2019-2020年高中数学 第二章 平面向量 第二节 平面向量的线性运算(第三课时)示范教案 新人教A版必修4

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2020年高一下学期第1讲:平面向量的基本概念与线性运算(含解析)

2020年高一下学期第1讲:平面向量的基本概念与线性运算(含解析)
3若a,b满足|a| |b|且a与b同向,贝y a b;
4若两个向量相等,则它们的起点和终点分另重合;
5若a//b,b//c,则a//C.
A.0个B.1个C.2个D.3个
2.下列命题中,正确的是()
a.a与b共线,b与c共线,则a与c也共线
B.任意两个相等的非零向量的始点与终点总是一平行四边形的四个顶点
十、十muruur r
和0A交于E,设AB占,AO b
(1)用向量a与b表示向量Oc,CD;
…uuumu,亠
(2)若OE OA,求实数的值.
26.如图,已知ABC的面积为14,D、E分别为边AB、BC上的点,且AD:DB BE:EC2:1,AE
(1)求及;
rr uuu
(2)用aLeabharlann b表示BP;(3)求PAC的面积.
动点
uuu
P满足OP
uur
OA
uuur
/AB
(uuu
|AB|
uuur
AC、
-uuu^),
|AC|
[0,),则P的轨迹一定通过
ABC的()
A.外心
B.内心
C.重心
D.垂心
1 2.如图,四边形ABCD是正方形,
延长CD至E,
使得
DE CD.若动点P从点A出发,沿正方形
A点,其中
UUU
AP
UUL
AB
AE,下列判断正确的是()
3
|CB|,

AB BC,贝U(
)
2
2
5
5
A .-
B .-
C.
D.
3
3
3
3
5.已知|a11,
rrr

2019-2020学年高中数学第二章平面向量2.2.1向量加法运算及其几何意义

2019-2020学年高中数学第二章平面向量2.2.1向量加法运算及其几何意义

③当两个非零向量a与b反向且|a|<|b|时(如图2),则a+b与b方向相同 (与a方向相反),且|a+b|=||a|-|b||. ④当两个向量a与b中至少有一个为0时,则必有|a+b|=|a|+|b|=||a||b||. 综上可知任意两个向量a,b恒有||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|.
uuur uuur 则飞机飞行的路程指的是| AB |+| BC |;
uuur uuur uuur 两次飞行的位移的和指的是 AB + BC = AC .
uuur uuur 依题意,有| AB |+| BC |=800+800=1 600(km), 又α=35°,β=55°,∠ABC=35°+55°=90°,
新知导学 课堂探究
新知导学·素养养成
1.向量加法的定义 定义:求两个向量 和 的运算,叫做向量的加法. 对于零向量与任一向量a,规定0+a=a+ 0 = a .
2.向量求和的法则
三角形 法则
法则
前提 作法
结论
已知非零向量a,b,在平面内任取一点A
uuur uuur
uuur
作 AB =a, BC =b,再作向量 AC
uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur (1)解析:a=( AB + CD )+( BC + DA )= AB + BC + CD + DA =0, 所以 0∥b,①正确;0+b=b,③正确;|0+b|=|0|+|b|,⑤正确.故选 C.
uuur uuur uuur (2)化简:① AB + CD + BC ;

高中数学第二章平面向量2.2.1向量加法运算及其几何意义课件3新人教A必修4

高中数学第二章平面向量2.2.1向量加法运算及其几何意义课件3新人教A必修4

【即时小测】
1.思考下列问题.
(1)两个向量相加结果可能是一个数量吗? 提示:不能,实数相加结果是数,而向量具有方向,所以相加的结果 是向量. (2)两个向量相加实际上就是两个向量的模相加,这种说法对吗? 提示:这种说法是不正确的.向量既有大小又有方向,在进行向量相 加时,不仅要确定长度还要确定向量的方向.
答案:CF
知识点1 向量的加法
【知识探究】
观察图形,回答下列问题:
问题1:三角形法则和平行四边形法则的使用条件有何不同? 问题2:共线向量怎样进行求和? 问题3:当涉及多个向量相加时,运用哪个法则求解?
【总结提升】 1.对向量加法的三角形法则和平行四边形法则的三点说明 (1)两个法则的使用条件不同. 三角形法则适用于任意两个非零向量求和,平行四边形法则只适用于 两个不共线的向量求和. (2)当两个向量不共线时,两个法则是一致的. (3)在使用三角形法则时要注意“首尾相连”,在使用平行四边形法 则时需要注意两个向量的起点相同.
3.如图,在正六边形ABCDEF中BuuAur
uuur CD
uur EF
=______.
【解析】根据正六边形的性质,对边平行且相等,我们容易得到
uuur uuur uur uuur uuur uur uur uuur uur BA CD EF BA AF EF BF CB CF.
uur
【解题探究】典例图1中a与b有何关系,图2两向量相加可采用哪种方
法进行?图3三向量相加可采用哪种方法进行? 提示:图1中向量a与向量b共线,图2中两向量相加可采用三角形法则 或平行四边形法则进行.图3中三向量相加可采用三角形法则或平行四 边形法则进行.
【解析】如图中(1),(2)所示, 首先作OuuAu=r a,然后作 Auu=Burb,则 Ou=uBura+b.

高中数学北师大版2019必修第二册教案平面向量及运算的坐标表示

高中数学北师大版2019必修第二册教案平面向量及运算的坐标表示

平面向量的坐标及其运算【教学过程】一、基础铺垫1.平面向量的坐标平面上的两个非零向量a与b,如果它们所在的直线互相垂直,我们就称向量a与b垂直,记作a⊥b.规定零向量与任意向量都垂直.如果平面向量的基底{e1,e2}中,e1⊥e2,就称这组基底为正交基底;在正交基底下向量的分解称为向量的正交分解.一般地,给定平面内两个相互垂直的单位向量e1,e2,对于平面内的向量a,如果a=x e1+y e2,则称(x,y)为向量a的坐标,记作a=(x,y).方便起见,以后谈到平面直角坐标系时,默认已经指定了与x轴及y轴的正方向同向的两→对应的个单位向量.此时,如果平面上一点A的坐标为(x,y)(通常记为A(x,y)),那么向量OA→=(x,y);反之结论也成立.坐标也为(x,y),即OA2.平面上向量的运算与坐标的关系设平面上两个向量a,b满足a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a=b⇔x1=x2__且y1=y2;a+b=(x1+x2,y1+y2).设u,v是两个实数,那么u a+v b=(ux1+vx2,uy1+vy2),u a-v b=(ux1-vx2,uy1-vy2).如果向量a=(x,y),则|a|■名师点拨(1)向量的坐标只与起点、终点的相对位置有关,而与它们的具体位置无关.(2)当向量确定以后,向量的坐标就是唯一确定的,因此向量在平移前后,其坐标不变.3.平面直角坐标系内两点之间的向量公式与中点坐标公式设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)为平面直角坐标系中的两点,则AB →=(x 2-x 1,y 2-y 1); 设线段AB 中点为M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1+x 22,y =y 1+y 224.向量平行的坐标表示设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b ⇔x 2y 1=x 1y 2.■名师点拨两向量的对应坐标成比例,这种形式较易记忆,而且不易出现搭配错误.二、合作探究1.平面向量的坐标表示【例1】如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知OA =4,AB =3,∠AOx =45°,∠OAB =105°,OA→=a ,AB →=b ,四边形OABC 为平行四边形. (1)求向量a ,b 的坐标;(2)求向量BA→的坐标; (3)求点B 的坐标.【解】(1)作AM ⊥x 轴于点M ,则OM =OA ·cos 45°=4×22=22,AM =OA ·sin 45°=4×22=22, 所以A (22,22),故a =(22,22).因为∠AOC =180°-105°=75°,∠AOy =45°,所以∠COy =30°.又OC =AB =3,所以C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,332, 所以AB →=OC →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,332, 即b =⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,332.(2)BA →=-AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-332. (3)因为OB→=OA →+AB → =(22,22)+⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,332 =⎝⎛⎭⎪⎫22-32,22+332. 所以点B 的坐标为(22-32,22+332).【规律方法】平面内求点、向量坐标的常用方法(1)求一个点的坐标:可利用已知条件,先求出该点相对应坐标原点的位置向量的坐标,该坐标就等于相应点的坐标.(2)求一个向量的坐标:首先求出这个向量的始点、终点的坐标,再运用终点坐标减去始点坐标即得该向量的坐标.2.平面向量的坐标运算【例2】(1)已知a +b =(1,3),a -b =(5,7),则a =________,b =________.(2)已知A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4),且CM→=3CA →,CN →=2CB →,求M ,N 及MN →的坐标.【解】(1)由a +b =(1,3),a -b =(5,7),所以2a =(1,3)+(5,7)=(6,10),所以a =(3,5),2b =(1,3)-(5,7)=(-4,-4),所以b =(-2,-2).(2)法一(待定系数法):由A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4),可得CA→=(-2,4)-(-3,-4)=(1,8), CB→=(3,-1)-(-3,-4)=(6,3), 所以CM→=3CA →=3(1,8)=(3,24), CN→=2CB →=2(6,3)=(12,6). 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则CM →=(x 1+3,y 1+4)=(3,24),x 1=0,y 1=20;CN →=(x 2+3,y 2+4)=(12,6),x 2=9,y 2=2,所以M (0,20),N (9,2),MN→=(9,2)-(0,20)=(9,-18). 法二(几何意义法):设点O 为坐标原点,则由CM→=3CA →,CN →=2CB →, 可得OM→-OC →=3(OA →-OC →),ON →-OC →=2(OB →-OC →), 从而OM→=3OA →-2OC →,ON →=2OB →-OC →, 所以OM→=3(-2,4)-2(-3,-4)=(0,20), ON→=2(3,-1)-(-3,-4)=(9,2), 即点M (0,20),N (9,2),故MN→=(9,2)-(0,20)=(9,-18). 【规律方法】平面向量坐标的线性运算的方法(1)若已知向量的坐标,则直接应用两个向量和、差及向量数乘的运算法则进行.(2)若已知有向线段两端点的坐标,则可先求出向量的坐标,然后再进行向量的坐标运算.(3)向量的线性坐标运算可完全类比数的运算进行.3.判定直线平行、三点共线【例3】(1)已知A ,B ,C 三点共线,且A (3,-6),B (-5,2),若C 点的横坐标为6,则C 点的纵坐标为()A .-13B .9C .-9D .13(2)已知A (-1,-1),B (1,3),C (1,5),D (2,7),向量AB→与CD →平行吗?直线AB 平行于直线CD 吗?【解】(1)选C .设C (6,y ),因为AB→∥AC →, 又AB→=(-8,8),AC →=(3,y +6), 所以-8×(y +6)-3×8=0,所以y =-9.(2)因为AB→=(1-(-1),3-(-1))=(2,4), CD→=(2-1,7-5)=(1,2). 又2×2-4×1=0,所以AB→∥CD →. 又AC→=(2,6),AB →=(2,4),所以2×4-2×6≠0, 所以A ,B ,C 不共线,所以AB 与CD 不重合,所以AB ∥CD .【规律方法】向量共线的判定方法4.已知平面向量共线求参数【例4】已知a =(1,2),b =(-3,2),当k 为何值时,k a +b 与a -3b 平行?平行时它们是同向还是反向?【解】法一(共线向量定理法):k a +b =k (1,2)+(-3,2)=(k -3,2k +2),a -3b =(1,2)-3(-3,2)=(10,-4),当k a +b 与a -3b 平行时,存在唯一实数λ,使k a +b =λ(a -3b ).由(k -3,2k +2)=λ(10,-4),所以⎩⎨⎧k -3=10λ,2k +2=-4λ,解得k =λ=-13. 当k =-13时,k a +b 与a -3b 平行,这时k a +b =-13a +b =-13(a -3b ),因为λ=-13<0,所以k a +b 与a -3b 反向.法二(坐标法):由题知k a +b =(k -3,2k +2),a -3b =(10,-4),因为k a +b 与a -3b 平行,所以(k -3)×(-4)-10×(2k +2)=0,解得k =-13.此时k a +b =⎝ ⎛⎭⎪⎫-13-3,-23+2=-13(a -3b ), 所以当k =-13时,k a +b 与a -3b 平行,并且反向.【规律方法】已知平面向量共线求参数的思路(1)利用共线向量定理a =λb (b ≠0)列方程组求解.(2)利用向量平行的坐标表达式x 1y 2-x 2y 1=0直接求解.三、课堂练习1.给出下面几种说法:①相等向量的坐标相同;②平面上一个向量对应于平面上唯一的坐标;③一个坐标对应于唯一的一个向量;④平面上一个点与以原点为始点,该点为终点的向量一一对应.其中正确说法的个数是()A .1B .2C .3D .4解析:选C .由向量坐标的定义不难看出一个坐标可对应无数个相等的向量,故③错误.2.下列向量组中,能作为表示它们所在平面内所有向量的一组基底的是()A .a =(0,0),b =(2,3)B .a =(1,-3),b =(2,-6)C .a =(4,6),b =(6,9)D .a =(2,3),b =(-4,6)解析:选D .只有D 选项中两个向量不共线,可以作为表示它们所在平面内所有向量的一组基底,故选D .3.已知两点A (2,-1),B (3,1),则与AB→平行且方向相反的向量a 可以是() A .(1,-2)B .(9,3)C .(-2,4)D .(-4,-8)解析:选D .由题意,得AB→=(1,2),所以a =λAB →=(λ,2λ)(其中λ<0).符合条件的只有D 项,故选D .4.已知平行四边形OABC ,其中O 为坐标原点,若A (2,1),B (1,3),则点C 的坐标为________.解析:设C 的坐标为(x ,y ),则由已知得OC→=AB →,所以(x ,y )=(-1,2). 答案:(-1,2)5.已知点A (1,3),B (4,-1),则与向量AB→同方向的单位向量为________. 解析:AB →=(3,-4),则与AB →同方向的单位向量为AB →|AB →|=15(3,-4)=⎝ ⎛⎭⎪⎫35,-45. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫35,-45。

高中数学_《平面向量的概念及其线性运算》教学设计学情分析教材分析课后反思

高中数学_《平面向量的概念及其线性运算》教学设计学情分析教材分析课后反思

《平面向量的概念及其线性运算》教学设计一、教材分析:本节课对平面向量的概念及其线性运算的复习,是对学生所学知识的融通和运用,也是学生对学习平面向量的总结和探索。

正确理解和熟练掌握平面向量的概念及其线性运算是之后学好空间向量的关键。

二、学情分析:本节课是在学习平面向量的概念及其线性运算,继续深入学习,是一节复习课。

学生已经掌握了平面向量的概念及其线性运算的基础知识,,这为本节课的学习提供了一定的知识保障,在此基础上,本节课将继续加深学生对基础知识的理解,加强平面向量的线性运算,这也是为后面学习空间向量内容做好知识储备的课.为了让学生能更加直观、形象地理解平面向量的概念及其线性运算,将采用多媒体课件进行演示,以提高学生的学习兴趣,使之能达到良好的教学效果。

三、教学目标:1、了解向量的实际背景;2、理解平面向量的概念,理解两个向量相等的含义;3、理解向量的几何表示;4、掌握向量加法、减法的运算,并理解其几何意义;5、掌握向量数乘的运算及其儿几何意义,理解两个向量共线的含义;6、了解向量线性运算的性质及其几何意义;四、教学重点和教学难点:(一)教学重点:1、理解平面向量的概念,理解两个向量相等的含义;2、理解向量的几何表示;3、掌握向量加法、减法的运算,并理解其几何意义;4、掌握向量数乘的运算及其儿几何意义,理解两个向量共线的含义;5、了解向量线性运算的性质及其几何意义;(二)教学难点:平面向量的线性运算以及共线定理的应用五、教学工具:多媒体、粉笔等。

六、教学过程: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:abba+=+;(2)结合律:cbacba++=++)()(减法求a与b的相反向量-b的和的运算)(baba-+=-相等向量长度且方向的向量两向量只有相等或不等,不能比较大小相反向量长度且方向的向量的相反向量为0教师展示表格,布置任务学生加深学生对新知识的理解共线.其中错误说法的序号是________. 考点二 平面向量的线性运算(基础之翼练牢固)[题组练通]1.在△ABC 中,D 为AB 的中点,点E 满足EC EB 4=,则ED = ( ) A. AD AB 3465- B. AD AB 6534- C. AD AB 3465+ D. AD AB 6534+2.在四边形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =3DC ,E 为BC 的中点,则AE 等于 ( )A.AD AB 2132+ B.AD AB 3221+ C.AD AB 3165+ D.AD AB 6531+ 3.在△ABC 中,AB =2,BC =3,∠ABC =60°,AD 为BC 边上的高,O 为AD 的中点,若BC AB AO μλ+=,其中λ,μ∈R ,则λ+μ等于 ( )教师板书讲题过程教师提出问题学生自主完成,并回答问题培养学生语音表达能力,激发学生七、板书设计:平面向量的概念及其线性运算一、知识梳理二、典例分析1、向量的有关概念考点一:2、向量的线性运算考点二:3、共线向量定理考点三:八、教学反思:总体情况良好,基本满意,大多数学生可以换换掌握!九、作业反馈:分析作业中存在的问题,查找原因,并进行总结和反馈。

高中数学必修第二章平面向量公式及定义

高中数学必修第二章平面向量公式及定义

平面向量公式1、向量的加法向量的加法满足平行四边形法则和三角形法则.AB+BC=AC.a+b=x+x',y+y'.a+0=0+a=a.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、向量的减法如果a、b是互为相反的向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0.0的反向量为0AB-AC=CB.即“共同起点,指向被减”a=x,y b=x',y' 则 a-b=x-x',y-y'.4、数乘向量实数λ和向量a的乘积是一个向量,记作λa,且∣λa∣=∣λ∣•∣a∣.当λ>0时,λa与a同方向;当λ<0时,λa与a反方向;当λ=0时,λa=0,方向任意.当a=0时,对于任意实数λ,都有λa=0.注:按定义知,如果λa=0,那么λ=0或a=0.实数λ叫做向量a的系数,乘数向量λa的几何意义就是将表示向量a的有向线段伸长或压缩.当∣λ∣>1时,表示向量a的有向线段在原方向λ>0或反方向λ<0上伸长为原来的∣λ∣倍;当∣λ∣<1时,表示向量a的有向线段在原方向λ>0或反方向λ<0上缩短为原来的∣λ∣倍.数与向量的乘法满足下面的运算律结合律:λa•b=λa•b=a•λb.向量对于数的分配律第一分配律:λ+μa=λa+μa.数对于向量的分配律第二分配律:λa+b=λa+λb.数乘向量的消去律:①如果实数λ≠0且λa=λb,那么a=b.②如果a≠0且λa=μa,那么λ=μ.3、向量的的数量积定义:已知两个非零向量a,b.作OA=a,OB=b,则角AOB称作向量a和向量b的夹角,记作〈a,b〉并规定0≤〈a,b〉≤π定义:两个向量的数量积内积、点积是一个数量,记作a•b.若a、b不共线,则a •b=|a|•|b|•cos〈a,b〉;若a、b共线,则a•b=+-∣a∣∣b∣.向量的数量积的坐标表示:a•b=x•x'+y•y'.向量的数量积的运算律a•b=b•a交换律;λa•b=λa•b关于数乘法的结合律;a+b•c=a•c+b•c分配律;向量的数量积的性质a•a=|a|的平方.a⊥b 〈=〉a•b=0.|a•b|≤|a|•|b|.向量的数量积与实数运算的主要不同点1、向量的数量积不满足结合律,即:a•b•c≠a•b•c;例如:a•b^2≠a^2•b^2.2、向量的数量积不满足消去律,即:由 a•b=a•c a≠0,推不出 b=c.3、|a•b|≠|a|•|b|4、由 |a|=|b| ,推不出 a=b或a=-b.4、向量的向量积定义:两个向量a和b的向量积外积、叉积是一个向量,记作a×b.若a、b不共线,则a×b的模是:∣a×b∣=|a|•|b|•sin〈a,b〉;a×b的方向是:垂直于a 和b,且a、b和a×b按这个次序构成右手系.若a、b共线,则a×b=0.向量的向量积性质:∣a×b∣是以a和b为边的平行四边形面积.a×a=0.a‖b〈=〉a×b=0.向量的向量积运算律a×b=-b×a;λa×b=λa×b=a×λb;a+b×c=a×c+b×c.注:向量没有除法,“向量AB/向量CD”是没有意义的.向量的三角形不等式1、∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣;①当且仅当a、b反向时,左边取等号;②当且仅当a、b同向时,右边取等号.2、∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a-b∣≤∣a∣+∣b∣.①当且仅当a、b同向时,左边取等号;②当且仅当a、b反向时,右边取等号.定比分点定比分点公式向量P1P=λ•向量PP2设P1、P2是直线上的两点,P是l上不同于P1、P2的任意一点.则存在一个实数λ,使向量P1P=λ•向量PP2,λ叫做点P分有向线段P1P2所成的比.若P1x1,y1,P2x2,y2,Px,y,则有OP=OP1+λOP21+λ;定比分点向量公式x=x1+λx2/1+λ,y=y1+λy2/1+λ.定比分点坐标公式我们把上面的式子叫做有向线段P1P2的定比分点公式三点共线定理若OC=λOA +μOB ,且λ+μ=1 ,则A、B、C三点共线三角形重心判断式在△ABC中,若GA +GB +GC=O,则G为△ABC的重心向量共线的重要条件若b≠0,则a//b的重要条件是存在唯一实数λ,使a=λb.a//b的重要条件是 xy'-x'y=0.零向量0平行于任何向量.向量垂直的充要条件a⊥b的充要条件是 a•b=0.a⊥b的充要条件是 xx'+yy'=0.零向量0垂直于任何向量.1、线性运算①a+b=b+a ②a+b+c=a+b+c ③λμa=λμa. ④λ+μa=λa+μa. ⑤λa±b=λa±λb ⑥a,b共线→b=λa2、坐标运算,其中ax1,y1, bx2,y2①a+b= x1+x2,y1+y2 ②a-b= x1-x2,y1-y2 ③λa=λx1,λy1 ④点Aa,b,点Bc,d,则向量AB=c-a,b-d ⑤点Aa,b,点Bc,d,则向量BA=a-c,b-d3、数量积运算①ab=∣a∣∣b∣cosθ②ab=ba 交换律③λab=λab =a λb结合律,注意向量间无结合律④a±bc=ac±bc分配律⑤若ab-c=0,则b=c或a垂直于b-c ⑥a±b2=a2±2ab+b2 ⑦a+ba-b=a2-b2⑧ax1,y1, bx2,y2,则ab=x1x2+y1y2,∣a∣2 =x2+y2,∣a∣=√x2+y2 a垂直于b→x1x2+y1y2=0;一般地,a与b夹角θ满足如下条件:cosθ=ab/∣a∣∣b∣=x1x2+y1y2/√x12+y12√x22+y22。

