内容正文:
第2章 平面向量
知识点一:向量的概念
1.向量的有关概念
(1)向量:既有大小又有方向的量叫做向量;向量的大小叫做向量的长度(或模).
向量表示方法:向量或;模或.
(2)零向量:长度等于0的向量,方向是任意的,记作.
(3)单位向量:长度等于1个单位的向量,常用表示,特别的:非零向量的单位向量是.
(4)平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量,与共线可记为;
特别的:与任一向量平行或共线.
(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量,记作.
(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量,记作.
知识点二:向量的线性运算
1.向量的加法
(1)定义:求两个向量和的运算,叫做向量的加法.两个向量的和仍然是一个向量.对于零向量与任意向量,我们规定.
(2)向量加法的三角形法则(首尾相接,首尾连)
已知非零向量,,在平面内任取一点,作,,则向量叫做与的和,记作,即.这种求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则.
(3)向量加法的平行四边形法则(作平移,共起点,四边形,对角线)
已知两个不共线向量,,作,,以,为邻边作,则以为起点的向量(是的对角线)就是向量与的和.这种作两个向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则.
2.向量的减法
(1)定义:向量加上的相反向量,叫做与的差,即.
(2)向量减法的三角形法则(共起点,连终点,指向被减向量)
已知向量,,在平面内任取一点,作,,则向量.如图所示
如果把两个向量,的起点放在一起,则可以表示为从向量的终点指向向量的终点的向量.
3.向量的数乘
(1)向量数乘的定义:一般地,我们规定实数与向量的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作.它的长度与方向规定如下:
①
②当时,的方向与的方向相同;当时,的方向与的方向相反;当时,.
4.共线向量定理
(1)定义:向量与非零向量共线,则存在唯一一个实数,.
(2)向量共线定理的注意问题:定理的运用过程中要特别注意;特别地,若,实数仍存在,但不唯一.
知识点三:向量的内积
1.两个向量的夹角
(1)定义:给定两个非零向量,,在平面内任选一点,作,,则称内的为向量与向量的夹角,记作.
(2)性质:当时,与同向;当时,与反向.
(3)向量垂直:如果与的夹角是90°,我们说与垂直,记作.由于零向量方向是不确定的,在讨论垂直问题时,规定零向量与任意向量垂直。
2.向量数量积的定义
(1)定义:一般地,当与都是非零向量时,称为向量与的数量积(也称内积);
(2)记法:向量与的数量积记作,即;零向量与任一向量的数量积为0;
(3)由定义可知,两个非零向量与的数量积是一个实数,这与向量的加法、减法及数乘向量的结果仍是一个向量不同。
3.向量的投影及向量数量积的几何意义
(1)设,是两个非零向量,,,考虑如下变换:过的起点A和终点B,分别作所在直线的垂线,垂足分别为,,得到,我们称上述变换为向量向向量投影,叫做向量在向量上的投影向量.
(2)在平面内任取一点O,作,,过点M作直线的垂线,垂足为,则就是向量在向量上的投影向量,且.
(3)几何意义:数量积等于的长度||与在的方向上的投影的乘积,投影的数量与投影的长度有关,但是投影的数量既可能是非负数,也可能是负数。
四、向量数量积的性质
设,都是非零向量,是单位向量,θ为与(或)的夹角.则
(1);
(2);
(3)当与同向时,;当与反向时,;特别地,或;
(4);
(5)
知识点四:向量的坐标表示
1.平面向量的坐标运算
(1)向量加减:若,则;
(2)数乘向量:若,则;
(3)若,则
(4)任一向量:设,则.
(5)若,则的充要条件为.
(6)向量数量积:若,则;
(7)若向量,则
考点一 向量的概念
1.下面关于向量的说法不正确的是
A.单位向量:模为1的向量 B.零向量:模为0的向量
C.平行(共线)向量:方向相同或相反的向量 D.相等向量:模相等,方向相同的向量
2.下列命题中正确的是( )
A.两个有共同起点且相等的向量,其终点必相同
B.两个有公共终点的向量,一定是共线向量
C.两个有共同起点且共线的向量,其终点必相同
D.若与是共线向量,则点,,,必在同一条直线上
3.下列说法正确的是
A.数量可以比较大小,向量也可以比较大小
B.方向不同的向量不能比较大小,但同向的可以比较大小
C.向量的大小与方向有关
D.向量的模可以比较大小
4. 如图所示,中,三边长均不相等,、、分别是,,的中点.
(1)写出与共线的向量; (2)写出与长度相等的向量; (3)写出与相等的向量.
5.若为任一非零向量,为单位向量,下列各式:
(1);(2)∥;(3)||>0;(4)||=±1;(5)若是与同向的单位向量,则=.