内容正文:
专题6.1 平面向量
知识梳理
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,也就是向量的长度(或称模).的模记作.
(2)零向量:长度为0的向量叫做零向量,其方向是任意的.
(3)单位向量:长度等于1个单位长度的向量叫做单位向量.是一个与a同向的单位向量.-是一个与a方向相反的单位向量.
(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量.平行向量又叫共线向量,任一组平行向量都可以移到同一直线上.规定:0与任一向量平行.
(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.
(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量叫做相反向量.
(7)向量的表示方法:用字母表示;用有向线段表示;用坐标表示.
2.向量的加法和减法
(1)向量的加法
①三角形法则:以第一个向量a的终点A为起点作第二个向量b,则以第一个向量a的起点O为起点以第二个向量b的终点B为终点的向量就是a与b的和(如图1).
推广:++…+=.
图1
图2
②平行四边形法则:以同一点A为起点的两个已知向量a,b为邻边作▱ABCD,则以A为起点的对角线 就是a与b的和(如图2).在图2中,==b,因此平行四边形法则是三角形法则的另一种形式.
③加法的运算性质: a+b=b+a (交换律); (a+b)+c=a+(b+c) (结合律); a+0=0+a=a.
(2)向量的减法
已知向量a,b,在平面内任取一点O,作=a,=b,则=a-b,即a-b表示从向量b的终点指向向量a(被减向量)的终点的向量(如图).
3.向量的数乘及其几何意义
(1)定义:实数λ与向量a的积是一个向量,记作λa,它的长度与方向规定如下:
①=|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.
(2)运算律:设λ,μ∈R,则:①λ(μa)=μ(λa); ②(λ+μ)a=λa+μa; ③λ(a+b)=λa+λb.
4.两个向量共线定理
向量a(a≠0)与b共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得b=λa.
5.平面向量的坐标运算
(1)已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a±b=(x1±x2,y1±y2).
(2)如果A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1).
(3)若a=(x,y),则λa=(λx,λy).
(4)如果a=(x1,y1),b=(x2,y2)(b≠0),则a∥b的充要条件是x1y2-x2y1=0.
6.数量积的概念
已知两个非零向量a与b,我们把数量cosθ叫做a与b的数量积(或内积),记作 a·b,即a·b=|a||b|cosθ,其中θ是a与b的夹角,|a|cosθ(|b|cosθ)叫向量a在b方向上(b在a方向上)的投影.a·b的几何意义:数量积a·b等于a的长度与b在a的方向上的投影cosθ的乘积.
7.数量积的运算律及常用结论
(1)数量积的运算律①交换律:a·b=b·a;②数乘结合律:(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb);③分配律:(a+b)·c=a·c+b·c.
(2)常用结论①(a±b)2=a2±2a·b+b2;②(a+b)·(a-b)=a2-b2;③ a2+b2=0⇔a=0且b=0;
8.数量积的性质
设a,b都是非零向量,e是与b方向相同的单位向量,θ是a与e的夹角,则
① e·a= |a|cosθ ② a⊥b⇔a·b=0. ③当a与b同向时,a·b=|a||b|;当a与b反向时,a·b=-|a||b|
特别地,a·a=|a|2或=. ④ cosθ=
9.数量积的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则 ① a·b=x1x2+y1y2; a2=x+y; =.
② a⊥b⇔x1x2+y1y2=0.
考点过关
例1.给出下列物理量:①密度;②温度;③速度;④质量;⑤功;⑥位移.正确的是( )
A.①②③是数量,④⑤⑥是向量 B.②④⑥是数量,①③⑤是向量
C.①④是数量,②③⑤⑥是向量 D.①②④⑤是数量,③⑥是向量
例2.下列说法错误的是( )
A.长度为0的向量叫做零向量
B.零向量与任意向量都不平行
C.平行向量就是共线向量
D.长度等于1个单位长度的向量叫做单位向量
例3.下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则不是共线向量
例4.下列各说法:①有向线段就是向量,向量就是有向线段;②向量的大小与方向有关;③任意两个零向量方向相同;④模相等的两个平行向量是相等向量.其中正确的有
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
例5.如图所示,在平行四边形中成立的是( )
A. B.