平面向量的概念及线性运算-高考数学复习

平面向量的概念及线性运算-高考数学复习

相反 的向量;
目录
(6)平行向量:方向相同或
相反 的非零向量,也叫做共线向
量,规定:零向量与任意向量平行.
提醒
单位向量有无数个,它们大小相等,但方向不一定相
同;与向量 a 平行的单位向量有两个,即向量

||

||
和-
.
目录
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
b =5( a + b )=5 ,∴ , 共线.
又它们有公共点 B ,∴ A , B , D 三点共线.
目录
(2)试确定实数 k ,使 ka + b 和 a + kb 共线.
解:∵ ka + b 与 a + kb 共线,
∴存在实数λ,使 ka + b =λ( a + kb ),即 ka + b =λ a +λ kb ,
=(

目录
1
解析:如图所示,∵ D 为 BC 的中点,∴ = ( +
2
2
1
1
),∵ =2 ,∴ = = + ,
3
3
3
1பைடு நூலகம்
1
1
∴ = - = -( + )=- +
3
3
3
2
,故选A.
3
目录
解题技法
目录
1.
1
若 P 为线段 AB 的中点, O 为平面内任一点,则 = ( +
2
).
2.
1
若 G 为△ ABC 的重心,则 + + =0; = ( +
3
).
3. =λ +μ (λ,μ为实数),若点 A , B , C 共线,则λ

第二章 平面向量(第6课时) 平面向量的坐标表示及运算

第二章  平面向量(第6课时) 平面向量的坐标表示及运算
5) 解: a b (2,1) (3, 4) (2 (3),1 4) (1,
a b (2,1) (3, 4) (2 (3),1 4) (5, 3)
3a 4b 3 (2,1) 4 (3, 4) (3 2 4 (3),3 1 4 4) (6, 19)
a b ( x1i y1 j) ( x2 i y2 j)
( x1 x2 )i ( y1 y2 ) j
即: a b ( x1 x2 , y1 y2 ) 同理得: a b ( x1 x2 , y1 y2 )
这就是说,两个向量和与差的坐标分别 等于这两个向量相应坐标的和与差。
新余市第六中学 高中数学 必修④
例题讲解
例1 如图,用基底i, j分别表示向量a, b, y y 并求出它们的坐标
解: a 2i 2 j (2, 2)
3
2
b -i 2 j (-1, 2)
拓展 变式
a
a
2
3
b
b
-1
j
1 i 1
x x
如图,用基底i, j分别表示向量a, b,并求出它们的坐标
拓展 变式
已知a (3, 4), b (1,1),求a b与a b的坐标
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已知A(2, 2), B (2, 1), C (1, 2),求 AB, BC的坐标。
解:如图所示,可得
OA (2,, 2) OB (2, 1), OC (1, 2)
新余市第六中学 高中数学 必修④
在平面上,如果选取互相垂直的向量作为 基底时,会为我们研究问题带来方便。

2019-2020学年新人教A版必修二 平面向量的概念 知识点经典练习

2019-2020学年新人教A版必修二  平面向量的概念    知识点经典练习

名称定义向量既有大小又有方向的量叫作向量,向量的大小叫作向量的长度(或称模) 零向量长度为零的向量叫作零向量,其方向是任意的,零向量记作0单位向量长度等于1个单位的向量平行向量表示两个向量的有向线段所在的直线平行或重合,则这两个向量叫作平行向量,平行向量又叫共线向量.规定:0与任一向量平行相等向量长度相等且方向相同的向量相反向量长度相等且方向相反的向量易误提醒1.对于平行向量易忽视两点:(1)零向量与任一向量平行.(2)两平行向量有向线段所在的直线平行或重合,易忽视重合这一条件.2.单位向量的定义中只规定了长度没有方向限制.[自测练习]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解析:若a与b都是零向量,则a=b,故选项C正确.答案:C2.若m∥n,n∥k,则向量m与向量k( )A.共线B.不共线C.共线且同向D.不一定共线解析:可举特例,当n=0时,满足m∥n,n∥k,故A,B,C选项都不正确,故D 正确.答案:D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 的和的运算叫作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;当λ=0时,λa =0λ(μa )=(λμ)a ;(λ+μ)a =λa +μa ;λ(a +b )=λa +λb易误提醒1.作两个向量的差时,要注意向量的方向是指向被减向量的终点. 2.数乘向量仍为向量只是模与方向发生变化,易认为数乘向量为实数.[自测练习]3.已知在△ABC 中,D 是BC 的中点,那么下列各式中正确的是( ) A.AB →+AC →=BC →B.AB →=12BC →+DA →C.AD →-DC →=AC → D .2CD →+BA →=CA →解析:本题考查向量的线性运算.A 错,应为AB →+AC →=2AD →;B 错,应为12BC →+DA →=BD →+DA →=BA →;C 错,应为AC →=AD →+DC →;D 正确,2CD →+BA →=CB →+BA →=CA →,故选D.答案:D知识点三 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 . 易误提醒1.在向量共线的重要条件中易忽视“a ≠0”,否则λ可能不存在,也可能有无数个. 2.要注意向量共线与三点共线的区别与联系. 必记结论 三点共线等价关系:A ,P ,B 三点共线⇔AP →=λAB →(λ≠0)⇔OP →=(1-t )·OA →+tOB →(O 为平面内异于A ,P ,B 的任一点,t ∈R )⇔OP →=xOA →+yOB →(O 为平面内异于A ,P ,B 的任一点,x ∈R ,y ∈R ,x +y =1).[自测练习]4.已知a 与b 是两个不共线向量,且向量a +λb 与-(b -3a )共线,则λ=________. 解析:由题意知a +λb =k [-(b -3a )],所以⎩⎪⎨⎪⎧λ=-k ,1=3k ,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =13,λ=-13.答案:-13考点一 向量的基本概念|1.已知a ,b ,c 是任意向量,给出下列命题:①若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ;②若a ∥b ,则a ,b 方向相同或相反; ③若a =-b ,则|a |=|b |;④若a ,b 不共线,则a ,b 中至少有一个为零向量,其中正确命题的个数是( ) A .4 B .3 C .2D .1解析:按照平面向量的概念逐一判断.若b =0,则①②都错误;若a =-b ,则|a |=|b |,③正确;若a ,b 不共线,则a ,b 中一定没有零向量,④错误,所以正确命题只有1个.答案:D2.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:由a |a |+b |b |=0得a |a |=-b |b |≠0,即a =-b|b |·|a |≠0,则a ,b 共线且方向相反,因此当向量a ,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中向量a ,b 的方向相同,选项B 中向量a ,b 共线,方向相同或相反,选项C 中向量a ,b 的方向相反,选项D 中向量a ,b 互相垂直,故选C.答案:C解决向量的概念问题应关注五点(1)正确理解向量的相关概念及其含义是解题的关键. (2)相等向量具有传递性,非零向量的平行也具有传递性. (3)共线向量即平行向量,它们均与起点无关.(4)向量可以平移,平移后的向量与原向量是相等向量.解题时,不要把它与函数图象移动混为一谈.(5)非零向量a 与a |a |的关系:a|a |是a 方向上的单位向量.考点二 平面向量的线性运算|(1)设D 为△ABC 所在平面内一点,BC →=3CD →,则( ) A.AD →=-13AB →+43AC →B.AD →=13AB →-43AC →C.AD →=43AB →+13AC →D.AD →=43AB →-13AC →[解析] 由题意得AD →=AC →+CD →=AC →+13BC →=AC →+13AC →-13AB →=-13AB →+43AC →,故选A.[答案] A(2)(2015·东北三校联考(二))已知在△ABC 中,D 是AB 边上的一点,若AD →=2DB →,CD →=13CA →+λCB →,则λ=________. [解析] 因为AD →=2DB →,CD →=13CA →+λCB →,所以CD →=CA →+AD →=CA →+23AB →=CA →+23(CB→-CA →)=13CA →+23CB →,所以λ=23.[答案]3平面向量线性运算问题的两种类型及解题策略(1)向量加法或减法的几何意义.向量加法和减法均适合平行四边形法则.(2)求已知向量的和.一般共起点的向量求和用平行四边形法则;求差用三角形法则;求首尾相连向量的和用三角形法则.1.设O 为△ABC 内部的一点,且OA →+OB →+2OC →=0,则△AOC 的面积与△BOC 的面积之比为( )A.32 B.53 C .2D .1解析:取AB 的中点E ,连接OE ,则有OA →+OB →+2OC →=2(OE →+OC →)=0,OE →+OC →=0,所以E ,O ,C 三点共线,所以有△AEO 与△BEO 面积相等,因此△AOC 的面积与△BOC 的面积之比为1,故选D.答案:D考点三 共线向量定理的应用|设向量a ,b 不平行,向量λa +b 与a +2b 平行,则实数λ=________. [解析] 由于λa +b 与a +2b 平行,所以存在μ∈R ,使得λa +b =μ(a +2b ),即(λ-μ)a +(1-2μ)b =0,因为向量a ,b 不平行,所以λ-μ=0,1-2μ=0,解得λ=μ=12.[答案]21.共线向量定理的应用(1)可以利用共线向量定理证明向量共线,也可以由向量共线求参数的值.(2)若a,b不共线,则λa+μb=0的充要条件是λ=μ=0,这一结论结合待定系数法应用非常广泛.2.证明三点共线的方法若AB→=λAC→,则A、B、C三点共线.2.设两个非零向量e1和e2不共线.(1)如果AB→=e1-e2,BC→=3e1+2e2,CD→=-8e1-2e2,求证:A,C,D三点共线;(2)如果AB→=e1+e2,BC→=2e1-3e2,AF→=3e1-k e2,且A,C,F三点共线,求k的值.解:(1)证明:AB→=e1-e2,BC→=3e1+2e2,∴AC→=AB→+BC→=4e1+e2,又CD→=-8e1-2e2,∴CD→=-2AC→,∴AC→与CD→共线.又∵AC→与CD→有公共点C,∴A,C,D三点共线.(2)∵AB→=e1+e2,BC→=2e1-3e2,∴AC→=AB→+BC→=3e1-2e2.∵A,C,F三点共线.∴AC →∥AF →,从而存在实数λ,使得AC →=λAF →. ∴3e 1-2e 2=3λe 1-λk e 2, 又e 1,e 2是不共线的非零向量,∴⎩⎪⎨⎪⎧3=3λ,-2=-λk ,因此k =2.∴实数k 的值为2.13.方程思想在平面向量呈线性运算中的应用【典例】 如图所示,在△ABO 中,OC →=14OA →,OD →=12OB →,AD 与BC 相交于点M ,设OA →=a ,OB →=b .试用a 和b 表示向量OM →.[思路点拨] (1)用已知向量来表示另外一些向量是用向量解题的基本要领,要尽可能地转化到平行四边形或三角形中去.(2)既然OM →能用a ,b 表示,那我们不妨设出OM →=m a +n b . (3)利用向量共线建立方程,用方程的思想求解. [解] 设OM →=m a +n b ,则AM →=OM →-OA →=m a +m b -a =(m -1)a +n b . AD →=OD →-OA →=12OB →-OA →=-a +12b .又∵A ,M ,D 三点共线,∴AM →与AD →共线. ∴存在实数t ,使得AM →=tAD →,即(m -1)a +n b =t ⎝⎛⎭⎪⎫-a +12b .∴(m -1)a +n b =-t a +12t b .∴⎩⎪⎨⎪⎧m -1=-t ,n =t 2,消去t 得,m -1=-2n ,即m +2n =1.①又∵CM →=OM →-OC →=m a +n b -14a =⎝⎛⎭⎪⎫m -14a +n b ,CB →=OB →-OC →=b -14a =-14a +b .又∵C ,M ,B 三点共线, ∴CM →与CB →共线.∴存在实数t 1,使得CM →=t 1CB →,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫m -14a +n b =t 1⎝ ⎛⎭⎪⎫-14a +b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧m -14=-14t 1,n =t 1.消去t 1得,4m +n =1.②由①②得m =17,n =37,∴OM →=17a +37b .[方法点评] (1)本题考查了向量的线性运算,知识要点清楚,但解题过程复杂,有一定的难度.(2)易错点是,找不到问题的切入口,想不到利用待定系数法求解.(3)数形结合思想是向量加法、减法运算的核心,向量是一个几何量,是有“形”的量,因此在解决向量有关问题时,多数习题要结合图形进行分析、判断、求解,这是研究平面向量最重要的方法与技巧.如本题易忽视A ,M ,D 三点共线和B ,M ,C 三点共线这个几何特征.(4)方程思想是解决本题的关键,要注意体会.[跟踪练习] 如图,△ABC 中,GA →+GB →+GC →=0,CA →=a ,CB →=b .若CP →=m a ,CQ →=n b ,CG ∩PQ =H ,CG →=2CH →,则1m +1n=________.解析:由GA →+GB →+GC →=0,知G 为△ABC 的重心,取AB 的中点D (图略),则CH →=12CG→=13CD →=16(CA →+CB →)=16m CP →+16n CQ →,由P ,H ,Q 三点共线,得16m +16n =1,则1m +1n =6.答案:6课时跟踪检测 A 组 考点能力演练1.关于平面向量,下列说法正确的是( ) A .零向量是唯一没有方向的向量 B .平面内的单位向量是唯一的C .方向相反的向量是共线向量,共线向量不一定是方向相反的向量D .共线向量就是相等向量解析:对于A ,零向量是有方向的,其方向是任意的,故A 不正确;对于B ,单位向量的模为1,其方向可以是任意方向,故B 不正确;对于C ,方向相反的向量一定是共线向量,共线向量不一定是方向相反的向量,故C 正确;对于D ,由共线向量和相等向量的定义可知D 不正确,故选C.答案:C2.已知O ,A ,B ,C 为同一平面内的四个点,若2AC →+CB →=0,则向量OC →等于( ) A.23OA →-13OB → B .-13OA →+23OB →C .2OA →-OB →D .-OA →+2OB →解析:因为AC →=OC →-OA →,CB →=OB →-OC →,所以2AC →+CB →=2(OC →-OA →)+(OB →-OC →)=OC →-2OA →+OB →=0,所以OC →=2OA →-OB →,故选C.答案:C3.已知在△ABC 中,M 是BC 的中点,设CB →=a ,CA →=b ,则AM →=( ) A.12a -b B.12a +b C .a -12bD .a +12b解析:AM →=AC →+CM →=-CA →+12CB →=-b +12a .答案:A4.(2015·海淀期中)如图所示,在△ABC 中,D 为BC 边上的一点,且BD =2DC ,若AC →=mAB →+nAD →(m ,n ∈R ),则m -n =( )A .2B .-2C .1D .-1解析:AC →=AB →+BC →=AB →+32BD →=AB →+32(AD →-AB →)=-12AB →+32AD →,则m =-12,n=32,所以m -n =-2. 答案:B5.若a ,b 是两个不共线的非零向量,a 与b 的起点相同,已知a ,t b ,13(a +b )三个向量的终点在同一条直线上,则t =( )A.12 B .-12C .2D .-2 解析:设OA →=a ,OB →=t b ,OC →=13(a +b ),则AC →=OC →-OA →=-23a +13b ,AB →=OB →-OA →=t a -a .要使A ,B ,C 三点共线,只需AC →=λAB →,即-23a +13b =λt b -λa 即可,又a ,b 是两个不共线的非零向量,∴⎩⎪⎨⎪⎧ -23=-λ,13=λt ,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=23,t =12,∴当三个向量的终点在同一条直线上时,t =12.答案:A6.(2016·长沙一模)在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若BC →=5e 1,DC →=3e 2,则OC →=________.(用e 1,e 2表示)解析:在矩形ABCD 中,因为O 是对角线的交点,所以OC →=12AC →=12(AB →+AD →)=12(DC→+BC →)=12(5e 1+3e 2).答案:12(5e 1+3e 2)7.已知向量e 1,e 2是两个不共线的向量,若a =2e 1-e 2与b =e 1+λe 2共线,则λ=________.解析:因为a 与b 共线,所以a =x b ,⎩⎪⎨⎪⎧x =2,λx =-1,故λ=-12.答案:-128.已知点G 是△ABC 的外心,GA →,GB →,GC →是三个单位向量,且2GA →+AB →+AC →=0,如图所示,△ABC 的顶点B ,C 分别在x 轴的非负半轴和y 轴的非负半轴上移动,O 是坐标原点,则|OA →|的最大值为________.解析:因为点G 是△ABC 的外心,且2GA →+AB →+AC →=0,所以点G 是BC 的中点,△ABC 是直角三角形,且∠BAC 是直角.又GA →,GB →,GC →是三个单位向量,所以BC =2,又△ABC 的顶点B ,C 分别在x 轴的非负半轴和y 轴的非负半轴上移动,所以点G 的轨迹是以原点为圆心、1为半径的圆弧.又|GA →|=1,所以当OA 经过BC 的中点G 时,|OA →|取得最大值,且最大值为2|GA →|=2.答案:29.已知a ,b 不共线,OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,OD →=d ,OE →=e ,设t ∈R ,如果3a =c,2b =d ,e =t (a +b ),是否存在实数t 使C ,D ,E 三点在一条直线上?若存在,求出实数t 的值,若不存在,请说明理由.解:由题设知,CD →=d -c =2b -3a ,CE →=e -c =(t -3)a +t b ,C ,D ,E 三点在一条直线上的充要条件是存在实数k ,使得CE →=kCD →,即(t -3)a +t b =-3k a +2k b ,整理得(t -3+3k )a =(2k -t )b .因为a ,b 不共线,所以有⎩⎪⎨⎪⎧t -3+3k =0,t -2k =0,解之得t =65.故存在实数t =65使C ,D ,E 三点在一条直线上.10.设O 是平面上一定点,A ,B ,C 是平面上不共线的三点,动点P 满足OP →=OA →+λ⎝ ⎛⎭⎪⎫AB →|AB →|+AC →|AC →|,λ∈[0,+∞).求点P 的轨迹,并判断点P 的轨迹通过下述哪一个定点: ①△ABC 的外心;②△ABC 的内心;③△ABC 的重心;④△ABC 的垂心. 解:如图,记AM →=AB→|AB→|,AN →=AC→|AC→|,则AM →,AN →都是单位向量,∴|AM →|=|AN →|,AQ →=AM →+AN →,则四边形AMQN 是菱形,∴AQ 平分∠BAC . ∵OP →=OA →+AP →,由条件知OP →=OA →+λAQ →, ∴AP →=λAQ →(λ∈[0,+∞)),∴点P 的轨迹是射线AQ ,且AQ 通过△ABC 的内心.B 组 高考题型专练1.)设D ,E ,F 分别为△ABC 的三边BC ,CA ,AB 的中点,则EB →+FC →=( ) A.BC →B.12AD →C.AD →D.12BC → 解析:设AB →=a ,AC →=b ,则EB →=-12b +a ,FC →=-12a +b ,从而EB →+FC →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12b +a +⎝ ⎛⎭⎪⎫-12a +b =12(a +b )=AD →,故选C. 答案:C2.对任意向量a ,b ,下列关系式中不恒成立的是( )A .|a ·b |≤|a ||b |B .|a -b |≤||a |-|b ||C .(a +b )2=|a +b |2D .(a +b )·(a -b )=a 2-b 2解析:对于A 选项,设向量a ,b 的夹角为θ,∵|a ·b |=|a ||b ||cos θ|≤|a ||b |,∴A 选项正确;对于B 选项,∵当向量a ,b 反向时,|a -b |≥||a |-|b ||,∴B 选项错误;对于C 选项,由向量的平方等于向量模的平方可知,C 选项正确;对于D 选项,根据向量的运算法则,可推导出(a +b )·(a -b )=a 2-b 2,故D 选项正确,综上选B.答案:B3.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:DE →=DB →+BE →=12AB →+23BC →=12AB →+23(BA →+AC →)=-16AB →+23AC →,所以λ1=-16,λ2=23,即λ1+λ2=12.答案:124.△ABC 是边长为2的等边三角形,已知向量a ,b 满足AB →=2a ,AC →=2a +b ,则下列结论中正确的是________.(写出所有正确结论的编号)①a 为单位向量;②b 为单位向量;③a ⊥b ;④b ∥BC →;⑤(4a +b )⊥BC →.解析:∵AB →=2a ,AC →=2a +b ,∴a =12AB →,b =BC →,又△ABC 是边长为2的等边三角形,∴|a |=1,|b |=2,故①正确,②错误,③错误;由b =BC →,知b ∥BC →,故④正确;∵4a +b =2AB →+BC →=AB →+AC →,∴(4a +b )·BC →=(AB →+AC →)·BC →=-2+2=0,∴(4a +b )⊥BC →,故⑤正确.答案为①④⑤.答案:①④⑤。

