平面向量的概念及线性运算
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)
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|,
若
AB BC,贝U(
)
2
2
5
5
A .-
B .-
C.
D.
3
3
3
3
5.已知|a11,
rrr
《平面向量》第1讲 平面向量的概念和线性运算
小结
1. 基本概念.
2. 向量的线性运算(加法、减法、数乘).
运算结果仍然是一个向量.
3. 两个向量共线的充要条件.
三点共线的应用.
一.向量的基本概念
[例题1]. 下列说法正确的是 .
(1).0 的方向是任意的;
(2).0// a;
(3). 0 0;
(4).0 a a 0 a;
(5). 0 0; (6).0 a 0.
二.向量的线性运算
[例题2]. 设O是正六边形ABCDEF的中点. (1) 与 OA 相等的向量有 (2) 设 AC a, BD b, 请用这两个向量表示 CD . .
课题:
向量的基本概念与线性运算
知识点1.向量的基本概念
(1) 既有大小,又有方向的量叫向量. (2) 长度为0的向量叫零向量. (3) 长度等于1的向量单位向量.
[ [
Y Y
] ]
[ (4) 方向相同的非零向量叫平行向量. [ (5) 平行向量又叫共线向量. [ [ (6) 长度相等的向量叫相等向量.
BC CD
(2) 证明:A、B、D三点共线.
(3) 试确定实数k,使k a+b和a+k b共线.
二.向量的线性运算
变式1. 设 a , b 是两个非零的不共线向量 . 且向量 a , b 的起点相同,当t= 时,
1 ab 三个向量 a , tb, 3
的终点共线 .
二.向量的线性运算
(7) 方向相反的向量叫相反向量.
[
Y ] N ] Y ] N ] N ]
知识点2、向量的线性运算.
类型 加 法 代数运算
几何运算
a
坐标运算
考点10 平面向量(核心考点讲与练)-2023年高考数学核心考点讲与练(新高考专用)(解析版)
①数量积:a·b=|a||b|cosθ=x1x2+y1y2.
②模:|a|= = .
③夹角:cosθ= = .
④两非零向量a⊥b的充要条件:a·b=0⇔x1x2+y1y2=0.
⑤|a·b|≤|a||b|(当且仅当a∥b时等号成立)⇔|x1x2+y1y2|≤ · .
,注意与平面向量平行的坐标表示区分.
3.(2021年全国高考甲卷)若向量 满足 ,则 _________.
【答案】
【分析】根据题目条件,利用 模的平方可以得出答案
【详解】∵
∴
∴ .
故答案为: .
4.(2021年全国新高考Ⅰ卷)已知 为坐标原点,点 , , , ,则()
A. B.
C. D.
【答案】AC
2.三个常用结论
(1)O为△ABC的重心的充要条件是 + + =0;
(2)四边形ABCD中,E为AD的中点,F为BC的中点,则 + =2 ;
(3)对于平面上的任一点O, , 不共线,满足 =x +y (x,y∈R),则P,A,B共线⇔x+y=1.
注意向量共线与三点共线的区别.
3.平面向量基本定理实际上是向量的分解定理,并且是平面向量正交分解的理论依据,也是向量的坐标表示的基础.
【答案】D
【分析】根据所给图形,由向量的线性运算,逐项计算判断即可得解.
【详解】 + + = + =0,A正确;
+ + = + + =0,B正确;
+ + = + = + = ,C正确;
+ + = +0= = ≠ ,D错误,
故选:D.
2.(2020内蒙古鄂尔多斯市第一中学)下列结论正确的是
A.若向量 , 共线,则向量 , 的方向相同
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
25平面向量的概念及线性运算
P
O A
ห้องสมุดไป่ตู้ 题 型一
【例 1】给出下列命题:
平面向量的概念辨析
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; ②③ ④a=b 的充要条件是|a|=|b|且 a∥b.其中正确命题的序号是______.
B O A
OP OA OB ( 1)
❷向量的中点公式 当 1 时, 2 OP= 1 (OA OB ). + 2
B
OP OA AB
忆一忆知识要点
法则(或几何意义)
a
ka ( k 0)
运算律
( a ) ( )a | || a | 求实数λ (1)|λa|=________. 与向量a (2)当λ>0时, λa与a的方 数乘 ( )a = a + a 的积的 向_______; 相同 运算 (3)当λ<0时, λa 与 a 的 (a + b ) a + b 相反 方 向_______; (4)当λ=0时,λa=__.0
→ =1a+5b,ON=2a+2b,MN=1a-1b. → → 综上,OM 6 6 3 3 2 6
题 型三
和△OBC 的面积之比为( A.3∶2 B.5∶2
平面向量的共线问题
) C.4∶1 D.5∶1
→ → 例 3.设 O 是△ABC 内部的一点, → +2OB+2OC=0, 且OA 则△ABC
→ → → → → 解析:如下图:∵OA+2OB+2OC=0,∴OA=-2(OB+ → → 而OE → ∴OA → ∴|OA → OC)=-2OE, → =2OD, → =-4OD, → |=4|OD h1 1 |.设 A、O 到 BC 的距离分别是 h,h1,则 h =5.又∵△ABC S△ABC 与△OBC 同底,∴ =5∶1,故选 D. S△OBC
平面向量的线性运算
平面向量的线性运算平面向量是解决平面几何问题的重要工具。
平面向量之间可以进行线性运算,包括加减法、数量乘法和应用特殊运算规则的向量乘法。
本文将详细介绍平面向量的线性运算及其应用。
一、平面向量的基本概念在平面直角坐标系中,向量由两个有序实数对表示,分别表示向量在 x 轴和 y 轴上的分量。
设向量 a 的分量为 (a1, a2),则向量 a 可表示为 a = a1i + a2j,其中 i 和 j 分别是 x 轴和 y 轴的单位向量。
二、平面向量的加法设有两个平面向量 a = a1i + a2j, b = b1i + b2j,其和为 c = (a1 +b1)i + (a2 + b2)j。
向量的加法满足交换律、结合律和零向量的存在性。
三、平面向量的减法设有两个平面向量 a = a1i + a2j, b = b1i + b2j,其差为 c = (a1 - b1)i + (a2 - b2)j。
向量的减法也满足交换律和结合律。
四、平面向量的数量乘法设有平面向量 a = a1i + a2j,实数 k,k与向量 a 的数量积为 k * a =ka1i + ka2j。
数量乘法满足结合律、分配律和对数乘法的分布律等性质。
五、平面向量的线性运算应用1. 向量共线与平行若有两个非零向量 a 和 b,当且仅当存在实数 k,使得 a = kb,称向量 a 和 b 共线。
若向量 a 和 b 共线且方向相同或相反,则称向量 a 和b 平行。
2. 向量的线性组合设有向量组 a1, a2, ..., an,其中每个向量的形式为 ai = ai1i + ai2j。
对于任意给定的实数 k1, k2, ..., kn,向量 b = k1a1 + k2a2 + ... + knan 称为向量组 a1, a2, ..., an 的线性组合。
3. 向量的共面性若存在不全为零的实数 k1, k2, k3,使得 k1a1 + k2a2 + k3a3 = 0,称向量组 a1, a2, a3 共面。
平面向量的概念及线性运算(课堂PPT)
3
动脑思考 探索新知
在数学与物理学中,有两种量.只有大小,没有方向的量 做数量(标量) ,例如质量、时间、温度、面积、密度等. 既有大小,又有方向的量叫做向量(矢量), 如力、速度、位移等.
向量的大小叫做向量的模.向量a, A B 的模依次记作 a , A B .
模为零的向量叫做零向量.记作0, 零向量的方向是不确定的.
O A O B O A ( O B ) = O A B O B O O A B A .
即
O A O BB A . (7.2)
观察图可以得到:起点相同的
a-b
A
两个向量a、 b,其差a − b仍然是一
B
个向量,其起点是减向量b的终点,
b
a
终点是被减向量a的终点.
O
21
巩固知识 典型例题
生活中的一些问题.
作业
32
平行四边形法则不适用于共线向量,可以验证,向量的加法 具有以下的性质:
(1) a+0 = 0+a=a; a+(− a)= 0; (2) a+b = b+a; (3) (a+b)+ c = a +(b+c).
16
巩固知识 典型例题
例3 一艘船以12 km/h的速度航行,方向垂直于河岸,已知水流
速度为5 km/h,求该船的实际航行速度.
模为1的向量叫做单位向量.
