平面向量第一节(平面向量的概念与线性运算)精编专题复习pdf版
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(1)向量 AB 的长度与向量 BA 的长度相等;
(2)向量 a 与 b 平行,则 a 与 b 的方向相同或相反; 例1
解析:(1) AB 和 BA 互为相反向量,它们长度相等,方向相反,命题正确; (2)平行向量方向相同或相反,命题正确. 答案:(1)正确 (2)正确 根据下列各题中的条件,分别判断四边形 ABCD 的形状. 例2 (1) AD BC ;
向东南航行 2km . 答案:A
AB CB ( )
A. 0 4
B. AC
C. CA
解析: AB CB AB BC AC .
答案:B
D. 2AC
AB AC BC ( )
A. 2BC 5
B. 0
C. 2BC
D. 2AC
解析: AB AC BC CB BC BC BC 2BC .
单位向量 平行向量 相等向量 相反向量
长度等于 1 个单位的向量
a 即为单位向量 |a|
方向相同或相反的非零向量(也
叫共线向量)
记为 a∥b ,规定 0 与任意向量共线
长度相等方向相同的向量
记为 a b ,相等一定平行,平行不 一定相等
长度相等方向相反的向量
a b , AB BA
判断下列命题是否正确:
在 ABCD 中,AB a ,AD b ,AN 3NC ,M
为 BC 的中点,则 MN _____.
例 6 解析: AN 3 AC 3 (a b) , AM AB BM AB 1 AD a 1 b ,
4
4
2
2
所以 MN AN AM 1 a 1 b . 44
答案: 1 a 1 b 44
8 解析: AB BD AC CD AD AC CD CD CD 0 .
答案: 0
OA OC OB CO _____.
9 解析:原式等于 (OB OA) (CO CO) AB .
答案: AB
如图,D,E,F 分别是 ABC 的边 AB,BC,CA 的中点,则( )
A. AD BE CF 0
⑤向量 AB 与向量 CD 是共线向量,则点 A,B,C,D 必在同一条直线上. 2 其中正确的命题个数是( )
A.1 B.2
C.3
D.4
解析:① AB 和 BA 长度相等,方向相反,正确; ②当为零向量时,不满足条件,错误; ③起点相同,长度和方向也相同,终点一定相同,正确; ④终点相同,起点未必相同,不一定是共线向量,错误; ⑤共线向量即平行向量,它们的起点和终点不一定在同一直线上,错误;
3 | 10
[平面向量]
向量共线定理:向量 a (a 0) 与 b 共线,当且仅当有唯一一个实数 ,使 b a .
应用:解决三点共线问题. 重要结论:
图形
条件 结论
A,B,C 三点共线,A 与 B ABC 中,D 为 BC 边上
不重合,P 是直线外一点 的中点
PC PA (1 )PB
AD 1 (AB AC) 2
G 为 ABC 的重心 GA GB GC 0
已知向量 a , b ,且 AB a 2b , BC 5a 6b , CD 7a 2b ,则一定共线的
三点是( )
例 7 A.A,B,D
B.A,B,C
C.B,C,D D.A,C,D
解析: AD AB BC CD 3a 6b 3AB ,所以 AD∥AB ,A,B,D 共线.
解析:A 中,当 0 时, a 与 a 方向相反,错误;B 很明显正确;C 中,向量的
数乘最后结果应是向量,应为 0a 0 ;D 中,左边为模,是实数,右边是向量,两 者不能相等. 答案:B 下列结论中,正确的是( )
A. 0a 0
B. 0 , a 0 时, a 与 a 方向一定相反
D.4
设 O 为平面内一点,则 MA1 OA1 OM ,同理可表示其余四个向量,原式变为
(OA1 OM ) (OA2 OM ) (OA3 OM ) (OA4 OM ) 0 ,即
OM
1 4
(OA1
OA2
OA3
OA4 )
,
A1
,
A2
,
A3
,
A4
四个点确定,则 OM
也是确
定的,所以满足条件的 M 只有 1 个.
AB AC mAM 成立,则 m _____.
例 10
解析:由 MA MB MC 0 可知 M 为 ABC 的重心,
则 AM 2 AD 2[1 (AB AC)] 1 (AB AC) , 即
3
32
3
AB AC 3AM ,则 m 3 .
答案:3
练习题:
以下说法错误的是( )
A.零向量与任一非零向量平行 B.零向量与单位向量的模不相等
OA OB OC OD MA MB MC MD 4OM 0 4OM 4OM .
