y 1y 2,因为x 2,y 2有可能等于0.判断三点是否共线,先求每两点对应的向量,然后再按两向量共线进行判定.(2)如果a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ⊥b ⇔a ·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0.x 1y 2-x 2y 1=0与x 1x 2+y 1y 2=0不同,前者是两向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2)共线的充要条件,后者是它们垂直的充要条件.例4.(1)、(2021·安徽·六安一中高三阶段练习(文))已知()1,2a m =+-,()2,3b m =+,若a b ⊥,则m =______. 【答案】1或4- 【解析】 【分析】根据向量垂直得到等量关系,求出结果. 【详解】由题意得:()()1260m m ++-=,解得:1m =或4-,经检验,均符合要求. 故答案为:1或4-(2)、(2022·陕西宝鸡·一模(理))已知平面向量()1,a m =-,()2,3b m =-,若a b ∥,则m =___________. 【答案】3- 【解析】 【分析】由a b ∥,列方程求解即可 【详解】因为平面向量()1,a m =-,()2,3b m =-,且a b ∥, 所以23m m =-,得3m =-, 故答案为:3-(3)、(2022·辽宁·高一期末)已知向量()1,a m =-,()2,4b =,若a 与b 共线,则m =( ) A .1-B .1C .2-D .2【答案】C 【解析】 【分析】根据平面向量共线坐标表示可得答案. 【详解】由题意得24m =-,即2m =-. 故选:C【变式训练4-1】、(2022·广东湛江·高二期末)已知向量()2,3a =-,()1,2b =-,且()a kb a +⊥,则k =___________.【答案】138【解析】 【分析】求出向量a kb +的坐标,利用平面向量垂直的坐标表示可得出关于实数k 的等式,即可解得k 的值. 【详解】由题意可得()2,32a kb k k +=--+,因为()a kb a +⊥,所以()()()223320a kb a k k +=---+=⋅,即1380k -=,解得138k =. 故答案为:138. 【变式训练4-2】.(2022·全国·高三专题练习)已知向量()12a =,,()22b =-,,()1c λ=,.若()//2c a b +,则λ=________. 【答案】12 【解析】 【分析】由两向量共线的坐标关系计算即可. 【详解】由题可得()24,2a b +=, ()//2c a b +,又()1,c λ=, 4λ20∴-=,1λ2∴=.故答案为:12.【变式训练4-3】.(2022·辽宁葫芦岛·高一期末)已知向量()1,1a =,()2,1b =-,若()a b λ+∥()2a b -,则实数λ=( ) A .12B .12-C .2D .-2【答案】B 【解析】 【分析】由平面向量线性运算的坐标表示出a b λ+,2a b -,再由平面向量共线的坐标表示即可得解. 【详解】由已知得()2,1a b =++-λλλ,()23,3a b -=-, 又因为()a b λ+∥()2a b -,所以有()()3231+=--λλ,解得12λ=-.故选:B例5.(2022·重庆八中高一期末)已知3a =,4b =. (1)若a 与b 的夹角为60︒,求()2a b a +⋅;(2)若a 与b 不共线,当k 为何值时,向量a kb +与a kb -互相垂直? 【答案】(1)21 (2)34k =±【解析】 【分析】(1)结合向量数量积运算与运算律计算求解即可; (2)根据()()0a kb a kb +-=解方程即可得答案. (1)解: ()21229234212a b a a b a +⋅=+⋅=+⨯⨯⨯= (2)解:∵向量a kb +与a kb -互相垂直,∴()()0a kb a kb +-=,整理得2220a k b -=,又3a =,4b =,∴29160k -=,解得34k =±.∴当34k =±时,向量a kb +与a kb -互相垂直.【变式训练5-1】.