内容正文:
第六章 平面向量、解三角形、复数
第1节 平面向量的概念及线性运算
[课程标准要求]
1.向量概念
(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.
2.向量运算
(1)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;
(2)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;
(3)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
(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).
(2)零向量:长度为0的向量,其方向是任意的.
(3)单位向量:长度等于1个单位长度的向量.
(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量.平行向量又叫共线向量.规定:0与任意向量平行.
(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量.
(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量.
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
三角形法则
平行四边形法则
①交换律:
a+b=b+a;
②结合律:
(a+b)+c=a+(b+c)
减法
求两个向量差的运算
三角形法则
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(μa)=(λμ)a;
(λ+μ)a=λa+μa;
λ(a+b)=λa+λb
3.共线向量定理
如果向量a≠0且b∥a,则存在唯一的实数λ,使得b=λa.
提醒:只有当a≠0时,定理中的实数λ才唯一,否则不唯一.
1.若P为线段AB的中点,O为平面内任一点,则=(+).
2.=λ+μ(λ,μ为实数),若点A,B,C共线,则λ+μ=1.
3.若A,B,C是平面内不共线的三点,则++=0⇔P为△ABC的重心.
1.下列各式化简结果正确的是( B )
A.+=
B.+++=
C.+-=0
D.--=
2.(多选题)(2022·山东威海月考)下列说法正确的是( ABC )
A.非零向量a与b同向是a=b的必要不充分条件
B.若与共线,则A,B,C三点在同一条直线上
C.a与b是非零向量,若a与b同向,则a与-b反向
D.设λ,μ为实数,若λa=μb,则a与b共线
解析:根据向量的有关概念可知A,B,C正确,对于D,当λ=μ=0时,a与b不一定共线,故D错误.
3.平行四边形ABCD中,点E是DC的中点,点F是BC的一个三等分点(靠近点B),则等于( D )
A.- B.+
C.+ D.-
解析:因为点E是DC的中点,点F是BC的一个三等分点(靠近点B),所以=+=+=-.
4.设向量a,b不平行,向量λa+b与a+2b平行,则实数λ= .
解析:因为向量a,b不平行,所以a+2b≠0,又向量λa+b与a+2b平行,则存在唯一的实数μ,使λa+b=μ(a+2b)成立,即λa+b=μa+2μb,则解得λ=μ=.
答案:
5.如图,O在△ABC的内部,D为AB的中点,且++2=0,则△ABC的面积与△AOC的面积的比值为 .
解析:因为D为AB的中点,则=(+),又++2=0,所以=-,所以O为CD的中点.又因为D为AB的中点,所以S△AOC=S△ADC=S△ABC,则=4.
答案:4
平面向量的基本概念
1.给出下列命题:
①两个具有公共终点的向量,一定是共线向量;
②两个向量不能比较大小,但它们的模能比较大小;
③λa=0(λ为实数),则λ必为零;
④所有的单位向量都相等.
其中错误命题的个数为( C )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:①错误,两向量共线要看其方向而不是起点与终点.
②正确,因为向量既有大小,又有方向,故它们不能比较大小,但它们的模均为实数,故可以比较大小.
③错误,当a=0时,不论λ为何值,λa=0.
④错误,两个单位向量方向不一定相同.
2.设a是非零向量,λ是非零实数,则下列结论正确的是( B )
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: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,A不正确,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,C不正确;对于D,|λ|a是向量,而|-λa|表示长度,两者不能比较大小,D不正确.
(1)相等向量具有传递性,非零向量的平行也具有传递性.
(2)共线向量即为平行向量,它们均与起点终点无关.
(3)