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专题五平面向量-5.2平面向量基本定理及坐标表示-高三数学一轮复习讲义

专题五平面向量-5.2平面向量基本定理及坐标表示-高三数学一轮复习讲义
专题五平面向量-5.2平面向量基本定理及坐标表示-高三数学一轮复习讲义

专题5-2平面向量基本定理及坐标表示

平面向量基本定理

内容

平面向量的基本定理及意义 知识点

如果1e 、2e 是平面内的两个不共线向量,那么对于这个平面内的任意向量a ,都有且只有一对实数1λ、2λ,使1122a e e λλ=+。其中,不共线的1e 、

2e 称为这个平面内所有向量的一组基底

【提示】平面中任意不共线的两个向量都可以作为基底

例1 在矩形ABCD 中,AB = 1,AD = 2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上,若

AP AB AD λμ=+,则λμ+的最大值为( )

A 3 B

C

D 2

【答案】A

【分析】由向量加减法几何意义及向量坐标表示列方程,结合动点P 在圆上构建参数方程 【详解】由题意,得如下图:

若令C(0,0),则A(-2,1),B(-2,0),D(0,1),而P(

25 cos θ,2

5

sin θ) ∴ ,AC AB AD AP CP CA =+=-:即有AP CP AB AD AB AD λμ=++=+

(1)(1)CP AB AD λμ=-+-

,而()5(0,1)

(2,0)CP AB AD θ

θ?

=???=-??

=????

11μθλθ?=+??

?

?=??

2sin )2cos()2,tan 2λμθθθ??+=

-+=++=

∴ 当cos()1θ?+=时,λμ+最大值为3

故选:A

例2 下列各组向量中,可作为基底的是( ) A 12(0,0),(1,2)e e ==

B 12(1,2),(5,7)e e =-=

C 12(3,5),(6,10)e e ==

D 1213(2,3),(,)24

e e =-=-

【答案】B

【分析】作基底的条件:不共线、非零向量

【详解】

A -- 有零向量;C 、D -- 共线向量 故选:B

平面向量的坐标运算

内容

平面向量的正交分解及坐标表示,及线性运算 知识点

1、正交分解

把一个向量分解为两个相互垂直的向量 2、坐标表示

(1) 在平面直角坐标系中,分别取与x 、y 轴方向相同的两个单位向量i 、j 为基底。

(2) 对平面中的一个向量a ,由平面向量基本定理知有且只有一对实数x 、y 使得a =x i + y j 。

(3) 平面内任意向量a 都可由唯一实数对(x , y )确定,记(,)a x y =:x

为a 的横坐标,y 为a 的纵坐标 3、坐标运算

(1) 1122(,),(,)a x y b x y ==:有1212(,)a b x x y y ±=±±,11(,)a x y λλλ= (2) 1122(,),(,)A x y B x y ==:有2121(,)AB x x y y =--,

(AB x =

例3 已知A 、B 、C 在圆x 2+y 2=1上运动,且AB ⊥BC 。若点P 的坐标为(2,0),则PA PB PC ++的最大值为( ) A 6

B 7

C 8

D 9

【答案】C

【分析】A 、B 、C 在圆上且AB ⊥BC 有AC 为圆的直径,即无论A 、C 如何运动PC PA +都为2PO ,所以PA PB PC ++=2PO PB +可知B 在PO 上且PB 最大时PA PB PC ++有最大值 【详解】

A 、

B 、

C 在圆上且AB ⊥BC 有AC 为圆的直径,即无论A 、C 如何运动PC PA +都为2PO ,所以PA PB PC ++=2PO PB

+

∵ 2PO PB +的最大值时,B 、O 、P 共线且PB 最大

∴ 2PO PB +有最大值为8 故选:C

例4 已知(2,1)a =,(1,2)b =-,若(9,8)ma nb +=-(m 、n ∈R),则m - n 的值为____ 【答案】- 3

【分析】向量的坐标运算,列方程求解 【详解】

(2,)(,2)(9,8)ma nb m m n n +=+-=-

∴ 292

285m n m m n n +==?????

-=-=??

有 m - n = - 3

例5 已知a 、b 满足a =1,(2,1)b =,且0a b λ+=(R λ∈),则|λ|=_____ 【答案】 5

【分析】由单位向量的定义,结合三角函数性质列关于λ的方程求解 【详解】

令(cos ,sin )a θθ=,而0a b λ+=

∴ 2cos cos 20sin 101

sin θλθλλθθλ?

=-

?+=????

?+=??=-??

由cos 2θ + sin 2θ = 1,有

2

5

1λ=

:λ=

例6 a 、b 、c 在正方形网格中的位置如图所示。若c a b λμ=+(λ,μ∈R),则λμ=___

【答案】10

9

【分析】向量共起点的情况下,列出各向量的坐标,结合坐标运算列方程求解 【详解】

有(1,1),(4,2),(1,3)a b c =-==--

(,)(4,2)(1,3)c a b λμλλμμ=+=-+=--

2413

235

3μμλμλλ?=-

?-=-?????

+=-??=-??

有 109λμ=

例7 设向量(3,4)a =,向量b 与向量a 方向相反,且10b =,则向量b 的坐标为( ) A (-6,8)

B (6,8)

C (-6,-8)

D (8,-

6)

【分析】由相反向量定义及模长,设点并列方程求解 【详解】

由(3,4)a =,向量b 与向量a 方向相反,令(3,4)b x x =

510b x ==,由题意得x = - 2

∴ (6,8)b =--,故选C

平面向量共线的坐标表示

内容

平面向量共线的条件 知识点

若1122(,),(,)a x y b x y ==有//a b ?12210x y x y -=

例8 已知(,12)OA k =,(4,5)OB =,(,10)OC k =-,且A ,B ,C 三点共线,则k 的值是( )

A 23-

B

43

C 12

D 13

【答案】A

【分析】共线有1221x y x y = 【详解】

(4,7)AB OB OA k =-=--,(4,5)BC OC OB k =-=--

∴ 7544

k k =---得:k = - 2

3

例9 已知(2,4)m =-,(10,83)n x =--。若//m n ,则x = ( ) A 4

B - 4

C 2

D - 2

【答案】A

【分析】共线有1221x y x y =

【详解】83210

x

---=

得:x = 4;故选:A 例10 已知(1,2),(2,2),(1,)a b c λ==-=。若//(2)c a b +,则λ=______ 【答案】1

2

【分析】共线有1221x y x y =

【详解】2(4,2)a b +=,又//(2)c a b + ∴ 1

2

λ=

例11 设02

π

θ<<

,向量(sin 2,cos )a θθ=,(cos ,1)b θ=。若//a b ,则tan θ =____

【答案】1

2

【分析】共线有1221x y x y =

【详解】

cos 1sin 2cos θθθ

=有2

cos sin 2cos (cos 2sin )0θθθθθ-=-=

因为02

π

θ<<

则有:cos 2sin θθ=

∴ 1tan 2

θ=

例12 已知(cos ,sin )a x x =,(3,3)b =-,x ∈[0,π]

