平面向量一、平面向量的基本概念:1.向量:既有大小又有方向的量叫做________.我们这里的向量是自由向量,即不改变大小和方向可以平行移动。
向量可以用_________来表示.向量的符号表示____________________. 2.向量的长度:向量的大小也是向量的长度(或_____),记作_________. 3.零向量:长度为0的向量叫做零向量,记作________. 4.单位向量:__________________________.5.平行向量和共线向量:如果向量的基线平行或重合,则向量平行或共线;两个非零向量方向相同或相反.记作________规定:___________________. 注意:理解好共线(平行)向量。
6.相等向量:_______________________. 例:下列说法正确的是_____①有向线段就是向量,向量就是有向线段;②,,a == 则c a =;③,//,//a a //④若CD AB=,则A ,B ,C ,D 四点是平行四边形的四个顶点;⑤所有的单位向量都相等; 二、向量的线性运算: (一)向量的加法:1.向量的加法的运算法则:____________、_________和___________.(1)向量求和的三角形法则:适用于任何两个向量的加法,不共线向量或共线向量;模长之间的不等式关系_______________________;“首是首,尾是尾,首尾相连” 例1.已知AB=8,AC=5,则BC 的取值范围__________ 例2.化简下列向量(1)+++ (2))()()(+++++(2)平行四边形法则:适用不共线的两个向量,当两个向量是同一始点时,用平行四边形法则;a +是以a ,b 为邻边的平行四边形的一条对角线,如图:例1.(09 )设P 是三角形ABC 所在平面内一点,BP BA BC 2=+,则A.0=+PB PAB.0=+PC PAC.0=+PB PCD.0=++PC PB PA例2.(13四川)在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,AO AD AB λ=+ ,则.______=λ (3)多边形法则2.向量的加法运算律:交换律与结合律(二)向量的减法:减法是加法的逆运算,A.PB PA OB OA BA -=-= (终点向量减始点向量)在平行四边形中,已知以a 、b为邻边的平行四边形中,a -+, 分别为平行四边形的两条对角线,当a a -=+时,此时平行四边形是矩形。
例1.已知86==a,且a a =+ ,则a a -=+ =______例2.设点M 是BC 的中点,点A 在线段BC 外,BC=16-=+____=向量的加减运算:例1.(08辽宁)已知、O A 、B 是平面内的三个点,直线AB 上有一点C ,满足+2=0,则=______ A.2- B.—+2C.32—31D.—31+32例2.(15课标全国I )设D 是三角形ABC 所在平面内一点,CD BC 3=,则______A.3431+-=B.3431-= C.3134+=D.3134-= 例3.(12全国)在ABC ∆中,AB 边上的高为CD ,=a,=b,a •b=0,2,1==b a ,则=______例4.(10全国)在ABC ∆中,点D 在边AB 上,CD 平分ACB ∠,若=a,=b,2,1==b a ,则=________ 例5.在ABC ∆中,设D 为边BC 的中点,E 为边AD 的中点,若=m +n ,则m +n =___例 6.(15北京理)在ABC ∆中,点N M ,满足==,2,若y x +=,则_________==y x例7.(13江苏)设D 、E 分别是ABC ∆的边AB 、BC 上的点,若BC BE AB AD 32,21==,若=1λ+2λ(1λ,2λ为实数),则1λ+2λ=_________例8.(12东北四市一摸)在ABC ∆中,设P 为边BC 的中点,内角C B A ,,的对边c b a ,,,若c +a +b =0,则ABC ∆的形状为________(三)实数与向量的积:1.定义:实数λ与非零向量a 的乘积aλ是一个向量,它的长度是__________.它的方向是_________________________________________________________.当0=λ时,_______ 2.数乘向量的几何意义是把向量同方向或反方向扩大或缩小。
3.运算律:设a 、b是任意向量,μλ,是实数,则实数与向量的积适合以下运算:4.向量共线的判断:(平行向量的基本定理)①如果b a λ= ,则b a // ;若b a // ,0≠b ,则存在唯一的实数λ,使得b a λ=.②若a 、b是两个不共线的非零向量,则它们共线的充要条件是存在两个均不是零的实数μλ,,使________.③若22122111,e e e e a μλμλ+=+= ,21,e 不共线,b a // ,则在有意义的前提下,2121μμλλ= 例1.(15课标全国II )设向量若a 、b 是两个不平行的向量,向量b a + λ与a 2+平行,则____=λ例2.(09湖南)对于非零向量,,a b “0a b +=”是“//a b ”的___A .充分不必要条件 B. 必要不充分条件C .充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件 例3.(12四川)设a ,b 都是非零向量,下列四个条件中,使||||=a b a b 成立的充分条件是A .a =-b B .a ∥b C .a =2b D .a ∥b 且|a |=|b |5.单位向量给定一个向量a ,与a 同方向且长度为1的向量叫做a的单位向量,即_______________ 重要结论:已知ABC ∆,O 为定点,P 为平面内任意一点.