内容正文:
第1节 平面向量的概念及线性运算
课程标准解读
1.理解平面向量的意义、几何表示及相等向量的含义. 2.掌握向量的加法、减法运算,并理解其几何意义及共线向量的含义. 3.了解向量线性运算的性质及其几何意义.
[知识梳理]
1.向量的有关概念
(1)向量:我们把既有大小又有方向的量称为向量(也称为矢量),向量的大小也称为向量的模(或长度).
(2)零向量:始点和终点相同的向量称为零向量.
(3)单位向量:模等于1的向量称为单位向量.
(4)平行向量(共线向量):如果两个非零向量的方向相同或者相反,则称这两个向量平行.通常规定零向量与任意向量平行.
(5)相等向量:大小相等、方向相同的向量.
(6)相反向量:大小相等、方向相反的向量.
2.平面向量的线性运算
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a与b的相反向量-b的和的运算叫做a与b的差
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与a的方向相同;当λ<0时,λa与a的方向相反;当λ=0时,λa=0
(1)结合律:λ(μ a)=λμ_a=μ(λa);
(2)第一分配律:(λ+μ)a=λa+μ_a;
(3)第二分配律:λ(a+b)=λa+λb
3.共线向量定理
如果a≠0且b∥a,则存在唯一的实数λ,使得b=λa.
4.向量模的不等式
向量a,b的模与a+b的模之间满足不等式||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|.
共线向量定理中易忽视“a≠0”,若忽视“a≠0”,则λ可能不存在;也可能有无数个.
常用结论
1.若P为线段AB的中点,O为平面内任一点,则=(+).
2.若G为△ABC的重心,则有
(1)++=0;(2)=(+).
[诊断自测]
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(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)若两个向量共线,则其方向必定相同或相反.( )
(3)若向量与向量是共线向量,则A,B,C,D四点在一条直线上.( )
(4)当两个非零向量a,b共线时,一定有b=λa,反之亦成立.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
2.(教材改编)给出下列命题:①零向量的长度为零,方向是任意的;②若a,b都是单位向量,则a=b;③向量与相等,则所有正确的命题的序号是( )
A.① B.③
C.①③ D.①②
解析:A 根据零向量的定义可知①正确;两个单位向量的模相等,但方向不一定相同,故②错误;向量与互为相反向量,故③错误.
3.(教材改编)设M为△ABC所在平面内一点,且=3,则( )
A.=-+
B.=-
C.=+
D.=-
解析:A 由=3,得=,所以=+=+=+(+)=-+.
4.(易错自纠)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: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,故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,故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,故D不正确.
5.(易错自纠)下列四个命题中,正确的是( )
A.若a∥b,则a=b
B.若|a|=|b|,则a=b
C.若|a|=|b|,则a∥b
D.若a=b,则|a|=|b|
解析:D A中,a∥b,则a=λb,故A不正确;B、C中,由于向量a,b的模大小相等,但其方向不确定,故B、C都不正确;D显然正确.
考点一 平面向量的有关概念(基础性)
1.(多选题)下列命题中正确的有( )
A.平行向量就是共线向量
B.相反向量就是方向相反的向量
C.a与b同向,且|a|>|b|,则a>b
D.两个向量平行是这两个向量相等的必要不充分条件
解析:AD 由平行向量和共线向量的含义可知,A正确;因为相反向量是方向相反,长度相等的两个向量,所以B是错误的;因为向量是既有大小又有方向的量,所以任何两个向量都不能比较大小,所以C是错误的;因为两个向量平行不能推出两个向量相等,而两个向量相等,则这两个向量平行,因此两个向量平行是这两个向量相等的必要不充分条件,所以D正确.
2.(多选题)给出下列命题,不正确的有( )
A.若两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同
B.若A,B,C,D是不共线的四点,且=,则四边形ABC