答案:D
设 A1 ,A2 ,A3 ,A4 是平面上给定的 4 个不同点,则使 MA1 MA2 MA3 MA4 0 16
成立的点 M 的个数为( )
8 | 10
[平面向量]
A.0 B.1
C.2
若 O 为 ABCD 的中心, AB 4e1 , BC 6e2 ,则 3e2 2e1 ( )
A. AO
B. BO
C. CO
D. DO
14
解析:
3e2
2e1
1 2
BC
1 2
AB
1 2
(BC
BA)
1 2
BD
BO
.
答案:B
设 M 为 ABCD 对角线的交点,O 为 ABCD 所在平面内任意一点,则
C.若 b a (a 0) ,则 b a
D.若| b || a | (a 0) ,则 | b | |a|
13
解析:A 中, 0a 应该等于 0 ;B 中 a 的系数一正一负,两个数乘方向一定相反是
正确的;C 错误,向量没有除法;D 中, | b | 应该等于| | . |a|
答案:B
OA OB OC OD ( )
A. OM
B. 2OM
C. 3OM
D. 4OM
15 解 析 : M 为 ABCD 对 角 线 的 交 点 , 则 MA MB MC MD 0 , 又
OA OM MA , OB OM MB , OC OM MC , OD OM MD , 则
FD 表示出来.
例4
解析: OE BO a b ; BF BA AF BA BO 2a b ;
BD BC CD BC BO a 2b ; FD AC BC BA b a .
答案: a b , 2a b , a 2b , b a
若 O 是 ABC 所在平面内一点,且满足| OB OC || OB OC 2OA| ,则 ABC 的形状为_______. 解析: OB OC 2OA (OB OA) (OC OA) AB AC , 例5 OB OC CB AB AC ,带入可得| AB AC || AB AC | ,用平行四边形法则 考虑,等号两边为平行四边形的两条对角线的长,可知四边形为矩形,所以 ABC 为直角三角形. 答案:直角三角形
5 | 10
[平面向量]
正确的是①和③. 答案:B
已知向量 a 表示“向东航行 1km”,向量 b 表示“向南航行 1km”,则向量 a b 表 示( )
A.向东南航行 2km
B.向东南航行 2km
3 C.向东北航行 2km
D.向东北航行 2km
解析:由向量加法的几何意义可知,先向东航行 1km,再向南航行 1km,总位移是
D. AC
11 解析:在平行四边形中, BA 和 CD 是相反向量,则 CD BA 0 ,故原式变为
BC 0 BC .
答案:A
, R ,下面式子正确的是( )
12 A. a 与 a 方向相同
B. ( )a a a
C. 0a 0
D.若 b a ,则| b | a
7 | 10
[平面向量]
0 ,a 0
例如: AB+BC CD AD , AB+BC CA 0 , BC BA AC , DE DF FE . 向量不等式:|| a | | b || | a b | | a | | b | (等号在向量 a , b 共线时取得). 例如:| a | 3 , | b | 5 ,则 | a b | 的最大值为 8,当且仅当 a , b 同向时取到;最小值为 2, 当且仅当 a , b 反向时取到.
1 | 10
[平面向量]
(2) AB DC 且| AB || AD | . 解析:(1) AD BC 说明 AD 和 BC 两条边相等且平行,所以为平行四边形; (2) AB DC 说明 AB 和 DC 相等且平行,为平行四边形,| AB || AD | 说明两临 边相等,为菱形. 答案:(1)平行四边形 (2)菱形
答案:A
ABC 中, AM 1 AC , AD mAB 2 AC ,则
2
9
m ______.
例8
解析: AD AB (1 )AM AB 1 (1 )AC mAB 2 AC ,
2
9
则 1 (1 ) 2 ,解得 5 ,则 m 5 .
2
9
Biblioteka Baidu
9
9
答案: 5 9
设 D,E,F 分别为 ABC 的三边 BC,CA,AB,的中
点,则 EB FC ( )
例 9 A.AD
B.1 AD 2
C.BC
D.1 BC 2
解析: EB FC (BE CF) 1 (BA BC CA CB) 1 (AB AC) AD .
2
2
答案:A
4 | 10
[平面向量]
已知 ABC 和点M满足 MA MB MC 0 ,若存在实数 m 使得
2 | 10
[平面向量]
如图:正六边形 ABCDEF 中, BA CD EF ( )
A. 0 例3
B. BE
C. AD
D. CF
解析:由于 BA DE ,故 BA CD EF CD DE EF CF .