高中数学第二章平面向量2.2平面向量的线性运算2.2.3向量数乘运算及其几何意义课件新人教A版必修

高中数学第二章平面向量2.2平面向量的线性运算2.2.3向量数乘运算及其几何意义课件新人教A版必修

一级达标重点名校中学课件
2.本例(1)中,若点F为边AB的中点,设a=D→E,b=D→F,用a,b表示D→B. [解] 由题意ab==A12→A→BB--12AA→→DD,, 解得 AA→→BD==4323aa--2343bb,, 所以D→B=A→B-A→D=23a+23b.
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A,B,D三点共线.
(2)先用共线向量定理引入参数λ得
→ AP
=λ
→ AB
,再用向量减法的几何意义向
O→P=xO→A+yO→B变形,最后对比求x+y.
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(1)A,B,D
[(1)∵
→ AB
=e1+2e2,
B→D=
B→C+
→ CD
=-5e1+6e2+7e1-2e2=
2(e1+2e2)=2A→B.
A [对于①,b=-a,有a∥b; 对于②,b=-2a,有a∥b; 对于③,a=4b,有a∥b; 对于④,a与b不共线.]
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4.若|a|=5,b与a方向相反,且|b|=7,则a=________b. 【导学号:84352202】
-57 [由题意知a=-57b.]
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2.点C是线段AB靠近点B的三等分点,下列正确的是( )
A.A→B=3B→C
B.A→C=2B→C
C.A→C=12B→C
D.A→C=2C→B
D [由题意可知:A→B=-3B→C;A→C=-2B→C=2C→B.故只有D正确.]
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3.如图2-2-27,在平行四边形ABCD中,对角线AC 与BD交于点O,A→B+A→D=λA→O,则λFra bibliotek________.

高中数学必修4第二章:平面向量2.2平面向量的线性运算

高中数学必修4第二章:平面向量2.2平面向量的线性运算
知识回顾
向量的表示:AB或a
有向线段
向量
向量的大小 (长度、模)
向量的方向
单位向量 与零向量
相等向量与 平行向量 相反向量 (共线向量)
既有大小又有方向的量叫向量; 向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小。
新课导入
大三通之前,由 于大陆和台湾没有直 航,因此要从台湾去 上海探亲,乘飞机要 先从台北到香港,再 从香港到上海,这两 次位移之和是什么?
解:(1)OA OC OB;
(2)BC FE AD;
E
D
FO
C
(3)OA FE 0.
A
B
(1)向量加法交换律: a b b a
D
a
C
b
b a+b
A
a
B
(2)向量加法结合律:
(a+b)+c a (b c)
D
c
C
D
c
C
(a + b) + c
a+b
a + (b + c) b
b+c b
B
B
A
a
-c.
通法提炼 两个向量的减法可以转化为向量的加法来进行.例如, 作a-b,可以先作-b,然后作a+-b即可,也可以直接 用向量减法的三角形法则,把两向量的起点重合,则差向 量就是连接两个向量的终点,指向被减向量的终点的向量.
如图,已知不共线的两个非零向量a,b,求作向量a- b,b-a,-a-b.
2(2008安徽)若 AB (2,4), AC (1, 3),
则BC ( B )
A.(1,1) C.(3,7)
B.(-1,-1) D.(-2,-4)

高中数学 第二章 平面向量 2.2 平面向量的线性运算教学案数学教学案

高中数学 第二章 平面向量 2.2 平面向量的线性运算教学案数学教学案

2.2 平面向量的线性运算第1课时向量加法运算及其几何意义[核心必知]1.预习教材,问题导入根据以下提纲,预习教材P80~P83的内容,回答下列问题.(1)观察教材P80图2.2-1,思考:某对象从A点经B点到C 点,两次位移的结果是什么?与从A点直接到C点的位移有什么关系?提示:从A点经B点到C点,两次位移的结果是位移,与从A点直接到C点的位移相等.(2)观察教材P80“探究”的内容,思考:①力F对橡皮条产生的效果,与力F1与F2共同产生的效果相同吗?提示:产生的效果相同.②力F与力F1、F2有怎样的关系?提示:力F是F1与F2的合力.力F在以F1、F2为邻边的平行四边形的对角线上,并且大小等于平行四边形对角线的长.(3)数的加法启发我们,从运算的角度看,F可以认为是F1与F2的什么运算?提示:F可以认为是F1与F2的和,即位移、力的合成可看作向量的加法.2.归纳总结,核心必记(1)向量加法的定义求两个向量和的运算,叫做向量的加法.(2)向量加法的运算法则向量求和的法则三角形法则已知非零向量a、b,在平面内任取一点A,作=a,=b,则向量叫做a与b的和,记作a+b,即a+b=+=_.这种求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则.对于零向量与任一向量a的和有a+0=0+a=a.平行四边形法则以同一点O为起点的两个已知向量a、b为邻边作▱OACB,则以O为起点的对角线_就是a与b的和.我们把这种作向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则.①交换律:a+b=b+a;②结合律:a+b+c=(a+b)+c=a+(b+c).[问题思考](1)两个向量相加就是两个向量的模相加吗?提示:因为向量既有大小,又有方向,所以两个向量相加不是模的相加.两个向量相加应满足三角形法则或平行四边形法则.(2)当两非零向量a,b共线时,向量加法的平行四边形法则还能用吗?三角形法则呢?提示:平行四边形法则不能用,但三角形法则可用.(3)式子=0正确吗?[课前反思](1)向量加法的定义:;(2)求向量和的三角形法则:;(3)求向量和的平行四边形法则:;(4)向量加法的交换律:;(5)向量加法的结合律:.[思考1] 求作两个向量和的方法有哪些?提示:三角形法则和平行四边形法则.[思考2] 三角形法则和平行四边形法则的适用条件有什么不同?名师指津:(1)三角形法则适用于任意两个非零向量求和,平行四边形法则只适用于两个不共线的向量求和.(2)当两个向量不共线时,两个法则是一致的.如图所示, (平行四边形法则),(3)在使用三角形法则时,应注意“首尾连接”;在使用平行四边形法则时应注意范围的限制及和向量与两向量的起点相同.讲一讲1.(1)如图①,利用向量加法的三角形法则作出a+b;(2)如图②,利用向量加法的平行四边形法则作出a+b.[尝试解答] (1)如图ⓐ所示,设=a,∵a与b有公共点A,故过A点作=b,连接即为a+b.(2)如图ⓑ,设=a,过O点作=b,则以OA、OB为邻边作▱OACB,连接OC,则=a+b.应用三角形法则和平行四边形法则应注意的问题(1)三角形法则可以推广到n个向量求和,作图时要求“首尾相连”,即n个首尾相连的向量的和对应的向量是第一个向量的起点指向第n个向量的终点的向量.(2)平行四边形法则只适用于不共线的向量求和,作图时要求两个向量的起点重合.(3)求作三个或三个以上的向量的和时,用三角形法则更简单.练一练1.如图,已知a、b、c,求作向量a+b+c.解:作法:在平面内任取一点O,如图所示.作=a+b+c.[思考] 向量加法有哪些运算律?名师指津:向量加法的交换律:a+b=b+a;向量加法的结合律:(a+b)+c=a+(b+c).讲一讲2.化简下列各式:解决向量加法运算时应关注两点(1)可以利用向量的几何表示,画出图形进行化简或计算.(2)要灵活应用向量加法运算律,注意各向量的起、终点及向量起、终点字母的排列顺序,特别注意勿将0写成0.练一练2.如图,在△ABC中,O为重心,D、E、F分别是BC、AC、AB 的中点,化简下列三式:讲一讲3.在某地抗震救灾中,一架飞机从A地按北偏东35°的方向飞行800 km到达B地接到受伤人员,然后又从B地按南偏东55°的方向飞行800 km送往C地医院,求这架飞机飞行的路程及两次位移的和.[尝试解答] 如图所示,设分别表示飞机从A地按北偏东35°方向飞行800 km,从B地按南偏东55°的方向飞行800 km.则飞机飞行的路程指的是;两次飞行的位移的和指的是依题意,有=800+800=1 600 (km).又α=35°,β=55°,∠ABC=35°+55°=90°.=8002+8002=8002(km).其中∠BAC=45°,所以方向为北偏东35°+45°=80°.从而飞机飞行的路程是 1 600 km,两次飞行的位移和的大小为800 2 km,方向为北偏东80°.利用向量的加法解决实际应用题的三个步骤练一练3.轮船从A港沿东偏北30°方向行驶了40 km到达B处,再由B处沿正北方向行驶40 km到达C处,求此时轮船与A港的相对位置.解:如图所示,设分别是轮船的两次位移,则表示最终位移,且=+.∠CAD=60°,即此时轮船位于A港东偏北60°,且距离A港40 3 km处.——————————————[课堂归纳·感悟提升]———————————————1.本节课的重点是向量和的作法以及向量和的运算,难点是向量和的应用.2.要掌握向量加法的三个问题(1)求作向量的和,见讲1;(2)向量加法运算,见讲2;(3)向量加法的应用,见讲3.3.求作向量时应注意以下两点(1)利用三角形法则求和向量时,关键要抓住“首尾相接”,并且和向量是由第一个向量的起点指向最后一个向量的终点.(2)利用平行四边形法则求和向量时,应注意“共起点”.课下能力提升(十四)[学业水平达标练]题组1 求作向量的和1.如图,已知两个不共线的非零向量a,b,求作a+b.解:在平面内任取一点O,2.已知两非零向量a,b(如图所示)求作a+b.解:如图所示:在平面内任取一点O,作题组2 向量加法运算4.下列等式错误的是( )A.a+0=0+a=aA.2 5 B.45C.12 D.66.根据图示填空.解析:由三角形法则知7.已知正方形ABCD 的边长为1,=a ,=c ,=b ,则|a +b +c |为________.解析:|a +b +c |===2 2.答案:22 8.如图,O 为正六边形ABCDEF 的中心,根据图示计算: 解:(1)因为四边形OABC 是以OA ,OC 为邻边的平行四边形,OB 为其对角线,所以题组3 向量加法的应用 9.若a 等于“向东走8 km ”,b 等于“向北走8 km ”则|a +b |=________,a +b 的方向是________. 解析:如图所示,设=a ,=b ,则=a +b ,且△ABC 为等腰直角三角形,则||=8 2 km ,∠BAC =45°.答案:8 2 km 北偏东45°10.雨滴在下落一定时间后的运动是匀速的,无风时雨滴下落的速度是4.0 m/s ,现在有风,风使雨滴以433m/s 的速度水平向东移动,求雨滴着地时的速度和方向.解:如图,用表示雨滴下落的速度,表示风使雨滴水平向东的速度.以,为邻边作平行四边形OACB ,就是雨滴下落的实际速度. 在Rt △OAC 中,||=4,||=433,∴∠AOC =30°. 故雨滴着地时的速度大小是833m/s ,方向与垂直方向成30°角向东.[能力提升综合练]1.设a =,b 是任一非零向量,则在下列结论中,正确的为( )①a∥b ;②a +b =a ;③a +b =b ;④|a +b |<|a |+|b |;⑤|a +b |=|a |+|b |.A .①②B .①③C .①③⑤D .③④⑤解析:选C a ==0,∴①③⑤是正确的.2.已知D ,E ,F 分别是△ABC 的边AB ,BC ,CA 的中点,则下列等式中不正确的是( )解析:选D 由向量加法的平行四边形法则可知,3.如图,四边形ABCD 是梯形,AD ∥BC ,则=( )4.已知△ABC 的三个顶点A ,B ,C 及平面内一点P 满足,则下列结论中正确的是( )A .P 在△ABC 的内部B .P 在△ABC 的边AB 上C .P 在AB 边所在的直线上D .P P 在△ABC 的外部解析:选D ,根据平行四边形法则,如图,则点P 在△ABC 外.答案:6.若P 为△ABC 的外心,且,则∠ACB =________. 解析:∵,则四边形APBC 是平行四边形. 又P 为△ABC 的外心,因此∠ACB =120°.答案:120°7.在四边形ABCD 中,对角线AC 、BD 交于点O 且||==0,cos ∠DAB =12.求 又cos ∠DAB =12,∠DAB ∈(0,π), ∴∠ DAB =60°,∴△ABD 为正三角形.8.已知船在静水中的速度为20 m/min ,水流的速度为10 m/min ,如果船从岸边出发沿垂直于水流的航线到达对岸,求船行进的方向.解:作出图形,如图.船速v 船与岸的方向成α角,由图可知v 水+v 船=v 实际,结合已知条件,四边形ABCD 为平行四边形,在Rt△ACD中,=|v水|=10 m/min,∴α=60°,从而船与水流方向成120°的角.故船行进的方向是与水流的方向成120°的角.第2课时向量减法运算及其几何意义[核心必知]1.预习教材,问题导入根据以下提纲,预习教材P85~P86的内容,回答下列问题.(1)一个数x的相反数是什么?一个向量a有相反向量吗?若有,如何表示?提示:一个数x的相反数是-x.一个向量a有相反向量,记为-a.(2)任何一个数x与它相反数的和为0,那么向量a与它的相反向量的和是什么?提示:a+(-a)=0.(3)根据前一节所学的内容,你能作出向量a与b的差a-b 吗?提示:可以,先作-b,再按向量加法的平形四边形法则或三角形法则作出a+(-b)即可.2.归纳总结,核心必记(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;③a+(-a)=(-a)+a=0;④若a与b互为相反向量,则a=-b,b=-a,a+b=0.(2)向量的减法①定义:a-b=a+(-b),即减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量.②几何意义:以O为起点,作向量=a,=b,则_=a -b,如图所示,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.[问题思考](1)若两个非零向量a与b互为相反向量,则a与b应具备什么条件?提示:①长度相等;②方向相反.(2)相反向量与相反数一样吗?提示:不一样.相反数是两个数符号相反,绝对值相等,相反向量是指两个向量方向相反,模相等.(3)若a-b=c-d,则a+d=b+c成立吗?提示:成立.移项法则对向量的运算是成立的.[课前反思](1)相反向量的定义:;(2)向量减法的定义:;(3)向量减法的几何意义:.讲一讲(1)向量减法运算的常用方法(2)向量加减法化简的两种形式①首尾相连且为和;②起点相同且为差.做题时要注意观察是否有这两种形式,同时要注意逆向应用.练一练1.化简下列各式:[思考1] 已知两个非零向量a,b,如何作a-b?名师指津:求作两向量的差可以转化为两个向量的和,也可以直接用向量减法的三角形法则,即把两向量的始点重合,则差向量就是连接两个向量的终点,并指向被减向量.[思考2] a-b的几何意义是什么?名师指津:a-b的几何意义是:当向量a,b的始点相同时,从向量b的终点指向向量a的终点的向量.讲一讲2.(1)四边形ABCD中,若( )A.a-b+c B.b-(a+c)C.a+b+c D.b-a+c(2)如图,已知向量a,b,c不共线,求作向量a+b-c.[尝试解答] (1)=a+c-b.(2)法一:如图①所示,在平面内任取一点O,作=a,=b,则=a+b,再作=c,则=a+b-c.法二:如图②所示,在平面内任取一点O,作=a,=b,则=a+b,再作=c,连接OC,则=a+b-c.答案:(1)A求作两个向量的差向量的两种思路(1)可以转化为向量的加法来进行,如a-b,可以先作-b,然后作a+(-b)即可.(2)也可以直接用向量减法的三角形法则,即把两向量的起点重合,则差向量为连接两个向量的终点,指向被减向量的终点的向量.练一练2.如图,O为△ABC内一点,=a,=b,=c.求作:(1)b+c-a;(2)a-b-c.如图所示.(2)由a-b-c=a-(b+c),如图,作▱OBEC,连接OE,连接AE,则=a-(b+c)=a-b-c.讲一讲3.如图,解答下列各题:利用已知向量表示其他向量的一个关键及三点注意(1)一个关键一个关键是确定已知向量与被表示向量的转化渠道.(2)三点注意①注意相等向量、相反向量、共线向量以及构成三角形三向量之间的关系;②注意应用向量加法、减法的几何意义以及它们的运算律;③注意在封闭图形中利用多边形法则.练一练—————————————[课堂归纳·感悟提升]———————————————1.本节课的重点是相反向量、向量减法的运算以及利用已知向量表示未知向量,难点是利用已知向量表示未知向量.2.要掌握向量减法的三个问题(1)向量的减法运算,见讲1;(2)向量减法及其几何意义,见讲2;(3)利用已知向量表示未知向量,见讲3.3.掌握用已知向量表示某向量的基本步骤第一步:观察各向量的位置;第二步:寻找(或作)相应的平行四边形或三角形;第三步:运用法则找关系;第四步:化简结果.课下能力提升(十五)[学业水平达标练]题组1 向量的减法运算1.已知非零向量a与b同向,则a-b( )A.必定与a同向B.必定与b同向C.必定与a是平行向量D.与b不可能是平行向量解析:选C 若|a|>|b|,则a-b与a同向,若|a|<|b|,则a-b与-b同向,若|a|=|b|,则a-b=0,方向任意,且与任意向量共线.故A,B,D皆错,故选C.3.给出下面四个式子,其中结果为0的是( )A.①② B.①③C.①③④ D.②③题组2 向量减法及其几何意义4.若O,E,F是不共线的任意三点,则以下各式中成立的是( )解析:选B 由减法法则知B正确.A.[3,8] B.(3,8)C.[3,13] D.(3,13)6.如图,在正六边形ABCDEF中,=( )7.已知菱形ABCD边长都是2,求向量的模.题组3 利用已知向量表示未知向量8.如图,向量,则向量可以表示为( ) A.a+b-c B.a-b+cC.b-a+c D.b-a-c解析:选C =b-a+c.故选C.9.已知一点O到▱ABCD的3个顶点A,B,C的向量分别是a,b,c,则向量等于( )A.a+b+c B.a-b+cC.a+b-c D.a-b-c解析:选B 如图,点O到平行四边形ABCD的三个顶点A,B,C的向量分别是a,b,c,结合图形有=a-b+c.10.如图,已知ABCDEF是一正六边形,O是它的中心,其中=b,=c,则等于________.解析:=b-c.答案:b-c11.如图,在五边形ABCDE中,若四边形ACDE是平行四边形,且=a,=b,=c,试用a,b,c表示向量[能力提升综合练]1.有下列不等式或等式:①|a|-|b|<|a+b|<|a|+|b|;②|a|-|b|=|a+b|=|a|+|b|;③|a|-|b|=|a+b|<|a|+|b|;④|a|-|b|<|a+b|=|a|+|b|.其中,一定不成立的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.3解析:选A ①当a与b不共线时成立;②当a=b=0,或b =0,a≠0时成立;③当a与b共线,方向相反,且|a|≥|b|时成立;④当a与b共线,且方向相同时成立.2.如图,D,E,F分别是△ABC的边AB,BC,CA的中点,则( ) A.8 B.4 C.2 D.14.平面上有三点A,B,C,设若m,n 的长度恰好相等,则有( )A.A,B,C三点必在同一直线上B.△ABC必为等腰三角形且∠B为顶角C.△ABC必为直角三角形且∠B=90°D.△ABC必为等腰直角三角形解析:选C 由|m|=|n|,知A,B,C为一矩形的三顶点,且△ABC中∠B为直角.答案:6.设平面向量a1,a2,a3满足a1-a2+a3=0,如果平面向量b1,b2,b3满足|b i|=2|a i|,且a i顺时针旋转30°后与b i同向,其中i=1,2,3,则b1-b2+b3=________.解析:将a i顺时针旋转30°后得a i′,则a1′-a2′+a3′=0.又∵b i与a i′同向,且|b i|=2|a i|,∴b1-b2+b3=0.答案:07.设O是△ABC内一点,且,若以线段OA,OB为邻边作平行四边形,第四个顶点为D,再以OC,OD为邻边作平行四边形,其第四个顶点为H.试用a,b,c表示.解:由题意可知四边形OADB为平行四边形,又四边形ODHC为平行四边形,8.已知O为四边形ABCD所在平面外一点,且向量、满足等式.作图并观察四边形ABCD的形状,并证明.解:通过作图(如图)可以发现四边形ABCD为平行四边形.证明如下:∵,∴,∴,∴AB綊DC,∴四边形ABCD为平行四边形.第3课时向量数乘运算及其几何意义[核心必知]1.预习教材,问题导入根据以下提纲,预习教材P 87~P 90的内容,回答下列问题.(1)已知非零向量a ,根据向量的加法,作出a +a +a 和(-a )+(-a )+(-a ),你认为它们与a 有什么关系?提示:a +a +a =3a 的长度是a 长度的3倍,且方向相同;(-a )+(-a )+(-a )=-3a 的长度是a 长度的3倍,且方向相反.(2)λa 与a (λ≠0,a ≠0)的方向、长度之间有什么关系? 提示:当λ>0时,λa 与a 方向相同;当λ<0时,λa 与a 方向相反,且λa 的长度是a 长度的|λ|倍.(3)若a =λb ,则a 与b 共线吗?提示:共线.2.归纳总结,核心必记(1)向量数乘运算一般地,我们规定实数λ与向量a 的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作λa ,它的长度与方向规定如下:①|λa |=|λ||a |;②λa (a ≠0)的方向⎩⎪⎨⎪⎧当λ>0时,与a 方向相同,当λ<0时,与a 方向相反W. 特别地,当λ=0或a =0时,0a =0或λ0=0.(2)向量数乘的运算律设λ,μ为实数,则①λ(μa)=(λμ)a;②(λ+μ)a=λa+μa;③λ(a+b)=λa+λb.特别地,(-λ)a=-(λa)=λ(-a),λ(a-b)=λa-λb.(3)共线向量定理向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b=λa.(4)向量的线性运算向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算.对于任意向量a、b,以及任意实数λ、μ1、μ2,恒有λ(μ1a±μ2b)=λμ1a±λμ2b.[问题思考](1)向量与实数可以求积,那么向量和实数可以进行加减运算吗?提示:不可以,向量与实数不能进行加减运算,如λ+a,λ-2b无法运算.(2)数乘向量与实数的乘积等同吗?提示:不等同.数乘向量的结果仍然是一个向量,既有大小又有方向.实数相乘运算的结果是一个实数,只有大小没有方向.(3)λ=0时,λa=0;a=0时,λa=0,这两种说法正确吗?提示:不正确,λa=0中的“0”应写为“0”.[课前反思](1)向量数乘的概念:;(2)向量数乘的运算律:;(3)共线向量定理:;(4)向量的线性运算:.[思考] 向量的线性运算与代数多项式的运算有什么类似之处?名师指津:向量的线性运算类似于多项式的运算,具有实数与多个向量和的乘积形式,计算时应先去括号.共线向量可以“合并同类项”“提取公因式”,这里的“同类项”“公因式”是指向量,实数看作是向量的系数.讲一讲1.化简下列各式:(1)3(6a +b )-9⎝⎛⎭⎪⎫a +13b ;(2)12⎣⎢⎡⎦⎥⎤(3a +2b )-⎝ ⎛⎭⎪⎫a +12b -2⎝ ⎛⎭⎪⎫12a +38b ; (3)2(5a -4b +c )-3(a -3b +c )-7a .[尝试解答] (1)原式=18a +3b -9a -3b =9a .(2)原式=12⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +32b -a -34b =a +34b -a -34b =0. (3)原式=10a -8b +2c -3a +9b -3c -7a =b -c .向量数乘运算的方法(1)向量的数乘运算类似于多项式的代数运算,实数运算中的去括号、移项、合并同类项、提取公因式等变形手段在数与向量的乘积中同样适用,但是这里的“同类项”“公因式”指向量,实数看作是向量的系数.(2)向量也可以通过列方程来解,把所求向量当作未知数,利用解代数方程的方法求解,同时在运算过程中要多注意观察,恰当运用运算律,简化运算.练一练1.设向量a =3i +2j ,b =2i -j ,求⎝ ⎛⎭⎪⎫13a -b -⎝⎛⎭⎪⎫a -23b +(2b -a ).解:原式=13a -b -a +23b +2b -a=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-1-1a +⎝⎛⎭⎪⎫-1+23+2b =-53a +53b =-53(3i +2j )+53(2i -j ) =⎝ ⎛⎭⎪⎫-5+103i +⎝⎛⎭⎪⎫-103-53j =-53i -5j . 讲一讲2.已知在▱ABCD 中,M ,N 分别是DC ,BC 的中点.若,试用e 1,e 2表示[尝试解答] ∵M ,N 分别是DC ,BC 的中点,∴MN 綊12BD . 用已知向量表示未知向量的方法用图形中的已知向量表示所求向量,应结合已知和所求,联想相关的法则和几何图形的有关定理,将所求向量反复分解,直到全部可以用已知向量表示,其实质是向量线性运算的反复应用.练一练2.如图所示,四边形OADB 是以向量OA ―→=a ,OB ―→=b 为邻边的平行四边形.又BM =13BC ,CN =13CD ,试用a ,b 表示 [思考1] 如何证明向量a 与b 共线?名师指津:要证向量a 与b 共线,只需证明存在实数λ,使得b =λa (a ≠0)即可.[思考2] 如何证明A ,B ,C 三点在同一条直线上?名师指津:讲一讲3.(1)已知e 1,e2是两个不共线的向量,若=2e1-8e2,=e1+3e2,=2e1-e2,求证:A,B,D三点共线.(2)已知A,B,P三点共线,O为直线外任意一点,若求x+y的值.∵AB与BD有交点B,∴A,B,D三点共线.(2)由于A,B,P三点共线,所以向量在同一直线上,由向量共线定理可知,必定存在实数λ使故x=1-λ,y=λ,即x+y=1.用向量共线的条件证明两条直线平行或重合的思路(1)若b=λa(a≠0),且b与a所在的直线无公共点,则这两条直线平行;(2)若b=λa(a≠0),且b与a所在的直线有公共点,则这两条直线重合.例如,若向量,则共线,又有公共点A,从而A,B,C三点共线,这是证明三点共线的重要方法.练一练3.如图所示,已知D,E分别为△ABC的边AB,AC的中点,延长CD到M使DM=CD,延长BE至N使BE=EN,求证:M,A,N 三点共线.证明:∵D为MC的中点,且D为AB的中点,∴M,A,N三点共线.—————————————[课堂归纳·感悟提升]——————————————1.本节课的重点是向量的数乘运算及共线向量定理,难点是共线向量定理的应用.2.掌握与向量数乘运算有关的三个问题(1)向量的线性运算,见讲1;(2)用已知向量表示未知向量,见讲2;(3)共线向量定理及应用,见讲3.3.本节课的易错点当A、B、C、D四点共线时,共线;反之不一定成立.4.要掌握用已知向量表示其他向量的两种方法(1)直接法.(2)方程法.当直接表示比较困难时,可以首先利用三角形法则和平行四边形法则建立关于所求向量和已知向量的等量关系,然后解关于所求向量的方程.5.注意以下结论的运用(1)以AB,AD为邻边作▱ABCD,且则对角线所对应的向量=a+b,=a-b.课下能力提升(十六)[学业水平达标练]题组1 向量的线性运算1.13⎣⎢⎡⎦⎥⎤12(2a +8b )-(4a -2b )等于( ) A .2a -b B .2b -aC .b -aD .a -b解析:选B 原式=16(2a +8b )-13(4a -2b )=13a +43b -43a +23b =-a +2b =2b -a .2.已知m ,n 是实数,a ,b 是向量,则下列命题中正确的为( ) ①m (a -b )=m a -m b ;②(m -n )a =m a -n a ;③若m a =m b ,则a =b ;④若m a =n a ,则m =n .A .①④B .①②C .①③D .③④解析:选B ①和②属于数乘对向量与实数的分配律,正确;③中,若m =0,则不能推出a =b ,错误;④中,若a =0,则m ,n 没有关系,错误.题组2 用已知向量表示未知向量A .r =-12p +32q B .r =-p +2qC .r =32p -12q D .r =-q +2p=-12p +32q .4.在△ABC 中,点P 是AB 上一点,且则t 的值为( )A.13B.23C.12D.535.如图所示,在▱ABCD 中,=a ,=b ,AN =3NC ,M 为BC 的中点,则=________.(用a ,b 表示)=12b -14(a +b )=14b -14a =14(b -a ). 答案:14(b -a ) 6.如图所示,已知▱ABCD 的边BC 、CD 的中点分别为K 、L,且=e 1,=e 2,试用e 1,e 2表示⎩⎪⎨⎪⎧-y +12x =e 1, ①x -12y =e 2. ②-2×②+①得12x -2x =e 1-2e 2, 解得x =23(2e 2-e 1),即=23(2e 2-e 1)=43e 2-23e 1, 同理得y =23(-2e 1+e 2), 即=-43e 1+23e 2.题组3 共线向量定理的应用7.对于向量a ,b 有下列表示:①a =2e ,b =-2e ;②a =e 1-e 2,b =-2e 1+2e 2;③a =4e 1-25e 2,b =e 1-110e 2; ④a =e 1+e 2,b =2e 1-2e 2.其中,向量a ,b 一定共线的有( )A .①②③B .②③④C .①③④D .①②③④解析:选A 对于①,a =-b ;对于②,a =-12b ;对于③,a =4b ;对于④,若a =λb (λ≠0),则e 1+e 2=λ(2e 1-2e 2),即(1-2λ)e 1+(1+2λ)e 2=0,所以1-2λ=1+2λ=0,矛盾,故④中a 与b 不共线.8.已知向量a ,b ,且=7a -2b ,则一定共线的三点是( )A .A ,B ,D B .A ,B ,CC .B ,C ,D D .A ,C ,D解析:选A=(-5a +6b )+(7a -2b )=2a +4b =2,所以A ,B ,D 三点共线.9.已知e 1,e 2是两个不共线的向量,而a =k 2e 1+⎝⎛⎭⎪⎫1-52k e 2与b =2e 1+3e 2是两个共线向量,则实数k =________.解析:由题设知k 22=1-52k 3, 所以3k 2+5k -2=0,解得k =-2或13. 答案:-2或1310.如图,在△ABC 中,D ,F 分别是BC ,AC 的中点,AE =23AD ,=a ,=b .(1)用a ,b 分别表示向量(2)求证:B ,E ,F 三点共线.[能力提升综合练]2.已知向量a ,b 是两个非零向量,在下列四个条件中,一定可以使a ,b 共线的是( )①2a -3b =4e 且a +2b =-2e ;②存在相异实数λ,μ,使λa -μb =0;③x a +y b =0(其中实数x ,y 满足x +y =0);④已知梯形ABCD ,其中A .①②B .①③C .②D .③④解析:选A 由2a -3b =-2(a +2b )得到b =-4a ,故①可以;λa -μb =0,λa =μb ,故②可以;x =y =0,有x a +y b =0,但b 与a 不一定共线,故③不可以;梯形ABCD 中,没有说明哪组对边平行,故④不可以.解析:选B 如图,在△ABC 中,以BM ,CM 为邻边作平行四边形MBDC ,依据平行四边形法则可得两向量有公共点M ,则A ,M ,D 三点共线,设BC ∩MD =E ,结合MD 是平行四边形MBDC 的对角线可知,AE 是△ABC 的中线,同理可证BM ,CM 也在△ABC 的中线上,即M 是△ABC 的重心.以AB 、AC 为邻边作平行四边形ABFC ,依据向量加法的平行四边形法则可得4.如图所示,两射线OA 与OB 交于O ,则下列选项中哪些向量的终点落在阴影区域内(不含边界)( )A .①②B .①②④C .①②③D .③④到λx +(1-x )λ=λ>1;注意到1+2=3>1,34+13>34+14=1,12+13=56<1,34+15=1920<1,故选A. 答案:236.已知两个不共线向量e 1,e 2,且=e 1+λe 2,=3e 1+4e 2,=2e 1-7e 2,若A ,B ,D 三点共线,则λ的值为________.又=e 1+λe 2,且A ,B ,D 三点共线,所以存在实数μ,即e 1+λe 2=μ(5e 1-3e 2),又e 1,e 2不共线,所以⎩⎪⎨⎪⎧5μ=1,-3μ=λ,则λ=-35. 答案:-357.如图,已知在平行四边形ABCD 中,AH =HD ,BF =MC =14BC ,设=a ,=b ,试用a ,b 分别表示解:∵ABCD 是平行四边形,BF =MC =14BC , ∴FM =BC -BF -MC =12BC . ∴FM =12BC =12AD =AH . ∴FM 綊AH .∴四边形AHMF 也是平行四边形.8.已知O ,A ,M ,B 为平面上四点, (λ∈R ,λ≠0且λ≠1).(1)求证:A ,B ,M 三点共线;(2)若点B在线段AM上,求实数λ的范围.。

