内容正文:
贵哥讲高中数学
第8讲 平面向量的概念与运算
本讲义整体上难度中等偏上,题目有一定的分层,题量略大!
1 向量的概念
(1) 既有大小又有方向的量叫作向量.
(2) 向量的几何表示
向量可以用有向线段表示,也可以用字母.
向量的长度是向量的模,记作.
(3) 常见向量的概念
名称
定义
特点
零向量
长度为的向量,记作
零向量的方向是任意的
单位向量
长度为一个单位长度的向量
若是单位向量,则
相等向量
长度相等且方向相同的两个向量
相等向量有传递性
平行向量
(共线向量)
方向相同或相反的非零向量,,
记作
零向量和任何向量平行
相反向量
长度相等方向相反的向量
的相反向量记作(即)
2 向量的加法运算
(1) 三角形法则
已知向量非零向量在平面内取任意一点作,则向量叫做与的和,记作,即.
(2) 平行四边形法则
以同一点为起点的两个已知向量,,以,为邻边作,则以为起点的向量
(是的对角线)就是向量与的和.
我们把这种作两个向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则.
3 向量的减法运算
(1)相反向量
我们规定,与向量长度相等,方向相反的向量,叫做的相反向量,记作.
(2) 向量的减法
向量加上的相反向量,叫做与的差,即,
求两个向量差的运算叫做向量的减法.向量的减法可以转化为向量的加法进行.
(3)向量减法的几何意义
当同起点时,可以表示为从向量的终点指向向量的终点的向量.
4 向量数乘运算
(1)一般地,我们规定实数与向量 的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作;
它的长度与方向规定如下:
(1);
(2) 当时,的方向与的方向相同;当时,的方向与方向相反.
(2)线性运算
向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算.向量线性运算的结果仍是向量
对于任意向量,以及任意实数,,,恒有.
(3) 两个向量共线
共线定理 非零向量与向量共线有且只有一个实数,使得
当时的方向与的方向相同;
当时,的方向与方向相反;
当 时,.
【题型1】 向量的相关概念
【知识点解读】
1 向量的概念
既有大小又有方向的量叫作向量
(1) 对一块豆腐施加向下的力与向上的力,虽然力的大小一样,但方向不同,最后产生的效果不一样.
故研究既有大小又有方向的量是存在实际必要性的,你还能举出生活中什么例子么?
(2) 力、位移、速度等是向量,而只有大小没有方向的量称为数量,如身高、颜值、体积等.
(3) 物理中称向量是矢量,数量为标量.
2 向量的几何表示
向量可以用有向线段表示,也可以用字母.
(1)在线段中,以为起点,为终点,我们就说线段具有方向,具有方向的线段叫做有向线段;
(2)向量是以为起点,为终点的;起点写在终点前面;
(3)向量的长度是向量的模,记作.
3 常见向量的概念
(1) 零向量:长度为0的向量,记作;零向量的方向是任意的
(2)单位向量 长度为一个单位长度的向量;若是单位向量,则
(3)相等向量
有什么量是会受位置影响的呢?学过物理的都会说:重力,贵哥在月球和在地球的重力肯定不一样的,但是贵哥的颜值则不管在月球还是在地球都是那么高的,颜值这个量就不受位置的影响.
若向量与向量的方向相同且大小相等,则,与向量的起点无关,即说白就是相等向量不受位置的影响,可以任意平行移动的!
(2) 平行向量(共线向量)
平面向量在平面内可以任意平行移动,而线段不一样,则两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念.
图一中线段和在①中是,在②中是、共线;
(图一)
图二中向量和对于向量来说共线与平行是同一概念,故①和②的情况是一样.
(图二)
故平行向量与共线向量是同一个概念;
【典题1】给出下列结论:
(1)若,则;
(2)向量的模一定是正数;
(3)起点不同,但方向相同且模相等的几个向量是相等向量;
(4)向量是共线向量,则四点必在同一直线上.
其中正确结论的序号是________.
【典题2】若四边形满足:且,则四边形的形状是( )
A.等腰梯形 B.矩形 C.正方形 D.菱形
【巩固练习】
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
2. (★)下列命题正确的是( )
A.若,,则
B.向量与向量的长度相等
C.若两个单位向量平行,则这两个单位向量相等
D.若,,则
3. (★)下列说法中正确的是( )
A.所有单位向量相等
B.零向量是没有方向的向量