(1) 若//a b ,求x 的值

(2) 记()f x a b =?,求()f x 的最大值以及对应的x 值

【答案】5π6 ;x = 0时f(x )最大值3,x = 5π

6

时f(x )最小值-2 3

【分析】向量平行列坐标方程,解三角函数求x 值;内积坐标公式构造关于x 的三角函数求最值,同时确定x 的值 【详解】

(1) //a b 知:tan x =x ∈[0,π],有x = 5π

6

(2) 2()3cos )3

f x a b x x x π=?==+

,又x + 2π3 ∈[2π3 ,5π

3 ]

∴ f(x )最大值为3,此时有2sin()32x π+

=;f(x )最小值为-2 3 ,此时有2sin()13

x π+=- ∴ x = 0时,f(x )最大;x =

6

时,f(x )最小

1、平面基本定理的应用

例13 在△ABC 中,D 在AB 上且1

2

BD DA =

。设,CB a CA b ==,则CD = ( ) A

1233a b +

B 21

33a b + C 3455a b +

D

4355

a b + 【答案】B

【分析】利用向量加减法的几何意义 【详解】

1123CD BD BC

BD DA BA BA CA CB b a ?=-?

?

==?

?

?=-=-?

有121()333CD b a a a b =-+=+,故选:B

例14 图示,矩形ABCD 的对角线相交于O ,E 为AO 的中点,若DE AB AD λ

μ=+(,R λμ∈),则λμ+=( )

A 1

-

2

B

12

C 1

D - 1

【答案】A

【分析】利用向量加减法的几何意义 【详解】

14DE AE AD AE AC AC BC BA AD BA ?=-?

?

=?

?

?=-=-?

有113()444DE AD BA AD AB AD =--=- ∴

13,44λμ==-,即12

λμ+=-故选:A

2、平面向量坐标运算及应用

坐标运算:熟悉线性运算法则及坐标运算的特点;如:已知有向线段端点A 、B 的坐标,先求出向量AB 的坐标。

例15 在△ABC 中,P 在BC 上且2BP PC =,Q 是AC 的中点,若(4,3)PA =,

(1,5)PQ =,则BC =( ) A (-2, 7) B (-6, 21) C (2, -7) D (6, -2)

【答案】B

【分析】向量加减法的几何意义,坐标运算

【详解】

33()3()

3(2)63(6,21)

BC PC QC QP AQ PQ PQ PA PQ PA ==-=+=-=-=-,故选:B

例16 已知(2,4),(3,1),(3,4)A B C ----,设AB a =,BC b =,CA c =

(1) 求33a b c +-

(2) 求满足a mb nc =+的实数m 、n 【答案】(6, -42); 【分析】向量的坐标运算 【详解】

(1) (3,1)(2,4)(5,5)(3,4)(3,1)(6,3)(2,4)(3,4)(1,8)

a b c ?=---=-??

=----=--??

=----=??,有 33(15,15)(6,3)(3,24)(6,42)a b c +-=-+---=-

(2) (6,3)(,8)(5,5)a mb nc m m n n =+?--+=-

651

3851m n m m n n -+==-?????

-+=-=-??

易错点

例17 已知△ABC 是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则()PA PB PC ?+的最小值是( )

A - 2

B 3

2-

C 43

-

D - 1

【答案】

【分析】注意构建坐标系,定点坐标结合坐标运算构造函数,求最值 【详解】由题意构建坐标系,定点坐标如下

()(1,)(1,)

PA x y PB x y PC x y ?=-??

=---??=--??

,由()()(2,2)PA PB PC x y x y ?+=-?--

223

()2[(]4PA PB PC x y ?+=+-

3 2,

()

PA PB PC

?+有最小值-3

2

当x = 0,y =

平面向量基本定理教案(区公开课)

仁爱/诚信/勤奋/创新 授课教师:蒋金凤 课程名称:平面向量基本定理授课地点:高一(12)班

授课日期: 3 月 15 日星期四序号课题 2.3.1平面向量基本定理共 1 课时第 1 课时 教学目标1.了解平面向量基本定理,会运用它来解决一些简单的问题. 2.通过观察、猜想、验证、概括得到平面向量基本定理,使学生体会研究问题的过程与方法. 3.通过定理的推导使学生感受到数学思维的严谨性,体会化归转化的方法和数与形的完美结合. 重 点 平面向量基本定理 难点在平面向量基本定理探究过程中“不共线”和 “任意性”的验证 突破 方法 通过实例画图和类比平面直角 坐标系的象限归纳总结 教学模式讲授式、探究式 板书设计 平面向量基本定理 平面向量基本定理例题:定理说明:多媒体投影 小结: 教学过程 教学活动学生活动设计意图一、情景引入 两个小朋友在荡秋千,那么在所有条件都相同 的前提条件下,哪个秋千的绳子更容易断掉? 二、新课探究 1.给定向量 2 1 e,e请根据平面坐标的线性运算 (1)作出向量) e ( ) e ( 2 1 3 2+ 下面我们把刚刚的作图痕迹擦去,给定向量 2 1 e,e和 1 OC,你能将 1 OC用 2 1 e,e表示成 2 2 1 1 e eλ λ+的形式吗? 看图观察并 思考,说出自己 的判断和依据 学生口述,作图 过程得结果 独立完成,个别 展示 从实际生活 问题入手,贴近 学生的日常生 活,能很好地激 发学生的求知欲 望 复习向量的 线性运算和共线 向量定理,为后 续的向量的分解 和唯一性作铺垫 进入向量分解的 探究,刚刚作图 的过程还记忆犹 新,按照来的痕 迹寻找构造平行 四边形的方法