考点30平面向量的概念及线性运算(3种核心题型)(学生版) 2025年高考数学大一轮复习(新高考版)

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考点30平面向量的概念及线性运算(3种核心题型+基础保分练+综合提升练+拓展冲刺练)【考试提醒】1.理解平面向量的意义、几何表示及向量相等的含义.2.掌握向量的加法、减法运算,并理解其几何意义及向量共线的含义.3.了解向量线性运算的性质及其几何意义.【知识点】1.向量的有关概念(1)向量:既有大小又有 的量叫做向量,向量的大小称为向量的.(2)零向量:长度为的向量,记作.(3)单位向量:长度等于 长度的向量.(4)平行向量:方向相同或 的非零向量,也叫做共线向量,规定:零向量与任意向量.(5)相等向量:长度相等且方向 的向量.(6)相反向量:长度相等且方向 的向量.2.向量的线性运算向量运算法则(或几何意义)运算律加法交换律:a +b = ;结合律:(a +b )+c =________减法a -b =a +(-b )数乘|λa |=,当λ>0时,λa 的方向与a 的方向;当λ<0时,λa 的方向与a 的方向 ;当λ=0时,λa =λ(μa )= ;(λ+μ)a = ;λ(a +b )=3.向量共线定理向量a (a ≠0)与b 共线的充要条件是:存在唯一一个实数λ,使 .常用结论1.一般地,首尾顺次相接的多个向量的和等于从第一个向量起点指向最后一个向量终点的向量,即A 1A 2—→ +A 2A 3—→ +A 3A 4—→ +…+A n -1A n ———→ =A 1A n —→,特别地,一个封闭图形,首尾连接而成的向量和为零向量.2.若F 为线段AB 的中点,O 为平面内任意一点,则OF → =12(OA → +OB → ).3.若A ,B ,C 是平面内不共线的三点,则PA → +PB → +PC → =0⇔P 为△ABC 的重心,AP → =13(AB → +AC → ).4.对于任意两个向量a ,b ,都有||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |.【核心题型】题型一 平面向量的基本概念平行向量有关概念的四个关注点(1)非零向量的平行具有传递性.(2)共线向量即为平行向量,它们均与起点无关.(3)向量可以平移,平移后的向量与原向量是相等向量.(4)a|a |是与a 同方向的单位向量.【例题1】(2024·湖南永州·三模)在ABC V 中,120ACB Ð=o,3AC uuu r =,4BC =uuu r,0DC DB ×=uuu r uuu r,则AB AD +uuu r uuu r 的最小值为( )A .2B .4C .1D 2【变式1】(2023·北京大兴·三模)设a r ,b r 是非零向量,“a a bb =r r rr ”是“a b =r r”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【变式2】(2022·江苏·三模)已知向量()6,2a =r ,与a r共线且方向相反的单位向量b =r.【变式3】(2022·上海虹口·二模)已知向量a r ,b r满足2a =r ,1b =r ,a +r ,则a b -=r r.题型二 平面向量的线性运算平面向量线性运算的常见类型及解题策略(1)向量求和用平行四边形法则或三角形法则;求差用向量减法的几何意义.(2)求参数问题可以通过向量的运算将向量表示出来,进行比较,求参数的值.命题点1 向量加、减法的几何意义【例题2】(2024·福建福州·三模)已知线段AB 是圆O 的一条长为2的弦,则AO AB ×=uuu r uuu r( )A .1B .2C .3D .4【变式1】(2024·河南三门峡·模拟预测)在ABC V 中,3,4AN NC BP PN ==uuu r uuu r uuu r uuu r ,则AP =uuu r ( )A .1355AB CA+uuur uuu r B .3455AB CA-uuur uuu r C .3155AB CA-uuur uuu r D .1355AB CA-uuur uuu r 【变式2】(2023·四川乐山·一模)已知正六边形ABCDEF 边长为2,MN 是正六边形ABCDEF 的外接圆的一条动弦,2MN =,P 为正六边形ABCDEF 边上的动点,则PM PN ×uuuu r uuu r的最小值为 .【变式3】(2023·上海金山·二模)已知a r 、b r 、c r 、d ur 都是平面向量,且|||2||5|1a a b a c =-=-=r r r r r ,若,4a d p =r u r ,则||||b dcd -+-r u r r u r的最小值为.命题点2 向量的线性运算【例题3】(2023·河北·模拟预测)在平行四边形ABCD 中,已知24==A D A B ,且4AB BC ×=-uuu r uuu r ,则向量AB uuu r与AC uuu r 的夹角的余弦值为( )A .12-B .0C .12D 【变式1】(2024·安徽·模拟预测)已知O 为等边ABC V 的中心,若3,2OA a AB b ==uuu r uuu r r r,则AC =uuu r.(用,a b r r 表示)【变式2】(2024·黑龙江哈尔滨·二模)已知不共线的三个单位向量,,a b c r r r 满足0,a b c a l ++=r r r r r 与b r 的夹角为π3,则实数l =.【变式3】(2024·江苏扬州·模拟预测)记ABC V 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若()()3a b c a b c +++-=,且ABC V (1)求角C ;(2)若2AD DB =uuu r uuu r,求CD 的最小值.命题点3 根据向量线性运算求参数【例题4】(2024·江苏·二模)已知非零向量π(cos 2,sin())4a a a =+r ,π(sin(4b a =+r ,若//a b r r ,则sin 2a =( )A .1-B C .45D .35【变式1】(2024·浙江杭州·三模)已知不共线的平面向量a r ,b r满足()()2a b a b l l ++∥r r r r ,则正数l =( )A .1B C D .2【变式2】(2024·上海·三模)设平面向量()sin ,1a q =r ,(cos b q =r ,若a r ,b r 不能组成平面上的一个基底,则tan q = .【变式3】(2023·四川南充·一模)在ABC V 中,设角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知向量),sin m A A =r,()1,1n =-r ,且m n ∥r r.(1)求角A 的大小;(2)若a =sin sin 0a B c A -=,求ABC V 的面积.题型三 共线定理及其应用利用共线向量定理解题的策略(1)a ∥b ⇔a =λb (b ≠0)是判断两个向量共线的主要依据.(2)若a 与b 不共线且λa =μb ,则λ=μ=0.(3)若OA → =λOB → +μOC → (λ,μ为常数),则A ,B ,C 三点共线的充要条件是λ+μ=1.【例题5】(2024·全国·模拟预测)已知平面上点O ,A ,B 满足2OA OB ==uuu r uuu r ,且||OA OB OA +=uuu r uuu r uuu r ,点C 满足OC OB -=uuu r uuu rP 满足()1OP tOA t OC =+-uuu r uuu r uuu r ,则OP uuu r 的最小值为( )A B C .1D .1【变式1】(2024·浙江·模拟预测)已知向量1e u r ,2e u ur 是平面上两个不共线的单位向量,且122AB e e =+u r uuu r u u r ,1232BC e e =-+uuur u r u u r ,1236DA e e =-uuu r u r u u r ,则( )A .、、ABC 三点共线B .A BD 、、三点共线C .A C D 、、三点共线D .B C D 、、三点共线【变式2】(2024·上海松江·二模)已知正三角形ABC 的边长为2,点D 满足CD mCA nCB =+uuu r uuu r uuu r,且0m >,0n >,21m n +=,则||CD uuu r 的取值范围是 .【变式3】(2022·江苏盐城·模拟预测)如图,已知正方形ABCD 的边长为2,过中心O 的直线l 与两边AB ,CD 分别交于点M ,N .(1)若Q 是BC 的中点,求QM QN ×uuuu r uuu r的取值范围;(2)若P 是平面上一点,且满足2(1)OP OB OC l l =+-uuu r uuu r uuu r ,求PM PN ×uuuu r uuu r的最小值.【课后强化】【基础保分练】一、单选题1.(2024·全国·模拟预测)已知平面向量a r ,b r ,则“//a b rr ”是“存在R l Î,使得a b l =r r ”的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件2.(2023·贵州黔东南·三模)在△ABC 中,已知4AB =,M 为线段AB 的中点,3CM =,若2CN NM=uuu r uuuu r,则NA NB ×=uuu r uuu r ( )A .92-B .3-C .D .3.(2024·广东深圳·模拟预测)已知点()2,6A ,()2,3B --,()0,1C ,7,62D æöç÷èø,则与向量2AB CD +uuu r uuu r同方向的单位向量为( )A .B .C .D .43,55æö-ç÷èø4.(2024·山西朔州·一模)已知)2,a b ==r r,且a b ^r r ,则2a b -=r r ( )A .B .C .4D .二、多选题5.(2024·辽宁·二模)ABC V 的重心为点G ,点O ,P 是ABC V 所在平面内两个不同的点,满足OP OA OB OC =++uuu r uuu r uuu r uuu r,则( )A .,,O P G 三点共线B .2OP OG =uuu r uuu rC .2OP AP BP CP =++uuu r uuu r uuu r uuu rD .点P 在ABC V 的内部6.(2024·浙江宁波·二模)若平面向量,,a b c r r r 满足1,1,3a b c ===r r r 且a c b c ×=×r r r r ,则( )A .a b c ++r r r的最小值为2B .a b c ++r r r的最大值为5C .a b c -+r r r 的最小值为2D .a b c -+r r r的最大值为三、填空题7.(2023·重庆·一模)在PAB V 中,4,3AB APB p=Ð=,点Q 满足2()QP AQ BQ =+uuu r uuu r uuu r ,则QA QB×uuu r uuu r的最大值为.8.(2023·云南大理·模拟预测)若a b =r r ,8a b +=r r ,6a b -=r r ,则a r 在b r上投影向量的模为.9.(2023·陕西西安·模拟预测)若平面四边形ABCD 满足0AB CD +=uuu r uuu r r,()0AB AD AC -×=uuu r uuu r uuu r ,则该四边形一定是 .四、解答题10.(2024·山西朔州·一模)已知ABC V 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,向量()(),,sin sin ,sin sin m a b c n A C A B =+=--r r ,且//m n r r .(1)求B ;(2)求222b a c+的最小值.11.(2024·四川·模拟预测)已知ABC V 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且cos 2cos B a bC c-=.(1)求角C ;(2)若4AB AC +=uuu r uuu r,求ABC V 面积的最大值.【综合提升练】一、单选题1.(2023·四川南充·一模)已知正方形ABCD 的边长为1,则AB BC CA +-=uuu r uuu r uuu r ( )A .0B C .D .42.(2024·全国·模拟预测)已知向量()4,a m =r ,()2,2b m =-r ,则“4m =”是“a r 与b r共线”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.(2024·安徽马鞍山·三模)已知平面向量1e u r ,2e u u r 不共线,12(21)2a k e e =-+r u r u u r ,12b e e =-r u r ur ,且//a b r r,则k =( )A .12-B .0C .1D .324.(2024·四川遂宁·模拟预测)在ABC V 中,点F 为线段BC 上任一点(不含端点),若()20,0AF xAB y AC x y =+>>uuu r uuu r uuu r ,则12x y+的最小值为( )A .3B .4C .8D .95.(2023·四川南充·一模)已知正方形ABCD 的边长为1,则AB BC CA +-=uuu r uuu r uuu r ( )A .0B C .2D .6.(23-24高三下·山东菏泽·阶段练习)已知向量a r ,b r,满足a b a b ==-r r r r ,则()·a a b +=r r r ( )A .212a r B .212b rC .()212a b +r r D .()212a b -r r7.(23-24高三上·全国·阶段练习)设平面向量(1,3)a =r ,||2b =r ,且||a b -=rr ,则()()2·a b a b +-r rr r =( )A .1B .14C D8.(2024·上海杨浦·二模)平面上的向量a r 、b r 满足:3a =r,4b =r ,a b ^r r .定义该平面上的向量集合{|||||,}A x x a x b x a x b =+<+×>×r rr r r r r r r .给出如下两个结论:①对任意c A Îr ,存在该平面的向量d A Îu r ,满足0.5c d -=rr ②对任意c A Îr ,存在该平面向量d A Ïu r ,满足0.5c d -=rr 则下面判断正确的为( )A .①正确,②错误B .①错误,②正确C .①正确,②正确D .①错误,②错误二、多选题9.(2023·海南海口·模拟预测)下列命题为真命题的是( )A .一组数据22 ,20 ,17 ,15,13,11,9,8,8,7 的第90百分位数是21B .若等差数列{}n a 满足x y p q a a a a +=+(x 、y 、p 、*N )q Î,则x y p q +=+C .非零平面向量a r 、b r 、c r 满足//a b r r ,//b c r r,则//a cr r D .在ABC V 中,“AB AC >”与“cos cos C B <”互为充要条件10.(2024·全国·模拟预测)设,a b r r是两个非零向量,下列命题正确的是( )A .若0a b ×=r r,则//a b r r B .若a b a b ×=×r r r r ,则//a br r C .若a b ^r r,则()2a b a b×=×r r r r D .若a b a b +=-r r r r ,则a b^r r11.(2022·辽宁·模拟预测)“圆幂定理”是平面几何中关于圆的一个重要定理,它包含三个结论,其中一个是相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等.如图,已知圆O 的半径为2,点P 是圆O 内的定点,且OP =,弦AC 、BD 均过点P ,则下列说法正确的是( )A .PA PC ×uu u r uuu r为定值B .OA OC ×uuu r uuu r的取值范围是[]2,0-C .当AC BD ^时,AB CD ×uuu r uuu r为定值D .AC BD ×uuu r uuu r 的最大值为12三、填空题12.(2024·天津·一模)已知平行四边形ABCD 的面积为23πBAD Ð=,且2BE EC =uuu r uuu r .若F 为线段DE 上的动点,且56AF AB AD l =+uuu r uuu r uuu r,则实数l 的值为 ;AF uuu r 的最小值为 .13.(2023·河南·模拟预测)已知向量()1cos ,sin e a a =u r ,()2cos ,sin e b b =u u r ,()0,1m =u r ,若12e e m +=u r u u r u r ,则12e e ×=u r u u r.14.(2024·青海西宁·二模)若向量,a b r r 不共线,且()()//xa b a yb ++r r r r,则xy 的值为 .四、解答题15.(2024·吉林延边·一模)已知ABC V 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,sin sin sin A B c aC b a +-=-.(1)求B ;(2)若点D 在AC 上,且2AD BD DC ==,求ac.16.(2024·浙江温州·模拟预测)ABC V 的角,,A B C 对应边是 a ,b ,c ,三角形的重心是 O .已知3,4,5OA OB OC ===.(1)求 a 的长.(2)求ABC V 的面积.17.(2023·湖南·模拟预测)在ABC V 中,角,,A B C 所对的边分别为,,,a b c ABC V 的面积为πsin 3A A æö-ç÷èø.(1)求C 的大小.(2)点D 满足AD CA =uuu r uuu r.若c =,a b .18.(2023·四川成都·三模)在锐角ABC V 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且6a =,()2sin 2sin()A C b B C +++=(1)求角B 的大小;(2)若3AC DC =uuu r uuu r ,BD =c 的值.19.(2024·山东青岛·一模)已知O 为坐标原点,点W 为O e :224x y +=和M e 的公共点,0OM OW ×=uuuu r uuuu r ,M e 与直线20x +=相切,记动点M 的轨迹为C .(1)求C 的方程;(2)若0n m >>,直线1:0l x y m --=与C 交于点A ,B ,直线2:0l x y n --=与C 交于点A ¢,B ¢,点A ,A ¢在第一象限,记直线AA ¢与BB ¢的交点为G ,直线AB ¢与BA ¢的交点为H ,线段AB 的中点为E .①证明:G ,E ,H 三点共线;②若()217m n ++=,过点H 作1l 的平行线,分别交线段AA ¢,BB ¢于点T ,T ¢,求四边形GTET ¢面积的最大值.【拓展冲刺练】一、单选题1.(2024·黑龙江·模拟预测)已知在梯形ABCD 中,//AB CD 且满足2AB DC =uuu r uuur,E 为AC 中点,F 为线段AB 上靠近点B 的三等分点,设AB a =uuu r r ,AD b uuu r r =,则EF =uuu r ( ).A .2132a b -r r B .3146a b -r r C .51122a b -r r D .1126a b -r r 2.(2024·北京西城·二模)已知向量a r ,b r 满足()4,3a =r ,()210,5a b -=-r r ,则( )A .0a b +=r r r B .0a b ×=r r C .a b >r r D .a br r ∥3.(2024·全国·二模)点,O P 是ABC V 所在平面内两个不同的点,满足OP OA OB OC =++uuu r uuu r uuu r uuu r ,则直线OP 经过ABC V 的( )A .重心B .外心C .内心D .垂心4.(2024·浙江宁波·模拟预测)已知ABC V 是边长为1的正三角形,1,3AN NC P =uuu r uuu r 是BN 上一点且29AP mAB AC =+uuu r uuu r uuu r ,则AP AB ×=uuu r uuu r ( )A .29B .19C .23D .1二、多选题5.(2024·福建厦门·三模)已知等边ABC V 的边长为4,点D ,E 满足2BD DA =uuu r uuu r ,BE EC =uuu r uuu r ,AE 与CD 交于点O ,则( )A .2133CD CA CB =+uuu r uuu r uuu r B .8BO BC ×=uuu r uuu rC .2CO OD =uuu r uuu r D .||OA OB OC ++=uuu r uuu r uuu r 6.(2024·安徽淮北·一模)如图,边长为2的正六边形ABCDEF ,点P 是DEF V 内部(包括边界)的动点,AP xAB y AD =+uuu r uuu r uuu r ,x ,y ÎR .( )A .0AD BE CF -+=uuu r uuu r uuu r rB .存在点P ,使x y=C .若34y =,则点P 的轨迹长度为2D .AP AB ×uuu r uuu r 的最小值为2-三、填空题7.(2024·山西太原·三模)赵爽是我国古代数学家、天文学家,大约在公元222年,赵爽为《周髀算经》一书作序时,介绍了 “勾股圆方图”,亦称“赵爽弦图” (以直角三角形的斜边为边得到的正方形). 类比 “赵爽弦图”,构造如图所示的图形,它是由三个全等的三角形与中间的一个小等边三角形拼成的一个大等边三角形,且DF AF =,点P 在AB 上,2BP AP =,点Q 在DEF V 内 (含边界)一点,若PQ PD PA l =+uuu r uuu r uuu r ,则l 的最大值为 .8.(2022·辽宁鞍山·模拟预测)点P 在椭圆2214x y +=上,P 不在坐标轴上,()2,0A ,()2,1C ,()10,1B ,()20,1B -,直线1B P 与2x =交于点T ,直线2B P 与x 轴交于点S ,设OS OA l ®®=,AT AC m ®®=,则l m +的值为 .9.(2023·四川乐山·一模)已知正方形ABCD 边长为MN 是正方形ABCD 的外接圆的一条动弦,2MN =,P 为正方形ABCD 边上的动点,则MP PN ×uuu r uuu r 的最大值为 .四、解答题10.(2023·江西·模拟预测)在ABC V 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知M为BC 边的中点,()2a ab AM CB -×=uuuu r uuu r .(1)求角C 的大小;(2)若ABC V 的面积为ABC V 周长的最小值.11.(2023·河北·模拟预测)如图,D 为ABC V 内部一点,DE BC ^于E ,AB AD =.请从下面①②③中选取两个作为条件,证明另一个成立.①3CE EB =uuu r uuu r ;②())sin sin sin B C B C +=-;③2AD DE AE DE AD AD DE +=×.。

高中数学第二章平面向量2.3.2平面向量的正交分解及坐标表示2.3.3平面向量的坐标运算课件3新人教A版必修4

高中数学第二章平面向量2.3.2平面向量的正交分解及坐标表示2.3.3平面向量的坐标运算课件3新人教A版必修4
1 (4,2),所以 2
=(2,1).
(2)设点A(x,y),则x= | OA | cos 60=4 3cos 60=2 3,
y= OA sin 60=4 3sin 60=6, 即 A 2 3,6 , 所以


OA= 2 3,6 .


【方法技巧】平面向量坐标运算的技巧 (1)若已知向量的坐标,则直接应用两个向量和、差及向量数乘的运算法则进 行. (2)若已知有向线段两端点的坐标,则可先求出向量的坐标,然后再进行向量的 坐标运算. (3)向量的线性坐标运算可完全类比数的运算进行.
(x1+x2,y1+y2); ①a+b= _______________ (x1-x2,y1-y2) ; ②a-b= _____________ (λx1,λy1) ③λa= ____________.
(2)重要结论:已知向量 y2),则 的起点A(x1,y1),终点B(x2,
(x2-x1,y2-y1) = _____________.
=(x-5,2-y+2)=(4,6),解得x=9,
2.已知四边形ABCD为平行四边形,O为对角线AC,BD的交点, =(3,7), =(-2,1).求 的坐标.
【解析】因为 DB AB -AD =(-2,1)-(3,7)=(-5,-6),
1 5 所以 OB DB (- ,-3). 2 2
(2)定义坐标:对于平面内的一个向量a,由平面向量基本定理 (x_______ ,y) xi+yj 则有序数对 知,有且只有一对实数x,y,使得a=_____. 叫做向量a的坐标. (3)特殊向量的坐标:i=(1,0),j=(0,1),0=(0,0).
3.平面向量的坐标运算