B a A
4
巩固知识 典型例题
例1 一架飞机从A处向正南方向飞行200km,另一架飞机从A处 朝北偏东45°方向飞行200km, 两架飞机的位移相同吗?分别用有向 线段表示两架飞机的位移.
解 位移是向量.虽然这两个向量的模相等,但是它们的方向不
同,所以两架飞机的位移不相同.两架飞机位移的有向线段表示分别
第1讲 平面向量的概念及线性运算
第1讲平面向量的概念及线性运算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.1.向量的有关概念(1)向量:既有大小又有□1方向的量叫做向量,向量的大小叫做向量的□2模.(2)零向量:长度为□30的向量,其方向是任意的.(3)单位向量:长度等于□41个单位长度的向量.(4)平行向量:方向相同或□5相反的非零向量,又叫共线向量,规定:0与任意向量共线.(5)相等向量:长度相等且方向□6相同的向量.(6)相反向量:长度相等且方向□7相反的向量.2.平面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□8三角形法则□9平行四边形法则(1)交换律:a +b =□10b +a ;(2)结合律:(a +b )+c=□11a +(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□12三角形法则a -b =□13a +(-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与a的方向□14相同;当λ<0时,λa与a的方向□15相反;当λ=0时,λa=□160(1)结合律:λ(μa)=□17λμa=□18μ(λa);(2)第一分配律:(λ+μ)a=□19λa+μa;(3)第二分配律:λ(a+b)=□20λa+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□21b=λa.共线向量定理中易忽视“a≠0”,若忽视“a≠0”,则λ可能不存在;也可能有无数个.常用结论1.若P为线段AB的中点,O为平面内任一点,则OP→=12(OA→+OB→).2.若G为△ABC的重心,则有(1)GA→+GB→+GC→=0;(2)AG→=13(AB→+AC→).1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)向量与有向线段是一样的,因此可以用有向线段来表示向量.()(2)若两个向量共线,则其方向必定相同或相反.()(3)若向量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,反之亦成立.()答案:(1)×(2)×(3)×(4)√2.回源教材(1)已知a,b是两个不共线向量,向量b-t a与12a-32b共线,则实数t =.解析:因为b-t a与12a-32b共线,所以存在λ∈R,使得b-t a=λ(12a-32b),t ,=1,=-23,=13.答案:13(2)若AB →=3a ,CD →=-5a ,且|AD →|=|BC →|,则四边形ABCD 的形状是.解析:因为AB→=3a ,CD →=-5a ,故AB →∥CD →,且|AB →|≠|CD →|.又|AD →|=|BC →|,所以四边形ABCD 是等腰梯形.答案:等腰梯形(3)在平行四边形ABCD 中,BC 的中点为M ,且AB →=a ,AD →=b ,用a ,b 表示AM→=.解析:AM →=AB →+BM →=AB →+12AD →=a +12b .答案:a +12b平面向量的概念例1(1)如图所示,O 是正六边形ABCDEF 的中心,则与BC→相等的向量为()A.BA →B.CD →C.AD→ D.OD→解析:D A ,B 选项均与BC →方向不同,C 选项与BC →长度不相等,D 选项与BC →方向相同,长度相等.(2)(多选)下列命题中正确的是()A.向量AB→的长度与向量BA →的长度相等B.向量a 与b 平行,则a 与b 的方向相同或相反C.两个有共同起点且相等的向量,其终点必相同D.两个终点相同的向量,一定是共线向量解析:AC对于A ,向量AB →与向量BA →的长度相等,方向相反,故A 正确;对于B ,向量a 与b 平行,且a 或b 为零向量时,不满足条件,故B 错误;对于C ,两个有共同起点且相等的向量,其终点也相同,故C 正确;对于D ,两个终点相同的向量,不一定是共线向量,故D 错误.反思感悟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.训练1(1)(2024·福州模拟)如图,在正△ABC 中,D ,E ,F 均为所在边的中点,则以下向量和FC→相等的是()A.EF →B.FB →C.DF→ D.ED→解析:D ∵EF→,FB →,DF →与FC →方向不同,∴EF →,FB →,DF →与FC →均不相等;∵ED→与FC →方向相同,长度相等,∴ED →=FC →.(2)(多选)下列说法中正确的是()A.单位向量都相等B.任一向量与它的相反向量不相等C.若|a |=|b |,则a 与b 的长度相等,与方向无关D.若a 与b 是相反向量,则|a |=|b |解析:CD 对于A ,单位向量方向不同时并不相等,A 错误;对于B ,0的相反向量为0,B 错误;对于C ,|a |=|b |,则a 与b 的长度相等,与方向无关,C 正确;对于D ,相反向量是长度相等,方向相反的向量,D 正确.平面向量的线性运算向量的线性运算例2(2024·德宏州质量监测)在△ABC 中,若AD 为BC 边上的中线,点E在AD 上,且AE =2ED ,则EB →=()A.23AB →-13AC →B.23AC →-13AB →C.76AB →-56AC →D.76AC →-56AB →解析:A 如图所示.在△ABC 中,因为AD 为BC 边上的中线,所以D 为BC 的中点.由平行四边形法则,得AD→=12(AB →+AC →).又点E 在AD 上,且AE =2ED ,所以EA→=-23AD →,所以EB→=EA →+AB →=-23AD →+AB →=-23×12(AB →+AC →)+AB→=-13AB →-13AC →+AB→=23AB →-13AC →.故选A.根据向量线性运算求参数例3(2024·江西重点中学协作体第一次联考)如图,在平行四边形ABCD 中,M 为BC 的中点,AC 与MD 相交于点P .若AP→=xAB →+yAD →,则x +y =()A.1B.43C.53D.2解析:B 因为在平行四边形ABCD 中,M 为BC 的中点,AC 与MD 相交于点P ,所以AD CM =AP PC =2,所以AP →=23AC →=23(AB →+AD →).又AP →=xAB →+yAD →,所以x =y =23,x +y =43.故选B.反思感悟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.训练2(1)(2024·茂名模拟)在△ABC 中,AB→=c ,AC →=b .若点M 满足MC →=2BM →,则AM →=()A.13b +23c B.23b -13c C.53c -23b D.23b +13c 解析:A由题意可得AM →=AB →+BM →=AB →+13BC →=AB →+13(AC →-AB →)=13AC →+23AB →=13b +23c .故选A.(2)在△ABC 中,AB =2,BC =33,∠ABC =30°,AD 为BC 边上的高.若AD →=λAB →+μAC →,则λ-μ=.解析:如图,∵AD 为BC 边上的高,∴AD ⊥BC .∵AB =2,∠ABC =30°,∴BD =3=13BC ,∴AD →=AB →+BD →=AB →+13BC→=AB →+13(AC →-AB →)=23AB →+13AC →.又AD →=λAB →+μAC →,∴λ=23,μ=13,故λ-μ=13.答案:13共线向量定理及应用例4(1)已知平面向量a ,b 不共线,AB→=4a +6b ,BC →=-a +3b ,CD →=a +3b ,则()A.A ,B ,D 三点共线B.A ,B ,C 三点共线C.B ,C ,D 三点共线D.A ,C ,D 三点共线解析:D 对于A ,BD →=BC →+CD →=-a +3b +(a +3b )=6b ,与AB →不共线,A 不正确;对于B ,AB→=4a +6b ,BC →=-a +3b ,则AB →与BC →不共线,B 不正确;对于C ,BC→=-a +3b ,CD →=a +3b ,则BC →与CD →不共线,C 不正确;对于D ,AC →=AB →+BC →=4a +6b +(-a +3b )=3a +9b =3CD →,即AC →∥CD →,又线段AC 与CD 有公共点C ,所以A ,C ,D 三点共线,D 正确.故选D.(2)(2024·枣庄期末)已知D 为线段AB 上的任意一点,O 为直线AB 外一点,A 关于点O 的对称点为C .若OD→=xOB →+yOC →,则x -y 的值为()A.-1B.0C.1D.2解析:C依题意可得A ,B ,D 三点共线,所以OD →=λOA →+(1-λ)OB →.因为A关于点O 的对称点为C ,所以OC→=-OA →,又OD →=xOB →+yOC →,所以OD →=xOB →-yOA →y =λ,=1-λ,则x -y =1-λ+λ=1.故选C.反思感悟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.