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第五章 平面向量 45
第五章 平面向量
§ 5.1 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
对应学生用书起始页码 P82
考点一 平面向量的线性运算及几何意义
1.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
(1)交换律:a+b=b+aꎻ
(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 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ꎬλa 与 a
的方向相同ꎻ
当 λ<0 时ꎬλa 与 a 的
方向相反ꎻ
当 λ=0时ꎬλa=0
(1)结合律
λ(μa)= (λμ)aꎻ
(2)分配律
(λ+μ)a=λa+μaꎻ
λ(a+b)= λa+λb
2.平面向量共线定理
向量 a(a≠0)与向量 b 共线ꎬ当且仅当有唯一一个实数 λꎬ
使 b=λa.
考点二
平面向量基本定理及向量的坐标
运算
1.平面向量基本定理
如果 e1ꎬe2 是同一平面内的两个不共线向量ꎬ那么对于这一
平面内的任意向量 aꎬ有且只有一对实数 λ1ꎬλ2ꎬ使a=λ1e1+λ2e2 .
我们把不共线的向量 e1、e2 叫做表示这个平面内所有向量的一
组基底.
零向量和共线向量不能作基底.
2.平面向量的坐标运算
(1)向量的坐标表示
一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点的坐标减
去始点的坐标ꎬ即若 A(x1ꎬy1)ꎬB(x2ꎬy2)ꎬ则AB
→=(x2-x1ꎬy2-y1).
(2)平面向量共线的坐标表示.若 a = ( x1ꎬy1)ꎬb = ( x2ꎬy2)ꎬ
b≠0ꎬ则 a 与 b 共线⇔x1y2-x2y1 = 0.
需注意的几点:
①若 a=(x1ꎬy1)ꎬb=(x2ꎬy2)ꎬ则 a∥b 的充要条件不能表示
成
x1
x2
=
y1
y2
.因为 x2ꎬy2 有可能等于 0ꎬ所以应表示为 x1y2-x2y1 = 0.
同时ꎬa∥b 的充要条件也不能错记为 x1x2 -y1y2 = 0ꎬx1y1 -x2y2 =
0 等.
②若 a=(x1ꎬy1)ꎬb=(x2ꎬy2)ꎬ则 a∥b 的充要条件是 a =λb
(b≠0)ꎬ这与 x1y2-x2y1 = 0 在本质上是没有差异的ꎬ只是形式上
不同.
(3)向量的坐标运算
①若 a=(x1ꎬy1)ꎬb=(x2ꎬy2)ꎬ则 a±b=(x1±x2ꎬy1±y2)ꎻ
②若 a=(xꎬy)ꎬλ∈Rꎬ则 λa=(λxꎬλy) .
(4)单位向量
模为 1 个单位长度的向量叫做单位向量ꎬ常用 e 表示ꎬ其他
的表示方法:iꎬ jꎬkꎬ
a
| a |
ꎬ
x
x2+y2
ꎬ
y
x2+y2
æ
è
ç
ö
ø
÷ ꎬ(cos θꎬsin θ)等.
对应学生用书起始页码 P82
一、平面向量的线性运算
用已知向量来表示另外一些向量是用向量解题的基本功ꎬ
除利用向量的加法、减法、数乘运算外ꎬ还应充分利用平面几何
的一些定理ꎬ因此ꎬ在求向量时要尽可能地转化到平行四边形或
三角形中ꎬ利用三角形中位线平行于第三边ꎬ且等于第三边的一
半ꎬ相似三角形对应边成比例等平面几何的性质ꎬ把未知向量转
化为与已知有直接关系的向量进行求解.
(2018 天津和平一模理)如图ꎬ在直角梯形 ABCD 中ꎬ
AB∥DCꎬAD⊥DCꎬAD=DC = 2ABꎬE 为 AD 的中点ꎬ若CA→ =λ CE→+
μ DB→(λꎬμ∈R)ꎬ则 λ+μ 的值为 ( )
46 5年高考 3年模拟 B版(教师用书)
A.
6
5
B.
8
5
C.2 D.
8
3
解析 建立如图所示的平面直角坐标系ꎬ则 D(0ꎬ0) .
不妨设 AB= 1ꎬ则 CD=AD= 2ꎬ
∴ C(2ꎬ0)ꎬA(0ꎬ2)ꎬB(1ꎬ2)ꎬE(0ꎬ1)ꎬ
∴ CA→=(-2ꎬ2)ꎬCE→=(-2ꎬ1)ꎬDB→=(1ꎬ2)ꎬ
∵ CA→=λ CE→+μ DB→ꎬ∴ (-2ꎬ2)= λ(-2ꎬ1)+μ(1ꎬ2)ꎬ
∴
-2λ+μ=-2ꎬ
λ+2μ= 2ꎬ{ 解得 λ=
6
5
ꎬμ=
2
5
ꎬ则 λ+μ=
8
5
.故选 B.
答案 B
1-1 (2017 天津河东模拟)下列四式不能化简为AD→的是
( )
A.MB→+AD→-BM→ B.(AD→+MB→)+(BC→+CM→)
C.(AB→+C