2019-2020学年高中数学人教B版必修4教学案:第二章 2.2 向量的分解与向量的坐标运算 Word版含答案

2019-2020学年高中数学人教B版必修4教学案:第二章 2.2 向量的分解与向量的坐标运算 Word版含答案

2.2.1 平面向量基本定理预习课本P96~98,思考并完成以下问题 (1)平面向量基本定理的内容是什么?(2)如何定义平面向量基底?(3)直线的向量参数方程式是什么?[新知初探]1.平面向量基本定理 (1)定理如果e 1和e 2是一平面内的两个不平行的向量,那么该平面内的任一向量a ,存在唯一的一对实数a 1,a 2,使a =a 1e 1+a 2e 2.(2)基底把不共线向量e 1,e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底,记为{e 1,e 2}.a 1e 1+a 2e 2叫做向量a 关于基底{e 1,e 2}的分解式.[点睛] 对平面向量基本定理的理解应注意以下三点:①e 1,e 2是同一平面内的两个不共线向量;②该平面内任意向量a 都可以用e 1,e 2线性表示,且这种表示是唯一的;③基底不唯一,只要是同一平面内的两个不共线向量都可作为基底.2.直线的向量参数方程式已知A ,B 是直线l 上的任意两点,O 是l 外一点(如图所示),则对于直线l 上任意一点P ,存在唯一实数t (1-t );反之,对每一个实数t ,在直线l 上都有唯一的一个点P 与之对应.向量等(1-t )叫做直线l 的向量参数方程式,其中实数t 叫做参变数,简称参数.当t =12时,=12,此时P 点为线段AB 的中点,这是线段AB 中点的向量表达式.[点睛] 1.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)任意两个向量都可以作为基底.( )(2)一个平面内有无数对不共线的向量都可作为表示该平面内所有向量的基底.( ) (3)零向量不可以作为基底中的向量.( ) 答案:(1)× (2)√ (3)√2.如图,向量e 1,e 2,a 的起点与终点均在正方形网格的格点上,则向量a 用基底e 1,e 2表示为( )A .e 1+e 2B .-2e 1+e 2C .2e 1-e 2D .2e 1+e 2答案:B3.设e 1,e 2是同一平面内两个不共线的向量,以下各组向量中不能作为基底的是( ) A .e 1,e 2 B .e 1+e 2,3e 1+3e 2 C .e 1,5e 2 D .e 1,e 1+e 2 答案:B4.设e 1,e 2为两个不共线的向量,若点O 是▱ABCD 4e 16e 2,则3e 2-2e 1=________.解析:3e 2-2e 1=12(6e 2-4e 1)=12(=12((答案不唯一)用基底表示向量[典例] 如图,在平行四边形ABCD 中,a b ,试用基底a ,b 表示AB ,BC .[解] 法一:由题意知,AO =OC =12AC =12a ,BO =OD =12BD =12b .所以AB =AO +OB =AO -BO =12a -12b ,BC =BO +OC =12a +12b ,法二:设AB =x ,BC =y ,则AD =BC =y ,又⎩⎪⎨⎪⎧AB +BC =AC , AD -AB =BD ,则⎩⎪⎨⎪⎧x +y =a ,y -x =b ,所以x =12a -12b ,y =12a +12b ,即AB =12a -12b ,BC =12a +12b .用基底表示向量的方法将两个不共线的向量作为基底表示其他向量,基本方法有两种:一种是运用向量的线性运算法则对待求向量不断进行转化,直至用基底表示为止;另一种是通过列向量方程或方程组的形式,利用基底表示向量的唯一性求解.[活学活用]如图,已知梯形ABCD 中,AD ∥BC ,E ,F 分别是AD ,BC 边上的中点,且BC =3AD ,BA =a ,BC =b .试以a ,b 为基底表示EF ,DF ,CD .解:∵AD ∥BC ,且AD =13BC ,∴AD =13BC =13b .∵E 为AD 的中点, ∴AE =ED =12AD =16b .∵BF =12BC ,∴BF =12b ,∴EF =BA +AB +BF =-16b -a +12b =13b -a ,DF =DE +EF =-16b +13b -a =16b -a ,CD =CF +FD =-(DF +FC )=-(DF +BF )=-⎝⎛⎭⎫16b -a +12b =a -23b .直线的向量参数方程式的应用[典例] 已知平面内两定点A ,B ,对该平面内任一动点C ,总有OC =3λOA +(1-3λ)OB (λ∈R ,点O 为直线AB 外的一点),则点C 的轨迹是什么图形?简单说明理由.[解] 法一:3λ+(1-3λ)=1且λ∈R ,结合直线的向量参数方程式可知点C 的轨迹是直线AB .法二:将已知向量等式两边同时减去OA ,得OC -OA =(3λ-1) OA +(1-3λ) OB=(1-3λ)( OB -OA ) =(1-3λ) AB ,即AC =(1-3λ) AB ,λ∈R ,∴A ,B ,C 三点共线,即点C 的轨迹是直线AB .直线的向量参数方程式的两方面应用(1)若A ,B ,C 三点共线,则有OC =x OA +y OB ,且x +y =1;(2)若OC =x OA +y OB ,且x +y =1,则有A ,B ,C 三点共线. [活学活用]在△ABC 中,D 为AB 上一点,若AD =2DB ,CD =13CA +λCB ,则λ=________.解析:法一:∵AD =2DB , ∴AD =23AB =23(CB -CA ).∵在△ACD 中,CD =CA +AD =CA +23(CB -CA )=13CA +23CB ,∴λ=23.法二:A ,B ,D 三点共线, 又∵C 在直线AB 外,则13+λ=1,∴λ=23.答案:23[典例] NC ,AM 与BN 相交于点P ,求AP ∶PM 与BP ∶PN .[解] e 1e 2,3e 2-e 1,BN =BC +CN 2e 1+e 2. ∵A ,P ,M 和B ,P ,N 分别共线,∴存在实数λ,μ=-λe 1-3λe 2,2μe 1+μe 2.(λ+2μ)e 1+(3λ+μ)e 2.2e 1+3e 2,由平面向量基本定理,得⎩⎪⎨⎪⎧λ+2μ=2,3λ+μ=3, 解得⎩⎨⎧λ=45,μ=35.∴AP ∶PM =4∶1,BP ∶PN =3∶2.[一题多变]1.[变设问]a b ,试用a ,b解:由本例解析知BP ∶PN =3∶2CP =CN +NP =CN +25NB =b +25(―CB -CN )=b +45a -25b =35b +45a .2.[变条件]若本例中的点N 为AC 的中点,其它条件不变,求AP ∶PM 与BP ∶PN . 解:如图,设BM =e 1,CN =e 2,则AM =AC +CM =-2e 2-e 1,BN =BC +CN =2e 1+e 2. ∵A ,P ,M 和B ,P ,N 分别共线, ∴存在实数λ,μ使得AP =λAM =-λe 1-2λe 2,BP =μBN =2μe 1+μe 2.故BA =BP +PA =BP -AP =(λ+2μ)e 1+(2λ+μ)e 2. 而BA =BC +CA =2e 1+2e 2,由平面向量基本定理,得⎩⎪⎨⎪⎧λ+2μ=2,2λ+μ=2, 解得⎩⎨⎧λ=23,μ=23.∴AP =23AM ,BP =23BN ,∴AP ∶PM =2,BP ∶PN =2.若直接利用基底表示向量比较困难,可设出目标向量并建立其与基底之间满足的二元关系式,然后利用已知条件及相关结论,从不同方向和角度表示出目标向量( 一般需建立两个不同的向量表达式),再根据待定系数法确定系数,建立方程或方程组,解方程或方程组即得.1.已知平行四边形ABCD 中,P 是对角线AC (t -t =( )A .0B .1C .-1D .任意实数解析:选B P ,A ,C 三点共线,所以t +t -1=1,故t =1,故选B.2.设点O 是▱ABCD 两对角线的交点,下列的向量组中可作为这个平行四边形所在平面上表示其他所有向量的基底的是( )A .①②B .①③C .①④D .③④解析:选B 寻找不共线的向量组即可,在▱ABCD3.若AD 是△ABC 的中线,a b ,则以a ,b ( )A.12(a -b ) B.12(a +b ) C.12(b -a ) D.12b +a解析:选B 如图,AD 是△ABC 的中线,则D 为线段BC 的中点,从=12(=12(a +b ).4.在矩形ABCD 中,O e 1e 2( ) A.12(e 1+e 2) B.12(e 1-e 2) C.12(2e 2-e 1) D.12(e 2-e 1)解析:选A 因为O 是矩形ABCD e 1e 2,=12=12(e 1+e 2),故选A.5.(全国Ⅰ卷)设D 为△ABC ( )ABCD解析:选A=-136.已知向量a ,b 是一组基底,实数x ,y 满足(3x -4y )a +(2x -3y )b =6a +3b ,则x -y的值为______.解析:∵a ,b 是一组基底,∴a 与b 不共线, ∵(3x -4y )a +(2x -3y )b =6a +3b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3x -4y =6,2x -3y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6,y =3,∴x -y =3. 答案:37.已知e 1,e 2是两个不共线向量,a =k 2e 1+⎝⎛⎭⎫1-5k2e 2与b =2e 1+3e 2共线,则实数k =______.解析:由题设,知k22=1-5k23,∴3k 2+5k -2=0,解得k =-2或13.答案:-2或138.如下图,在正方形ABCD a b c ,则在以a ,b 为基底______,在以a ,c ______.解析:以a ,c B 与A 重合,再由三角形法则或平行四边形法则即得.答案:a +b 2a +c9.如图所示,设M ,N ,P 是△ABCa b ,试用a ,b=13a -23b ,=-13b -23(a -b )=-23a +13b ,=13(a +b ).10.证明:三角形的三条中线共点.证明:如图所示,设AD ,BE ,CF 分别为△ABCa b .b -a .设G 在AD 上,且AG AD =23a +12(b -a )=12(a +b ).=12b -a .=13(a +b )-a =13b -23a=23⎝⎛⎭⎫12b -a∴G 在BE即G 在CF 上.故AD ,BE ,CF 三线交于同一点.层级二 应试能力达标1.在△ABC 中,点D 在BC a b 用基底a ,b 表示为( )A.12(a +b ) B.23a +13b C.13a +23b D.13(a +b )解析:选C+23(=13a +23b .2.在△ABC 中,M 为边BC 上任意一点,N 为AMλ+μ的值为( )A.12B.13C.14D .1解析:选A ∵M 为边BC 上任意一点,x +y =1) ∵N 为AM 的中点,=12x +12y ∴λ+μ=12(x +y )=12.3.如果e 1,e 2是平面α内所有向量的一组基底,那么,下列命题中正确的是( ) A .若存在实数λ1,λ2,使得λ1e 1+λ2e 1=0,则λ1=λ2=0B .平面α内任一向量a 都可以表示为a =λ1e 1+λ2e 2,其中λ1,λ2∈RC .λ1e 1+λ2e 2不一定在平面α内,λ1,λ2∈RD .对于平面α内任一向量a ,使a =λ1e 1+λ2e 2的实数λ1,λ2有无数对解析:选B A 中,(λ1+λ2)e 1=0,∴λ1+λ2=0,即λ1=-λ2;B 符合平面向量基本定理;C 中,λ1e 1+λ2e 2一定在平面α内;D 中,λ1,λ2有且只有一对.4(λ∈R),则x ,y 满足的关系是( )A .x +y -2=0B .2x +y -1=0C .x +2y -2=0D .2x +y -2=0解析:选A λ,(1+λ)又∴⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2λ,y =-2λ,消去λ得x +y =2. 5.设e 1,e 2是平面内的一组基底,且a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,则e 1+e 2=________a +________b .解析:由⎩⎪⎨⎪⎧a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,解得⎩⎨⎧e 1=13a -23b ,e 2=13a +13b .故e 1+e 2=⎝⎛⎭⎫13a -23b +⎝⎛⎭⎫13a +13b =23a +⎝⎛⎭⎫-13b .答案:23 -136.如图,在平行四边形ABCD 中,AC ,BD 相交于点O ,E 为线段AO(λ,μ∈R),则λ+μ=________.解析:EBλ=12,μ=14,λ+μ=34.答案:347.设e 1,e 2是不共线的非零向量,且a =e 1-2e 2,b =e 1+3e 2. (1)证明:a ,b 可以作为一组基底;(2)以a ,b 为基底,求向量c =3e 1-e 2的分解式; (3)若 4e 1-3e 2=λa +μb ,求λ,μ的值.解:(1)证明:若a ,b 共线,则存在λ∈R ,使a =λb , 则e 1-2e 2=λ(e 1+3e 2).由e 1,e 2不共线,得⎩⎪⎨⎪⎧λ=1,3λ=-2⇒⎩⎪⎨⎪⎧λ=1,λ=-23.∴λ不存在,故a 与b 不共线,可以作为一组基底. (2)设c =ma +nb (m ,n ∈R),则 3e 1-e 2=m (e 1-2e 2)+n (e 1+3e 2) =(m +n )e 1+(-2m +3n )e 2.∴⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =3,-2m +3n =-1⇒⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =1.∴c =2a +b . (3)由4e 1-3e 2=λa +μb ,得 4e 1-3e 2=λ(e 1-2e 2)+μ(e 1+3e 2) =(λ+μ)e 1+(-2λ+3μ)e 2.∴⎩⎪⎨⎪⎧ λ+μ=4,-2λ+3μ=-3⇒⎩⎪⎨⎪⎧λ=3,μ=1.故所求λ,μ的值分别为3和1.8.若点M 是△ABC (1)求△ABM 与△ABC 的面积之比.(2)若N 为AB 中点,AM 与CN 交于点O x ,y 的值. 解:(1)可知M ,B ,C 三点共线,BM =AB +λλ=(1-λ)λ=14,所以S △ABM S△ABC =14,即面积之比为1∶4.(2)O ,M ,A 三点共线及O ,N ,C 三点共线⇒⎩⎨⎧x +y2=1,x4+y =1⇒⎩⎨⎧x =47,y =67.2.2.2 向量的正交分解与向量的直角坐标运算预习课本P99~102,思考并完成以下问题 (1)两个向量垂直如何定义?(2)一个向量如何正交分解?(3)向量的直角坐标定义是什么?(4)如何由a ,b 的坐标求a +b ,a -b ,λa 的坐标?[新知初探]1.两个向量的垂直与正交分解如果两个向量的基线互相垂直,则称这两个向量互相垂直.如果基底的两个基向量e 1,e 2互相垂直,则称这个基底为正交基底.在正交基底下分解向量,叫做正交分解.2.向量的平面直角坐标的定义(1)基底:在直角坐标系xOy 内,分别取与x 轴和y 轴方向相同的两个单位向量e 1,e 2.这时,我们就在坐标平面内建立了一个正交基底{e 1,e 2}.这个基底也叫做直角坐标系xOy 的基底.(2)坐标分量:在坐标平面xOy 内,任作一向量a (用有向线段),由平面向量基本定理可知,存在唯一的有序实数对(a 1,a 2),使得a =a 1e 1+a 2e 2,(a 1,a 2)就是向量a 在基底{e 1,e 2}下的坐标,即a=(a 1,a 2),其中a 1叫做向量a 在 x 轴上的坐标分量,a 2叫做a 在 y 轴上的坐标分量. 3.向量的坐标表示xe 1+ye 2=(x ,y )(x ,y )⇔点A 的坐标(x ,y ). 4.向量的直角坐标运算(1)若a =(a 1,a 2),b =(b 1,b 2),则a +b =(a 1+b 1,a 2+b 2),a -b =(a 1-b 1,a 2-b 2),λa =(_λa 1,λa 2).(2)若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),=(x 2-x 1,y 2-y 1);线段AB 中点公式⎩⎨⎧x =x 1+x 22,y =y 1+y22.[点睛] (1)向量的坐标只与起点、终点的相对位置有关,而与它们的具体位置无关. (2)当向量确定以后,向量的坐标就是唯一确定的,因此向量在平移前后,其坐标不变.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)相等向量的坐标相同与向量的起点、终点无关.( )(2)当向量的始点在坐标原点时,向量的坐标就是向量终点的坐标.( ) (3)两向量差的坐标与两向量的顺序无关.( ) (4)点的坐标与向量的坐标相同.( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)×2.若a =(2,1),b =(1,0),则3a +2b 的坐标是( ) A .(5,3) B .(4,3) C .(8,3) D .(0,-1) 答案:C3(1,2)(3,4)( ) A .(4,6) B .(-4,-6) C .(-2,-2) D .(2,2)答案:A4.若点M (3,5),点N (2,1)______.答案:(-1,-4)平面向量的坐标表示[典例] 如图,在边长为1的正方形ABCD 中,AB 与x 轴正半轴成30°角.求点B 和点D 的坐标和AB 与AD 的坐标.[解] 由题知B ,D 分别是30°,120°角的终边与单位圆的交点. 设B (x 1,y 1),D (x 2,y 2). 由三角函数的定义,得 x 1=cos 30°=32,y 1=sin 30°=12,∴B ⎝⎛⎭⎫32,12.x 2=cos 120°=-12,y 2=sin 120°=32,∴D ⎝⎛⎭⎫-12,32.∴AB =⎝⎛⎭⎫32,12,AD =⎝⎛⎭⎫-12,32.求点和向量坐标的常用方法(1)求一个点的坐标,可以转化为求该点相对于坐标原点的位置向量的坐标.(2)在求一个向量时,可以首先求出这个向量的起点坐标和终点坐标,再运用终点坐标减去起点坐标得到该向量的坐标.[活学活用]已知O 是坐标原点,点A |OA |43,∠xOA =60°, (1)求向量OA 的坐标;(2)若B (3,-1),求BA 的坐标.解:(1)设点A (x ,y ),则x =43cos 60°=23, y =43sin 60°=6,即A (23,6),OA =(23,6). (2) BA =(23,6)-(3,-1)=(3,7).平面向量的坐标运算[典例] (1)已知三点A (2,-1),B (3,4),C (-2,0),则向量3AB +2CA =________,BC-2AB=________.(2)已知向量a,b的坐标分别是(-1,2),(3,-5),求a+b,a-b,3a,2a+3b的坐标.[解析](1)∵A(2,-1),B(3,4),C(-2,0),∴AB=(1,5),CA=(4,-1),BC=(-5,-4).∴3AB+2CA=3(1,5)+2(4,-1)=(3+8,15-2)=(11,13).BC-2AB=(-5,-4)-2(1,5)=(-5-2,-4-10)=(-7,-14).[答案](11,13)(-7,-14)(2)解:a+b=(-1,2)+(3,-5)=(2,-3),a-b=(-1,2)-(3,-5)=(-4,7),3a=3(-1,2)=(-3,6),2a+3b=2(-1,2)+3(3,-5)=(-2,4)+(9,-15)=(7,-11).平面向量坐标运算的技巧(1)若已知向量的坐标,则直接应用两个向量和、差及向量数乘的运算法则进行.(2)若已知有向线段两端点的坐标,则可先求出向量的坐标,然后再进行向量的坐标运算.(3)向量的线性坐标运算可完全类比数的运算进行.[活学活用]1.设平面向量a=(3,5),b=(-2,1),则a-2b=()A.(7,3)B.(7,7)C.(1,7) D.(1,3)解析:选A∵2b=2(-2,1)=(-4,2),∴a-2b=(3,5)-(-4,2)=(7,3).2.已知M(3,-2),N(-5,-1),MP=12MN,则P点坐标为______.解析:法一:设P(x,y),MP=(x-3,y+2),MN=(-8,1),=12(-8,1)=⎝⎛⎭⎫-4,12,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x -3=-4,y +2=12.∴⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-32.法二:P 为MN 的中点,由中点坐标公式得 P 点坐标为⎝⎛⎭⎫-1,-32. 答案:⎝⎛⎭⎫-1,-32t AB ,t 为何值时,点P 在y 轴上?点P 在第二象限?[解] (1,2)+t (3,3)=(1+3t,2+3t ), 若点P 在x 轴上,则2+3t =0,所以t =-23.若点P 在y 轴上,则1+3t =0, 所以t =-13.若点P 在第二象限,则⎩⎪⎨⎪⎧1+3t <0,2+3t >0,所以-23<t <-13.[一题多变]1.[变条件]本例中条件“点P 在x 轴上,点P 在y 轴上,点P 在第二象限”若换为“B 为线段AP 的中点”试求t 的值.解:由典例知P (1+3t,2+3t ), 则⎩⎨⎧1+1+3t2=4,2+2+3t2=5,解得t =2.2.[变设问]本例条件不变,试问四边形OABP 能为平行四边形吗?若能,求出t 值;若不能,说明理由.解:OA =(1,2),PB =(3-3t,3-3t ).若四边形OABP 为平行四边形,则OA =PB ,所以⎩⎪⎨⎪⎧3-3t =1,3-3t =2,该方程组无解.故四边形OABP 不能成为平行四边形.向量中含参数问题的求解(1)向量的坐标含有两个量:横坐标和纵坐标,如果横或纵坐标是一个变量,则表示向量的点的坐标的位置会随之改变.(2)解答这类由参数决定点的位置的题目,关键是列出满足条件的含参数的方程(组),解这个方程(组),就能达到解题的目的.1.如果用i ,j 分别表示x 轴和y 轴方向上的单位向量,且A (2,3),B (4,2),则AB 可以表示为( )A .2i +3jB .4i +2jC .2i -jD .-2i +j解析:选C 记O 为坐标原点,则OA =2i +3j ,OB =4i +2j ,所以AB =OB -OA =2i -j .2.