(2022·全国·高三专题练习)已知向量(cos ,sin ),(3,3),[0,π].a x x b x ==-∈ (1)若a b ⊥,求x 的值;(2)记()f x a b =⋅,解不等式()3f x ≥【答案】(1)3π(2)[0,]6π 【解析】 【分析】(1)根据向量垂直的坐标运算,数量积为零得到关于x 的方程,即可得答案. (2)先根据数量积的坐标运算得到()f x a b =⋅的表达式,确定π31cos()62x -+,再解不等式,结合6x π+的范围,求得结果. (1)因为(cos ,sin )a x x =,(3,3b =-,a b ⊥, 所以3cos 30x x =, 所以tan 3x =因为[0,]x π∈,所以3x π=.(2)()(π()cos ,sin 3,33cos 323)6f x a b x x x x x =⋅=⋅-==+.因为[]0,πx ∈,所以ππ7π[,]666x +∈,从而π31cos()62x -+. 由()3f x ≥1cos()62x π+≥,所以1π3cos()262x +,所以663x πππ≤+≤,即06x π≤≤,故不等式()3f x ≥[0,]6π.四、课堂定时训练(45分钟)1.(2021·全国·高一课时练习)设12e e ,是不共线的两个向量,则下列四组向量不能构成基底的是( ) A .1e 与12e e + B .12e 2e -与21e 2e - C .12e 2e -与214e 2e - D .12e e +与12e e -【答案】C 【解析】 【分析】在同一平面内,只要两个向量不共线,就可以作为这个平面的一组基底,逐项判断即可. 【详解】对于A 选项:设121e e e =λ+,12e e ,是不共线的两个向量,1=1=0λ⎧∴⎨⎩,无解,1e ∴与12e e +不共线,1e ∴与12e e +可以构成一组基底;对于B 选项:设()1221=e 2e 2e e λ--,12e e ,是不共线的两个向量,1=22=λλ-⎧∴⎨-⎩,无解,12e 2e ∴-与21e 2e -不共线,12e 2e ∴-与21e 2e -可以构成一组基底;对于C 选项:设()1221=e 24e 2e e λ--,12e e ,是不共线的两个向量,1=21=2=42λλλ-⎧∴∴-⎨-⎩,,()21212e 2e 1=4e 2e ∴---,12e 2e ∴-与214e 2e -共线,12e 2e ∴-与214e 2e -不能构成一组基底; 对于D 选项:设()1212=e e e e λ-+,12e e ,是不共线的两个向量,1=1=λλ⎧∴⎨-⎩,无解, 12e e +∴与12e e -不共线,12e e +∴与12e e -可以构成一组基底; 故选:C2.(2022·全国·高一专题练习)已知向量(1,)a m =,(,2)b m =,若//a b ,则实数m 等于( ) A 2B 2C 22D .0【答案】C 【解析】 【分析】应用向量平行的坐标表示列方程求参数值即可. 【详解】由//a b 知:1×2-m 2=0,即2m 2-故选:C.3.(2022·江西·高三期末(文))已知平面向量()1,3a =,()2,1b =-,若()a ab λ⊥+,则实数λ的值为( ) A .10 B .8C .5D .3【答案】A 【解析】 【分析】由()a ab λ⊥+,得()0a a b λ⋅+=,将坐标代入化简计算可得答案 【详解】因为()1,3a =,()2,1b =-, 所以()12,3a b λλλ+=+-. 因为()a ab λ⊥+,所以()12330λλ++-=,解得10λ=. 故选:A.4.(2021·辽宁·沈阳二中高三阶段练习)(多选题)已知平面向量()1,2a =,()2,1b =-,()2,c t =,下列说法正确的是( ) A .若()a b +//c ,则6t = B .若()a b +⊥c ,则23t =C .若1t =,则4cos ,5a c <>=D .若向量a 与向量c 夹角为锐角,则1t >- 【答案】BC 【解析】 【分析】若()()1122,,,a x y b x y ==,根据a ∥b 时1221x y x y =判断A 选项是否正确;根据a b ⊥时12120x x y y +=判断B 选项是否正确;根据121222221122cos ,x a b a b a bx y x y <>==++判断C 选项是否正确;根据向量a 与向量c 夹角为锐角时0a c >,且向量a 与向量c 不平行,判断C 选项是否正确. 