注意待定系数法和方程思想的运用.(2)当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线,即A ,B ,C 三点共线⇔AB→,AC →共线.(3)若a 与b 不共线且λa =μb ,则λ=μ=0.(4)OA →=λOB →+μOC →(λ,μ为实数),若A ,B ,C 三点共线,则λ+μ=1.训练3(1)(多选)已知向量a ,b 是两个不共线的向量,且向量m a -3b 与a+(2-m )b 共线,则实数m 的取值可以为()A.-1B.3C.4D.3解析:AD由a ,b 不共线易知a +(2-m )b 为非零向量,因为向量m a -3b与a +(2-m )b 共线,所以存在实数λ,使得m a -3b =λ[a +(2-m )b ],所以=λ,3=λ(2-m ),得m =-1或m =3.故选AD.(2)如图,在△ABC 中,AD →=2DB →,P 为CD 上一点,且满足AP →=mAC →+12AB →(m ∈R ),则m 的值为()A.-34 B.-14C.14D.34解析:C由AD→=2DB →,可得AB →=32AD →,即AP→=mAC →+12AB →=mAC →+34AD →.因为C ,P ,D 三点共线,所以m +34=1,m =14.故选C.限时规范训练(三十五)A 级基础落实练1.化简2(a -3b )-3(a +b )的结果为()A.a +4b B.-a -9b C.2a +b D.a -3b解析:B2(a -3b )-3(a +b )=2a -6b -3a -3b =-a -9b .2.(多选)下列命题中,正确的是()A.若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥cB.在△ABC 中,AB→+BC →+CA →=0C.若两个单位向量互相平行,则这两个单位向量相等或相反D.如果非零向量a ,b 的方向相同或相反,那么a +b 的方向与a ,b 之一的方向一定相同解析:BC对于A 选项,0平行于任何向量,若b =0,满足a ∥b ,b ∥c ,但不一定满足a ∥c ,故A 错误;对于B 选项,首尾顺次相接,正确;对于C 选项,两个单位向量互相平行,这两个单位向量相等或相反(大小相等,方向相反),故C 正确;对于D 选项,当a +b =0时,零向量的方向是任意的,故D 错误.3.(2024·枣庄调研)已知a ,b 是两个不共线的平面向量,向量AB →=λa +b ,AC →=a -μb (λ,μ∈R ),若AB→∥AC →,则有()A.λ+μ=2 B.λ-μ=1C.λμ=-1 D.λμ=1解析:C因为AB →∥AC →,所以存在实数k 使AB →=kAC →.因为AB→=λa +b ,AC →=a -μb (λ,μ∈R ),所以λa+b=k(a-μb),=k,=-kμ,所以λμ=-1.故选C.4.设a=(AB→+CD→)+(BC→+DA→),b是一个非零向量,则下列结论不正确的是()A.a∥bB.a+b=aC.a+b=bD.|a+b|=|a|+|b|解析:B由题意得,a=(AB→+CD→)+(BC→+DA→)=AC→+CA→=0,且b是一个非零向量,所以a∥b成立,所以A正确;由以上可知a+b=b,所以B不正确,C正确;由|a+b|=|b|,|a|+|b|=|b|,所以|a+b|=|a|+|b|,所以D正确.5.如图,BC,DE是半径为1的圆O的两条直径,BF→=2FO→,且FC→=λFD→+μFE→,则λ+μ等于()A.1B.2C.3D.4解析:D∵FC→=FO→+OC→=4FO→=4×12(FD→+FE→)=2FD→+2FE→,∴λ=μ=2,∴λ+μ=4.6.在△ABC中,BD→=13BC→,若AB→=a,AC→=b,则AD→等于()A.23a+13b B.13a+23bC.13a-23b D.23a-13b解析:A 如图,过点D 分别作AC ,AB 的平行线交AB ,AC 于点E ,F ,则四边形AEDF 为平行四边形,所以AD →=AE →+AF →.因为BD →=13BC →,所以AE→=23AB →,AF →=13AC →,所以AD →=23AB →+13AC →=23a +13b .7.已知向量a ,b 不共线,且c =λa +b ,d =a +(2λ-1)b ,若c 与d 共线反向,则实数λ的值为.解析:由于c 与d 共线反向,则存在实数k 使c =k d (k <0),于是λa +b =k [a +(2λ-1)b ],整理得λa +b =k a +(2λk -k )b .由于a ,b =k ,λk -k =1,整理得2λ2-λ-1=0,解得λ=1或λ=-12.因为k <0,所以λ<0,故λ=-12.答案:-128.如图,在平行四边形ABCD 中,E 为DC 边的中点,且AB →=a ,AD →=b ,则BE→=.解析:BE→=BA →+AD →+12DC →=-a +b +12a =b -12a .答案:b -12a9.若点O 是△ABC 所在平面内的一点,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 →,OB →-OC →=CB →=AB →-AC →,∴|AB→+AC →|=|AB →-AC →|.故A ,B ,C 为矩形的三个顶点,△ABC 为直角三角形.答案:直角三角形10.设e 1,e 2是两个不共线的向量,已知AB →=2e 1-8e 2,CB →=e 1+3e 2,CD →=2e 1-e 2.(1)求证:A ,B ,D 三点共线;(2)若BF →=3e 1-k e 2,且BF →∥BD →,求实数k 的值.解:(1)证明:由已知得BD →=CD →-CB →=(2e 1-e 2)-(e 1+3e 2)=e 1-4e 2,因为AB →=2e 1-8e 2,所以AB →=2BD →,又AB→与BD →有公共点B ,所以A ,B ,D 三点共线.(2)由(1)知BD →=e 1-4e 2,若BF →=3e 1-k e 2,且BF →∥BD →,可设BF →=λBD →(λ∈R ),所以3e 1-k e 2=λe 1-4λe 2,即(3-λ)e 1=(k -4λ)e 2,又e 1,e 2是两个不共线的向量,-λ=0,-4λ=0,解得k=12.11.如图,在△ABC中,D为BC的四等分点,且靠近B点,E,F分别为AC,AD的三等分点,且分别靠近A,D两点,设AB→=a,AC→=b.(1)试用a,b表示BC→,AD→,BE→;(2)证明:B,E,F三点共线.解:(1)在△ABC中,因为AB→=a,AC→=b,所以BC→=AC→-AB→=b-a,AD→=AB→+BD→=AB→+14BC→=a+14(b-a)=34a+14b,BE→=BA→+AE→=-AB→+13AC→=-a+13b.(2)证明:因为BE→=-a+13b,BF→=BA→+AF→=-AB→+23AD→=-a+23(34a+14b)=-12a+16b=12(-a+13b),所以BF→=12BE→,即BF→与BE→共线,且有公共点B,所以B,E,F三点共线.B级能力提升练12.设P,Q为△ABC内的两点,且AP→=25AB→+15→,AQ→=14AB→+23AC→,则△ABP 的面积与△ABQ的面积之比为()A.45B.85C.43D.310解析:D 如图,设AM →=25AB →,AN →=15AC →,∴AP→=25AB →+15AC →=AM →+AN →,由平行四边形法则知NP ∥AB ,∴△ABP 的面积与△ABC 的面积之比为15,同理,由AQ→=14AB →+23AC →,可得△ABQ 的面积与△ABC 的面积之比为23,∴△ABP 的面积与△ABQ 的面积之比为15∶23=310.13.(2024·南昌联考)已知O 是△ABC 的外心,且OA →+OB →+CO →=0,则∠ACB =()A.π2B.2π3C.π3D.π4解析:B 设AB 的中点为D ,如图所示.由OA →+OB →+CO →=0,得OA→+OB →=OC →,则2OD→=OC →,所以D 是OC 的中点.因为OA =OB ,AB 的中点为D ,所以AB ⊥OD ,因此有cos ∠AOD =cos ∠BOD =OD OA =12,则∠AOD =∠BOD =π3.因为OA =OB =OC ,所以△OAC ,△OBC 是等边三角形,所以∠ACB =∠ACO +∠BCO =π3+π3=2π3.故选B.14.经过△OAB 的重心G 的直线与OA ,OB 分别交于点P ,Q ,设OP →=mOA →,OQ →=nOB →,(m >0,n >0).(1)证明:1m +1n 为定值;(2)求m +n 的最小值.解:(1)证明:设OA→=a ,OB →=b .由题意知OG →=23×12(OA →+OB →)=13(a +b ),PQ →=OQ →-OP →=n b -m a ,PG→=OG →-OP →=(13-m )a +13b ,由P ,G ,Q 三点共线得,存在实数λ,使得PQ →=λPG →,则n b -m a =λ(13-m )a +13λb ,m =λ(13-m ),=13λ,消去λ得1n +1m =3.(2)由(1)知,1m +1n =3,于是m +n =13(1m +1n)(m +n )=13(2+nm+mn)≥13(2+2)=43.当且仅当m=n=23时,m+n取得最小值,最小值为43.。
平面向量的概念及线性运算-课件
4. (2011·如东中学考试)已知△ABC,若点M满 足AB+AC-3AM=0,则MA+MB+MC= 0 .