已知AB =a ,且A ⎝⎛⎭⎫12,4,B ⎝⎛⎭⎫14,2,又λ=12,则λa 等于( ) A.⎝⎛⎭⎫-18,-1 B.⎝⎛⎭⎫14,3 C.⎝⎛⎭⎫18,1D.⎝⎛⎭⎫-14,-3 解析:选A ∵a =AB =⎝⎛⎭⎫14,2-⎝⎛⎭⎫12,4=⎝⎛⎭⎫-14,-2, ∴λa =12a =⎝⎛⎭⎫-18,-1. 3.已知向量a =(1,2),2a +b =(3,2),则b =( ) A .(1,-2) B .(1,2) C .(5,6)D .(2,0)解析:选A b =(3,2)-2a =(3,2)-(2,4)=(1,-2).4.在平行四边形ABCD 中,AC 为一条对角线,AB =(2,4),AC =(1,3),则DA =( )A .(2,4)B .(3,5)C .(1,1)D .(-1,-1)解析:选C =(1,1).5.已知M (-2,7),N (10,-2),点P 是线段MN P 点的坐标为( )A .(-14,16)B .(22,-11)C .(6,1)D .(2,4)解析:选D 设P (x ,y )(10-x ,-2-y )(-2-x,7-y ),⎩⎪⎨⎪⎧ 10-x =4+2x ,-2-y =-14+2y ,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =4.6.(江苏高考)已知向量a =(2,1),b =(1,-2),若ma +nb =(9,-8)(m ,n ∈R),则m-n 的值为________.解析:∵ma +nb =(2m +n ,m -2n )=(9,-8),∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2m +n =9,m -2n =-8,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =5,∴m -n =2-5=-3. 答案:-37.若A (2,-1),B (4,2),C (1,5)________. 解析:∵A (2,-1),B (4,2),C (1,5),(2,3)(-3,3).(2,3)+2(-3,3)=(2,3)+(-6,6)=(-4,9). 答案:(-4,9)8.已知O 是坐标原点,点A =6,∠xOA =150°________.解析:设点A (x ,y ),则x =6cos 150°=-33,y =6sin 150°=3,即A (-33,3)(-33,3).答案:(-33,3)9.已知a B 点坐标为(1,0),b =(-3,4),c =(-1,1),且a =3b -2c ,求点A 的坐标.解:∵b =(-3,4),c =(-1,1),∴3b -2c =3(-3,4)-2(-1,1)=(-9,12)-(-2,2)=(-7,10),即a =(-7,10)又B (1,0),设A 点坐标为(x ,y ),(1-x,0-y )=(-7,10),∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1-x =-7,0-y =10⇒⎩⎪⎨⎪⎧x =8,y =-10, 即A 点坐标为(8,-10).10(4,3)(-3,-1),点A (-1,-2). (1)求线段BD 的中点M 的坐标.(2)若点P (2,y )(λ∈R),求λ与y 的值. 解:(1)设B (x 1,y 1),(4,3),A (-1,-2), 所以(x 1+1,y 1+2)=(4,3),所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1+1=4,y 1+2=3,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1=3,y 1=1,所以B (3,1).同理可得D (-4,-3), 设BD 的中点M (x 2,y 2), 则x 2=3-42=-12,y 2=1-32=-1, 所以M ⎝⎛⎭⎫-12,-1.(2)(3,1)-(2,y )=(1,1-y ),(-4,-3)-(3,1)=(-7,-4),(λ∈R),所以(1,1-y )=λ(-7,-4)=(-7λ,-4λ),所以⎩⎪⎨⎪⎧1=-7λ,1-y =-4λ,所以⎩⎨⎧λ=-17,y =37.层级二 应试能力达标1(2,4)(0,2)( )A .(-2,-2)B .(2,2)C .(1,1)D .(-1,-1)解析:选D=12=12(-2,-2)=(-1,-1),故选D. 2.已知向量a =(1,2),b =(2,3),c =(3,4),且c =λ1a +λ2b ,则λ1,λ2的值分别为( )A .-2,1B .1,-2C .2,-1D .-1,2解析:选D ∵c =λ1a +λ2b ,∴(3,4)=λ1(1,2)+λ2(2,3)=(λ1+2λ2,2λ1+3λ2),∴⎩⎪⎨⎪⎧λ1+2λ2=3,2λ1+3λ2=4,解得λ1=-1,λ2=2.3.已知四边形ABCD 的三个顶点A (0,2),B (-1,-2),C (3,1)点D 的坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫2,72B.⎝⎛⎭⎫2,-12 C .(3,2)D .(1,3)解析:选A 设点D (m ,n ),则由题意得(4,3)=2(m ,n -2)=(2m,2n -4),故⎩⎪⎨⎪⎧2m =4,2n -4=3,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =72,即点D ⎝⎛⎭⎫2,72,故选A. 4.对于任意的两个向量m =(a ,b ),n =(c ,d ),规定运算“”为m n =(ac -bd ,bc +ad ),运算“”为m n =(a +c ,b +d ).设f =(p ,q ),若f =(5,0),则f 等于( )A .(4,0)B .(2,0)C .(0,2)D .(0,-4)解析:选B 由(1,2)⊗f =(5,0),得⎩⎪⎨⎪⎧ p -2q =5,2p +q =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =1,q =-2,所以f =(1,-2),所以f =,-2)=(2,0).5.已知向量i =(1,0),j =(0,1),对坐标平面内的任一向量a ,给出下列四个结论: ①存在唯一的一对实数x ,y ,使得a =(x ,y );②若x 1,x 2,y 1,y 2∈R ,a =(x 1,y 1)≠(x 2,y 2),则x 1≠x 2,且y 1≠y 2;③若x ,y ∈R ,a =(x ,y ),且a ≠0,则a 的起点是原点O ; ④若x ,y ∈R ,a ≠0,且a 的终点坐标是(x ,y ),则a =(x ,y ). 其中,正确结论有________个.解析:由平面向量基本定理,可知①正确;例如,a =(1,0)≠(1,3),但1=1,故②错误;因为向量可以平移,所以a =(x ,y )与a 的起点是不是原点无关,故③错误;当a 的终点坐标是(x ,y )时,a =(x ,y )是以a 的起点是原点为前提的,故④错误.答案:16.已知A (-3,0),B (0,2),O 为坐标原点,点C 在∠AOB 内,|OC |=22,且∠AOC =π4.(λ∈R),则λ= ________.解析:过C 作CE ⊥x 轴于点E ,由∠AOC =π4知,|OE |=|CE |=2,所(-2,0)=λ(-3,0),故λ=23.答案:237.在△ABC 中,已知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 交于点F解:∵A (7,8),B (3,5),C (4,3),(3-7,5-8)=(-4,-3),(4-7,3-8)=(-3,-5).∵D 是BC 的中点,=12(=12(-4-3,-3-5)=12(-7,-8)=⎝⎛⎭⎫-72,-4.∵M ,N 分别为AB ,AC 的中点,∴F 为AD 的中点.=-12⎝⎛⎭⎫-72,-4=⎝⎛⎭⎫74,2.8.在直角坐标系xOy 中,已知点A (1,1),B (2,3),C (3,2),(1)0(2)(m ,n ∈R),且点P 在函数y =x +1的图象上,求m -n .解:(1)设点P 的坐标为(x ,y ),0,(1-x,1-y )+(2-x,3-y )+(3-x,2-y )=(6-3x,6-3y ).所以⎩⎪⎨⎪⎧ 6-3x =0,6-3y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =2.所以点P 的坐标为(2,2),(2,2).(2)设点P 的坐标为(x 0,y 0), 因为A (1,1),B (2,3),C (3,2),(2,3)-(1,1)=(1,2),(3,2)-(1,1)=(2,1),所以(x 0,y 0)=m (1,2)+n (2,1)=(m +2n,2m +n ),所以⎩⎪⎨⎪⎧x 0=m +2n ,y 0=2m +n ,两式相减得m -n =y 0-x 0,又因为点P 在函数y =x +1的图象上, 所以y 0-x 0=1, 所以m -n =1.2.2.3 用平面向量坐标表示向量共线条件预习课本P103~104,思考并完成以下问题如何利用向量的坐标运算表示两个向量共线?[新知初探]两向量平行的条件[点睛] 两向量的对应坐标成比例.这种形式较易记忆向量共线的坐标表示,而且不易出现搭配错误.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)已知a =(a 1,a 2),b =(b 1,b 2),若a ∥b ,则必有a 1b 2=a 2b 1.( ) (2)向量(2,3)与向量(-4,-6)反向.( ) 答案:(1)√ (2)√2.若向量a =(1,2),b =(2,3),则与a +b 共线的向量可以是( ) A .(2,1) B .(-1,2) C .(6,10) D .(-6,10) 答案:C3.已知a =(1,2),b =(x,4),若a ∥b ,则x 等于( ) A .-12 B.12 C .-2D .2答案:D4.已知向量a =(-2,3),b ∥a ,向量b 的起点为A (1,2),终点B 在x 轴上,则点B 的坐标为________.答案:⎝⎛⎭⎫73,0向量共线的判定[典例] (1)已知向量a =(1,2),b =(λ,1),若(a +2b )∥(2a -2b ),则λ的值等于( ) A.12B.13C .1D .2(2)已知A (2,1),B (0,4),C (1,3),D (5,-3)的方向相同还是相反?[解析] (1)法一:a +2b =(1,2)+2(λ,1)=(1+2λ,4),2a -2b =2(1,2)-2(λ,1)=(2-2λ,2),由(a +2b )∥(2a -2b )可得2(1+2λ)-4(2-2λ)=0,解得λ=12.法二:假设a ,b 不共线,则由(a +2b )∥(2a -2b )可得a +2b =μ(2a -2b ),从而⎩⎪⎨⎪⎧1=2μ,2=-2μ,方程组显然无解,即a +2b 与2a -2b 不共线,这与(a +2b )∥(2a -2b )矛盾,从而假设不成立,故应有a ,b 共线,所以1λ=21,即λ=12.[答案] A(2)(0,4)-(2,1)=(-2,3)(5,-3)-(1,3)=(4,-6),∵(-2)×(-6)-3×4=0,∴AB ,CD 共线. 又CD =-2AB ,∴AB ,CD 方向相反. 综上,AB 与CD 共线且方向相反.向量共线的判定方法(1)利用向量共线定理,由a =λb (b ≠0)推出a ∥b .(2)利用向量共线的坐标表达式a 1b 2-a 2b 1=0直接求解. [活学活用]已知a =(1,2),b =(-3,2),当k 为何值时,ka +b 与a -3b 平行,平行时它们的方向相同还是相反?解:ka +b =k (1,2)+(-3,2)=(k -3,2k +2), a -3b =(1,2)-3(-3,2)=(10,-4),若ka +b 与a -3b 平行,则-4(k -3)-10(2k +2)=0,解得k =-13,此时ka +b =-13a +b =-13(a -3b ),故ka +b 与a -3b 反向.∴k =-13时,ka +b 与a -3b 平行且方向相反.三点共线问题[典例] (1)已知OA =(3,4),OB =(7,12),OC =(9,16),求证:A ,B ,C 三点共线; (2)设向量OA =(k,12),OB =(4,5),OC =(10,k ),当k 为何值时,A ,B ,C 三点共线?[解] (1)证明:∵AB =OB -OA =(4,8),AC =OC -OA =(6,12),∴AC =32AB ,即AB 与AC 共线.又∵AB 与AC 有公共点A ,∴A ,B ,C 三点共线. (2)若A ,B ,C 三点共线,则AB ,AC 共线, ∵AB =OB -OA =(4-k ,-7),AC =OC -OA =(10-k ,k -12),∴(4-k )(k -12)+7(10-k )=0.解得k=-2或k=11.有关三点共线问题的解题策略(1)要判断A,B,C三点是否共线,一般是看AB与BC,或AB与AC,或AC与BC 是否共线,若共线,则A,B,C三点共线;(2)使用A,B,C三点共线这一条件建立方程求参数时,利用AC=λBC,或AB=λBC,或AB=λAC都是可以的,但原则上要少用含未知数的表达式.[活学活用]设点A(x,1),B(2x,2),C(1,2x),D(5,3x),当x为何值时,AB与CD共线且方向相同,此时,A,B,C,D能否在同一条直线上?解:AB=(2x,2)-(x,1)=(x,1),BC=(1,2x)-(2x,2)=(1-2x,2x-2),CD=(5,3x)-(1,2x)=(4,x).由AB与CD共线,所以x2=1×4,所以x=±2.又AB与CD方向相同,所以x=2.此时,AB=(2,1),BC=(-3,2),而2×2≠-3×1,所以AB与BC不共线,所以A,B,C三点不在同一条直线上.所以A,B,C,D不在同一条直线上.向量共线在几何中的应用题点一:两直线平行判断1.如图所示,已知直角梯形ABCD,AD⊥AB,AB=2AD=2CD,过点C作CE⊥AB于E,用向量的方法证明:DE∥BC;证明:如图,以E为原点,AB所在直线为x轴,EC所在直线为y轴建立直角坐标系,设|AD|1|DC|=1|AB| 2.∵CE ⊥AB ,而AD =DC , ∴四边形AECD 为正方形,∴可求得各点坐标分别为E (0,0),B (1,0),C (0,1),D (-1,1).(-1,1)-(0,0)=(-1,1),(0,1)-(1,0)=(-1,1),DE ∥BC . 题点二:几何形状的判断2.已知直角坐标平面上四点A (1,0),B (4,3),C (2,4),D (0,2),求证:四边形ABCD 是等腰梯形.证明:(4,3)-(1,0)=(3,3),(0,2)-(2,4)=(-2,-2).∵3×(-2)-3×(-2)=0(-1,2)(2,4)-(4,3)=(-2,1),∵(-1)×1-2×(-2)≠0 ∴四边形ABCD 是梯形.(-2,1)(-1,2),∴=5BC =AD . 故四边形ABCD 是等腰梯形.题点三:求交点坐标3.如图所示,已知点A (4,0),B (4,4),C (2,6),求AC 和OB 交点P 的坐标.解:法一:t (4,4) =(4t,4t ),(4t,4t )-(4,0)=(4t -4,4t ),(2,6)-(4,0)=(-2,6).(4t -4)×6-4t ×(-2)=0,解得t =34.(3,3).∴P 点坐标为(3,3). 法二:设P (x ,y ),(x ,y )(4,4).∴4x -4y =0.①(x -2,y -6)(2,-6),∴-6(x -2)+2(6-y )=0.②解①②组成的方程组,得x =3,y =3, ∴点P 的坐标为(3,3).应用向量共线的坐标表示求解几何问题的步骤层级一 学业水平达标1.下列向量组中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是( ) A .e 1=(0,0),e 2=(1,-2) B .e 1=(-1,2),e 2=(5,7) C .e 1=(3,5),e 2=(6,10) D .e 1=(2,-3),e 2=⎝⎛⎭⎫12,-34 解析:选B A 中向量e 1为零向量,∴e 1∥e 2;C 中e 1=12e 2,∴e 1∥e 2;D 中e 1=4e 2,∴e 1∥e 2,故选B.2.已知点A (1,1),B (4,2)和向量a =(2,λ),若a λ的值为( ) A .-23B.32C.23D .-32解析:选C 根据A ,B (3,1),∵a 2×1-3λ=0,解得λ=23,故选C.3.已知A (2,-1),B (3,1)a 是( )A .(2,1)B .(-6,-3)C .(-1,2)D .(-4,-8)解析:选D (1,2),向量(2,1)、(-6,-3)、(-1,2)与(1,2)不平行;(-4,-8)与(1,2)平行且方向相反.4.已知向量a =(x,2),b =(3,-1),若(a +b )∥(a -2b ),则实数x 的值为( ) A .-3 B .2 C .4D .-6解析:选D 因为(a +b )∥(a -2b ),a +b =(x +3,1),a -2b =(x -6,4),所以4(x +3)-(x -6)=0,解得x =-6.5.设a =⎝⎛⎭⎫32,tan α,b =⎝⎛⎭⎫cos α,13,且a ∥b ,则锐角α为( ) A .30° B .60° C .45°D .75°解析:选A ∵a ∥b , ∴32×13-tan α cos α=0, 即sin α=12,α=30°.6.已知向量a =(3x -1,4)与b =(1,2)共线,则实数x 的值为________. 解析:∵向量a =(3x -1,4)与b =(1,2)共线, ∴2(3x -1)-4×1=0,解得x =1. 答案:17.已知A (-1,4),B (x ,-2),若C (3,3)在直线AB 上,则x =________.(x +1,-6)(4,-1),(x +1)+24=0,∴x =23. 答案:238.已知向量a =(1,2),b =(-2,3),若λa +μb 与a +b 共线,则λ与μ的关系是________. 解析:∵a =(1,2),b =(-2,3), ∴a +b =(1,2)+(-2,3)=(-1,5),λa +μb =λ(1,2)+μ(-2,3)=(λ-2μ,2λ+3μ), 又∵(λa +μb )∥(a +b ), ∴-1×(2λ+3μ)-5(λ-2μ)=0, ∴λ=μ. 答案:λ=μ9.已知A ,B ,C 三点的坐标为(-1,0),(3,-1),(1,2),证明:设E ,F 的坐标分别为(x 1,y 1), (x 2,y 2),(2,2)(-2,3)(4,-1).(x 1+1,y 1)=13(2,2).∴点E 的坐标为⎝⎛⎭⎫-13,23.同理点F 的坐标为⎝⎛⎭⎫73,0⎝⎛⎭⎫83,-23.又83×(-1)-4×⎝⎛⎭⎫-23=010.已知向量a =(2,1),b =(1,1),c =(5,2),m =λb +c (λ为常数).(1)求a +b ;(2)若a 与m 平行,求实数λ的值. 解:(1)因为a =(2,1),b =(1,1), 所以a +b =(2,1)+(1,1)=(3,2). (2)因为b =(1,1),c =(5,2),所以m =λb +c =λ(1,1)+(5,2)=(λ+5,λ+2). 又因为a =(2,1), 且a 与m 平行, 所以2(λ+2)=λ+5, 解得λ=1.层级二 应试能力达标1.已知平面向量a =(x,1),b =(-x ,x 2),则向量a +b ( ) A .平行于x 轴B .平行于第一、三象限的角平分线C .平行于y 轴D .平行于第二、四象限的角平分线解析:选C 因为a +b =(0,1+x 2),所以a +b 平行于y 轴. 2.若A (3,-6),B (-5,2),C (6,y )三点共线,则y =( ) A .13 B .-13 C .9D .-9解析:选D A ,B ,C 三点共线,(-8,8)(3,y+6),∴-8(y+6)-8×3=0,即y=-9.3.已知向量a=(1,0),b=(0,1),c=ka+b(k∈R),d=a-b,如果c∥d,那么() A.k=1且c与d同向B.k=1且c与d反向C.k=-1且c与d同向D.k=-1且c与d反向解析:选D∵a=(1,0),b=(0,1),若k=1,则c=a+b=(1,1),d=a-b=(1,-1),显然,c与d不平行,排除A、B.若k=-1,则c=-a+b=(-1,1),d=a-b=-(-1,1),即c ∥d且c与d反向.4.已知平行四边形三个顶点的坐标分别为(-1,0),(3,0),(1,-5),则第四个顶点的坐标是()A.(1,5)或(5,5)B.(1,5)或(-3,-5)C.(5,-5)或(-3,-5)D.(1,5)或(5,-5)或(-3,-5)解析:选D设A(-1,0),B(3,0),C(1,-5),第四个顶点为D,①若这个平行四边形为▱ABCD,D(-3,-5);②若这个平行四边形为▱ACDB,D(5,-5);③若这个平行四边形为▱ACBD,D(1,5).综上所述,D点坐标为(1,5)或(5,-5)或(-3,-5).5(6,1)(x,y)(-2,-3)x+2y的值为________.解析:(6,1)+(x,y)+(-2,-3)=(x+4,y-2),(x+4,y-2)=(-x-4,-y+2).∴x(-y+2)-(-x-4)y=0,即x+2y=0.答案:06(3,-4)(6,-3)(5-m ,-3-m ).若点A ,B ,C 能构成三角形,则实数m 应满足的条件为________.解析:若点A ,B ,C(3,1),(2-m,1-m ),∴3(1-m )≠2-m ,即m ≠12.答案:m ≠127.已知A (1,1),B (3,-1),C (a ,b ).(1)若A ,B ,C 三点共线,求a 与b 之间的数量关系;(2)C 的坐标.解:(1)若A ,B ,C(3,-1)-(1,1)=(2,-2)(a -1,b -1),∴2(b -1)-(-2)(a -1)=0,∴a +b =2.(2)(a -1,b -1)=(4,-4),∴⎩⎪⎨⎪⎧ a -1=4,b -1=-4,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a =5,b =-3,∴点C 的坐标为(5,-3).8.如图所示,在四边形ABCD 中,已知A (2,6),B (6,4),C (5,0),D (1,0),求直线AC 与BD 交点P 的坐标.解:设P (x ,y )(x -1,y ),(5,4)(-3,6)(4,0).由B ,P ,D (5λ,4λ).(5λ-4,4λ),(5λ-4)×6+12λ=0.解得λ=47,⎝⎛⎭⎫207,167,27 7,16 7.∴P的坐标为⎝⎛⎭⎫。

