内容正文:
平面向量
二轮专题复习
(概念、运算、基本定理、共线)
授课人:
1
目录
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概念与运算
01
平面向量基本定理与应用
02
平面向量共线的充要条件及其应用
03
课后练习
04
2
01
概念与运算
3
知识点精讲
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个单位的向量.
(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量,又叫共线向量,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.
(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量.
4
知识点精讲
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 交换律:a+b=b+a;
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 |λ a|=|λ||a|,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 λ(μ a)=(λμ)a;(λ+μ)a=λa+μa;
λ(a+b)=λa+λb
5
知识点精讲
3.向量共线定理
向量b与非零向量a共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得b=λa.
向量共线定理可以解决一些向量共线,点共线问题,也可由共线求参数;对于线段的定比分点问题,用向量共线定理求解则更加简洁.
(1)若=λ +μ (λ,μ为常数),则A,B,C三点共线的充要条件是λ+μ=1.
(2)P为线段AB的中点 .
6
知识点精讲
4.向量的坐标运算
两点间的向量坐标公式:
,,终点坐标始点坐标
向量的加减法
,,
向量的数乘运算
,则:
向量的模
,则的模
相反向量
已知,则;
单位向量
向量的平行关系
,,
7
经典例题
下列命题:①方向不同的两个向量不可能是共线向量;②长度相等、方向相同的向量是相等向量;③平行且模相等的两个向量是相等向量;④若,则.其中正确命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
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经典例题
【答案】A
【分析】根据平面向量的相关概念,逐项判断,即可得到本题答案.
【详解】对于①,由共线向量的定义可知:方向相反的两个向量也是共线向量,故①错误;
对于②,长度相等,方向相同的向量是相等向量,故②正确;
对于③,平行向量的方向相同或相反,不一定方向相同,所以不一定相等,故③错误;
对于④,若,可能只是方向不相同,但模长相等,故④错误.
故选:A
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经典例题
已知命题 在△中,若, 则;命题向量与向量相等的充要条件是且.下列四个命题是真命题的是( )
A. B. C. D.
10
经典例题
【答案】A
【分析】根据条件分别判断命题和命题的真假,结合复合命题真假关系进行判断即可.
【详解】命题:在中,若,由于余弦函数在上单调递减,则,故命题为真命题;
命题:向量与向量相等的充要条件是向量与向量大小相等,方向相同,则命题是假命题.
则为真命题.
故选:A
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经典例题
(辽宁·高考真题)已知点则与同方向的单位向量为
A. B. C. D.
12
经典例题
【答案】A
【详解】试题分析:,所以与同方向的单位向量为,故选A.
考点:向量运算及相关概念.
13
经典例题
(2020·新高考全国2卷·高考真题)在中,D是AB边上的中点,则=( )
A.B. C. D.
14
经典例题
【答案】C
【分析】根据向量的加减法运算法则算出即可.
【详解】
故选:C
【点睛】本题考查的是向量的加减法,较简单.
15
经典例题
(四川·高考真题)如图,正六边形中,( )
A. B. C. D.
16
经典例题
【答案】D
【详解】将平移到,平移到,
故,
故选D.
本题主要考查平面向量的基本概念及线性运算
考点:向量的加法.
17
经典例题
在中,内角,,所对的边分别为,,,向量,.已知,且,则的值为( )
A.16 B.18 C.20 D.24
18
经典例题
【答案】D
【分析】根据向量共线的坐标运算得,利用正弦定理及余弦定理化简求值即可.
【详解】因为向量,,,
所以,由正弦定理及可知,,
由余弦定理可得,则.
故选:D.
19
经典例题
设向量,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
20
经典例题
【答案】B
【分析】根据得到或,然后判断充分性和必要性即可.
【详解】若,则,整理得,所以或,
所以不能推出,而能推出,
所以是的必要不充分条件.
故选:B.
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02
平面向量基本定理与应用
22
知识点精讲
1.平面向量基本定理
如果e1,e2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.
其中,不共线的向量e1,e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.
(1)基底e1,e2必须是同一平面内的两个不共线向量,零向量不能作为基底.
(2)基底给定,同一向量的分解形式唯一.
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知识点精讲
2.平面向量的正交分解
把一个向量分解为两个互相垂直的向量,叫做把向量正交分解.
应用平面向量基本定理应注意的问题
只要两个向量不共线,就可以作为平面向量的一组基底,基底可以有无穷多组.
利用已知向量表示未知向量,实质就是利用平行四边形法则或三角形法则进行向量的加、减运算或数乘运算.