解析:由已知得 A B A C 3A M
M A M B M C M A M A M B M A M C 3 M A (A B A C )3 M A A M 0
基础达标
1. (必修4P57习题3改编)如图,O为正方形ABCD对角 线的交点,四边形OAED,OCFB都是正方形,在图中 所示的向量中,与向量AE相等的向量是 B O ,与 向量BF共线的向量是 A O ,与向量CF的模相等的 向量是 C O D E B F B O C O A O D O A E D E .
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13、知人者智,自知者明。胜人者有 力,自 胜者强 。2021/2/282021/2/282021/2/282021/2/282/28/2021
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年2月28日星期 日2021/2/282021/2/282021/2/28
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15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年2月2021/2/282021/2/282021/2/282/28/2021
解: 若两个向量起点相同,终点相同,则两 向量相等,但两个向量相等,不一定有相同 的起点和终点,所以①不正确;|a|=|b|,但 a,b方向不确定,所以a,b不一定相等, 故②不正确;零向量与任一非零向量都平行, 当b=0时,a与c不一定平行,故⑤不正确. ③④正确.
题型二 平面向量的线性运算 【例2】如图,D、E、F分别为△ABC的三边BC、 AC、AB的中点.求证:AD+BE+CF=0.
平面向量的线性运算
平面向量的线性运算平面向量是平面上的有向线段,可以进行各种线性运算,包括加法、减法、数乘、内积和外积。
本文将详细介绍平面向量的线性运算。
一、平面向量的定义平面向量是平面上具有大小和方向的有向线段,通常用箭头表示,例如,向量AB用→AB表示,A为向量的起点,B为向量的终点。
平面向量可以表示为(a, b),其中a和b分别表示向量在x轴和y轴上的投影。
二、平面向量的加法设有平面向量→AB和→CD,它们的和向量为→AD=→AB+→CD。
向量的加法满足交换律,即→AB+→CD=→CD+→AB。
加法运算的几何解释是将向量→CD以→AB为起点进行平移,得到以A为起点,D为终点的向量→AD。
三、平面向量的减法设有平面向量→AB和→CD,它们的差向量为→AC=→AB-→CD。
向量的减法满足非交换律,即→AB-→CD≠→CD-→AB。
减法运算的几何解释是将向量→CD以→AB的起点为终点进行平移,得到以A为起点,C为终点的向量→AC。
四、平面向量的数乘对于平面向量→AB,实数k,k×→AB为平面向量的数乘。
数乘的结果是一个新的平面向量,它的长度为原向量的长度乘以数乘系数k,方向与原向量相同(当k>0时),或相反(当k<0时)。
五、平面向量的内积两个向量→AB和→CD的内积记作→AB·→CD,它等于向量→AB在→CD上的投影长度与→CD的模长之积,即|→AB|×|→CD|×cosθ,其中θ为→AB和→CD的夹角。
内积运算满足交换律,即→AB·→CD=→CD·→AB;和分配律,即(→AB+→CD)·→EF=→AB·→EF+→CD·→EF。
内积运算可以用来判断两个向量是否垂直,当且仅当向量的内积为0时,它们垂直。
六、平面向量的外积两个向量→AB和→CD的外积记作→AB×→CD,它是一个新的向量,它的模长等于两个向量构成的平行四边形的面积,方向垂直于所构成平行四边形的平面,并按右手法则确定。
平面向量的概念与线性运算知识点
平面向量的概念与线性运算知识点平面向量是二维空间中的量,可以看作是带有方向和长度的箭头。
它通常用有序数对表示,即(x,y)。
其中,x称为向量的横坐标,y称为向量的纵坐标。
平面向量可以进行很多运算,其中包括线性运算,即向量的加法和数乘。
1.向量的加法:向量的加法定义为:对于两个向量A=(a₁,a₂)和B=(b₁,b₂),它们的和定义为C=(a₁+b₁,a₂+b₂)。
加法满足以下性质:-交换律:A+B=B+A-结合律:(A+B)+C=A+(B+C)-零向量:对于任意向量A,存在一个零向量0,使得A+0=0+A=A2.向量的数乘:向量的数乘定义为:对于一个向量A=(a₁,a₂)和一个实数k,它们的数乘定义为B=(ka₁, ka₂)。
数乘满足以下性质:- 结合律:k*(l*A) = (kl)*A-1的作用:1*A=A-0的作用:0*A=0除了加法和数乘外,还可以进行向量的减法和向量的数量积。
3.向量的减法:向量的减法定义为:对于两个向量A=(a₁,a₂)和B=(b₁,b₂),它们的差定义为C=(a₁-b₁,a₂-b₂)。
减法满足以下性质:-A-A=04.向量的数量积:向量的数量积(也称为内积、点积)定义为:对于两个向量A=(a₁,a₂)和B=(b₁,b₂),它们的数量积定义为a₁b₁+a₂b₂。
用符号表示为A·B。
数量积的性质:-交换律:A·B=B·A-结合律:(kA)·B=A·(kB)=k(A·B)-分配律:A·(B+C)=A·B+A·C向量的数量积还可以通过向量的坐标和向量的夹角来求得:A·B = ,A,,B,cosθ其中,A,和,B,分别表示向量A和向量B的长度,θ表示向量A和向量B之间的夹角。
除了上述基本概念和运算外,还有一些与平面向量相关的重要知识点,如向量的模、单位向量、向量的垂直和平行关系、共线与共点等等。
第五章 平面向量
第一节平面向量的概念与线性运算一、知识梳理1.向量的有关概念(1).向量:既有 ,又有的量叫向量;通常记为 ;长度为的向量是零向量,记作: ; 的向量,叫单位向量.(2).平行向量(或共线向量)记作: ;规定:零向量与任何向量 .(3).相等向量:(4).相反向量:2.向量加法与减法(1).向量加法按法则或法则;向量加运算律:交换律: ;结合律:(2).向量减法作法:3.实数与向量的积(1). 实数与向量a的积是一个向量,记作,它的长度与方向规定如下:长度:方向:(2).运算律4.共线定理:5.平面向量基本定理:6.基底:二、考点分析考点一:平面向量的基本概念例1.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;⑤若a//b,b//c,则a//c;其中正确的序号是。
例2:设0为单位向量,(1)若为平面内的某个向量,则=||·0;(2) 若与a0平行,则=||·0;(3)若与0平行且||=1,则=0。
上述命题中,假命题个数是()A.0 B.1 C.2 D.3考点二:平面向量的线性运算例2: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将向考点三:平面向量共线定理例3:如图所示,△ABC 中,点M 是BC 的中点,点N 在AC 边上,且AN=2NC,AM 与BN 相交于点P,求AP :PM 的值.三、课堂检测1.(2010•四川)设点M 是线段BC 的中点,点A 在直线BC 外,2BC =16,||||,AB AC AB AC +=-则|AM |=( )A.8B.4C.2D.12.已知△ABC 中,点D 在BC 边上,且2,,CD DB CD r AB sAC ==+则r+s 的值是( )24..33A B C.-3 D.0 3.平面向量a,b 共线的充要条件是( )A.a,b 方向相同B.a,b 两向量中至少有一个为0C.存在λ∈R,使b=λ aD.存在不全为零的实数λ1,λ2,使λ1a+λ2b=04.已知O 、A 、B 是平面上的三个点,直线AB 上有一点C,满足20,AC CB +=则OC 等于( )2112.2.2..3333A OA OB B OA OBC OA OBD OA OB --+--+5.设D 、E 、F 分别是△ABC 的三边BC 、CA 、AB 上的点,且2,2,2,DC BD CE EA AF FB ===则AD BE CF ++与()BCA.反向平行B.同向平行C.不平行D.无法判断6.已知a,b 是不共线的向量,AB =λa+b,AC =a+μb,(λ,μ∈R),那么A 、B 、C 三点共线的充要条件为()A.λ+μ=2B.λ-μ=1C.λμ=-1D.λμ=1 7、关于非零向量,有下列四个命题 ① “||+||=||”的充要条件是“方向相同”; ② “||+||=||”的充要条件是“方向相反”; ③ “||+||=||”的充要条件是“有相等的模”;④“||-||=||”的充要条件是“方向相同”;其中真命题的个数是(A ) 1个 (B )2个 (C )3个 (D )4个8.若点O 是△ABC 所在平面内的一点,且满足|||2|OB OC OB OC OA -=+-,则△ABC 的形状为________.9.在平行四边形ABCD 中,E 、F 分别是边CD 和BC 的中点,若AC =λAE +u ,AF 其中λ,u∈R,则λ+u=________.10.如图,平面内有三个向量OA 、OB 、,OC 其中OA 与OB 的夹角为120°,OA 与OC 的夹角为30°,且|OA |=|OB |=1,|OC |=若OC =λOA +μOB (λ,μ∈R),则λ+μ的值为_______11.如图,在△ABC 中,点O 是BC 的中点,过点O 的直线分别交直线AB,AC 于不同的两点M,N,若,,AB mAM AC nAN ==则m+n 的值为________.第二节 平面向量的基本定理及坐标表示一、知识梳理1.平面向量基本定理如果e 1,e 2是同一平面内的两个 向量,那么对于这一平面内的任意向量a , 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 . 2.