内容正文:
考点11 平面向量的坐标运算
知识理解
一.平面向量的坐标运算
1.向量加法、减法、数乘及向量的模
设=(x1,y1),b=(x2,y2),则
+=(x1+x2,y1+y2),-=(x1-x2,y1-y2),
λ=(λx1,λy1),||=.
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(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1),||=.
3.平面向量共线的坐标表示
设=(x1,y1),=(x2,y2),其中≠0.,共线⇔x1y2-x2y1=0.
4.向量的夹角
(1)已知两个非零向量和,作=,=,则∠AOB就是向量与的夹角,向量夹角的范围是[0,π]
(2)夹角cos θ==
5.平面向量的数量积
定义
设两个非零向量,b的夹角为θ,则数量||||·cos θ叫做与的数量积(或内积),记作·
投影
||cos θ叫做向量在方向上的投影,
||cos θ叫做向量在方向上的投影
几何意义
数量积·等于的长度||与在的方向上的投影||cos θ的乘积
拓展:向量数量积不满足:
①消去律,即·=·⇏=
②结合律,即(·)·⇏·(·).
6.向量数量积的运算律
(1)·=·.
(2)(λ)·=λ(·)=·(λ)=λ·.
(3)(+)·=·c+·
7.向量在平面几何中的应用
问题类型
公式表示
线平行、点共线等问题
∥⇔=λ⇔x1y2-x2y1=0,其中=(x1,y1),=(x2,y2),≠0
垂直问题
⊥⇔·=0⇔x1x2+y1y2=0,其中=(x1,y1),=(x2,y2),且a,为非零向量
夹角问题
cos θ=(θ为向量,b的夹角),其中,为非零向量
长度问题
||==,其中=(x,y),为非零向量
考向一 向量坐标的加减法考向分析
【例1】(2020·全国高三专题练习)已知点则与同方向的单位向量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,所以与同方向的单位向量为,故选A.
【举一反三】
1.(2020·全国高三专题练习)已知M(3,-2),N(-5,-1),且,则P点的坐标为( )
A.(-8,1) B.
C. D.(8,-1)
【答案】B
【解析】设P(x,y),则= (x-3,y+2),而=(-8,1)=,
所以,解得,即, 故选B.
2.(2020·四川资阳市·高三)已知,,,,则向量( ).
A. B. C.4 D.6
【答案】C
【解析】,,所有.故选:C
考向二 向量坐标的垂直平行运算
【例2】(1)(2020·河津中学高三月考)向量,若,则k的值是( )
A.1 B. C.4 D.
(2)(2020·海口市·海南中学高三月考)3.设向量,,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】(1)B(2)A
【解析】(1)因为所以,
因为,所以 ,所以故选:B
(2)因为,,所以,
当时,则有,解得.故选:A.
【举一反三】
1.(2020·贵州安顺市·高三)已知向量,若,则实数的值为( )
A. B.-3 C. D.3
【答案】B
【解析】,,,则有,解得:.故选:B
2.(2020·宁县第二中学)已知平面向量,,若,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以,即,又,,故,解得.故选:B.
3.(2020·永安市第三中学高三期中)已知向量,,若,且,则实数( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为向量,,则,
又,所以,解得 .故选:D.
4.(2020·西藏拉萨市)设,向量,,,且,,则_____________.
【答案】0
【解析】因为向量,,,且,,所以,得,
,解得,所以.故答案为:0
考向三 模长
【例3】(1)(2021·全国高三专题练习)已知,,则( )
A.2 B. C.4 D.
(2)(2020·舒兰市实验中学校高三学业考试)若,则( )
A.0 B. C.4 D.8
【答案】(1)C(2)B
【解析】(1)由题得=(0,4)所以.故选C
(2)因为.所以.故选:B.
【举一反三】
1.(2020·西藏拉萨市·拉萨那曲第二高级中学)已知向量,,则( )
A. B.2 C. D.50
【答案】A
【解析】由题意得,所以,故选:A
2.(2020·黑龙江大庆市·大庆中学)已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】已知向量,,且,则,解得,因此,.故选:B.
3.(2020·静宁县第一中学高三)已知平面向量,均为单位向量,若向量,的夹角为,则( )
A.25 B.7 C.5 D.
【答案】D
【解析】因为平面向量,为单位向量,且向量向量,的夹角为,
所