答案:D 根如图所示,已知正六边形 ABCDEF,O 是它的中心,若
BA = a , BC = b ,试用 a , b 将向量 OE , BF , BD ,
答案:B
已知 O 是 ABC 所在平面内一点,D 为 BC 边中点,且 2OA OB OC 0 ,那么 ()
A. AO OD B. AO 2OD
C. AO 3OD
D. 2AO OD
17
解析:D 是中点,则有 OB OC 2OD ,原式变为 2OA 2OD 0 ,即
OA OD ,故 AO OD . 答案:A 平行四边形 ABCD 中,E 是 AD 中点,BE AC F , AF AC ,则 ______.
答案:C
AB AD DC ( )
A. AB 6
B. BA
C. CA
D. CB
解析: AB AD DC DB DC CB .
答案:D
AC AB BD CD ( )
7
A. 0
B. DA
C. BC
D. AB
6 | 10
[平面向量]
解析: AC AB BD CD BC BD CD DC CD 0 . 答案:A AB BD AC CD _____.
2.向量的线性运算 运算
加法
几何表示
意义
a b AB BC AC 三角形法则
类比“位移之和” 首尾相连,首位连
a b AB AD AC 平行四边形法则 类比“力的合成” 共起点,对角线
减法
a b AB AC CB
共起点,后指前
长度变为| | 倍
0 ,方向相同
数乘
0 ,方向相反
[平面向量]
一、平面向量的概念与线性运算
1.向量概念及表示 定义:即有大小,又有方向的量叫做向量. 表示:
有向线段
小字母上加箭头
起点到终点,大字母加箭头
向量的长度(模): a 或 AB 的模记作| a | 或 | AB | .
几种特殊向量: 特殊向量
定义
备注
零向量 长度为 0 的向量
记作 0 ,方向任意
B. BD CF DF 0
C. AD CE CF 0 10
D.BD BE FC 0
解析: AD FE , BE EC ,则 AD BE CF FE EC CF 0 ,A 正确. 答案:A
在 ABCD 中, BC CD BA ( )
A. BC
B. AD
C. AB
1 C.平行向量方向相同
D.平行向量一定是共线向量
解析:平行向量方向可以相同,也可以相反,故 C 不正确.
答案:C
给出如下命题:
①向量 AB 的长度与向量 BA 的长度相等;
②向量 a 与 b 平行,则 a 与 b 的方向相同或相反; ③两个有公共起点而且相等的向量,其终点必相同; ④两个公共终点的向量,一定是共线向量;
(2)向量 a 与 b 平行,则 a 与 b 的方向相同或相反; 例1
解析:(1) AB 和 BA 互为相反向量,它们长度相等,方向相反,命题正确; (2)平行向量方向相同或相反,命题正确. 答案:(1)正确 (2)正确 根据下列各题中的条件,分别判断四边形 ABCD 的形状. 例2 (1) AD BC ;
向东南航行 2km . 答案:A
AB CB ( )
A. 0 4
B. AC
C. CA
解析: AB CB AB BC AC .
答案:B
D. 2AC
AB AC BC ( )
A. 2BC 5
B. 0
C. 2BC
D. 2AC
解析: AB AC BC CB BC BC BC 2BC .
单位向量 平行向量 相等向量 相反向量
长度等于 1 个单位的向量
a 即为单位向量 |a|
方向相同或相反的非零向量(也
叫共线向量)
记为 a∥b ,规定 0 与任意向量共线
长度相等方向相同的向量
记为 a b ,相等一定平行,平行不 一定相等
长度相等方向相反的向量
a b , AB BA
判断下列命题是否正确:
在 ABCD 中,AB a ,AD b ,AN 3NC ,M
为 BC 的中点,则 MN _____.
例 6 解析: AN 3 AC 3 (a b) , AM AB BM AB 1 AD a 1 b ,
4
4
2
2
所以 MN AN AM 1 a 1 b . 44
答案: 1 a 1 b 44
8 解析: AB BD AC CD AD AC CD CD CD 0 .
答案: 0
OA OC OB CO _____.
9 解析:原式等于 (OB OA) (CO CO) AB .
答案: AB
如图,D,E,F 分别是 ABC 的边 AB,BC,CA 的中点,则( )
A. AD BE CF 0
⑤向量 AB 与向量 CD 是共线向量,则点 A,B,C,D 必在同一条直线上. 2 其中正确的命题个数是( )
A.1 B.2
C.3
D.4
解析:① AB 和 BA 长度相等,方向相反,正确; ②当为零向量时,不满足条件,错误; ③起点相同,长度和方向也相同,终点一定相同,正确; ④终点相同,起点未必相同,不一定是共线向量,错误; ⑤共线向量即平行向量,它们的起点和终点不一定在同一直线上,错误;
3 | 10
[平面向量]
向量共线定理:向量 a (a 0) 与 b 共线,当且仅当有唯一一个实数 ,使 b a .