平面向量的坐标运算(1)向量的加法、减法、数乘向量及向量的模: 设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a +b = ,a -b = , λa = ,|a |= (2)向量坐标的求法:①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标. ②设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB ―→= , |AB ―→|=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2. 3.平面向量共线的坐标表示设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),其中b ≠0,则a ∥b ⇔ . 基础检测1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)平面内的任何两个向量都可以作为一组基底.( )(2)若a ,b 不共线,且λ1a +μ1b =λ2a +μ2b ,则λ1=λ2,μ1=μ2.( )(3)平面向量的基底不唯一,只要基底确定后,平面内的任何一个向量都可被这组基底唯一表示.( )(4)若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b 的充要条件可表示成x 1x 2=y 1y 2.( )2.已知平面向量a =(1,1),b =(1,-1),则向量12a -32b =( )A .(-2,-1)B .(-2,1)C .(-1,0)D .(-1,2) 3.设向量a =(x,1),b =(4,x ),且a ,b 方向相反,则x 的值是( ) A .2 B .-2 C .±2 D .04.已知平行四边形ABCD 中,AD ―→=(3,7),AB ―→=(-2,3),对角线AC 与BD 交于点O ,则CO ―→的坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫-12,5B.⎝⎛⎭⎫12,5C.⎝⎛⎭⎫12,-5D.⎝⎛⎭⎫-12,-5 5.已知向量a =(1,3),b =(-2,k ),且(a +2b )∥(3a -b ),则实数k =________.6.在▱ABCD 中,AB ―→=a ,AD ―→=b ,AN ―→=3NC ―→,M 为BC 的中点,则MN ―→=________(用a ,b 表示).二、考点分析考点一 平面向量基本定理及其应用例1.1.如图,在△ABC 中,BE 是边AC 的中线,O 是边BE 的中点,若AB =a ,AC =b ,则AO =( )A.12a +12b B.12a +13b C.14a +12b D.12a +14b2.已知向量e 1,e 2不共线,实数x ,y 满足(3x -4y )e 1+(2x -3y )e 2=6e 1+3e 2,则2x -y =________.3.如图,已知▱ABCD 的边BC ,CD 的中点分别是K ,L ,且AK ―→=e 1,AL ―→=e 2,试用e 1,e 2表示BC ―→,4.如图,以向量OA ―→=a ,OB ―→=b 为邻边作▱OADB ,BM ―→=13BC ―→,CN ―→=13CD ―→,用a ,b 表示OM ―→,ON ―→,MN ―→.✧ 方法总结1.用平面向量基本定理解决问题的一般思路(1)先选择一组基底,并运用该基底将条件和结论表示为向量的形式,再通过向量的运算来解决. (2)在基底未给出的情况下,合理地选取基底会给解题带来方便.另外,要熟练运用平面几何的一些性质定理.2.应用平面向量基本定理应注意的问题(1)只要两个向量不共线,就可以作为平面向量的一组基底,基底可以有无穷多组.(2)利用已知向量表示未知向量,实质就是利用平行四边形法则或三角形法则进行向量的加减运算或数乘运算.考点二 平面向量的坐标运算例2.1.若向量a =(2,1),b =(-1,2),c =⎝⎭⎫0,52,则c 可用向量a ,b 表示为( ) A.12a +b B .-12a -b C.32a +12b D.32a -12b 2.(2018·江西九校联考)已知O 为坐标原点,向量OA ―→=(2,3),OB ―→=(4,-1),且AP ―→=3PB ―→,则|OP ―→|=________.3.已知A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4).设AB ―→=a ,BC ―→=b ,CA ―→=c ,且CM ―→=3c ,CN ―→=-2b ,(1)求3a +b -3c ;(2)求满足a =m b +n c 的实数m ,n ; (3)求M ,N 的坐标及向量MN ―→的坐标.✧ 方法总结平面向量坐标运算的技巧(1)向量的坐标运算主要是利用向量的加、减、数乘运算的法则来进行求解,若已知有向线段两端点的坐标,则应先求向量的坐标.要注意点的坐标和向量的坐标之间的关系,一个向量的坐标等于向量终点的坐标减去始点的坐标.(2)解题过程中,常利用向量相等则其坐标相同这一原则,通过列方程(组)来进行求解. 考点三 平面向量共线的坐标表示例3.已知a =(1,0),b =(2,1).(1)当k 为何值时,k a -b 与a +2b 共线;(2)若AB ―→=2a +3b ,BC ―→=a +m b ,且A ,B ,C 三点共线,求m 的值.1.平面向量共线的充要条件的2种形式(1)若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b 的充要条件是x 1y 2-x 2y 1=0. (2)若a ∥b (b ≠0),则a =λb .2.共线问题解含参,列出方程求得解向量共线的坐标表示既可以判定两向量平行,也可以由平行求参数.当两向量的坐标均非零时,也可以利用坐标对应成比例来求解.变式3.已知向量a =(1,2),b =(1,0),c =(3,4).若λ为实数,(a +λb )∥c ,则λ=( ) A.14 B.12 C .1 D .2三、课堂检测1.向量a ,b 满足a +b =(-1,5),a -b =(5,-3),则b =( )A .(-3,4)B .(3,4)C .(3,-4)D .(-3,-4)2.若向量AB ―→=(2,4),AC ―→=(1,3),则BC ―→=( )A .(1,1)B .(-1,-1)C .(3,7)D .(-3,-7)3.已知向量a =(5,2),b =(-4,-3),c =(x ,y ),若3a -2b +c =0,则c =( )A .(-23,-12)B .(23,12)C .(7,0)D .(-7,0)4.在平行四边形ABCD 中,AC 为一条对角线,若AB ―→=(2,4),AC ―→=(1,3),则BD ―→=( )A .(-2,-4)B .(-3,-5)C .(3,5)D .(2,4)5.已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,向量m =(a ,3b )与n =(c os A ,sin B )平行,则A =( )A.π6B.π3C.π2D.2π36.在△ABC 中,P ,Q 分别是AB ,BC 的三等分点,且AP =13AB ,BQ =13BC ,若AB ―→=a ,AC ―→=b ,则PQ ―→=( )A.13a +13b B .-13a +13b C.13a -13b D .-13a -13b 7.已知向量a =(2,1),b =(1,-2),若m a +n b =(9,-8)(m ,n ∈R),则m -n 的值为________. 8.设e 1,e 2是平面内一组基向量,且a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,则向量e 1+e 2可以表示为另一组基向量a ,b 的线性组合,即e 1+e 2=________a +________b .9.已知向量a =(1,2),b =(x,1),u =a +2b ,v =2a -b ,且u ∥v ,则实数x 的值为________. 10.已知梯形ABCD ,其中AB ∥DC ,且DC =2AB ,三个顶点A (1,2),B (2,1),C (4,2),则点D 的坐标为________.5.已知A (-3,0),B (0,3),O 为坐标原点,C 在第二象限,且∠AOC =30°,OC ―→=λOA ―→+OB ―→,则实数λ的值为________.3.(1)a ·b =b ·a .(2)(λa )·b =λ(a ·b )=a ·(λb ). (3)(a +b )·c =a ·c +b ·c . 4.平面向量数量积的有关结论已知非零向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),a 与b 的夹角为θ.(2)两个向量的数量积是一个实数,向量的加、减、数乘运算的运算结果是向量.( ) (3)由a ·b =0可得a =0或b =0.( ) (4)(a ·b )c =a (b ·c ).( )(5)两个向量的夹角的范围是⎣⎡⎦⎤0,π2.( ) 2.已知a ·b =-122,|a |=4,a 和b 的夹角为135°,则|b |的值为( ) A .12 B .6 C .3 3D .33.已知向量a ,b 满足|a |=1,|b |=23,a 与b 的夹角的余弦值为sin 17π3,则b ·(2a -b )等于( ) A .2 B .-1 C .-6D .-184.(2017·全国卷Ⅱ)设非零向量a ,b 满足|a +b |=|a -b |,则( ) A .a ⊥b B .|a |=|b | C .a ∥bD .|a |>|b |5.(2017·全国卷Ⅰ)已知向量a =(-1,2),b =(m,1).若向量a +b 与a 垂直,则m =________. 6.