平面向量的线性运算

平面向量的线性运算

平面向量的线性运算在数学中,平面向量是向量的一种,它在平面内具有长度和方向,可以用有向线段表示。

平面向量之间可以进行线性运算,包括加法和数乘。

本文将详细介绍平面向量的线性运算及其性质。

一、平面向量的定义平面向量是指具有大小和方向的向量,它们通常用加粗的小写字母表示,如a、a等。

平面向量可以用有向线段表示,线段的起点表示向量的起点,线段的方向表示向量的方向,线段的长度表示向量的大小。

二、平面向量的加法平面向量的加法是指将两个向量相加得到一个新的向量。

设有两个平面向量a和a,它们的加法定义为:a + a = a + a这意味着向量的加法满足交换律,顺序不影响结果。

加法的几何解释为将两个向量的起点相连,然后将它们的箭头相连,新向量的起点与第一个向量的起点相同,终点与第二个向量的终点相同。

三、平面向量的数乘平面向量的数乘是指将一个向量与一个实数相乘得到一个新的向量。

设有一个平面向量a和一个实数a,它们的数乘定义为:aa = aa数乘有以下性质:1. 数乘满足结合律:(aa)a = a(aa),其中a和a为实数。

2. 数乘满足分配律:(a + a)a = aa + aa,其中a和a为实数。

3. 数乘满足分配律:a(a + a) = aa + aa,其中a为实数,a和a为平面向量。

四、线性组合线性组合是指将一组向量与一组实数相乘并求和得到一个新的向量。

设有a个平面向量a₁、a₂、...、aa和a个实数a₁、a₂、...、aa,它们的线性组合定义为:a₁a₁ + a₂a₂ + ... + aaaa线性组合是向量加法和数乘的联合运算,这个概念在线性代数中具有重要的应用。