20高考数学平面向量的解题技巧

第二讲平面向量的解题技巧 【命题趋向】 由2007年高考题分析可知: 1.这部分内容高考中所占分数一般在10分左右. 2.题目类型为一个选择或填空题,一个与其他知识综合的解答题. 3.考查内容以向量的概念、运算、数量积和模的运算为主. 【考点透视】 “平面向量”是高中新课程新增加的内容之一,高考每年都考,题型主要有选择题、填空题,也可以与其他知识相结合在解答题中出现,试题多以低、中档题为主. 透析高考试题,知命题热点为: 1.向量的概念,几何表示,向量的加法、减法,实数与向量的积. 2.平面向量的坐标运算,平面向量的数量积及其几何意义. 3.两非零向量平行、垂直的充要条件. 4.图形平移、线段的定比分点坐标公式. 5.由于向量具有“数”与“形”双重身份,加之向量的工具性作用,向量经常与数列、三角、解析几何、立体几何等知识相结合,综合解决三角函数的化简、求值及三角形中的有关问题,处理有关长度、夹角、垂直与平行等问题以及圆锥曲线中的典型问题等. 6.利用化归思想处理共线、平行、垂直问题向向量的坐标运算方面转化,向量模的运算转化为向量的运算等;利用数形结合思想将几何问题代数化,通过代数运算解决几何问题.【例题解析】 1. 向量的概念,向量的基本运算 (1)理解向量的概念,掌握向量的几何意义,了解共线向量的概念. (2)掌握向量的加法和减法. (3)掌握实数与向量的积,理解两个向量共线的充要条件. (4)了解平面向量的基本定理,理解平面向量的坐标的概念,掌握平面向量的坐标运算.

(5)掌握平面向量的数量积及其几何意义,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件. (6)掌握平面两点间的距离公式. 例1(2007年北京卷理)已知O 是ABC △所在平面内一点,D 为BC 边中点,且 2OA OB OC ++=0u u u r u u u r u u u r ,那么( ) A.AO OD =u u u r u u u r B.2AO OD =u u u r u u u r C.3AO OD =u u u r u u u r D.2AO OD =u u u r u u u r 命题意图:本题考查能够结合图形进行向量计算的能力. 解: 22()(,22.OA OB OC OA DB OD DC OD DB DC OA OD AO OD ∴∴++=++++=-+==)=0,0,u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 故选A . 例2.(2006年安徽卷)在ABCD Y 中,,,3AB a AD b AN NC ===u u u r r u u u r r u u u r u u u r ,M 为BC 的中点,则MN =u u u u r ______.(用a b r r 、表示) 命题意图: 本题主要考查向量的加法和减法,以及实数与向量的积. 解:343A =3()AN NC AN C a b ==+u u u r u u u r u u u r u u u r r r 由得,12 AM a b =+u u u u r r r , 所以,3111()()4 2 4 4 MN a b a b a b =+-+=-+u u u u r r r r r r r . 例3.(2006年广东卷)如图1所示,D 是△ABC 的边AB 上的中点,则向量 =CD ( ) (A )BA BC 2 1+- (B ) BA BC 2 1-- (C ) BA BC 2 1- (D )BA BC 2 1+ 命题意图: 本题主要考查向量的加法和减法运算能力. 解:BA BC BD CB CD 2 1+-=+=,故选A. 例4. ( 2006年重庆卷)与向量a r =71,,22b ? ?= ???r ?? ? ??27,21的夹解相等,且模为1的向量是 ( ) (A) ?? ?- ??53,5 4 (B) ?? ?- ??53,5 4或?? ? ??-53,54 (C )?? ?- ??31,3 22 (D )?? ?- ??31,3 22或?? ? ? ?- 31,3 22 命题意图: 本题主要考查平面向量的坐标运算和用平面向量处理有关角度的问题. 解:设所求平面向量为,c r 由433,,, 1. 555c c ???? =-= ? ?????r 4或-时5 另一方面,当222274134312525,,cos ,. 55271432255a c c a c a c ?? ?+?- ?????? =-=== ????????????+++- ? ? ? ?????????r r r r r r r 时

讲义---平面向量与三角形四心的交汇

讲义---平面向量与三角形四心的交汇 一、四心的概念介绍 (1)重心——中线的交点:重心将中线长度分成2:1; (2)垂心——高线的交点:高线与对应边垂直; (3)内心——角平分线的交点(内切圆的圆心):角平分线上的任意点到角两边的距离相等; (4)外心——中垂线的交点(外接圆的圆心):外心到三角形各顶点的距离相等。 二、四心与向量的结合 (1)?=++O 是ABC ?的重心. 证法1:设),(),,(),,(),,(332211y x C y x B y x A y x O ?=++???=-+-+-=-+-+-0)()()(0)()()(321321y y y y y y x x x x x x ??? ????++=++=?33 321 321y y y y x x x x ?O 是ABC ?的重心. 证法2:如图 [ OC OB OA ++ 2=+= ∴2= ∴D O A 、、三点共线,且O 分AD 为2:1 ∴O 是ABC ?的重心 (2)??=?=?OA OC OC OB OB OA O 为ABC ?的垂心. 证明:如图所示O 是三角形ABC 的垂心,BE 垂直AC ,AD 垂直BC , D 、E 是垂 足.0)(=?=-??=?CA OB OC OA OB OC OB OB OA AC OB ⊥? 同理⊥,⊥ ?O 为ABC ?的垂心 : (3)设a ,b ,c 是三角形的三条边长,O 是?ABC 的内心 O c b a ?=++为ABC ?的内心. 证明:b c 、 分别为 方向上的单位向量, ∴ b c +平分BAC ∠, ( λ=∴b c +),令c b a bc ++= λ ∴ c b a bc ++= (b c +) 化简得0)(=++++AC c AB b OA c b a B C D

2.3.1平面向量基本定理教案(人教A必修4)

2.3平面向量的基本定理及坐标表示 第4课时 §2.3.1 平面向量基本定理 教学目的: (1)了解平面向量基本定理; (2)理解平面里的任何一个向量都可以用两个不共线的向量来表示,初步掌握应用向量解决 实际问题的重要思想方法; (3)能够在具体问题中适当地选取基底,使其他向量都能够用基底来表达. 教学重点:平面向量基本定理. 教学难点:平面向量基本定理的理解与应用. 授课类型:新授课 教 具:多媒体、实物投影仪 教学过程: 一、 复习引入: 1.实数与向量的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作:λa (1)|λa |=|λ||a |;(2)λ>0时λa 与a 方向相同;λ<0时λa 与a 方向相反;λ=0时 λa = 2.运算定律 结合律:λ(μa )=(λμ)a ;分配律:(λ+μ)a =λa +μa , λ(a +b )=λa +λb 3. 向量共线定理 向量b 与非零向量a 共线的充要条件是:有且只有一个非零实数λ,使b = λa . 二、讲解新课: 平面向量基本定理:如果1e ,2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内 的任一向量a ,有且只有一对实数λ1,λ2使a =λ11e +λ22e . 探究: (1) 我们把不共线向量e1、e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底; (2) 基底不惟一,关键是不共线; (3) 由定理可将任一向量a 在给出基底e1、e2的条件下进行分解;