【详解】()1,2a =,()2,1b =-,()=1,3a b ∴+-,()2,c t ==22a c t ∴+若()a b +//c ,()2,c t =123t ∴-⨯=⨯6t ∴=-,故A 不正确;若()a b +⊥c ,()2,c t =123=0t ∴-⨯+⨯23t ∴=,故B 正确; 若1t =,则()2,1c =,=22=4a c t +,=5a ,5c =44cos ,555a c a c a c∴<>==⨯,故C 正确; 若向量a 与向量c 夹角为锐角, 则0a c >()1,2a =(),2,c t ==1220a c t ∴⨯+⨯>1t∴>-若向量a 与向量c 平行,则1=22t ⨯⨯,=4t ,故向量a 与向量c 夹角为锐角时1t >-且4t ≠.故D 不正确; 故选:BC5.(2021·广东·仲元中学高一期末)(多选题)已知向量()2,1a =,()3,1b =-,则( ) A .a 与a b -25B .()//a b a +C .向量a 在向量b 10D .若525,5c ⎛= ⎝⎭,则a c ⊥【答案】ACD 【解析】 【分析】对于A :由已知得()50a b -=,,根据向量夹角的计算公式计算可判断; 对于B :由已知得()+a b a ⊥,由此可判断;对于C :由已知得向量a 在向量b 上的投影,从而可判断; 对于D :由5252+105a c ⎛⋅=⨯⨯= ⎝⎭,可判断. 【详解】解:对于A :因为向量()2,1a =,()3,1b =-,所以()50a b -=,,所以a 与a b -的夹角余弦值为2225215+⨯,故A 正确; 对于B :因为()+12a b =-,,所以()+12+120a b a ⋅=-⨯⨯=,所以()+a b a ⊥,故B 不正确; 对于C :向量a 在向量b 上的投影为(()2223+11101031a b b⨯-⨯===-+⋅,所以向量a 在向量b 上的投影向量10C 正确;对于D :因为525,55c ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,所以5252+1055a c ⎛⎫⋅=⨯⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭,所以a c ⊥,故D 正确, 故选:ACD.6.(2022·安徽亳州·高三期末(理))如图,在平面四边形ACDE 中,点B 在边AC 上,ABE △是等腰直角三角形,四边形BCDE 是边长为1的正方形,则AD CE ⋅=___________.【答案】-1 【解析】 【分析】以B 为原点,BC BE 、分别为x 、y 轴正方向建立直角坐标系,用坐标法求解. 【详解】如图示,以B 为原点,BC BE 、分别为x 、y 轴正方向建立直角坐标系.则()1,0A -、()1,0C 、()1,1D 、()0,1E ,所以()21AD =,,()11CE =-,, 所以211AD CE ⋅=-+=-. 故答案为:-17.(2021·江西·赣州市赣县第三中学高三期中(文))已知向量()2,1a =-,10a b ⋅=,52a b +=,则b =___________.【答案】5 【解析】 【分析】由已知,利用向量数量积的运算律有22250a b a b ++⋅=,结合向量模的坐标计算求||a ,进而求b . 【详解】∵52a b +=,则250a b +=,即22250a b a b ++⋅=, ∴252050b ++=,可得5b =. 故答案为:58.(2022·全国·高三专题练习)已知平面向量(),0,0αβαβ≠≠,β与αβ-的夹角为23π,且()0t t t αββ-=>,则t 的最小值是____________.【答案】233- 【解析】 【分析】作半径为2的圆O ,圆O 上取三点,,A B C ,(3,1)C --,(3,1)B -,A 在,B C 两点的优弧上,3BAC π∠=,这样CB α=,CA β=,满足β与αβ-的夹角为23π,然后把模式平方求得t ,可得最小值. 【详解】如图,设圆O 半径为2,,,A B C 在圆O ,设(3,1)C --,(3,1)B -,3BAC π∠=,CB α=,CA β=,设(2cos ,2sin )A θθ,7(,)66ππθ∈-,(23,0)α=,(2cos 3,2sin 1)βθθ=++,由t t αββ-=得222()t t αββ-=,因为0t >,所以21233233243(2cos 3)2cos 323t ααβθθ===≥=-⋅+++,cos 1θ=时等号成立.故答案为:233-.【点睛】本题考查由模求平面向量的数量积,解题关键是用图形表示出向量α,β,确定点,,A B C 的关系,引入坐标后用坐标表示向量的数量积,从而得出最值.。