应用:解决三点共线问题. 重要结论:
图形
条件 结论
A,B,C 三点共线,A 与 B ABC 中,D 为 BC 边上
不重合,P 是直线外一点 的中点
PC PA (1 )PB
AD 1 (AB AC) 2
G 为 ABC 的重心 GA GB GC 0
已知向量 a , b ,且 AB a 2b , BC 5a 6b , CD 7a 2b ,则一定共线的
三点是( )
例 7 A.A,B,D
B.A,B,C
C.B,C,D D.A,C,D
解析: AD AB BC CD 3a 6b 3AB ,所以 AD∥AB ,A,B,D 共线.
解析:A 中,当 0 时, a 与 a 方向相反,错误;B 很明显正确;C 中,向量的
数乘最后结果应是向量,应为 0a 0 ;D 中,左边为模,是实数,右边是向量,两 者不能相等. 答案:B 下列结论中,正确的是( )
A. 0a 0
B. 0 , a 0 时, a 与 a 方向一定相反
D.4
设 O 为平面内一点,则 MA1 OA1 OM ,同理可表示其余四个向量,原式变为
(OA1 OM ) (OA2 OM ) (OA3 OM ) (OA4 OM ) 0 ,即
OM
1 4
(OA1
OA2
OA3
OA4 )
,
A1
,
A2
,
A3
,
A4
四个点确定,则 OM
也是确
定的,所以满足条件的 M 只有 1 个.
AB AC mAM 成立,则 m _____.
例 10
解析:由 MA MB MC 0 可知 M 为 ABC 的重心,
则 AM 2 AD 2[1 (AB AC)] 1 (AB AC) , 即
3
32
3
AB AC 3AM ,则 m 3 .
答案:3
练习题:
以下说法错误的是( )
A.零向量与任一非零向量平行 B.零向量与单位向量的模不相等
OA OB OC OD MA MB MC MD 4OM 0 4OM 4OM .
答案:D
设 A1 ,A2 ,A3 ,A4 是平面上给定的 4 个不同点,则使 MA1 MA2 MA3 MA4 0 16
成立的点 M 的个数为( )
8 | 10
[平面向量]
A.0 B.1
C.2
若 O 为 ABCD 的中心, AB 4e1 , BC 6e2 ,则 3e2 2e1 ( )
A. AO
B. BO
C. CO
D. DO
14
解析:
3e2
2e1
1 2
BC
1 2
AB
1 2
(BC
BA)
1 2
BD
BO
.
答案:B
设 M 为 ABCD 对角线的交点,O 为 ABCD 所在平面内任意一点,则
C.若 b a (a 0) ,则 b a
D.若| b || a | (a 0) ,则 | b | |a|
13
解析:A 中, 0a 应该等于 0 ;B 中 a 的系数一正一负,两个数乘方向一定相反是
正确的;C 错误,向量没有除法;D 中, | b | 应该等于| | . |a|
答案:B
OA OB OC OD ( )
A. OM
B. 2OM
C. 3OM
D. 4OM
15 解 析 : M 为 ABCD 对 角 线 的 交 点 , 则 MA MB MC MD 0 , 又
OA OM MA , OB OM MB , OC OM MC , OD OM MD , 则
FD 表示出来.
例4
解析: OE BO a b ; BF BA AF BA BO 2a b ;
BD BC CD BC BO a 2b ; FD AC BC BA b a .
答案: a b , 2a b , a 2b , b a
若 O 是 ABC 所在平面内一点,且满足| OB OC || OB OC 2OA| ,则 ABC 的形状为_______. 解析: OB OC 2OA (OB OA) (OC OA) AB AC , 例5 OB OC CB AB AC ,带入可得| AB AC || AB AC | ,用平行四边形法则 考虑,等号两边为平行四边形的两条对角线的长,可知四边形为矩形,所以 ABC 为直角三角形. 答案:直角三角形
5 | 10
[平面向量]
正确的是①和③. 答案:B
已知向量 a 表示“向东航行 1km”,向量 b 表示“向南航行 1km”,则向量 a b 表 示( )
A.向东南航行 2km
B.向东南航行 2km
3 C.向东北航行 2km
D.向东北航行 2km
解析:由向量加法的几何意义可知,先向东航行 1km,再向南航行 1km,总位移是
D. AC
11 解析:在平行四边形中, BA 和 CD 是相反向量,则 CD BA 0 ,故原式变为
BC 0 BC .