(4) 基底给定时,分解形式惟一. λ1,λ 2是被a ,1e ,2e 唯一确定的数量 三、讲解范例: 例1 已知向量1e ,2e 求作向量-2.51e +32e . 例 2 如图 ABCD 的两条对角线交于点M ,且=a ,=b ,用a ,b 表示,,和 例3已知 ABCD 的两条对角线AC 与BD 交于E ,O 是任 意一点,求证:+++=4 例4(1)如图,,不共线,=t (t ∈R)用, 表示. (2)设OA 、OB 不共线,点P 在O 、A 、B 所在的平面内,且 (1)()OP t OA tOB t R =-+∈ .求证:A 、B 、P 三点共线. 例5 已知 a =2e 1-3e 2,b = 2e 1+3e 2,其中e 1,e 2不共线,向量c =2e 1-9e 2,问是否存在这样的实 数,d a b λμλμ=+ 、使与c 共线. 四、课堂练习: 1.设e 1、e 2是同一平面内的两个向量,则有( ) A.e 1、e 2一定平行 B .e 1、e 2的模相等 C.同一平面内的任一向量a 都有a =λe 1+μe 2(λ、μ∈R ) D.若e 1、e 2不共线,则同一平面内的任一向量a 都有a =λe 1+u e 2(λ、u ∈R ) 2.已知矢量a = e 1-2e 2,b =2e 1+e 2,其中e 1、e 2不共线,则a +b 与c =6e 1-2e 2的关系 A.不共线 B .共线 C.相等 D.无法确定 3.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x -y 的值等于( ) A.3 B .-3 C.0 D.2 4.已知a 、b 不共线,且c =λ1a +λ2b (λ1,λ2∈R ),若c 与b 共线,则λ1= . 5.已知λ1>0,λ2>0,e 1、e 2是一组基底,且a =λ1e 1+λ2e 2,则a 与e 1_____,a 与e 2_________(填 共线或不共线). 五、小结(略)

高三数学平面向量知识点与题型总结(文科)

知识点归纳 一.向量的基本概念与基本运算 1、向量的概念: ①向量:既有大小又有方向的量 向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小. ②零向量:长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,0 与任意向量平行 ③单位向量:模为1个单位长度的向量 ④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量 ⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量 2、向量加法:设,AB a BC b == ,则a +b =AB BC + =AC (1)a a a =+=+00;(2)向量加法满足交换律与结合律; AB BC CD PQ QR AR +++++= ,但这时必须“首尾相连” . 3、向量的减法: ① 相反向量:与a 长度相等、方向相反的向量,叫做a 的相反向量 ②向量减法:向量a 加上b 的相反向量叫做a 与b 的差,③作图法:b a -可以表示为从b 的终点指向a 的终点的向量(a 、b 有共同起点) 4、实数与向量的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa ,它的长度与方向规定如下: (Ⅰ)a a ?=λλ; (Ⅱ)当0>λ时,λa 的方向与a 的方向相同;当0<λ时,λa 的方向与a 的 方向相反;当0=λ时,0 =a λ,方向是任意的 5、两个向量共线定理:向量b 与非零向量a 共线?有且只有一个实数λ,使得b =a λ 6、平面向量的基本定理:如果21,e e 是一个平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数21,λλ使:2211e e a λλ+=,其中不共线的向量21,e e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底 二.平面向量的坐标表示 1平面向量的坐标表示:平面内的任一向量a 可表示成a xi yj =+ ,记作a =(x,y)。 2平面向量的坐标运算: (1) 若()()1122,,,a x y b x y == ,则()1212,a b x x y y ±=±± (2) 若()()2211,,,y x B y x A ,则()2121,AB x x y y =-- (3) 若a =(x,y),则λa =(λx, λy) (4) 若()()1122,,,a x y b x y == ,则1221//0a b x y x y ?-= (5) 若()()1122,,,a x y b x y == ,则1212a b x x y y ?=?+? 若a b ⊥ ,则02121=?+?y y x x

平面向量复习讲义

平面向量复习讲义 一.向量有关概念: 1.向量的概念:既有大小又有方向的量,注意向量和数量的区别。向量常用有向线段来表示,注意不能说向量就是有向线段,为什么?(向量可以平移)。 2.零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:0,注意零向量的方向是任意的; 3.单位向量:长度为一个单位长度的向量叫做单位向量(与AB 共线的单位向量是 || AB AB ± ); 4.相等向量:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量,相等向量有传递性; 5.平行向量(也叫共线向量):方向相同或相反的非零向量、叫做平行向量,记作:a ∥b ,规定零向量和任何向量平行。 提醒: ①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等; ②两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念:两个向量平行包含两个向量共线, 但两条直线平行不包含两条直线重合; ③平行向量无传递性!(因为有0 ); 6.相反向量:长度相等方向相反的向量叫做相反向量。的相反向量是-。如 下列命题:(1)若a b = ,则a b = 。(2)两个向量相等的充要条件是它们的起点相 同,终点相同。(3)若AB DC = ,则ABCD 是平行四边形。(4)若ABCD 是平行四边形, 则AB DC = 。(5)若,a bb c == ,则a c = 。(6)若/,/a bb c ,则//a c 。其中正确的是_______ (答:(4)(5)) 二.向量的表示方法: 1.几何表示法:用带箭头的有向线段表示,如,注意起点在前,终点在后; 2.符号表示法:用一个小写的英文字母来表示,如a ,b ,c 等; 3.坐标表示法:在平面内建立直角坐标系,以与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i , 为基底,则平面内的任一向量a 可表示为(),a xi y j x y =+= ,称(),x y 为向量a 的坐标,a =(),x y 叫做向量a 的坐标表示。如果向量的起点在原点,那么向量的坐标与向量的终点坐标相同。 三.平面向量的线性运算: (1)向量加法: ①三角形法则:(“首尾相接,首尾连”),如图,已知向量a 、b.在平面内任取一点A ,作AB =a , =b ,则向量叫做a 与b 的和,记作+a b 定:a + 0-= 0 + a =a, 当向量a 与b 不共线时,a +b 的方向不同向,且|a +b |<|a |+|b |; 当a 与b 同向时,则a +b 、a 、b 同向,且|a +b |=|a |+|b |,