平面向量及其应用知识点总结
平面向量及其应用知识点总结
一、平面向量的定义和性质
1. 平面向量的定义:平面上的向量是由两个有序数对表示的,称为平
面向量。
2. 平面向量的性质:
(1)平面向量有大小和方向,大小为其长度,方向为从起点指向终点的方向。
(2)平面向量可以相加、相减和数乘,满足加法交换律、结合律和数乘结合律。
(3)平面向量之间可以定义数量积和叉积,满足数量积交换律、结合律和分配律,叉积具有反交换律和分配律。
二、平面向量的表示方法
1. 坐标表示法:设平面上两个点A(x1,y1)和B(x2,y2),则以A为起点,B为终点所表示的平面向量为AB=(x2-x1,y2-y1)。
2. 向量符号表示法:在AB上任取一点C作为起点,则以C为起点,B为终点所表示的平面向量也是AB。
三、平面向量之间的运算
1. 平移:将一个平面上的向量沿着另一个给定的非零向量进行移动得到新的向量。
2. 旋转:将一个给定角度旋转后得到新的向量。
3. 投影:将一个向量沿着另一个向量的方向投影得到新的向量。
4. 反向:将一个向量反过来得到新的向量。
5. 平面向量之间的加法、减法和数乘运算。
四、平面向量的应用
1. 向量运动学:平面上的物体在运动时可以用平面向量表示其位移、速度和加速度等物理量。
2. 向量力学:平面上的物体在受力时可以用平面向量表示其受力和作
用力等物理量,通过分解力求解问题。
3. 向量几何:利用平面向量可以求解线段长度、角度、垂直、平行等几何问题,如判断两条直线是否相交,判断三点共线等问题。
4. 向量代数:利用平面向量可以进行代数运算,如求解方程组、矩阵计算等问题。
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平面向量知识点与2013考点精讲知识网络向量的概念向量的运算向量的运用向量的加、减法实数与向量的积 向量的数量积平面向量的基本定理及坐标表示向量的坐 标运算物理学中的运用几何中的运用两向量平行的充要条件两向量垂直的充要条件 向量的夹角向量的模两点间的距离第1讲 向量的概念与线性运算★ 知 识 梳理 ★1.平面向量的有关概念:(1)向量的定义:既有____大小又有方向_________的量叫做向量.(2)表示方法:用有向线段来表示向量.有向线段的____长度_____表示向量的大小,用_____箭头所指的方向____表示向量的方向.用字母a ,b ,…或用AB ,BC ,…表示.特别提醒:1) 模:向量的长度叫向量的模,记作|a |或|AB |. 2) 零向量:长度为零的向量叫做零向量,记作0;零向量的方向不确定. 3) 单位向量:长度为1个长度单位的向量叫做单位向量.4) 共线向量:方向相同或相反的向量叫共线向量,规定零向量与任何向量共线. 5)相等的向量:长度相等且方向相同的向量叫相等的向量.2.向量的线性运算 1.向量的加法:(1)定义:求两个向量和的运算,叫做向量的加法.如图,已知向量a ,b ,A ,作AB =u u u ra ,BC =u u u rb ,则向量AC 叫做a 与b 的和,记作a+b ,即 a+b AB BC AC =+=u u u r u u u r u u u r特殊情况:abab a+bbaa+b(1)平行四边形法则三角形法则CBDCBabba +ba +AABC C)2()3(对于零向量与任一向量a ,有 a 00+=+ a = a(2)法则:____三角形法则_______,_____平行四边形法则______(3)运算律:____ a +b =b +a ;_______,____(a +b )+c =a +(b +c )._______ 2.向量的减法:(1)定义:求两个向量差的运算,叫做向量的减法. 减法的三角形法则作法:在平面内取一点O , 作OA = a , = b , 则= a - b即a - b 可以表示为从向量b 的终点指向向量a 的终点的向量注意:1)AB表示a-b强调:差向量“箭头”指向被减数2)用“相反向量”定义法作差向量,a-b = a +(-b)显然,此法作图较繁,但最后作图可统一a∥b∥c a - b = a + (-b) a - b3.实数与向量的积:(1)定义:实数λ与向量a的积是一个向量,记作λa,规定:|λa|=|λ||a|.当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;当λ<0时,λa的方向与a的方向相反;当λ=0时,λa=0.(2)运算律:λ(μa)=(λμ)a,(λ+μ)a=λa+μa,λ(a+b)=λa+λb.特别提醒:1)向量的加、减及其与实数的积的结果仍是向量。