五、线性运算的性质1. 交换律:向量加法满足交换律,即a + a = a + a。

2. 结合律:向量加法满足结合律,即(a + a) + a = a + (a + a),其中a、a和a为平面向量。

3. 分配律:向量加法和数乘满足分配律,即a(a + a) = aa + aa,(a + a)a = aa + aa,其中a、a为实数,a和a为平面向量。

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2019-2020年高中数学 第二章 平面向量 第二节 平面向量的线性运算(第三课时)示范教案 新人教A 版必修4教学分析向量的数乘运算,其实是加法运算的推广及简化,与加法、减法统称为向量的三大线性运算.教学时从加法入手,引入数乘运算,充分展现了数学知识之间的内在联系.实数与向量的乘积,仍然是一个向量,既有大小,也有方向.特别是方向与已知向量是共线向量,进而引出共线向量定理.共线向量定理是本章节中重要的内容,应用相当广泛,且容易出错.尤其是定理的前提条件:向量a 是非零向量.共线向量定理的应用主要用于证明点共线或平行等几何性质,且与后续的知识有着紧密的联系.三维目标1.通过经历探究数乘运算法则及几何意义的过程,掌握实数与向量积的定义,理解实数与向量积的几何意义,掌握实数与向量的积的运算律.2.理解两个向量共线的等价条件,能够运用两向量共线条件判定两向量是否平行.3.通过探究,体会类比迁移的思想方法,渗透研究新问题的思想和方法,培养创新能力和积极进取精神.通过解决具体问题,体会数学在生活中的重要作用.重点难点教学重点:1.实数与向量积的意义.2.实数与向量积的运算律.3.两个向量共线的等价条件及其运用.教学难点:对向量共线的等价条件的理解运用.课时安排1课时教学过程导入新课思路 1.前面两节课,我们一起学习了向量加减法运算,这一节,我们将在加法运算基础上研究相同向量和的简便计算及推广.在代数运算中,a +a +a =3a ,故实数乘法可以看成是相同实数加法的简便计算方法,那么相同向量的求和运算是否也有类似的简便计算.思路 2.一物体做匀速直线运动,一秒钟的位移对应的向量为a ,那么在同一方向上3秒钟的位移对应的向量怎样表示?是3a 吗?怎样用图形表示?由此展开新课.推进新课新知探究提出问题①已知非零向量a ,试一试作出a +a +a 和-a +-a +-a②你能对你的探究结果作出解释,并说明它们的几何意义吗?③引入向量数乘运算后,你能发现数乘向量与原向量之间的位置关系吗?怎样理解两向量平行?与两直线平行有什么异同?活动:引导学生回顾相关知识并猜想结果,对于运算律的验证,点拨学生通过作图来进行.通过学生的动手作图,让学生明确向量数乘运算的运算律及其几何意义.教师要引导学生特别注意0·a =0,而不是0·a =0.这个零向量是一个特殊的向量,它似乎很不起眼,但又处处存在,稍不注意就会出错,所以要引导学生正确理解和处理零向量与非零向量之间的关系.实数与向量可以求积,但是不能进行加、减运算,比如λ+a ,λ-a 都无法进行.向量数乘运算的运算律与实数乘法的运算律很相似,只是数乘运算的分配律有两种不同的形式:(λ+μ)a =λa +μa 和λ(a +b )=λa +λb ,数乘运算的关键是等式两边向量的模相等,方向相同.判断两个向量是否平行(共线),实际上就是看能否找出一个实数,使得这个实数乘以其中一个向量等于另一个向量.一定要切实理解两向量共线的条件,它是证明几何中的三点共线和两直线平行等问题的有效手段.对问题①,学生通过作图1可发现,OC →=OA →+AB →+BC →=a +a +a .类似数的乘法,可把a+a +a 记作3a ,即OC →=3a .显然3a 的方向与a 的方向相同,3a 的长度是a 的长度的3倍,即|3a|=3|a|.同样,由图1可知,图1PN→=PQ→+QM→+MN→=(-a)+(-a)+(-a),即(-a)+(-a)+(-a)=3(-a).显然3(-a)的方向与a的方向相反,3(-a)的长度是a的长度的3倍,这样,3(-a)=-3a.对问题②,上述过程推广后即为实数与向量的积.我们规定实数λ与向量a的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作λa,它的长度与方向规定如下:(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.由(1)可知,λ=0时,λa=0.根据实数与向量的积的定义,我们可以验证下面的运算律.实数与向量的积的运算律1λμa=λμa;2λ+μa=λa+μa;3λa+b=λa+λb.(λa)=λ(-a),λ(a-b)=λa-λb.对问题③,向量共线的等价条件是:如果a(a≠0)与b共线,那么有且只有一个实数λ,使b=λa.推证过程教师可引导学生自己完成,推证过程如下:对于向量a(a≠0)、b,如果有一个实数λ,使b=λa,那么由向量数乘的定义,知a与b共线.反过来,已知向量a 与b共线,a≠0,且向量b的长度是向量a的长度的μ倍,即|b|=μ|a|,那么当a与b 同方向时,有b=μa;当a与b反方向时,有b=-μa.关于向量共线的条件,教师要点拨学生作进一步深层探究,让学生思考,若去掉a≠0这一条件,上述条件成立吗?其目的是通过0与任意向量的平行来加深对向量共线的等价条件的认识.在判断两个非零向量是否共线时,只需看这两个向量的方向是否相同或相反即可,与这两个向量的长度无关.在没有指明非零向量的情况下,共线向量可能有以下几种情况:(1)有一个为零向量;(2)两个都为零向量;(3)同向且模相等;(4)同向且模不等;(5)反向且模相等;(6)反向且模不等.讨论结果:①数与向量的积仍是一个向量,向量的方向由实数的正负及原向量的方向确定,大小由|λ|·|a|确定.②它的几何意义是把向量a沿a的方向或a的反方向放大或缩小.③向量的平行与直线的平行是不同的,直线的平行是指两条直线在同一平面内没有公共点;而向量的平行既包含没有交点的情况,又包含两个向量在同一条直线上的情形.应用示例思路1例1计算:(1)(-3)×4a;(2)3(a+b)-2(a-b)-a;(3)(2a+3b-c)-(3a-2b+c).活动:本例是数乘运算的简单应用,可让学生自己完成,要求学生熟练运用向量数乘运算的运算律.教学中,点拨学生不能将本题看作字母的代数运算,可以让他们在代数运算的同时说出其几何意义,使学生明确向量数乘运算的特点.同时向学生点出,向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算.对于任意向量a 、b ,以及任意实数λ、μ1、μ2,恒有λ(μ1a ±μ2b )=λμ1a ±λμ2b .解:(1)原式=(-3×4)a =-12a ;(2)原式=3a +3b -2a +2b -a =5b ;(3)原式=2a +3b -c -3a +2b -c =-a +5b -2c .点评:运用向量运算的运算律,解决向量的数乘.其运算过程可以仿照多项式运算中的“合并同类项”.例2如图2,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 三点之间的位置关系吗?为什么?图2活动:本例给出了利用向量共线判断三点共线的方法,这是判断三点共线常用的方法.教学中可以先引导学生作图,通过观察图形得到A ,B ,C 三点共线的猜想,再将平面几何中判断三点共线的方法转化为用向量共线证明三点共线.本题只要引导学生理清思路,具体过程可由学生自己完成.另外,本题是一个很好的与信息技术整合的题材,教学中可以通过计算机作图,进行动态演示,揭示向量a 、b 变化过程中,A 、B 、C 三点始终在同一条直线上的规律.解:如图3,分别作向量OA →、OB →、OC →,过点A 、C 作直线AC .观察发现,不论向量a 、b怎样变化,点B 始终在直线AC 上,猜想A 、B 、C 三点共线.图3事实上,因为AB →=OB →-OA →=a +2b -(a +b )=b ,而AC →=OC →-OA →=a +3b -(a +b )=2b ,于是AC →=2AB →.所以A 、B 、C 三点共线.点评:关于三点共线问题,学生接触较多,这里是用向量证明三点共线,方法是必须先证明两个向量共线,并且有公共点.教师引导学生解完后进行反思,体会向量证法的新颖独特.例3如图4,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 →和MD →吗?图4活动:本例的解答要用到平行四边形的性质.另外,用向量表示几何元素(点、线段等)是用向量方法证明几何问题的重要步骤,教学中可以给学生明确指出这一点.解:在ABCD 中,∵AC →=AB →+AD →=a +b ,DB →=AB →-AD →=a -b ,又∵平行四边形的两条对角线互相平分,∴MA →=-12AC →=-12(a +b )=-12a -12b , MB →=12DB →=12(a -b )=12a -12b ,MC →=12AC →=12a +12b , MD →=-MB →=-12DB →=-12a +12b . 点评:结合向量加法和减法的平行四边形法则和三角形法则,将两个向量的和或差表示出来,这是解决这类几何题的关键.思路2例1凸四边形ABCD 的边AD 、BC 的中点分别为E 、F ,求证:EF →=12(AB →+DC →). 活动:教师引导学生探究,能否构造三角形,使EF 作为三角形中位线,借助于三角形中位线定理解决,或创造相同起点,以建立向量间关系.鼓励学生多角度观察思考问题.证法一:过点C 在平面内作CG →=AB →,则四边形ABGC 是平行四边形,故F 为AG 中点.(如图5)图5∴EF 是△ADG 的中位线.∴EF 綊12DG . ∴EF →=12DG →. 而DG →=DC →+CG →=DC →+AB →,∴EF →=12(AB →+DC →). 证法二:如图6,连接EB 、EC ,则有EB →=EA →+AB →,EC →=ED →+DC →,图6又∵E 是AD 的中点,∴EA →+ED →=0,即有EB →+EC →=AB →+DC →.以EB →与EC →为邻边作▱EBGC ,则由F 是BC 的中点,可得F 也是EG 的中点.∴EF →=12EG →=12(EB →+EC →)=12(AB →+DC →). 点评:向量的运算主要从以下几个方面加强练习:(1)加强数形结合思想的训练,画出草图帮助解决问题;(2)加强三角形法则和平行四边形法则的运用练习,做到准确熟练运用.例2已知OA →和OB →是不共线向量,AP →=tAB →(t ∈R ),试用OA →、OB →表示OP →.活动:教师引导学生思考,由AP →=tAB →(t ∈R )知A 、B 、P 三点共线,而OP →=OA →+AP →,然后以AB →表示AP →,进而建立OA →,OB →的联系.本题可让学生自己解决,教师适时点拨.解:OP →=OA →+AP →=OA →+t ·AB →=OA →+t ·(OB →-OA →)=(1-t )·OA →+t ·OB →.点评:灵活运用向量共线的条件.若令1-t =m ,t =n ,则OP →=m ·OA →+n ·OB →,m +n =本节练习解答:1.图略.2.AC →=57AB →,BC →=-27AB →. 点评:本题可先画一个示意图,根据图形容易得出正确答案.值得注意的是BC →与AB →反向.3.(1)b =2a ;(2)b =-74a ;(3)b =-12a ;(4)b =89a . 4.(1)共线;(2)共线.5.(1)3a -2b ;(2)-1112a +13b ;(3)2y a . 6.图略.课堂小结1.让学生回顾本节学习的数学知识:向量的数乘运算法则,向量的数乘运算律,向量共线的条件,体会本节学习中用到的思想方法:特殊到一般,归纳、猜想、类比,分类讨论,等价转化.2.向量及其运算与数及其运算可以类比,这种类比是我们提高思想性的有效手段,在今后的学习中应予以充分的重视,它是我们学习中伟大的引路人.作业课本习题2.2 A 组题11、12.设计感想1.本教案的设计流程符合新课程理念,充分抓住本节教学中的学生探究、猜想、推证等活动,引导学生画出草图帮助理解题意和解决问题.先由学生探究向量数乘的结果还是向量(特别地0·a =0),它的几何意义是把向量a 沿a 的方向或a 的反方向放大或缩小,当λ>0时,λa 与a 方向相同,当λ<0时,λa 与a 方向相反;向量共线定理用来判断两个向量是否共线.然后对所探究的结果进行运用拓展.2.向量具有的几何形式和代数形式的双重身份在本节中得以充分体现,因而成为中学数学知识网络的一个交汇点,由此可看出在中学数学教材中的重要地位,也成为近几年各地高考命题的重点和热点,教师要引导学生对平面向量中有关知识要点进行归纳整理.备课资料一、向量的数乘运算律的证明设a 、b 为任意向量,λ、μ为任意实数,则有(1)λ(μa )=(λμ)a ; ①(2)(λ+μ)a =λa +μa ; ②(3)λ(a +b )=λa +λb . ③证明:(1)如果λ=0或μ=0或a =0,则①式显然成立.如果λ≠0,μ≠0,且a ≠0,则根据向量数乘的定义,有|λ(μa )|=|λ||μa |=|λ||μ||a |,|(λμ)a |=|λμ||a |=|λ||μ||a |.所以|λ(μa )|=|(λμ)a |.如果λ、μ同号,则①式两边向量的方向都与a 同向;如果λ、μ异号,则①式两边向量的方向都与a 反向.因此,向量λ(μa )与(λμ)a 有相等的模和相同的方向,所以这两个向量相等.(2)如果λ=0或μ=0或a =0,则②显然成立.如果λ≠0,μ≠0且a ≠0,可分如下两种情况:当λ、μ同号时,则λa 和μa 同向,所以|(λ+μ)a |=|λ+μ||a |=(|λ|+|μ|)|a |,|λa +μa |=|λa |+|μa |=|λ||a |+|μ||a |=(|λ|+|μ|)|a |,即有|(λ+μ)a |=|λa +μa |.由λ、μ同号,知②式两边向量的方向或都与a 同向,或都与a 反向,即②式两边向量的方向相同.综上所述,②式成立.如果λ、μ异号,当λ>μ时,②式两边向量的方向都与λa 的方向相同;当λ<μ时,②式两边向量的方向都与μa 的方向相同.还可证|(λ+μ)a |=|λa +μa |.因此②式也成立.(3)当a =0,b =0中至少有一个成立,或λ=0,λ=1时,③式显然成立.当a ≠0,b ≠0且λ≠0,λ≠1时,可分如下两种情况:当λ>0且λ≠1时如图7,在平面内任取一点O 作OA →=a ,AB →=b ,OA 1→=λa ,A 1B 1→=λb ,则OB →=a +b ,OB 1→=λa +λb .图7由作法知AB →∥A 1B 1→,有∠OAB =∠OA 1B 1,|A 1B 1→|=λ|AB →|.所以|OA 1→||OA →|=|A 1B 1→||AB →|=λ. 所以△AOB ∽△A 1OB 1.所以|OB 1→||OB →|=λ,∠AOB =∠A 1OB 1. 因此O 、B 、B 1在同一条直线上,|OB 1→|=|λOB →|,OB 1→与λOB →的方向也相同.所以λ(a +b )=λa +λb .当λ<0时,由图8可类似证明λ(a +b )=λa +λb .图8所以③式也成立.二、备用习题1.13[12(2a +8b )-(4a -2b )]等于( ) A .2a -b B .2b -a C .b -a D .a -b答案:B2.设两非零向量e 1、e 2不共线,且k e 1+e 2与e 1+k e 2共线,则k 的值为( )A .1B .-1C .±1D .0答案:C3.若向量方程2x -3(x -2a )=0,则向量x 等于( )A.65a B .-6a C .6a D .-65a 答案:C4.在△ABC 中,AE →=15AB →,EF ∥BC ,EF 交AC 于F ,设AB →=a ,AC →=b ,则BF →用a 、b 表示的形式是BF →=________.答案:-a +15b 5.在△ABC 中,M 、N 、P 分别是AB 、BC 、CA 边上的靠近A 、B 、C 的三等分点,O 是△ABC平面上的任意一点,若OA →+OB →+OC →=13e 1-12e 2,则OM →+ON →+OP →=________. 答案:13e 1-12e 2. 6.已知△ABC 的重心为G ,O 为坐标原点,OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,求证:OG →=13(a +b +c ).答案:证明:连接AG 并延长,设AG 交BC 于M .∵AB →=b -a ,AC →=c -a ,BC →=c -b ,∴AM →=AB →+12BC →=(b -a )+12(c -b )=12(c +b -2a ). ∴AG →=23AM →=13(c +b -2a ). ∴OG →=OA →+AG →=a +13(c +b -2a )=13(a +b +c ). 7.对判断向量a =-2e 与b =2e 是否共线?有如下解法:解:∵a =-2e ,b =2e ,∴b =-a.∴a 与b 共线.请根据本节所学的共线知识给以评析.如果解法有误,请给出正确解法.答案:评析:乍看上述解答,真是简单明快.然而,仔细研究题目已知,却发现其解答存在问题,这是因为原题已知中对向量e 并无任何限制,那么就应允许e =0,而当e =0时,显然,a =0,b =0,此时,a 不符合定理中的条件,且使b =λa 成立的λ值也不唯一(如λ=-1,λ=1,λ=2等均可使b =λa 成立),故不能应用定理来判断它们是否共线.可见,对e =0的情况应用别的办法判断才妥.综上分析,此题应解答如下:解:(1)当e =0时,则a =-2e =0.由于“零向量与任一向量平行”且“平行向量也是共线向量”,所以此时a 与b 共线.(2)当e ≠0时,则a =-2e ≠0,b =2e ≠0,∴b =-a 〔这时满足定理中的a ≠0,及有且只有一个实数λ(λ=-1),使得b =λa 成立〕.∴a 与b 共线.综合(1)(2),可知a 与b 共线.2019-2020年高中数学 第二章 平面向量 第二节 平面向量的线性运算(第二课时)示范教案 新人教A 版必修4教学分析向量减法运算是加法的逆运算.学生在理解相反向量的基础上结合向量的加法运算掌握向量的减法运算.因此,类比数的减法(减去一个数等于加上这个数的相反数),首先引进相反向量的概念,然后引入向量的减法(减去一个向量,等于加上这个向量的相反向量),通过向量减法的三角形法则和平行四边形法则,结合一定数量的例题,深刻理解向量的减法运算.通过阐述向量的减法运算,可以转化为向量加法运算,渗透化归的数学思想,使学生理解事物之间的相互转化、相互联系的辨证思想,同时由于向量的运算能反映出一些物理规律,从而加强了数学学科与物理学科之间的联系,提高学生的应用意识.三维目标1.通过探究活动,使学生掌握向量减法概念,理解两个向量的减法就是转化为加法来进行,掌握相反向量.2.启发学生能够发现问题和提出问题,善于独立思考,学会分析问题和创造性地解决问题.能熟练地掌握用三角形法则和平行四边形法则作出两向量的差向量.重点难点教学重点:向量的减法运算及其几何意义.教学难点:对向量减法定义的理解.课时安排1课时教学过程导入新课思路1.(问题导入)上节课,我们定义了向量的加法概念,并给出了求作和向量的两种方法.由向量的加法运算自然联想到向量的减法运算:减去一个数等于加上这个数的相反数.向量的减法是否也有类似的法则呢?引导学生进一步探究,由此展开新课.思路2.(直接导入)数的减法运算是加法运算的逆运算.本节课,我们继续学习向量加法的逆运算——减法.引导学生去探究、发现.推进新课新知探究提出问题①向量是否有减法?②向量进行减法运算,必须先引进一个什么样的新概念?③如何理解向量的减法?④向量的加法运算有平行四边形法则和三角形法则,那么,向量的减法是否也有类似的法则?活动:数的减法运算是数的加法运算的逆运算,数的减法定义即减去一个数等于加上这个数的相反数,因此定义数的减法运算,必须先引进一个相反数的概念.类似地,向量的减法运算也可定义为向量加法运算的逆运算.可类比数的减法运算,我们定义向量的减法运算,也应引进一个新的概念,这个概念又该如何定义?引导学生思考,相反向量有哪些性质?由于方向反转两次仍回到原来的方向,因此a 和-a 互为相反向量.于是-(-a )=a .我们规定,零向量的相反向量仍是零向量.任一向量与其相反向量的和是零向量,即a +(-a )=(-a )+a =0.所以,如果a 、b 是互为相反的向量,那么a =-b ,b =-a ,a +b =0.(1)平行四边形法则如图1,设向量AB →=b ,AC →=a ,则AD →=-b ,由向量减法的定义,知AE →=a +(-b )=a -b .图1又b +BC →=a ,所以BC →=a -b .由此,我们得到a -b 的作图方法.(2)三角形法则如图2,已知a 、b ,在平面内任取一点O ,作OA →=a ,OB →=b ,则BA →=a -b ,即a -b 可以表示为从b 的终点指向a 的终点的向量,这是向量减法的几何意义.图2讨论结果:①向量也有减法运算.②定义向量减法运算之前,应先引进相反向量.与数x 的相反数是-x 类似,我们规定,与a 长度相等,方向相反的量,叫做a 的相反向量,记作-a .③向量减法的定义.我们定义a -b =a +(-b ),即减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量.规定:零向量的相反向量是零向量.④向量的减法运算也有平行四边形法则和三角形法则,这也正是向量的运算的几何意义所在,是数形结合思想的重要体现.提出问题①上图中,如果从a 的终点到b 的终点作向量,那么所得向量是什么?②改变上图中向量a 、b 的方向使a∥b ,怎样作出a -b 呢?讨论结果:①AB →=b -a .②略.应用示例例1如图3(1),已知向量a 、b 、c 、d ,求作向量a -b ,c -d .图3活动:教师让学生亲自动手操作,引导学生注意规范操作,为以后解题打下良好基础;点拨学生根据向量减法的三角形法则,需要选点平移作出两个同起点的向量.作法:如图3(2),在平面内任取一点O ,作OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,OD →=d . →→例2如图4,在ABCD 中,AB =a ,AD =b ,你能用a 、b 表示向量AC 、DB 吗?图4活动:本例是用两个向量表示几何图形中的其他向量,这是用向量证明几何问题的基础.要多注意这方面的训练,特别要掌握用向量表示平行四边形的四条边与两条对角线的关系.解:由向量加法的平行四边形法则,我们知道AC →=a +b ,同样,由向量的减法,知DB →=AB →-AD →=a -b .图5 (1)若非零向量a 与b 的方向相同或相反,则a +b 的方向必与a 、b 之一的方向相同.(2)△ABC 中,必有AB →+BC →+CA →=0.(3)若AB →+BC →+CA →=0,则A 、B 、C 三点是一个三角形的三顶点.(4)|a +b|≥|a -b |.活动:根据向量的加、减法及其几何意义.解:(1)a 与b 方向相同,则a +b 的方向与a 和b 方向都相同;若a 与b 方向相反,则有可能a 与b 互为相反向量,此时a +b =0的方向不确定,说与a 、b 之一方向相同不妥.(2)由向量加法法则AB →+BC →=AC →,AC →与CA →是互为相反向量,所以有上述结论.(3)因为当A 、B 、C 三点共线时也有AB →+BC →+AC →=0,而此时构不成三角形.(4)当a 与b 不共线时,|a +b|与|a -b|分别表示以a 和b 为邻边的平行四边形的两条对角线的长,其大小不定.当a 、b 为非零向量共线时,同向则有|a +b|>|a -b|,异向则有|a +b|<|a -b |;当a 、b 中有零向量时,|a +b|=|a -b |.综上所述,只有(2)正确.例4若|AB →|=8,|AC →|=5,则|BC →|的取值范围是( )A .[3,8]B .(3,8)C .[3,13]D .(3,13)解析:BC →=AC →-AB →.(1)当AB →、AC →同向时,|BC →|=8-5=3;(2)当AB →、AC →反向时,|BC →|=8+5=13;(3)当AB →、AC →不共线时,3<|BC →|<13.综上,可知3≤|BC →|≤13.答案:C课本本节练习解答:1.直接在课本上据原图作(这里从略).2.DB →,CA →,AC →,AD →,BA →.点评:解题中可以将减法变成加法运算,如AB →-AD →=DA →+AB →=DB →,这样计算比较简便.3.图略.课堂小结1.先由学生回顾本节学习的数学知识:相反向量,向量减法的定义,向量减法的几何意义,向量差的作图.2.教师与学生一起总结本节学习的数学方法,类比,数形结合,几何作图,分类讨论. 作业课本习题2.2 A 组6、7、8.设计感想1.向量減法的几何意义主要是结合平行四边形法则和三角形法则进行讲解的,两种作图方法各有千秋.第一种作法结合向量减法的定义,第二种作法结合向量的平行四边形法则,直接作出从同一点出发的两个向量a 、b 的差,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,第二种作图方法比较简捷.2.鉴于上述情况,教学中引导学生结合向量减法的几何意义,注意差向量的方向,也就是箭头的方向不要搞错了,a -b 的箭头方向要指向a ,如果指向b 则表示b -a ,在几何证明题目中,特别要掌握用向量表示平行四边形的四条边与两条对角线的关系.备课资料一、向量减法法则的理解向量减法的三角形法则的式子内容是:两个向量相减,则表示两个向量起点的字母必须相同(否则无法相减),这样两个向量的差向量是以减向量的终点的字母为起点,以被减向量的终点的字母为终点的向量.只要学生理解法则内容,那么解决起向量加减法的题来就会更加得心应手,尤其遇到向量的式子运算题时,一般不用画图就可迅速求解,如下面例题:例1化简:AB →-AC →+BD →-CD →.解:原式=CB →+BD →-CD →=CD →-CD →=0.例2化简OA →+OC →+BO →+CO →.解:原式=(OA →+BO →)+(OC →+CO →)=(OA →-OB →)+0=BA →.二、备用习题1.下列等式中,正确的个数是( )①a +b =b +a ②a -b =b -a ③0-a =-a ④-(-a )=a ⑤a +(-a )=0A .5B .4C .3D .2答案:B2.如图7,D 、E 、F 分别是△ABC 的边AB 、BC 、CA 的中点,则AF →-DB →等于( )图7A.FD →B.FC →C.FE →D.BE →答案:D3.下列式子中不能化简为AD →的是( )A .(AB →+CD →)+BC →B .(AD →+MB →)+(BC →+CM →)C.MB →+AD →-BM →D.OC →-OA →+CD →答案:C4.已知A 、B 、C 三点不共线,O 是△ABC 内一点,若OA →+OB →+OC →=0,则O 是△ABC 的( )A .重心B .垂心C .内心D .外心答案:A。

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