(完整版)平面向量基本定理练习题

平面向量基本定理及坐标表示强化训练 姓名__________ 一、选择题 1.下列向量给中,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 =)4 3,2 1(- 2. 若AB u u u r =3a, CD u u u r =-5a ,且||||AD BC =u u u r u u u r ,则四边形ABCD 是 ( ) A .平行四边形 B .菱形 C .等腰梯形 D .不等腰梯形 3. 在△ABC 中,已知D 是AB 边上一点,若AD → =2DB →, CD → =13CA →+λCB → ,则λ 等于() A. 23 B. 13 C. 13- D. 2 3- 4.已知向量a 、b ,且AB u u u r =a +2b ,BC u u u r = -5a +6b ,CD u u u r =7a -2b ,则一定共线的三点是 ( ) A .A 、 B 、D B .A 、B 、 C C .B 、C 、 D D .A 、C 、D 5.如果e 1、 e 2是平面α内两个不共线的向量,那么在下列各说法中错误的有 ( )①λe 1+μe 2(λ, μ∈R)可以表示平面α内的所有向量; ②对于平面α中的任一向量a ,使a =λe 1+μe 2的λ, μ有无数多对; ③若向量λ1e 1+μ1e 2与λ2e 1+μ2e 2共线,则有且只有一个实数k ,使λ2e 1+μ2e 2=k (λ1e 1+μ1e 2); ④若实数λ, μ使λe 1+μe 2=0,则λ=μ=0. A .①② B .②③ C .③④ D .仅② 6.过△ABC 的重心任作一直线分别交AB 、AC 于点D 、E ,若AD u u u r =x AB u u u r ,AE u u u r =y AC u u u r ,xy ≠0,则11 x y +的值 为 ( ) A .4 B .3 C .2 D .1 7.若向量a =(1,1),b =(1,-1) ,c =(-2,4) ,则c = ( ) A .-a +3b B .3a -b C .a -3b D .-3a +b 二、填空题 8.作用于原点的两力F 1 =(1,1) ,F 2 =(2,3) ,为使得它们平衡,需加力F 3= ; 9.若A (2,3),B (x , 4),C (3,y ),且AB u u u r =2AC u u u r ,则x = ,y = ; 10.已知A (2,3),B (1,4)且12 AB u u u r =(sin α,cos β), α,β∈(-2π,2 π),则α+β= *11.已知 a =(1,2) , b =(-3,2),若k a +b 与a -3b 平行,则实数k 的值为

2.3.1平面向量基本定理(教学设计)

2.3.1平面向量基本定理(教学设计) [教学目标] 一、知识与能力: 1.掌握平面向量基本定理; 2.能够在具体问题中适当地选取基底,使其他向量都能够用基底来表达. 二、过程与方法: 体会数形结合的数学思想方法;培养学生转化问题的能力. 三、情感、态度与价值观: 培养对现实世界中的数学现象的好奇心,学习从数学角度发现和提出问题. 教学重点:平面向量基本定理,向量的坐标表示;平面向量坐标运算 教学难点:平面向量基本定理. 一、复习回顾: 1.实数与向量的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作:λa (1)|λa |=|λ||a |;(2)λ>0时λa 与a 方向相同;λ<0时λa 与a 方向相反;λ=0时λa = 2.运算定律 结合律:λ(μa )=(λμ)a ;分配律:(λ+μ)a =λa +μa , λ(a +b )=λa +λb 3. 向量共线定理 向量b 与非零向量a 共线的充要条件是:有且只有一个非零实数λ,使b =λa . 二、师生互动,新课讲解: 思考:给定平面内任意两个向量e 1,e 2,请作出向量3e 1+2e 2、e 1-2e 2,平面内的任一向量是否都可以用形如λ1e 1+λ2e 2的向量表示呢?. 在平面内任取一点O ,作OA =e 1,OB =e 2,OC =a ,过点C 作平行于直线OB 的直线,与直线OA 交于点M ;过点C 作平行于直线OA 的直线,与直线OB 交于点N . 由向量的线性运算性质可知,存在实数λ1、λ2,使得OM =λ1e 1,ON =λ2e 2. 由于OC OM ON =+,所以a =λ1e 1+λ2e 2,也就是说任一向量a 都可以表示成λ1e 1+λ2e 2的形式. 1. 平面向量基本定理 (1)定理:如果e 1、e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数λ1、λ2,使得

高考数学平面向量及其应用习题及答案 百度文库

一、多选题 1.在ABC ?中,内角,,A B C 的对边分别为,,,a b c 若,2,6 A a c π ===则角C 的大小 是( ) A . 6 π B . 3 π C . 56 π D . 23 π 2.已知点()4,6A ,33,2 B ??- ?? ? ,与向量AB 平行的向量的坐标可以是( ) A .14,33?? ??? B .97,2?? ??? C .14,33?? - - ??? D .(7,9) 3.在ABC 中,AB =1AC =,6 B π =,则角A 的可能取值为( ) A . 6 π B . 3 π C . 23 π D . 2 π 4.已知向量()1,0a =,()2,2b =,则下列结论正确的是( ) A .()25,4a b += B .2b = C .a 与b 的夹角为45° D .() //2a a b + 5.已知ABC ?是边长为2的等边三角形,D ,E 分别是AC 、AB 上的两点,且 AE EB =,2AD DC =,BD 与CE 交于点O ,则下列说法正确的是( ) A .1A B CE ?=- B .0OE O C += C .3OA OB OC ++= D .ED 在BC 方向上的投影为 76 6.ABC 中,2AB =,30ACB ∠=?,则下列叙述正确的是( ) A .ABC 的外接圆的直径为4. B .若4A C =,则满足条件的ABC 有且只有1个 C .若满足条件的ABC 有且只有1个,则4AC = D .若满足条件的ABC 有两个,则24AC << 7.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,b =15,c =16,B =60°,则a 边为( ) A . B . C .8 D . 8.ABC 中,4a =,5b =,面积S =c =( ) A B C D .9.八卦是中国文化的基本哲学概念,如图1是八卦模型图,其平面图形记为图2中的正八