2)重要定理:向量共线定理:向量b与非零向量a共线的充要条件是有且仅有一个实数λ,使得b=λa,即b∥a⇔b=λa(a≠0).向量★重难点突破★1.重点:理解向量及与向量相关的概念,掌握向量的几何表示,掌握向量的加法与减法,会正确运用三角形法则、平行四边形法则.2.难点:掌握向量加法的交换律、结合律,并会用它们进行向量化简与计算.3.重难点:.问题1: 相等向量与平行向量的区别答案:向量平行是向量相等的必要条件。
问题2:向量平行(共线)与直线平行(共线)有区别答案:直线平行不包括共线(即重合),而向量平行则包括共线(重合)的情况。
问题3:对于两个向量平行的充要条件:a∥b⇔a=λb,只有b≠0才是正确的.而当b=0时,a∥b是a=λb的必要不充分条件.问题4;向量与有向线段的区别:(1)向量是自由向量,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【新题导练】 题型1. 概念判析[例1]判断下列各命题是否正确(1)零向量没有方向 (2)若b a b a ==则, (3)单位向量都相等 (4) 向量就是有向线段(5)两相等向量若共起点,则终点也相同 (6)若b a ρρ=,c b ρρ=,则c a ρρ=;(7)若b a r r //,c b ρρ//,则c a ρρ// (8)若四边形ABCD 是平行四边形,则DA BC CD B ==,A(9) b a ρρ=的充要条件是||||b a ρρ=且b a ρρ//;[解题思路]:正确理解向量的有关概念,以概念为判断依据,或通过举反例说明。
解析:解:(1) 不正确,零向量方向任意, (2) 不正确,说明模相等,还有方向 (3) 不正确,单位向量的模为1,方向很多 (4) 不正确,有向线段是向量的一种表示形式 (5)正确, (6)正确,向量相等有传递性 (7)不正确,因若0=b ,则不共线的向量c a ,也有0//a ρ,c //0。
(8) 不正确, 如图≠=,A (9)不正确,当b a ρρ//,且方向相反时,即使||||b a ρρ=,也不能得到b a ρρ=;【名师指引】对于有关向量基本概念的考查,可以从概念的特征入手,也可以从通过举出反例而排除或否定相关命题。
考点一: 向量及与向量相关的基本概念1.【2012高考浙江文7】设a ,b 是两个非零向量。
A.若|a+b|=|a|-|b|,则a ⊥b B.若a ⊥b ,则|a+b|=|a|-|b|C.若|a+b|=|a|-|b|,则存在实数λ,使得b=λaD.若存在实数λ,使得b=λa ,则|a+b|=|a|-|b| 【答案】C【命题意图】本题考查的是平面向量,主要考查向量加法运算,向量的共线含义,向量的垂直关系。
【解析】利用排除法可得选项C 是正确的,∵|a +b |=|a |-|b |,则a ,b 共线,即存在实数λ,使得a =λb .如选项A :|a +b |=|a |-|b |时,a ,b 可为异向的共线向量;选项B :若a ⊥b ,由正方形得|a +b |=|a |-|b |不成立;选项D :若存在实数λ,使得a =λb ,a ,b 可为同向的共线向量,此时显然|a +b |=|a |-|b |不成立.2.【2012高考四川文7】设a r 、b r 都是非零向量,下列四个条件中,使||||a ba b =r rr r 成立的充分条件是( )A 、||||a b =r r且//a b r r B 、a b =-r r C 、//a b r r D 、2a b =r r【答案】D[解析]若使||||a ba b =r r r r 成立,则方向相同,与选项中只有D 能保证,故选D.[点评]本题考查的是向量相等条件⇔模相等且方向相同.学习向量知识时需注意易考易错零向量,其模为0且方向任意.考点二: 向量的加、减法【指引】掌握向量加减的定义及向量加法的交换律、结合律等基础知识.在求解时需将杂乱的向量运算式有序化处理,必要时也可化减为加,减低出错律. 题型2: 结合图型考查向量加、减法3. (2009)在ABC ∆所在的平面上有一点P ,满足PA PB PC AB ++=u u u r u u u r u u u r u u u r,则PBC ∆与ABC ∆的面积之比是( )A .13 B .12 C .23 D .34[解题思路]: 本题中的已知向量都集中体现在三角形中.