(整理)平面向量基本概念与运算法则(含基础练习题).
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平面向量 1 1.数量和向量的区别:
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,不
能比较大小。
2.向量的表示方法:
①用有向线段表示;②用字母a,b等表示;③用有向线段的起点与终点字母表示:AB;向量AB 的大小——长度称为向量的模,记作|AB|。
3.有向线段:
具有方向的线段叫做有向线段,三要素:起点、方向、长度。
向量与有向线段的区别:
⑴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,这两个向量就是相
同的向量;
⑵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,也是不同的有向
线段。
4.零向量、单位向量概念:
①长度为0的向量叫零向量,记作0。
②长度为1个单位长度的向量,叫做单位向量。
说明:零向量、单位向量的定义都只是限制了大小。
5.相等向量的定义:长度相等且方向相同的向量叫相等向量。
说明:⑴向量a与b相等,记作a=b;
⑵零向量与零向量相等;
⑶任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段表示,并且与有向线段的起点无
关。
6.平行向量的定义:
①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;
②我们规定0与任一向量平行。
说明:⑴综合①②才是平行向量的完整定义;
⑵向量a、b、c平行,记作a//b//c。
二、向量的运算法则
三角形法则四边形法则
1.向量的加法
某人从A到B,再从B到C,则两次的位移和:AB BC AC;
⑴向量的加法:求两个向量和的运算,叫做向量的加法。
⑵三角形法则:a b AB BC AC
⑶四边形法则:a b OA OB OA AC OC
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练习:化简(1)(AB BC)CD(2)(AB MB)BO OM(3)OA OC BO CO
7.向量的减法
⑴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(a)a;
②任一向量与其相反向量的和是零向量,即:a(a)(a)a0;
③如果a,b是互为相反的向量,则:a b,b a,a b0。
⑵向量的减法:
向量a加上b的相反向量,叫做a和b的差。即a b a(b)
向量减法法则:两向量起点相同,则差向量就是连结两向量终点,指向被减向量终点的向
量。
注意:①起点相同;②指向被减向量的终点。
练习:(1)AB AC(2)OD OA(3)OA OD AD(4)AB AD DC
例1.平行四边形ABCD中,AD a,AB b,用a、b表示向量AC,DB。
例2.已知一点O到平行四边形ABCD的三个顶点A、B、C的向量分别为a、b、c,试用向量a、b、c表示OD。
8.向量的数乘运算
实数与向量a的积是一个向量,记作a,它的长度和方向规定如下:
⑴|a||||a|;
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⑵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;特别的,当=0或a=0时,a=0。
注意:实数与向量a,可以做积,但不可以做加减法,即+a,-a是无意义的。
实数与向量的积的运算律:
设a、b为任意向量,,为任意实数,则有:
①(a)()a;
②()a a a
③(a b)a b
例1.计算
(1).(3)4a;(2).3(a b)2(a b)a;(3).2(a3b c)(3a2b c)
例2.计算
(1).3(a b)2(a2b);(2).2(2a6b3c)3(3a4b2c)
结论:向量b与非零向量a共线,当且仅当有唯一一个实数,是的b=a。
例3.向量a e1e,b2e2e是否共线?
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例 4.平行四边形ABCD的两条对角线相交于点M,且AB a,AD b,你能用a,b表示MA,MB,MC,MD吗?
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二、向量运算法则的应用
向量的加法、减法、数乘运算统称为响亮的线性运算,对任意实数
、 1、 ,恒有 2
(
1
b) a
。
a
b
2
1
2
9.有关向量共线问题
a 3
b a b
1 例 1.已知向量 a 、b 满足
(3 2 ) a b 5
2
5
,求证:向量 a 和b 共线。 例 2.已知 AD 3 AB, DE 3BC ,试判断 AC 与AE 是否共线?
定理的应用:
(1).有关向量共线问题; (2).证明三点共线: AB BC (BC 0)
A 、
B 、
C 三点共线;
(3).证明两直线平行问题。
例 3.已知任意 两个非 零向量 a 、b ,试作 OA a b, OB a 2b, OC a 3b ,你能判断 A 、B 、C 三点间的位置关系吗?为什么?
例 4 .在四边形 ABCD 中, AB a 2b, BC 4a b, C D 5a 3b ,求证:四边形 ABCD 为
梯形。
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高中数学必修 4 同步练习
二. 填空题( 每题 5 分)
(2.1-2.2 平面向量的概念及线性运算)
11. 把平面上一切单位向量归结到共同的始点, 那么这
些向量的终点所构成的图形是______ 姓名______班级______学号______
一. 选择题( 每题 5 分)
2.设 b 是a 的相反向量, 则下列说法错误的是( )
A.a 与b 的长度必相等
B.a b
C.a b
D. a b与一定不相等是的相反向量12. ABCD 的两条对角线相交于点M , 且
AB a,AD b , 则MA ______,
MB ______, MC ______, MD ______.
2. 已知一点O到平行四边形ABCD的三个顶点A、B、C 1
3.
已知向量a和b不共线,实数x , y 满足
的向量分别为 a 、b 、c , 则向量OD 等于( )
(2x y)a 4b 5a ( x 2 y)b , 则x y ______ A.a b c B . a b c C . a b- c D . a- b- c
3. ( 如图) 在平行四边形ABCD 中, 下列正确的是( ).
4. 14. 化简: ①AB BC CD ______;
A.AB CD B . AB AD BD
②AB AD DC ______;
C.AD AB AC D . AD BC 0
③(AB CD) (AC BD) ______
A D C
B
15. 化简下列各式:
( 1) AB DF CD BC FA ______;
( 2) ( AB MB) (BO BC) OM ______.
16. 在ABCD 中, AB a,AD b , 则
AC ______, DB ______.
4. OA OC BO CO 等于( )
A.AB
B. BA
C.AC
D.CA 17. 在四边形ABCD中有AC AB AD , 则它的形状一
定是______
5. 化简O P QP PS SP的结果等于( )
A、Q P B 、OQ C 、SP D 、S Q
6. ( 如图) 在正六边形ABCDEF中, 点O为其中心, 则下列判断错误的是( ) 18. 已知四边形ABCD 中, AB 1 DC
2
则四边形ABCD 的形状是______.
, 且AD BC
A A
B O
C B AB ∥DE
C A
D B
E D AD FC
19. 化简: ( AC DP BA) (CP BD) ______.
7. 下列等式中, 正确的个数是( )
20. 在△ABC中, 设BC a , CA b , 则AB =______ ①a b b a ②a- b b- a③0 a a
④⑤( a) a a ( a ) 0