平面向量全部讲义

第一节平面向量的概念及其线性运算 1.向量的有关概念 (1)向量:既有大小,又有方向的量叫向量;向量的大小叫做向量的模. (2)零向量:长度为0的向量,其方向是任意的. (3)单位向量:长度等于1个单位的向量. (4)平行向量:方向相同或相反的非零向量,又叫共线向量,规定:0与任一向量共线. (5)相等向量:长度相等且方向相同的向量. (6)相反向量:长度相等且方向相反的向量. 例1.若向量a 与b 不相等,则a 与b 一定( ) A .有不相等的模 B .不共线 C .不可能都是零向量 D .不可能都是单位向量 例2..给出下列命题:①若|a |=|b |,则a =b ;②若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,则AB =DC 等价于四边形 ABCD 为平行四边形;③若a =b ,b =c ,则a =c ;④a =b 等价于|a |=|b |且a ∥b ;⑤若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c . 其中正确命题的序号是( ) A .②③ B .①② C .③④ D .④⑤ CA 2.向量的线性运算 平行四边形法则 例3:化简AC →-BD →+CD →-AB →得( ) A.AB → B.DA → C.BC → D .0 例4:(1)如图,在正六边形ABCDEF 中,BA +CD +EF =( ) A .0 B .BE C .A D D .CF (2)设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23 BC .若DE =λ1AB +λ2AC (λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________. 巩固练习: 1.将4(3a +2b )-2(b -2a )化简成最简式为______________. 2.若|OA →+OB →|=|OA →-OB →|,则非零向量OA →,OB → 的关系是( ) A .平行 B .重合 C .垂直 D .不确 定 3.若菱形ABCD 的边长为2,则|AB -CB +CD |=________ 4.D 是△ABC 的边AB 上的中点,则向量CD 等于( ) A .-BC +12BA B .-B C -12BA C .BC -12 BA D .BC +12 BA 5.若A ,B ,C ,D 是平面内任意四点,给出下列式子:①AB +CD =BC +DA ;②AC +BD =BC +AD ;③AC -BD =DC +AB .其中正确的有( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .3个 6.如图,在△ABC 中,D ,E 为边AB 的两个三等分点,CA →=3a ,CB →=2b ,求CD →,CE → . DD 1 2 巩固练习 1。16a +6b 2。C 3。2 4。A 5。C 6.解:AB →=AC →+CB → =-3a +2b ,∵D ,E 为AB →的两个三等分点,∴AD →=13AB →=-a +23b =DE →. ∴CD →=CA →+AD →=3a -a +23b =2a +23 b .∴CE →=CD →+DE → =2a +23b -a +23b =a +43b. 3.共线向量定理:向量a (a ≠0)与b 共线等价于存在唯一一个实数λ,使得b =λa . 例5.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=________ 例6. 设两个非零向量a 与b 不共线,(1)若AB =a +b ,BC =2a +8b ,CD =3(a -b ), 求证:A ,B ,D 三点共线.(2)试确定实数k ,使k a +b 和a +k b 共线.

平面向量基本定理及经典例题

平面向量基本定理 一.教学目标: 了解平面向量基本定理,理解平面向量的坐标概念,会用坐标形式进行向量的加法、数乘的运算,掌握向量坐标形式的平行的条件; 教学重点: 用向量的坐标表示向量加法、减法、数乘运算和平行. 二.课前预习 1.已知=(x,2),=(1,x),若//,则x 的值为 ( ) A 、2 B 、 2- C 、 2± D 、 2 2.下列各组向量,共线的是 ( ) ()A (2,3),(4,6)a b =-=r r ()B (2,3),(3,2)a b ==r r ()C (1,2),(7,14)a b =-=r r ()D (3,2),(6,4)a b =-=-r r 3.已知点)4,3(),1,3(),4,2(----C B A ,且?=?=2,3,则=MN ____ 4.已知点(1,5)A -和向量=(2,3),若=3,则点B 的坐标为 三.知识归纳 1. 平面向量基本定理:如果12,e e u r u u r 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 r ,有且只有一对实数12,λλ,使1122a e e λλ=+r u r u u r 成立。其中12,e e u r u u r 叫做这一平面的一组____________,即对基底的要求是向量___________________; 2.坐标表示法:在直角坐标系内,分别取与x 轴,y 轴方向相同的两个单位向量i ?,j ? 作基底, 则对任一向量a ?,有且只有一对实数x ,y ,使j y i x a ???+=、就把_________叫做向量a ? 的坐标,记作____________。 3.向量的坐标计算:O (0,0)为坐标原点,点A 的坐标为(x ,y ),则向量的坐标为=___________,点1P 、2P 的坐标分别为(1x ,1y ),2P (2x ,2y ),则向量21P P 的坐标为

2.3.1平面向量基本定理教案

2.3.1 平面向量的基本定理 教学目的: 要求学生掌握平面向量的基本定理,能用两个不共线向量表示一个向量;或一个向量分解为两个向量. 教学重点: 平面向量的基本定理及其应用. 教学难点: 平面向量的基本定理. 教学过程: 一、复习提问: 1.向量的加法运算(平行四边形法则); 2.向量的减法运算; 3.实数与向量的积; 4.向量共线定理。 二、新课: 1.提出问题:由平行四边形想到: (1)是不是每一个向量都可以分解成两个不共线向量?且分解是唯一? (2)对于平面上两个不共线向量1e ,2e 是不是平面上的所有向量都可以用它们来表示? 2.新课 1e ,2e 是不共线向量,a 是平面内任一向量, =1e ,=λ1 2e ,=a =+=λ1 1e +λ2 2e , =2e ,=λ 2 2e . 1e 2e a C

得平面向量基本定理: 如果1e ,2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数λ 1 ,λ2使a =λ 1 1e +λ2 2e . 注意几个问题: (1)1e ,2e 必须不共线,且它是这一平面内所有向量的一组基底; (2)这个定理也叫共面向量定理; (3)λ1,λ2是被a ,1e ,2e 唯一确定的数量. 例1 已知向量1e ,2e ,求作向量-2.51e +32e . 作法:(1)取点O ,作=-2.51e ,=32e , (2)作平行四边形OACB ,即为所求. 已知两个非零向量a 、b ,作OA = a ,OB = b ,则∠AOB =θ(0°≤θ≤180°),叫做向量a 与b 的夹角. 当θ=0°,a 与b 同向;当θ=180°时,a 与b 反向,如果a 与b 的夹角为90°,我们说a 与b 垂直,记作:a ⊥b . 三、小结: 平面向量基本定理,其实质在于:同一平面内任一向量都可以表示为两个不共线向量的线性组合. 1 e 2e

2020-2021年高考数学试题汇编平面向量(精华总结)

2021年高考数学试题汇编平面向量 (北京4) 已知O 是ABC △所在平面内一点,D 为BC 边中点,且2OA OB OC ++=0u u u r u u u r u u u r , 那么( A ) A.AO OD =u u u r u u u r B.2AO OD =u u u r u u u r C.3AO OD =u u u r u u u r D.2AO OD =u u u r u u u r (辽宁3) 若向量a 与b 不共线,0≠g a b ,且?? ??? g g a a c =a -b a b ,则向量a 与c 的夹角为( D ) A .0 B .π 6 C .π3 D .π2 (辽宁6) 若函数()y f x =的图象按向量a 平移后,得到函数(1)2y f x =+-的图象,则向量a =( A ) A .(12)--, B .(12)-, C .(12)-, D .(12), (宁夏,海南4) 已知平面向量(11) (11)==-,,,a b ,则向量1322 -=a b ( D ) A.(21)--, B.(21)-, C.(10)-, D.(12), (福建4)