为此,可充分利用向量加减法的三角形法则实施求解.【解析】由PA PB PC AB ++=u u u r u u u r u u u r u u u r ,得PA PB BA PC +++=0u u u r u u u r u u u r u u u r,即2PC AP =u u u r u u u r,所以点P 是CA 边上的第二个三等分点,如图所示.故23PBC ABC S BC PC S BC AC ∆∆⋅==⋅. 【名师指引】三角形中两边对应向量已知,可求第三边所对应的向量.值得注意的是,向量的方向不能搞错.当向量运算转化成代数式运算时,其运算过程可仿照多项式的加减运算进行.4.如图,在ΔABC 中,D 、E 为边AB 的两个三等分点,CA → =3a ,CB → =2b ,求CD → ,CE → . 解析: AB → =AC → +CB →= -3a +2b ,因D 、E 为AB →的两个三等分点,故AD → =31AB → =-a +32b =DE →,CD → =CA → +AD →=3a -a +32b =2a +32b ,CE → =CD → +DE →=2a +32b -a +32b=a +34b .考点三: 向量数乘运算及其几何意义题型1: 三点共线问题[例4] 设21,e e 是不共线的向量,已知向量2121212,3,2e e e e e k e -=+=+=,若A,B,D 三点共线,求k 的值[解题思路]:证明存在实数λ,使得BD AB λ=ABDE5-1-2解析:214e e CB CD BD -=-=, 使BD AB λ=)4(22121e e e k e -=+∴λ 得84,2-=⇒-==k k λλ【指引】1、逆向应用向量加法运算法则,使得本题的这种证法比其他证法更简便,值得一提的是,一个向量拆成两个向量的和,一定要强化目标意识. 2、这是一个重要结论,要牢记。
题型2: 用向量法解决几何问题基础巩固训练1. 判断下列命题是否正确,并说明理由: (1)共线向量一定在同一条直线上。
( ) (2)所有的单位向量都相等。
( ) (3)向量→→b a 与共线,→→c b 与共线,则→→c a 与共线。
( ) (4)向量→→b a 与共线,则→→b //a( ) (5)向量→→CD //AB ,则CD //AB 。
()(6)平行四边形两对边所在的向量一定是相等向量。
( )2. 在四边形ABCD 中,“AB →=2DC →”是“四边形ABCD 为梯形”的 A 、充分不必要条件 B 、必要不充分条件C 、充要条件D 、既不充分也不必要条件3.已知向量12112b ,a , ,0l l l R l ρρρρρρρ=+=∈≠λλ,若向量b a ρρ和共线,则下列关系一定成立的是( )A 、0=λB 、02ρρ=lC 、12 // l l r rD 、02ρρ=l 或0=λ4..D 、E 、F 分别是△ABC 的BC 、CA 、AB 上的中点,且=, =,给出下列命题,其中正确命题的个数是( )ABCD①b a AD --=2 ②b a BE 2+= ③b a CF 2121+-= ④=++A 、1B 、2C 、3D 、45.已知:2121212 ,B ),(3e e e +=-=+=,则下列关系一定成立的是( )A 、A ,B ,C 三点共线 B 、A ,B ,D 三点共线C 、C ,A ,D 三点共线 D 、B ,C ,D 三点共线 6.若||||OA OB OA OB +=-u u u r u u u r u u u r u u u r 则向量,OA OB u u u r u u u r的关系是( ) A .平行 B .重合 C .垂直 D .不确定综合拔高训练7.如图,已知,,3AB a AC b BD DC ===u u u r r u u u r r u u u r u u u r ,用,a b r r 表示AD u u u r ,则AD =u u u r( )A .34a b +r rB .1344a b +r rC .1144a b +r rD .3144a b +r r答案:B解析:33()44AD AB BD AB BC AB AC AB =+=+=+-=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 1344a b +r r8.已知a ρ+b ρ=213e e ρρ+,a ρ-b ρ=212e e ρρ-,用1e ρ、2e ρ表示a ρ= 。