①++=0⇔________________________⇔_______________________. ②若=31++,则P 为ABC ∆__________________________ ③若=+λ(+),),0(+∞∈λ,则P 点的轨迹__________________. ④若=+λ_________,),0(+∞∈λ,则P 点的轨迹通过ABC ∆的内心⑤若__________________________,则P 点的轨迹是ABC ∆的外心 ⑥若__________________________,则P 点的轨迹是ABC ∆的垂心例1.(10湖北)在ABC ∆中,点M 满足++=0,若存在实数m ,使得+=m ,则m =________. 例2.在ABC ∆中,重心为G ,若0sin 3sin 3sin2=++GC C GB B GA A ,则_____cos =B例3.在ABC ∆中,重心为G ,若033=++GC GB b GA a ,则_____=A 三、平面向量的基本定理(一)平面向量基本定理内容:如果1e 、2e是同一平面内的两个不共线的向量,那么对这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数21,λλ,使__________________,其中1e 、2e 是一组基底,记作_______._____________叫做向量a关于基底的分解式。
平面向量基本定理是向量正交分解的依据,是向量坐标运算的基础。
注意:只要是不共线的两个向量都可以作为基底,因为零向量与任一向量都平行,所以零向量一定不能作为基底;基底不唯一;任一向量可以由一组基底来表示,但表示方法是唯一的。
例1.(14福建)在下列向量组中,可以把向量)2,3(=a表示出来的是______ A.)2,1(),0,0(21==e e B.)2,5(),2,1(21-=-=e e C.)10,6(),5,3(21== D.)3,2(),3,2(21-=-=例2.(09安徽)在平行四边形ABCD 中,E ,F 分别是CD ,BC 的中点,若 μλ+=,则_____=+μλ (二)平面向量基本定理与向量共线条件的综合应用设B A ,是直线l 上两点,O 是直线外一点,对于直线上任意一点P ,存在R t ∈,使___________________________成立.反之,满足上式的点P 在直线l 上. 特别地,当P 为B A ,的中点时,则_________________________.例1.已知、O A 、B 是平面内的三个点,线段BA 的延长线上有一点C ,满足3+=0 则=____A.3-2B.—2+3C.23—21 D.—21+23 例2.数列{}n a 是等差数列,其前n 项和为n S ,若平面上的三个不共线的向量、、满足=1a +2006a ,且C B A ,,三点共线,则_____2006=S例3.已知向量j i ,不共线,且=j m i +,j i n+=,若D B A ,,三点共线,则实数n m ,应满足的条件_____A.1=+n mB.1-=+n mC.1=mnD.1-=mn例4.(07江西)如图,在ABC ∆中,设O 为边BC 的中点,过点O 的直线交直线AB 、AC 于不同两点N M ,.若=m ,=n ,则m +n =___mn 的最大值为_______例5.在ABC ∆中,设M 为边BC 的任意点,N 为AM 中点,=λ+μ,则λ+μ=_____. 例6.在ABC ∆中,设M 为边BC 的中点,N 为AM 中点,=λ+μ,则λ+μ=_____.例7.如图,在ABC ∆中,设D 为边BC 的中点,G 为AD 中点,过G 任作一条直线MN 分别交AB 、AC 于N M ,两点,若=x ,=y ,试问11+是否为定值?四、平面向量的正交分解与向量的直角坐标运算: (一)向量的正交分解与向量的直角坐标1.向量的垂直:如果两个向量的基线互相垂直,那么这两个向量互相垂直;2.向量的正交分解:如果基底的两个基向量互相垂直,则称这个基底为正交基底,在正交基底下分解向量,叫做正交分解。
3.在平面直角坐标系下,分别取与x 轴,y 轴方向相同的两个单位向量作为基底,对于平面内任一向量a,有且只有一对实数x,y ,使得21e y e x a +=.有序数对),(y x 叫做a的坐标,记作),(y x a =注意:(1)每一个向量都可以用一对有序实数对来表示,向量有代数法和几何法两种表示。
(2)符号),(y x 有了双重的意义,既可以表示固定的点,又可以表示向量;平面向量的坐标只与始点和终点坐标有关,只有点始点在原点时,向量的坐标才与终点的坐标相等。
(二)向量的坐标运算1.若),(),,(2211y x b y x a == ,则_______________=±b a.2.若),(),,(2211y x B y x A ==,则=_______________||=__________________3.若R y x a ∈=λ),,( ,则____________=aλ4.若),(),,(2211y x b y x a == ,b a //,则有________________.5.三角形ABC 的重心坐标公式为____________________________五、平面向量的数量积: 1.平面向量数量积的定义①向量b a,的夹角已知两个非零向量b a ,,过点O 作b OB a OA ==,,则(θ=∠AOB ________),叫作向量b a,的夹角.当________________时,a 与b垂直,记作_________.当________________时,a 与b平行或共线.注意:理解什么是两向量的夹角?以及两向量夹角的范围。