已知|a |=5,|b |=4,a 与b 的夹角θ=120°,则向量b 在向量a 方向上的投影为________.二、考点分析考点一 平面向量的数量积的运算1.设向量a =(-1,2),b =(m,1),如果向量a +2b 与2a -b 平行,那么a 与b 的数量积等于( ) A .-72 B .-12 C.32 D.522.已知向量a 与b 的夹角为60°,且a =(-2,-6),|b |=10,则a ·b =________. 3.已知两个单位向量e 1,e 2的夹角为π3,若向量b 1=e 1-2e 2,b 2=3e 1+4e 2,则b 1·b 2=________.✧ 方法总结向量数量积的2种运算方法4.(2018·云南第一次统一检测)在▱ABCD 中,|AB ―→|=8,|AD ―→|=6,N 为DC 的中点,BM ―→=2MC ―→,则AM ―→·NM ―→=( )A .48B .36C .24D .125.(2018·石家庄质检)在△ABC 中,已知AB ―→与AC ―→的夹角为90°,|AB ―→|=2,|AC ―→|=1,M 为BC 上的一点,且AM ―→=λAB ―→+μAC ―→ (λ,μ∈R),且AM ―→·BC ―→=0,则λμ的值为________.6.(2017·北京高考)已知点P 在圆x 2+y 2=1上,点A 的坐标为(-2,0),O 为原点,则AO ―→·AP ―→的最大值为________. ✧ 方法总结计算有关平面几何中数量积的方法(1)根据图形之间的关系,用长度和相互之间的夹角都已知的向量分别表示出向量a ,b ,然后再根据平面向量的数量积的定义进行计算求解.(2)若图形适合建立平面直角坐标系,可建立坐标系,求出a ,b 的坐标,通过坐标运算法则求得.考点二 平面向量数量积的性质角度(一) 平面向量的模1.(2017·全国卷Ⅰ)已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则|a +2b |=________ 2.如图,在△ABC 中,O 为BC 的中点,若AB =1,AC =3,AB ―→与AC ―→的夹角为60°,则|OA ―→|=________.✧ 方法总结 求向量模的常用方法(2)若向量a ,b 是以非坐标形式出现的,求向量a 的模可应用公式|a |2=a 2=a ·a ,或|a ±b |2=(a ±b )2=a 2±2a ·b +b 2,先求向量模的平方,再通过向量数量积的运算求解.角度(二) 平面向量的夹角3.(2018·成都二诊)已知平面向量a ,b 的夹角为π3,且|a |=1,|b |=12,则a +2b 与b 的夹角是( )A.π6B.5π6C.π4D.3π44.已知平面向量a =(1,2),b =(4,2),c =m a +b (m ∈R),且c 与a 的夹角等于c 与b 的夹角,则m =( )A .-2B .-1C .1D .2 ✧ 方法总结求向量夹角问题的方法(1)当a ,b 是非坐标形式时,求a 与b 的夹角θ,需求出a ·b 及|a |,|b |或得出它们之间的关系; (2)若已知a =(x 1,y 1)与b =(x 2,y 2),则cos 〈a ,b 〉=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21·x 22+y 22. [注意] 〈a ,b 〉∈[0,π].角度(三) 平面向量的垂直5.(2018·湘中名校联考)已知向量a =(x ,3),b =(x ,-3),若(2a +b )⊥b ,则|a |=( )A .1 B. 2 C. 3 D .26.已知向量AB ―→与AC ―→的夹角为120°,且|AB ―→|=3,|AC ―→|=2.若AP ―→=λAB ―→+AC ―→,且AP ―→⊥BC ―→,则实数λ的值为________.✧方法总结1.利用坐标运算证明两个向量的垂直问题坐标运算公式,计算出这两个向量的数量积为0即可.2.已知两个向量的垂直关系,求解相关参数的值根据两个向量垂直的充要条件,列出相应的关系式,进而求解参数.变式2.1.(2018·广东五校协作体诊断)已知向量a =(λ,1),b =(λ+2,1),若|a +b |=|a -b |,则实数λ的值为( )A .-1B .2C .1D .-22.(2017·山东高考)已知e 1,e 2是互相垂直的单位向量.若3e 1-e 2与e 1+λe 2的夹角为60°,则实数λ的值是________.3.已知AB ―→·BC ―→=0,|AB ―→|=1,|BC ―→|=2,AD ―→·DC ―→=0,则|BD ―→|的最大值为________.考点三 平面向量与三角函数的综合例3.(2017·江苏高考)已知向量a =(c os x ,sin x ),b =(3,-3),x ∈[0,π]. (1)若a ∥b ,求x 的值;(2)记f (x )=a ·b ,求f (x )的最大值和最小值以及对应的x 的值.✧ 方法总结平面向量与三角函数的综合问题的解题思路(1)给出的向量坐标中含有三角函数,求角的大小,解题思路是运用向量共线或垂直的坐标表示,或等式成立的条件等,得到三角函数的关系式,然后求解.(2)给出的向量坐标中含有三角函数,求向量的模或者向量的其他表达形式,解题思路是利用向量的运算,结合三角函数在定义域内的有界性或基本不等式进行求解.变式3.已知函数f (x )=a ·b ,其中a =(2cos x ,-3sin 2x ),b =(cos x,1),x ∈R. (1)求函数y =f (x )的单调递减区间;(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,f (A )=-1,a =7,且向量m =(3,sin B )与n =(2,sin C )共线,求边长b 和c 的值.三、课堂检测1.(2018·洛阳第一次统一考试)已知平面向量a ,b 满足|a |=2,|b |=1,a 与b 的夹角为2π3,且(a +λb )⊥(2a -b ),则实数λ的值为( )A .-7B .-3C .2D .32.已知平面向量a ,b 的夹角为π3,且a ·(a -b )=2,|a |=2,则|b |等于( )A. 2 B .2 3 C .4 D .23.已知向量a =(-1,2),b =(3,1),c =(x,4),若(a -b )⊥c ,则c ·(a +b )=( ) A .(2,12) B .(-2,12) C .14 D .104.(2018·湘中名校联考)平面向量a 与b 的夹角为45°,a =(1,1),|b |=2,则|3a +b |等于( ) A .13+6 2 B .2 5 C.30 D.345.若单位向量e 1,e 2的夹角为π3,向量a =e 1+λe 2(λ∈R),且|a |=32,则λ=( )A .-12 B.32-1 C.12 D.326.(2018·西安八校联考)已知点A (-1,1),B (1,2),C (-2,-1),D (3,4),则向量CD ―→在BA ―→方向上的投影是( )A .-3 5B .-322C .3 5 D.3227.已知平面向量a ,b 满足a ·(a +b )=3,且|a |=2,|b |=1,则向量a 与b 的夹角的正弦值为________.8.(2018·张掖一诊)已知平面向量a ,b 满足|a |=|b |=1,a ⊥(a -2b ),则|a +b |=________. 9.已知向量m =(λ+1,1),n =(λ+2,2),若(m +n )⊥(m -n ),则向量m ,n 的夹角的余弦值为________.10.如图所示,在等腰直角三角形AOB 中,OA =OB =1,AB ―→=4AC ―→,则OC ―→·(OB ―→-OA ―→)=________.11.(2018·惠州三调)若O 为△ABC 所在平面内任一点,且满足(OB ―→-OC ―→)·(OB ―→+OC ―→-2OA ―→)=0,则△ABC 的形状为( )A .等腰三角形B .直角三角形仁荣中学2019届高三文科数学一轮复习导学案------专题五 平面向量11C .正三角形D .等腰直角三角形12.(2017·全国卷Ⅱ)已知△ABC 是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则P A ―→·(PB ―→+PC ―→)的最小值是( )A .-2B .-32C .-43D .-113.(2017·浙江高考)如图,已知平面四边形ABCD ,AB ⊥BC ,AB =BC =AD =2,CD =3,AC 与BD 交于点O .记I 1=OA ―→·OB ―→,I 2=OB ―→·OC ―→,I 3=OC ―→·OD ―→,则( )A .I 1<I 2<I 3B .I 1<I 3<I 2C .I 3<I 1<I 2D .I 2<I 1<I 314.(2018·广东五校协作体第一次诊断考试)已知向量a =(1,3),b =(3,m ),且b 在a 方向上的投影为3,则向量a 与b 的夹角为________.15.已知向量a =⎝⎛⎭⎫-12,32,OA ―→=a -b ,OB ―→=a +b ,若△OAB 是以O 为直角顶点的等腰直角三角形,则△OAB 的面积为________.16.已知|a |=4,|b |=8,a 与b 的夹角是120°.(1)计算:①|a +b |,②|4a -2b |;(2)当k 为何值时,(a +2b )⊥(k a -b ).17.在平面直角坐标系xOy 中,点A (-1,-2),B (2,3),C (-2,-1). (1)求以线段AB ,AC 为邻边的平行四边形两条对角线的长. (2)设实数t 满足(AB ―→-t OC ―→)·OC ―→=0,求t 的值.。
高一数学平面向量的概念及线性运算PPT优秀课件
a+b=λLeabharlann a-b),即(λ-1)a=(1+λ)b,
∴ λ-1=0 1+λ=0
,λ 无解,故假设不成立,即 a+b 与 a-b 不平行,故选 D.