答案:A
, R ,下面式子正确的是( )
12 A. a 与 a 方向相同
B. ( )a a a
C. 0a 0
D.若 b a ,则| b | a
7 | 10
[平面向量]
0 ,a 0
例如: AB+BC CD AD , AB+BC CA 0 , BC BA AC , DE DF FE . 向量不等式:|| a | | b || | a b | | a | | b | (等号在向量 a , b 共线时取得). 例如:| a | 3 , | b | 5 ,则 | a b | 的最大值为 8,当且仅当 a , b 同向时取到;最小值为 2, 当且仅当 a , b 反向时取到.
1 | 10
[平面向量]
(2) AB DC 且| AB || AD | . 解析:(1) AD BC 说明 AD 和 BC 两条边相等且平行,所以为平行四边形; (2) AB DC 说明 AB 和 DC 相等且平行,为平行四边形,| AB || AD | 说明两临 边相等,为菱形. 答案:(1)平行四边形 (2)菱形
答案:A
ABC 中, AM 1 AC , AD mAB 2 AC ,则
2
9
m ______.
例8
解析: AD AB (1 )AM AB 1 (1 )AC mAB 2 AC ,
2
9
则 1 (1 ) 2 ,解得 5 ,则 m 5 .
2
9
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9
9
答案: 5 9
设 D,E,F 分别为 ABC 的三边 BC,CA,AB,的中
点,则 EB FC ( )
例 9 A.AD
B.1 AD 2
C.BC
D.1 BC 2
解析: EB FC (BE CF) 1 (BA BC CA CB) 1 (AB AC) AD .
2
2
答案:A
4 | 10
[平面向量]
已知 ABC 和点M满足 MA MB MC 0 ,若存在实数 m 使得
2 | 10
[平面向量]
如图:正六边形 ABCDEF 中, BA CD EF ( )
A. 0 例3
B. BE
C. AD
D. CF
解析:由于 BA DE ,故 BA CD EF CD DE EF CF .
答案:D 根如图所示,已知正六边形 ABCDEF,O 是它的中心,若
BA = a , BC = b ,试用 a , b 将向量 OE , BF , BD ,
答案:B
已知 O 是 ABC 所在平面内一点,D 为 BC 边中点,且 2OA OB OC 0 ,那么 ()
A. AO OD B. AO 2OD
C. AO 3OD
D. 2AO OD
17
解析:D 是中点,则有 OB OC 2OD ,原式变为 2OA 2OD 0 ,即
OA OD ,故 AO OD . 答案:A 平行四边形 ABCD 中,E 是 AD 中点,BE AC F , AF AC ,则 ______.
答案:C
AB AD DC ( )
A. AB 6
B. BA
C. CA
D. CB
解析: AB AD DC DB DC CB .
答案:D
AC AB BD CD ( )
7
A. 0
B. DA
C. BC
D. AB
6 | 10
[平面向量]
解析: AC AB BD CD BC BD CD DC CD 0 . 答案:A AB BD AC CD _____.
2.向量的线性运算 运算
加法
几何表示
意义
a b AB BC AC 三角形法则
类比“位移之和” 首尾相连,首位连
a b AB AD AC 平行四边形法则 类比“力的合成” 共起点,对角线
减法
a b AB AC CB
共起点,后指前
长度变为| | 倍
0 ,方向相同
数乘
0 ,方向相反
[平面向量]
一、平面向量的概念与线性运算
1.向量概念及表示 定义:即有大小,又有方向的量叫做向量. 表示:
有向线段
小字母上加箭头
起点到终点,大字母加箭头
向量的长度(模): a 或 AB 的模记作| a | 或 | AB | .
几种特殊向量: 特殊向量
定义
备注
零向量 长度为 0 的向量
记作 0 ,方向任意
B. BD CF DF 0
C. AD CE CF 0 10
D.BD BE FC 0
解析: AD FE , BE EC ,则 AD BE CF FE EC CF 0 ,A 正确. 答案:A
在 ABCD 中, BC CD BA ( )
A. BC
B. AD
C. AB
1 C.平行向量方向相同
D.平行向量一定是共线向量
解析:平行向量方向可以相同,也可以相反,故 C 不正确.
答案:C
给出如下命题:
①向量 AB 的长度与向量 BA 的长度相等;
②向量 a 与 b 平行,则 a 与 b 的方向相同或相反; ③两个有公共起点而且相等的向量,其终点必相同; ④两个公共终点的向量,一定是共线向量;