对于向量,,a b c 和实数λ,下列命题中真命题是( B ) A .若=0g a b ,则0a =或0b = B .若λ0a =,则0λ=或=0a C .若22=a b ,则=a b 或-a =b D .若g g a b =a c ,则b =c (湖北2) 将π2cos 3 6x y ??=+ ??? 的图象按向量π24 ?? =-- ??? , a 平移,则平移后所得图象的解析式为( A ) A.π2cos 234x y ??=+- ??? B.π2cos 234x y ?? =-+ ??? C.π2cos 2312x y ?? =-- ??? D.π2cos 2312x y ?? =++ ??? (湖北文9) 设(43)=,a ,a 在b 上的投影为52 2 ,b 在x 轴上的投影为2,且||14≤b ,则b 为( B ) A .(214), B .227??- ?? ? , C .227? ?- ?? ? , D .(28), (湖南4) 设,a b 是非零向量,若函数()()()f x x x =+-g a b a b 的图象是一条直线,则必有( A ) A .⊥a b B .∥a b C .||||=a b D .||||≠a b (湖南文2) 若O E F ,,是不共线的任意三点,则以下各式中成立的是( B ) A .EF OF OE =+u u u r u u u r u u u r B .EF OF OE =-u u u r u u u r u u u r

(完整版)高中数学平面向量讲义

专题六 平面向量 一. 基本知识 【1】 向量的基本概念与基本运算 (1)向量的基本概念: ①向量:既有大小又有方向的量 向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小. ②零向量:长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,0 与任意向量平行 ③单位向量:模为1个单位长度的向量 ④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量 ⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量 (2)向量的加法:设,AB a BC b u u u r u u u r r r ,则a +b r =AB BC u u u r u u u r =AC u u u r ①a a a 00;②向量加法满足交换律与结合律; AB BC CD PQ QR AR u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r L ,但这时必须“首尾相连”. (3)向量的减法: ① 相反向量:与a 长度相等、方向相反的向量,叫做a 的相反向量 ②向量减法:向量a 加上b 的相反向量叫做a 与b 的差, ③作图法:b a 可以表示为从b 的终点指向a 的终点的向量(a 、b 有共同起点) (4)实数与向量的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa ,它的长度与方向规定如下: (Ⅰ)a a ; (Ⅱ)当0 时,λa 的方向与a 的方向相同;当0 时,λ a 的方向与a 的方向相反;当0 时,0 a ,方向是任意的 (5)两个向量共线定理:向量b 与非零向量a 共线 有且只有一个实数 ,使得b =a (6)平面向量的基本定理:如果21,e e 是一个平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数21, 使:2211e e a ,其中不共线的向量21,e e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底 【2】平面向量的坐标表示

高中数学优质课比赛 平面向量基本定理教案

《平面向量基本定理》教学教案 ----新余一中蒋小林 一、背景分析 1.教材分析 函向量是沟通代数、几何与三角函数的一种工具,有着极其丰富的实际背景。此前的教学内容主要研究了向量的的概念和线性运算,集中反映了向量的几何特征。本节课要讲解“平面向量基本定理”的概念和应用,是研究向量的正交分解和向量的坐标运算基础,向量的坐标运算正是向量的代数形态。通过平面向量基本定理,平面中的向量与它的坐标建立起了一一对应的关系,即“数”的运算处理“形”的问题完美结合,在整个向量知识体系中处于承上启下的核心地位。本节课教学重点是“平面向量基本定理探究过程和利用平面向量基本定理进行向量的分解”。 2.学情分析 从学生知识层面看:本节课之前已经学习了向量的基本概念和基本运算,如共线向量、向量的加法、减法和数乘运算及向量共线的充要条件等;另外学生对向量的物理背景有了初步的认识。 从学生能力层面看:通过以前的学习,已经初步具备类比归纳概括的能力,能在教师的引导下解决问题。 教学中引入生活实例类比出向量的分解,让学生通过课件的直观感受和动手探索总结归纳出平面向量基本定理,尤其是将图形语言转化为文字语言,对学生的能力要求比较高.因此,我认为平面向量的分解及对这种分解唯一性的理解是本节课的教学难点. 二.学习目标 1)知识与技能目标 1、了解平面向量基本定理及其意义,会选择基底来表示平面中的任一向量。 2、能用平面向量基本定理进行简单的应用。 2)过程与方法目标 1、通过平面向量基本定理的探究,让学生体验数学定理的产生、形成过程,培

养学生观察发现问题、由特殊到一般的归纳总结问题能力。 2、通过对平面向量基本定理的运用,增强学生向量的应用意识,让学生 进一步体会向量是处理几何问题强有力的工具之一。 3)情感、态度与价值观目标 1、用现实的实例,激发学生的学习兴趣,培养学生不断发现、探索新知的精神, 发展学生的数学应用意识; 2、经历定理的产生过程,让学生体验由特殊到一般的数学思想方法,在探究活 动中形成锲而不舍的钻研精神和科学态度。 [设计意图]:这样设计目标,可操作性强,容易检测目标的达成度,同时也体现 了培养学生核心素养的要求. 三.教学过程设计 教学过程 1.创设问题、引出新课 (一)通过击鼓传花游戏复习的向量的运算及平行向量基本定理,我们知道可以用(0)a a λ≠表示任意和a 共线的向量,那么再随便画一个方向的向量b ,你还可以用a 表示出来吗?一个向量不够那么需要几个向量来表示呢?za 此问题激发了学生的学习兴趣,蕴含着本节课设计主线,即从共线定理的一维关系转向研究平面向量基本定理的二维关系。(二)情景1:火箭在升空的某一时刻,速度可以分解成竖直向上和水平向前的两个分速度;情景2:斜坡上物体所受的重力G ,课分解为力沿斜坡向下的力和垂直于斜坡的力;让学生对数学中的任意向量也可以用两个不共线的向量表示,有了充分的事实根据和感性认识。总之,整个引入,是从学生熟知的数学基础知识和物理基础知识为入手点,让学生轻松接受本节课的内容,让本节课的内容新而不新,难而不难了。 [设计意图]:两个生活常景抓住学生的兴趣,完成从生活到数学的建模过程,培养了学生,在生活中感知和发现数学,即知识问题化,问题情景化,情景生活化,生活学科化。体现了数学与生活密不可分的关系,为探究定理作好铺垫。 2.问题驱动、探究新知 问题(1)给定平面内任意两个向量21,e e 请你做出2121223e e e e -+和两个向量。 [设计意图]:利用向量的加减法和数乘向量,利用平行四边形法则可以表示