错源二:向量有关概念理解不当
【例2】 如图,由一个正方体的12条棱构成的向量组成了一个集合M,则集合M的元 素个数为________.
错解:正方体共有12条棱,每条棱可以表示两个向量,一共有24个向量.答案是24. 错解分析:方向相同长度相等的向量是相等向量,故AA1―→=BB1―→=CC1―→ = DD1―→ , AB―→ = DC―→ = D1C1―→ = A1B1―→ , AD―→ = BC―→ = B1C1―→=A1D1―→.错解的原因是把相等的向量都当成不同的向量了. 正解:12条棱可以分为三组,共可组成6个不同的向量,答案是6. 答案:6
错解分析:错解一,忽视了 a≠0 这一条件.错解二,忽视了 0 与 0 的区别,AB―→+
BC―→+CA―→=0;错解三,忽视了零向量的特殊性,当 a=0 或 b=0 时,两个等号同时
成立.
正解:∵向量 a 与 b 不共线,
∴a,b,a+b 与 a-b 均不为零向量.
若 a+b 与 a-b 平行,则存在实数 λ,使
∴|AM―→|=12|AD―→|=12|BC―→|=2.故选 C.
【例2】 (2010年安徽师大附中二模)设O在△ABC的内部,且OA―→+OB―→+ 2OC―→=0,则△ABC的面积与△AOC的面积之比为( ) (A)3 (B)4 (C)5 (D)6
解析:由 OC―→=-12(OA―→+OB―→),设 D 为 AB 的中点, 则 OD―→=12(OA―→+OB―→), ∴OD―→=-OC―→,∴O 为 CD 的中点, ∴S△AOC=12S△ADC=14S△ABC,∴SS△△AAOBCC=4.故选 B.
2024年新高考版数学专题1_6.1 平面向量的概念及线性运算、平面向量基本定理及坐标表示
零向量和共线向量不能作基底.
2.平面向量的坐标运算
已知a=(x1,y1),b=(x2,y2).
则a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),λa=(λx1,λy1),a∥b⇔x1y2-x2y1=0.
3.向量的坐标表示
若A(x1,y1),B(x2,y2),则
AB
=(x2-x1,y2-y1).
1 2
( BD
- BA )= BA +
1 4
BC
-
1 2
BA =
1 2
BA +
1 4
BC
,∴D
错误.故选AC.
答案 AC
考法二 向量共线问题的求解方法
1.两非零向量共线是指存在实数λ,使两向量可以相互表示,在应用时注意
待定系数法和方程思想的应用.
2.证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线和三点共
λ(μa)=(λμ)a; (λ+μ)a=λa+μa; λ(a+b)=λa+λb
2.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b=λa.
考点二 平面向量基本定理及坐标运算
1.平面向量基本定理
如果e1,e2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=λ1e1+λ2e2.我们把{e1、e2}叫做表示这个平 面内所有向量的一个基底.
答案 6
高考 数学
专题六 平面向量
6.1 平面向量的概念及线性运算、平面向量基本定理及坐标表示
基础篇
考点一 平面向量的概念及线性运算 1.向量的线性运算
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平面向量得概念及线性运算知识点:1.向量得有关概念2a就是一个非零向量,若存在一个实数λ,使得b=λa,则向量b与非零向量a共线.选择题:给出下列命题:①零向量得长度为零,方向就是任意得;②若a,b都就是单位向量,则a=b;③向量错误!与错误!相等.则所有正确命题得序号就是()A.①B。
③C。
①③D.①②解析根据零向量得定义可知①正确;根据单位向量得定义可知,单位向量得模相等,但方向不一定相\s\up6(→)与错误!互为相反向量,故③错误. 同,故两个单位向量不一定相等,故②错误;向量AB已知下列各式:①错误!+错误!+错误!;②错误!+错误!+错误!+错误!;③错误!+错误!+错误!+错误!;④错误!-错误!+错误!-错误!,其中结果为零向量得个数为()A.1 B。
2 C.3 D。
4解析由题知结果为零向量得就是①④,故选B、设a0为单位向量,①若a为平面内得某个向量,则a=|a|a0;②若a与a0平行,则a=|a|a0;③若a与a0平行且|a|=1,则a=a0、上述命题中,假命题得个数就是()A.0B.1 C。
2 D.3解析向量就是既有大小又有方向得量,a与|a|a0得模相同,但方向不一定相同,故①就是假命题;若a与a0平行,则a与a0得方向有两种情况:一就是同向,二就是反向,反向时a=-|a|a0,故②③也就是假命题。
综上所述,假命题得个数就是3、设a0,b0分别就是与a,b同向得单位向量,则下列结论中正确得就是( )A.a0=b0B.a0·b0=1C。
|a0|+|b0|=2 D。
|a0+b0|=2解析∵就是单位向量,∴|a0|=1,|b0|=1设a就是非零向量,λ就是非零实数,下列结论中正确得就是( )A。
a与λa得方向相反B。
a与λ2a得方向相同 C.|-λa|≥|a|D。
|-λa|≥|λ|·a解析对于A,当λ>0时,a与λa得方向相同,当λ<0时,a与λa得方向相反,B正确;对于C,|-λa|=|-λ||a|,由于|-λ|得大小不确定,故|-λa|与|a|得大小关系不确定;对于D,|λ|a就是向量,而|-λa|表示长度,两者不能比较大小.设a、b就是两个非零向量()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b=λaD。
若存在实数λ,使得b=λa,则|a+b|=|a|-|b|解析对于A,可得cos〈a,b>=-1,∴a⊥b不成立;对于B,满足a⊥b时|a+b|=|a|-|b|不成立;对于C,可得cos〈a,b〉=-1,∴成立,而D显然不一定成立.如图,已知错误!=a,错误!=b,错误!=3错误!,用a,b表示错误!,则错误!等于( )A。
a +\f(3,4)b B、14a +错误!b C 、错误!a+错误!b D 、错误!a +错误!b解析 ∵错误!=错误!-错误!=a-b ,又错误!=3错误!,∴错误!=错误!错误!=错误!(a -b), ∴错误!=错误!+错误!=b +错误!(a -b )=错误!a +错误!b如图,在正六边形ABC DE F中,错误!+错误!+错误!=( )A.0 B、错误! C、错误! D、错误! 解析 由题图知错误!+错误!+错误!=错误!+错误!+错误!=错误!+错误!=错误!、如图所示,已知AB 就是圆O 得直径,点C ,D就是半圆弧得两个三等分点,错误!=a,A 错误!=b ,则A错误!=( )A.a -错误!b B、错误!a -b C.a+错误!b D 、错误!a+b解析 连接CD ,∵C ,D 就是半圆弧得三等分点,得CD∥AB 且错误!=错误!错误!=错误!a ,∴错误!=错误!+错误!=b+错误!a已知向量错误!=a +3b ,错误!=5a +3b ,错误!=-3a +3b ,则( )A.A ,B ,C 三点共线 B.A ,B ,D 三点共线C 。
