内容正文:
平面向量
一、复习目标
1. 理解平面向量的意义和两个向量相等的含义,理解平面向量的几何表示和基本要素;掌握平面向量加、减运算及运算规则,理解其几何意义,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;
2. 掌握平面向量基本定理;会用坐标表示平面向量的加、减运算与数乘运算.
3. 理解平面向量夹角的概念,理解平面向量数量积的概念,会计算向量的数量积;掌握平面向量数量积的运算律及常用的公式,会利用向量数量积的有关运算律进行计算或证明;
5. 掌握平面向量数量积的坐标表示,会进行平面向量数量积的坐标运算.能够用两个向量的坐标来解决与向量的模、夹角、垂直有关的问题;
二、思维导图
三、知识梳理
考点01 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,记作.
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,又叫共线向量,规定: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.
考点02 平面向量的运算
1、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
交换律:;
结合律:
减法
求与的相反向量的和的运算
数乘
求实数λ与向量的积的运算
,
当λ>0时,与的方向相同;
当λ<0时,与的方向相反;
当λ=0时,
结合律:;
第一分配律:;
第二分配律:
2、平面向量的数量积
(1)向量数量积的定义:已知两个非零向量与,它们的夹角为θ,则数量叫做与的数量积(或内积),记作,即,规定零向量与任一向量的数量积为0,即.
(2)向量数量积的几何意义:数量积等于的长度与在的方向上的投影的乘积.
【注意】①数量积也等于的长度|b|与在方向上的投影的乘积,这两个投影是不同的.
②在方向上的投影也可以写成,投影是一个数量,可正可负可为0,取决于θ角的范围.
(3)向量数量积的性质
设,是两个非零向量,是单位向量,α是与的夹角,于是我们就有下列数量积的性质:
①.
②.
③,同向⇔;,反向⇔.
特别地或.
④若θ为,的夹角,则.
(4)向量数量积的运算律
① (交换律).
② (结合律).
③ (分配律).
考点03 平面向量基本定理及坐标运算
1、向量共线定理:如果,则,反之,如果且,则一定存在唯一的实数,使.
2、三点共线定理:
平面内三点、、三点共线的充要条件是:存在实数,使,其中,为平面内一点。
3、平面向量基本定理
(1)定义:
如果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一向量,
有且只有一对实数,使
(2)基底:若不共线,我们把叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
4、向量的坐标运算
(1)向量线性运算坐标表示
①已知,则,.
②若,则;
(2)向量平行坐标表示:已知,则向量,共线的充要条件是
(3)向量数量积的坐标表示
已知非零向量,,与的夹角为θ.
结论
几何表示
坐标表示
模
夹角
的充要条件
与的关系
四、易错提醒
一、判断向量有关概念的关键点
(1)向量定义的关键是方向和长度.
(2)非零共线向量的关键是方向相同或相反,长度没有限制.
(3)相等向量的关键是方向相同且长度相等.
(4)单位向量的关键是长度都是一个单位长度.
(5)零向量的关键是长度是0,规定零向量与任何向量共线.
二、求解向量共线问题的易错点
(1)证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线.
(2)向量a,b共线是指存在不全为零的实数,使a+b=0成立;若a+b=0,当且仅当=0时成立,则向量a,b不共线.
三、 求平面向量数量积的三种方法
(1)当已知向量的模和夹角时,可利用定义法求解,即a·b=|a||b|cos〈a,b〉.
(2)当已知向量的坐标时,或平面图形易建系求出各点坐标时可利用坐标法求解.
(3)利用数量积的几何意义求解.
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