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知识点精讲
3.形如条件的应用(“爪子定理”)
“爪”字型图及性质:
(1)已知为不共线的两个向量,则对于向量,必存在,使得 则三点共线
当,则与位于同侧,且位于与之间
当,则与位于两侧
时,当,则在线段上;当,则在线段延长线上
(2)已知在线段上,且,则
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知识点精讲
4、中确定方法
(1)在几何图形中通过三点共线即可考虑使用“爪”字型图完成向量的表示,进而确定
(2)若题目中某些向量的数量积已知,则对于向量方程,可考虑两边对同一向量作数量积运算,从而得到关于的方程,再进行求解
(3)若所给图形比较特殊(矩形,特殊梯形等),则可通过建系将向量坐标化,从而得到关于的方程,再进行求解
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经典例题
如图,在中,点D是边AB上一点且,E是边BC的中点,直线AE和直线CD交于点F,若BF是的平分线,则( )
A.4 B.3 C.2 D.
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经典例题
【答案】C
【解析】因为BF是的平分线,所以存在一个实数使得,(根据角平分线的条件,选择合适的基底)
因为E是边BC的中点,所以,又点A,E,F共线,所以①.(三点共线的应用:(,为实数),若A,B,C三点共线,则)
因为,所以,又点C,F,D共线,所以②,联立①②,得,则,即.
故选:C.
28
经典例题
已知为的重心,,则( )
A. B.
C. D.
29
经典例题
【答案】B
【分析】取的中点,连接,根据重心的性质得到,再根据平面向量线性运算法则计算可得.
【详解】因为,所以,则
取的中点,连接,则,
又,
所以.
故选:B
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经典例题
在四面体中,Q为的重心,分别为侧棱PA,PB,PC上的点,若,,,PQ与平面EFG交于点D,则( )
A. B. C. D.
31
经典例题
【答案】A
【分析】设中点为,根据线面关系可得与的交点为,再根据平面向量基本定理,结合共线定理,设,求解即可.
【详解】连接如图,设中点为,,连接,由共面可知,与平面的交点即与的交点.
因为,,,设,
则,设,
则,故,
故,解得,代入可得,即.
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经典例题
(全国·高考真题)设为所在平面内一点,且,则( )
A. B.
C. D.
33
经典例题
答案:A
解析:由图可想到“爪字形图得:,解得:
34
经典例题
(多选)在中,记,,点在直线上,且.若,则的值可能为( )
A. B. C. D.2
35
经典例题
【答案】BC
【分析】分点内分与外分线段讨论,再由向量的线性运算求解即可.
【详解】当点在线段上时,如图,
,
所以,
当点在线段的延长线上时,如图,
,
则,
故选:BC.
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03
平面向量共线的
充要条件及其应用
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知识点精讲
1.平面向量共线的充要条件及其应用
1、平面向量共线定理:已知,若,则三点共线;反之亦然.
2、两平面向量共线的充要条件有两种形式:
(1)若向量,,则的充要条件是;
(2)若,则.
38
经典例题
如图,在平行四边形ABCD中,E是对角线AC上靠近点的三等分点,点F在BE上且为中点,若,则( )
A. B. C. D.
39
经典例题
【答案】A
【分析】利用向量加减法的几何意义即三角形法则与平行四边形法则,进行运算即可.
【详解】点F在BE上且为中点,且E是对角线AC上靠近点的三等分点,
则
,
故选:A.
40
经典例题
已知,,均为单位向量,满足,,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.-1
41
经典例题
【答案】B
【分析】首先确定向量的夹角,从而构建单位圆,确定向量的坐标,并利用三角函数表示,并利用三角函数求最小值.
【详解】,所以,
根据,,则,,
如图,建立平面直角坐标系,设,,,,
由,可知,,
得,,,
其中,所以,则,
所以当时,
所以的最小值是.
故选:B
42
经典例题
在中,,,与交于点,若,则的值为__________.
43
经典例题
【答案】
【解析】由已知可得,,.
因为,三点共线,设,.
,则.
,
又,
因为三点共线,则存在,使得,即,
因为,不共线,所以有,解得,
所以,,即,,.
故答案为:.
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04
课后习题
45
课后习题
下列关于平面向量的说法错误的是( )
A.且,则与一定共线
B.且则
C.且 ,则
D.且,,则
46
课后习题
【答案】C
【分析】考虑,中有无零向量,判断得到A正确,计算,B正确,举反例,得到C错误,考虑,中有无零向量,判断得到D正确,得到答案.
【详解】对选项A:当,中至少有一个零向量时,与共线;
当,均不是零向量时,若,则,此时,,
故与共线;
若,则,,则与共线,正确;
对选项B:,,故,正确;
对选项C:当,时,取满足条件,此时,错误;
对选项D:当,中至少有一个零向量时,与共线;
当,均不是零向量时,,则,,则,故,,故,正确;
故选:C.
47
课后习题
在中,,分别是边,上的点,且,,点是线段上异于端点的一点,且满足,则_________.
48
课后习题
【答案】8
【解析】因为,,
所以,,
即,,
因为,所以,
即,即,
因为,,三点共线,故,解得.
故答案为:
49
THANKS
谢谢
50
$$