内容正文:
第四章 平面向量、数系的扩充与复数的引入
第一节 平面向量的概念及其线性运算
2019考纲考题考情
1.向量的有关概念
名称
定义
备注
向量
既有大小又有方向的量;向量的大小叫做向量的长度(或称模)
平面向量是自由向量
零向量
长度为零的向量,其方向是任意的
记作0
单位向量
长度等于1个单位的向量
非零向量a的单位向量为±
平行向量
方向相同或相反的非零向量
0与任一向量平行或共线
共线向量
方向相同或相反的非零向量,又叫做共线向量
相等向量
长度相等且方向相同的向量
两向量只有相等或不等,不能比较大小
相反向量
长度相等且方向相反的向量
0的相反向量为0
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的和的运算叫做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=0
λ(μa)=(λμ)a;
(λ+μ)a=λa+μa;
λ(a+b)=λa+λb
3.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。
1.若P为线段AB的中点,O为平面内任一点,则=(+)。
2.=λ+μ(λ,μ为实数),若点A,B,C共线,则λ+μ=1。
3.解决向量的概念问题要注意两点:一是不仅要考虑向量的大小,更重要的是要考虑向量的方向;二是考虑零向量是否也满足条件。要特别注意零向量的特殊性。
一、走进教材
1.(必修4P86例4改编)已知▱ABCD的对角线AC和BD相交于点O,且=a,=b,则=________,=________。(用a,b表示)
解析 如图,==-=b-a,=-=--=-a-b。
答案 b-a -a-b
2.(必修4P118A组T2(3)改编)在平行四边形ABCD中,若|+|=|-|,则四边形ABCD的形状为________。
解析 如图,因为+=,-=,所以||=||。由对角线长相等的平行四边形是矩形可知,四边形ABCD是矩形。
答案 矩形
二、走近高考
3.(2018·全国卷Ⅰ)在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=( )
A.- B.-
C.+ D.+
解析 如图所示,=+=+=×(+)+(-)=-,故选A。
解析:=-=-=-××(+)=-,故选A。
答案 A
4.(2015·全国卷Ⅱ)设向量a,b不平行,向量λa+b与a+2b平行,则实数λ=________。
解析 因为λa+b与a+2b平行,所以存在唯一实数t,使得λa+b=t(a+2b),所以解得λ=t=。
答案
三、走出误区
微提醒:①对向量共线定理认识不准确;②向量线性运算不熟致错;③向量三角不等式认识不清致错。
5.对于非零向量a,b,“a+b=0”是“a∥b”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
解析 若a+b=0,则a=-b,所以a∥b。若a∥b,则a+b=0不一定成立。故前者是后者的充分不必要条件。
答案 A
6.如图,已知=,用,表示,则等于( )
A.- B.+
C.-+ D.--
解析 =+=+=+(-)=-+。故选C。
答案 C
7.已知向量a,b,若|a|=2,|b|=4,则|a-b|的取值范围为________。
解析 当a与b方向相同时,|a-b|=2,当a与b方向相反时,|a-b|=6,当a与b不共线时,2<|a-b|<6,所以|a-b|的取值范围为[2,6]。此题易忽视a与b方向相同和a与b方向相反两种情况。
答案 [2,6]
考点一 向量的有关概念
【例1】 给出下列四个命题:
①若|a|=|b|,则a=b;
②若A,B,C,D是不共线的四点,则“=”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。
其中正确命题的序号是( )
A.②③ B.①②
C.③④ D.②④
解析 ①不正确。两个向量的长度相等,但它们的方向不一定相同。②正确。因为=,所以||=||且∥,又A,B,C,D是不共线的四点,所以四边形ABCD为平行四边形;反之,若四边形ABCD为平行四边形,则||=||,∥且,方向相同,因此=。③正确。因为a=b,所以a,b的长度相等且方向相同,又b=c,所以b,c的长度相等且方