内容正文:
第五章 平面向量、复数
第一节 平面向量的概念及线性运算
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;向量的大小叫做向量的长度(或称模)
平面向量是自由向量
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a与b的相反向量-b的和的运算
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,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.
(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)=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.
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.下列各式不能化简为的是( )
A.+(+) B.(+)+(-)
C.-+ D.+-
答案:D
3.在△ABC中,D是AB边上的中点,则=( )
A.2+ B.-2
C.2- D.+2
答案:C
4.若菱形ABCD的边长为2,则|-+|=________.
解析:|-+|=|++|=||=2.
答案:2
5.已知a与b是两个不共线向量,且向量a+λb与-(b-3a)共线,则λ=________.
解析:由题意知存在k∈R,使得a+λb=k[-(b-3a)],所以解得
答案:-
层级一/ 基础点——自练通关(省时间)
基础点 平面向量的概念
[题点全训]
1.给出下列说法:
①两个有共同起点的相等向量,其终点必相同;
②两个有共同终点的向量,一定是共线向量;
③非零向量与非零向量是共线向量,则点A,B,C,D必在同一条直线上;
④有向线段就是向量,向量就是有向线段.
其中错误说法的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:选C 对于①,相等向量是大小相等,方向相同的向量,故两个有共同起点的相等向量,其终点必相同,故①正确;对于②,共线向量是指方向相同或相反的向量,两个有共同终点的向量,其方向可能既不相同也不相反,故②错误;对于③,共线向量是指方向相同或相反的向量,向量与向量是共线向量,则线段AB和CD平行或共线,故③错误;对于④,有向线段是向量的表示形式,不能等同于向量,故④错误.4个说法中有3个错误,故选C.
2.给出下列四个命题:
①∥,就是所在的直线与所在的直线平行;
②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;
③若a=b,b=c,则a=c;
④a=b的充要条件是|a|=|b|且a∥b.
其中正确命题的序号是( )
A.②③ B.①② C.③④ D.②④
解析:选A ①不正确.所在的直线与所在的直线可能重合;②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=;③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;④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.综上所述,正确命题的序号是②③,故选A.
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,则下列等式中成立的是( )
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