内容正文:
第五章 | 平面向量及其应用、复数
第一节 平面向量的概念及其线性运算
课程标准
1.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.掌握平面向量加、减运算及运算规则,理解其几何意义.
4.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.
[由教材回扣基础]
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叫做向量;向量的大小叫做向量的长度(或称模)
平面向量是自由向量,可在平面内自由平移
零向量
长度为的向量
记作0,其方向是任意的
单位向量
长度等于个单位的向量
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(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相等,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叫做向量的加法
(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
a-b=a+(-b)
数乘
求实数λ与向量a的积的运算
|λa|=|λ||a|,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,当且仅当有唯一一个实数λ,使得b=λa.
(1)设P为线段AB的中点,O为平面内任一点,则=(+).
(2)若G是△ABC的重心,D是BC边的中点,则
①++=0;
②=(+);
③=(+)=(+).
(3)在四边形ABCD中,若E为AD的中点,F为BC的中点,则+=2.
(4)=λ+μ(λ,μ为实数),若点A,B,C三点共线,则λ+μ=1.
(5)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.
[练小题巩固基础]
一、准确理解概念(判断正误)
(1)向量与有向线段是一样的,因此可以用有向线段来表示向量.( )
(2)若向量与向量是共线向量,则A,B,C,D四点在一条直线上.( )
(3)当两个非零向量a,b共线时,一定有b=λa,反之成立.( )
答案:(1)× (2)× (3)√
二、练牢教材小题
1.(人教B版必修④P94习题2-1T3改编)化简:++--=________.
答案:
2.(人教A版必修④P92T2改编)已知|a|=1,|b|=2,则|3a+2b|的最大值和最小值分别为________.
答案:7,1
3.(新人教A版必修②P14例6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)
答案:b-a -a-b
4.(人教A版必修④P90T2)点C在线段AB上,且=,则=________,=________.
答案: -
三、练清易错易混
1.(忽视零向量)下列命题中,正确的是( )
A.a与b共线,b与c共线,则a与c共线
B.向量a与b平行,则a与b的方向相同或相反
C.两个共同起点且相等的向量,其终点必相同
D.零向量与任意数的乘积都为零
答案:C
命题视角一 平面向量的基本概念(自主练通)
1.设a是非零向量,λ是非零实数,下列结论中正确的是( )
A.a与λa的方向相反
B.a与λ2a的方向相同
C.|-λa|≥|a|
D.|-λa|≥|λ|a
解析:选B 对于A,当λ>0时,a与λa的方向相同,当λ<0时,a与λa的方向相反;B正确;对于C,|-λa|=|-λ||a|,由于|-λ|的大小不确定,故|-λa|与|a|的大小关系不确定;对于D,|λ|a是向量,而|-λa|表示长度,两者不能比较大小.
2.下列命题不正确的是( )
A.若a与b为非零向量,且a∥b,则a+b必与a或b平行
B.若e为单位向量,且a∥e,则a=|a|e
C.两个非零向量a,b,若|a-b|=|a|+|b|,则a与b共线且反向
D.“两个向量平行”是“这两个向量相等”的必要不充分条件
答案:B
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,A中