内容正文:
第五章| 平面向量及其应用、复数
第一节 平面向量的概念及线性运算
1.通过对力、速度、位移等的分析,了解平面向量的实际背景,理解平面向量的意义和两个向量相等的含义.
2.理解平面向量的几何表示和基本要素.
3.借助实例和平面向量的几何表示,掌握平面向量加、减运算及运算规则,理解其几何意义.
4.通过实例分析,掌握平面向量数乘运算及运算规则,理解其几何意义.理解两个平面向量共线的含义.
5.了解平面向量的线性运算性质及其几何意义.
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
平面向量是自由向量
长度(模)
向量的大小叫做向量的长度
(或称模)
记作|a|或||
零向量
长度为0的向量;其方向是任意的
记作0
单位向量
长度等于1个单位长度的向量
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(又叫做共线向量)
0与任一向量平行或共线
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
(1)交换律:a+b=b+a;
(2)结合律:(a+b)+c=
a+(b+c)
减法
求两向量的差(即求a与b的相反向量-b的和的运算)
a-b=a+(-b)
续表
向量运算
定义
法则(或几何意义)
运算律
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(μ a)=(λμ)a;
(λ+μ)a=λa+μ a;
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.注意两向量共线包括同向或反向共线.
4.常用结论
(1)设P为线段AB的中点,O为平面内任一点,则=(+).
(2)O为△ABC重心的充要条件为++=0.
(3)在四边形ABCD中,若E为AD的中点,F为BC的中点,则+=2.
(4)对于任意两个向量a,b,都有||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|.
1.如图,点O是正六边形ABCDEF的中心,图中与共线的向量有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
答案:C
2.(多选)已知D,E,F分别为△ABC的边BC,CA,AB的中点,=a,=b.下列命题正确的是( )
A.=a+b
B.=-a+b
C.=-a+b
D.++=0
答案:ABD
3.在△ABC中,已知D是AB边上一点,若=2,=+λ,则λ=________.
答案:
4.已知=-+,则=________.
答案:
5.若=3a,=-5a,且||=||,则四边形ABCD的形状是________.
答案:等腰梯形
基础点(一) 平面向量的概念
[题点全训]
1.设a,b都是非零向量,下列四个条件中,使=成立的充分条件是( )
A.a=-b B.a∥b
C.a=2b D.a∥b且|a|=|b|
解析:选C 因为向量的方向与向量a方向相同,向量的方向与向量b方向相同,且=,所以向量a与向量b方向相同,故可排除选项A、B、D;当a=2b时,==,故a=2b是=成立的充分条件.
2.(多选)下列四个选项中,正确的是( )
A.∥,就是所在的直线与所在的直线平行
B.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
C.若a=b,b=c,则a=c
D.a=b的充要条件是|a|=|b|且a∥b
解析:选BC A不正确,所在的直线与所在的直线可能重合;B正确,∵=,∴||=||且∥,又A,B,C,D是不共线的四点,∴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=;C正确,∵a=b,∴a,b的长度相等且方向相同,又b=c,∴b,c的长度相等且方向相同,∴a,c的长度相等且方向相同,故a=c;D不正确,当a∥b且方向相反时,即使|a|=|b|,也不能得到a=b,故|a|=|b|且a∥b不是a=b的充要条件,而是必要不充分条件.故选B、C.
3.如图,等腰梯形ABCD中,对角线AC与BD交于点P,点E,F分别在两腰AD,BC上,EF过点P,且EF∥AB,则下列等式成立的是( )
A.= B.=
C.= D.=
解析:选D 根据相等向量的定义,分析可得与不平行,与不平行,所以=,=均错误,与平行,但方向相反也不相等,只有与方向相同,且大小都等于线段EF长度的一半,所以=.
[一“点”就过]
(1)相等向量