A ,C ,D 三点共线 D.B ,C ,D三点共线解析:∵错误!=错误!+错误!=2a +6b =2(a +3b)=2错误!,∴错误!、错误!共线,又公共点B,∴A 、B、D三点共线设D为△A BC 所在平面内一点,错误!=3错误!,则( )A 、错误!=-错误!错误!+错误!错误!B 、错误!=错误!错误!-错误!错误! C、错误!=错误!错误!+错误!错误! D 、错误!=错误!错误!-错误!错误!解析 ∵错误!=3错误!,∴错误!-错误!=3(错误!-错误!),即4错误!-错误!=3错误!,∴错误!=-错误!错误!+错误!错误!、设D ,E,F 分别为△AB C得三边BC ,C A,AB 得中点,则错误!+错误!等于( )A、BC → B 、错误!错误! C 、错误! D 、错误!错误! 解析 错误!+错误!=错误!(错误!+错误!)+错误!(错误!+错误!)=错误!(错误!+错误!)=错误! 在△AB C中,错误!=c ,错误!=b ,若点D 满足错误!=2错误!,则错误!等于( )A 、错误!b +错误!cB 、错误!c -错误!bC 、错误!b -错误!c D、\f (1,3)b +\f(2,3)c解析 ∵BD→=2错误!,∴错误!-错误!=错误!=2错误!=2(错误!-错误!), ∴3错误!=2错误!+错误!,∴错误!=错误!错误!+错误!错误!=错误!b +错误!c 、设M为平行四边形AB CD 对角线得交点,O 为平行四边形ABCD 所在平面内任意一点,则错误!+错误!+错误!+错误!等于( )A 、错误!B 。
2错误! C。
3错误! D.4错误! 解析 错误!+错误!+错误!+错误!=(错误!+错误!)+(错误!+错误!)=2错误!+2错误!=4错误! 已知点O ,A ,B 不在同一条直线上,点P 为该平面上一点,且2错误!=2错误!+错误!,则( )A 。
点P 在线段AB 上 B.点P 在线段A B得反向延长线上C 。
点P在线段AB 得延长线上 D.点P 不在直线AB 上解析 ∵2错误!=2错误!+错误!,∴2错误!=错误!,∴点P 在线段AB 得反向延长线上,故选B、 在△ABC 中,已知D 就是AB 边上得一点,若错误!=2错误!,错误!=错误!错误!+λ错误!,则λ等于( )A 、错误!B 、错误!C 。
-错误!D 。
-错误! 解析 ∵错误!=2错误!,即错误!-错误!=2(错误!-错误!),∴错误!=错误!错误!+错误!错误!,∴λ=错误!、 在△ABC 中,点D在线段BC 得延长线上,且错误!=3错误!,点O 在线段C D上(与点C,D 不重合),若错误!=x 错误!+(1-x)错误!,则x 得取值范围就是( )A 、错误!B 、错误! C、错误! D、错误!解析 设错误!=y 错误!,∵错误!=错误!+错误!=错误!+y 错误!=错误!+y (错误!-错误!)=-y 错误!+(1+y )错误!、∵错误!=3错误!,点O 在线段C D上(与点C ,D 不重合),∴y ∈错误!,∵错误!=x 错误!+(1-x )错误!,∴x=-y,∴x∈错误!、已知a ,b 就是不共线得两个向量,错误!=x a +b ,错误!=a+y b (x ,y ∈R),若A ,B,C 三点共线,则点P(x,y )得轨迹就是( )A。
直线 B.双曲线 C.圆 D.椭圆解析 ∵若A,B ,C 三点共线,∴错误!=λ错误!,即x a+b =λ(a +yb)⇒错误!⇒xy =1,故选B 、 设a,b 不共线,\o (AB ,→)=2a+p b ,错误!=a +b,错误!=a -2b ,若A ,B ,D 三点共线,则实数p 得值为( )A 。
-2B 。
-1C 。
1 D。
2解析∵错误!=a+b,错误!=a-2b,∴错误!=错误!+错误!=2a-b、又∵A,B,D三点共线,∴错误!,错误!共线.设错误!=λ错误!,∴2a+pb=λ(2a-b),∴2=2λ,p=-λ,∴λ=1,p=-1、已知平面内一点P及△ABC,若错误!+错误!+错误!=错误!,则点P与△ABC得位置关系就是( ) A.点P在线段AB上B。
点P在线段BC上C。
点P在线段AC上D。
点P在△ABC外部解析由错误!+错误!+错误!=错误!得错误!+错误!=错误!-错误!=错误!,即错误!=错误!-错误!=2错误!,所以点P在线段AC上。
已知点O为△ABC外接圆得圆心,且错误!+错误!+错误!=0,则△ABC得内角A等于()A.30°B。
60°C。
90°D。
120°解析由错误!+错误!+错误!=0,知点O为△ABC得重心,又∵O为△ABC外接圆得圆心,∴△ABC为等边三角形,A=60°、填空题:设D,E分别就是△ABC得边AB,BC上得点,AD=\f(1,2)AB,BE=错误!BC、若错误!=λ1错误!+λ2错误! (λ1,λ2为实数),则λ1+λ2得值为________解析错误!=错误!+错误!=错误!错误!+错误!错误!=错误!错误!+错误!(错误!-错误!)=-错误!错误!+ 23错误!,∵错误!=λ1错误!+λ2错误!,∴λ1=-错误!,λ2=错误!,故λ1+λ2=错误!、\s\up6(→)+错误!=λ错误!,则λ=__如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,AB______解析∵ABCD为平行四边形,∴错误!+错误!=错误!=2错误!,已知错误!+错误!=λ错误!,故λ=2已知□ABCD得对角线AC与BD相交于O,且错误!=a,错误!=b,则错误!=________,错误!=________(用a,b表示)。
解析如图,错误!=错误!=错误!-错误!=b-a,错误!=错误!-错误!=-错误!-错误!=-a-b、已知a与b就是两个不共线向量,且向量a+λb与-(b-3a)共线,则λ=________、解析由已知得a+λb=-k(b-3a),∴错误!解得错误!已知O为四边形ABCD所在平面内一点,且向量错误!,错误!,错误!,错误!满足等式错误!+错误!=错误!+错误!,则四边形ABCD得形状为________解析由错误!+错误!=错误!+错误!得错误!-错误!=错误!-错误!,∴错误!=错误!,∴四边形ABCD为平行四边形。
若点O就是△ABC所在平面内得一点,且满足|错误!-错误!|=|错误!+错误!-2错误!|,则△ABC得形状为________解析:错误!+错误!-2错误!=(错误!-错误!)+(错误!-错误!)=错误!+错误!,错误!-错误!=错误!=错误!-错误!,∴|错误!+错误!|=|错误!-错误!|,故A,B,C为矩形得三个顶点,△ABC为直角三角形.设点M就是线段BC得中点,点A在直线BC外,错误!2=16,|错误!+错误!|=|错误!-错误!|,则|错误!|=________解析由|错误!+错误!|=|错误!-错误!|得,错误!⊥错误!,则AM为Rt△ABC斜边BC上得中线,∴|错误!|=错误!|错误!|=2在△ABC中,点M,N满足错误!=2错误!,错误!=错误!、若错误!=x错误!+y错误!,则x=________;y=________解析错误!=错误!+错误!=错误!错误!+错误!错误!=错误!错误!+错误!(错误!-错误!)=错误!错误!-错误!错误!,∴x=错误!,y=-错误!、解答题:在△ABC中,D、E分别为BC、AC边上得中点,G为BE上一点,且GB=2GE,设\o(AB,→)=a,错误!=b,试用a,b表示\o(AD,→),错误!、解错误!=错误!(错误!+错误!)=错误!a+错误!b、\s\up6(→)=错误!+错误!=错误!+错误!错误!=错误!+错误!(错误!+错误!)=错误!错误!+错误!AG(错误!-错误!)=错误!错误!+错误!错误!=错误!a+错误!b、设两个非零向量e1与e2不共线.(1)如果错误!=e1-e2,错误!=3e1+2e2,错误!=-8e1-2e2,求证:A、C、D三点共线;(2)如果错误!=e1+e2,错误!=2e1-3e2,错误!=2e1-ke2,且A、C、D三点共线,求k得值。