高三数学复习专题平面向量

高三数学复习专题平面向量 一、考点透视 本章考试内容及要求: 平面向量的有关概念B级 平面向量的线性运算(即平面向量的加法与减法,实数与平面向量的积)C级 平面向量的数量积C级(老教材为D级) 向量的坐标表示C级 向量运算的坐标表示C级 平行向量及垂直向量的坐标关系C级 向量的度量计算C级 注: B水平:对所学数学知识有理性的认识,能用自已的语言进行叙述和解释,并能据此进行判断;知道它们的由来及其与其他知识之间的联系;知道它们的用途。对所学技能会进行独立的尝试性操作。 C水平:对所学数学知识有实质性的认识并能与已有知识建立联系,掌握其内容与形式的变化;有关技能已经形成,能用它们来解决简单的有关问题。 二、复习要求 1.理解向量、向量的模、相等向量、负向量、零向量、单位向量、平行向量等概念; 2.掌握向量的向量表示形式、几何表示形式和坐标表示形式; 3.掌握向量的加法、减法及实数与向量的乘积、数量积等运算的向量表示形式、几何表示形式和坐标表示形式; 4.能应用向量的数量积的有关知识求向量的模及两个向量的夹角,并能解决某些与垂直、平行有关简单几何问题。 概括地说,即理解向量有关概念,掌握向量基本形式(3种)及基本运算(4种),关注向量简单应用。 三、复习建议 向量是近代数学中的一个重要概念,它是沟通代数、几何与三角的一种工具。向量在数学和物理学中应用很广,在解析几何里应用更为直接,用向量方法特别便于研究空间里涉及直线和平面的各种问题。从数学发展史来看,在历史上很长一段时间,空间的向量结构并未被数学家所认识。直到19世纪末20世纪初,人们才把空间的性质与向量运算联系起来,使向量成为具有一套优良运算通性的数学体系。 向量是高中数学的必修内容,也是研究其它数学问题的重要工具,利用向量知识去研究几何问题中的垂直、平行关系,计算角度和距离问题将变得简单易行,其特点兼有几何的直观性、表述的简洁性和方法的一般性,因而它也是高考必考内容。每年的平面向量的高考,除了以小题形式考查一些简单的概念之外,还常与解析几何、三角等内容结合以解答题形式进行综合考查,试题的难度一般在中、低档题水平,复习时应重视向量基本知识的掌握和运用,难度不要拔高。

高中数学竞赛讲义_平面向量

平面向量 一、基础知识 定义 1 既有大小又有方向的量,称为向量。画图时用有向线段来表示,线段的长度表示向量的模。向量的符号用两个大写字母上面加箭头,或一个小写字母上面加箭头表示。书中用黑体表示向量,如a. |a|表示向量的模,模为零的向量称为零向量,规定零向量的方向是任意的。零向量和零不同,模为1的向量称为单位向量。 定义2 方向相同或相反的向量称为平行向量(或共线向量),规定零向量与任意一个非零向量平行和结合律。 定理 1 向量的运算,加法满足平行四边形法规,减法满足三角形法则。加法和减法都满足交换律和结合律。 定理2 非零向量a, b 共线的充要条件是存在实数≠λ0,使得a=.b λ f 定理3 平面向量的基本定理,若平面内的向量a, b 不共线,则对同一平面内任意向是c ,存在唯一一对实数x, y ,使得c=xa+yb ,其中a, b 称为一组基底。 定义3 向量的坐标,在直角坐标系中,取与x 轴,y 轴方向相同的两个单位向量i, j 作为基底,任取一个向量c ,由定理3可知存在唯一一组实数x, y ,使得c=xi+yi ,则(x, y )叫做c 坐标。 定义4 向量的数量积,若非零向量a, b 的夹角为θ,则a, b 的数量积记作a ·b=|a|·|b|cos θ=|a|·|b|cos,也称内积,其中|b|cos θ叫做b 在a 上的投影(注:投影可能为负值)。 定理4 平面向量的坐标运算:若a=(x 1, y 1), b=(x 2, y 2), 1.a+b=(x 1+x 2, y 1+y 2), a-b=(x 1-x 2, y 1-y 2), 2.λa=(λx 1, λy 1), a ·(b+c)=a ·b+a ·c , 3.a ·b=x 1x 2+y 1y 2, cos(a, b)= 22 22 21 21 2121y x y x y y x x +?++(a, b ≠0), 4. a//b ?x 1y 2=x 2y 1, a ⊥b ?x1x2+y 1y 2=0. 定义5 若点P 是直线P 1P 2上异于p 1,p 2的一点,则存在唯一实数λ,使21PP P P λ=,λ叫P 分2 1P P 所成的比,若O 为平面内任意一点,则λ λ++= 12 1OP OP 。由此可得若P 1,P ,P 2的坐标分别为(x 1, y 1), (x, y), (x 2, y 2),则..1121212 121y y y y x x x x y y y x x x --=--=??? ????++=++=λλλλλ 定义6 设F 是坐标平面内的一个图形,将F 上所有的点按照向量a=(h, k)的方向,平移|a|=2 2k h +个单位得到图形'F ,这一过程叫做平移。设p(x, y)是F 上任意一点,平移到'F 上对应的点为)','('y x p ,则? ??+=+=k y y h x x ''称为平移公式。 定理5 对于任意向量a=(x 1, y 1), b=(x 2, y 2), |a ·b|≤|a|·|b|,并且|a+b|≤|a|+|b|. 【证明】 因为|a|2·|b|2-|a ·b|2=))((2 222212 1 y x y x ++-(x 1x 2+y 1y 2)2=(x 1y 2-x 2y 1)2≥0, 又|a ·b|≥0, |a|·|b|≥0, 所以|a|·|b|≥|a ·b|. 由向量的三角形法则及直线段最短定理可得|a+b|≤|a|+|b|. 注:本定理的两个结论均可推广。1)对n 维向量,a=(x 1, x 2,…,x n ),b=(y 1, y 2, …, y n ),同样有|a ·b|≤|a|·|b|,化简即为柯西不等式:≥++++++))((2 22212222 1 n n y y y x x x (x 1y 1+x 2y 2+…+x n y n )2≥0, 又|a ·b|≥0, |a|·|b|≥0, 所以|a|·|b|≥|a ·b|. 由向量的三角形法则及直线段最短定理可得|a+b|≤|a|+|b|. 注:本定理的两个结论均可推广。1)对n 维向量,a=(x 1, x 2,…,x n ), b=(y 1, y 2, …, y n ),同样有|a ·b|≤|a|·|b|,化简即为柯西不等式:≥++++++))((2 22212222 1 n n y y y x x x (x 1y 1+x 2y 2+…+x n y n )2。 2)对于任意n 个向量,a 1, a 2, …,a n ,有| a 1, a 2, …,a n |≤| a 1|+|a 2|+…+|a n |。 二、方向与例题 1.向量定义和运算法则的运用。

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