第七辑 平面向量专题
一,基本概念
1,向量的概念:有大小有方向的量称为向量。
2,向量的表示:几何表示为有向线段(如图);字母表示为a 或者AB 。 3,向量的大小:即是向量的长度(或称模)
4,零向量:长度为0的向量称为零向量,记为,零向量方向是任意的。
5,单位向量:长度为一个单位的向量称为单位向量,一般用、
1=
1=
6,平行向量(也称共线向量):方向相同或相反的向量称为平行向量,规定零向量与任意向量平行。若平行于,则表示为∥。
7,相等向量:方向相同,大小相等的向量称为相等向量。若a 与b 相等,记为a =b
8,相反向量:大小相等,方向相反的向量称为相反向量。若a 与b 是相反向量,则表示为=-;向量-=
二,几何运算
1,向量加法:
(1)平行四边形法则(起点相同),可理解为力的合成,如图所示:
(2)三角形法则(首尾相接),可理解为:位移的合成,如图所示,
(3)两个向量和仍是一个向量;
(4)向量加法满足交换律、结合律:a b b a +=+,)()(c b a
c b a ++=++ (5)加法几种情况(加法不等式):
= << = 2,减法:
(1)两向量起点相同,方向是从减数指向被减数,如图=- (2)两向量差依旧是一个向量;
(3)减法本质是加法的逆运算:CB CA AB CB AC AB =+?=- 3,加法、减法联系:
(1)加法和减法分别是平行四边行两条对角线,AC AD AB =+,=- (2=,则四边形ABCD 为矩形
B
A
a
C
B A
?
a
b
a b
a
b
b
a +
4,实数与向量的积:
(1)实数λ与向量a 的积依然是个向量,记作a λ,它的长度与方向判断如下:
当0>λ时,a λ与a 方向相同;当0<λ时,a λ与a 方向相反;当0=λ时,0=a λ;当0=a 时,0=a λ
;=λ(2)实数与向量相乘满足:)()(λμμλ= μλμλ+=+)( λλλ+=+)( 5,向量共线:
(1)向量与非零向量共线的充要条件是:有且只有一个实数λ,使得λ= (2)如图,平面内C B A ,,三点共线的重要条件是存在三个不为零的实数q n m ,,, 使得=++n m q ,且0=++q n m ,反之也成立。 (3)AC AB λ=,则OC OA OB λλ+-=)1((证明略) 6,向量的数量积
(1
)数量积公式:=
?=?θθcos cos (2)向量夹角θ:同起点两向量所夹的角,范围是[]
0180,0∈θ
(3)零向量与任一向量的数量积为0,即00=?a (4
)数量积与夹角关系:b a ≤?≤
00=θ 00900<<θ 090=θ 0018090<<θ 0180=θ
=?
0>?> 0=?
>?>0
=?
(5
=
θcos 称为b 在a
=
θcos a 在b 的方向上的投影
(6)重要结论:直角三角形ABC 中,2
=? (7)向量数量积的运算律:
2a =
e =(向量e 为与a 方向相同的单位向量) ?=?
)()()(λλλ?=?=? =?+)(?+?
2222)(+?+=+ 2222)(+?-=- 2
2)()(-=-?+
b
a
b a b
a
b
a b
a
三,坐标运算
1,平面向量基本定理:如果21,e e 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,有且只有一对实数μλ,,使得21e e a μλ+=,我们把不共线的向量21,e e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底。(证明略)
2,坐标定义:如图,在直角坐标系内,我们分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量,j 作为基底。任作一个向量,
由向量的基本定理可知,有且只有一对实数,使得:y x +=,我们把),(y x 叫做
向量的(直角)坐标,记作),(y x =,其中x 、y 分别为向量的横纵坐标。这个式子
叫做向量的坐标表示。
3,如图,已知点),(11y x A =,),(22y x B =,由向量的坐标定义可知,
),(11y x =,),(22y x =,),(1212y y x x --=-=由此可知,一个向量
的坐标表示等于此向量的终点坐标减去起点坐标,即,),(1212y y x x --=
4,向量的加减乘坐标运算:已知),(11y x =,),(22y x =
(1)加、减、乘:),(2121y y x x ++=+ ),(2121y y x x --=- 2121y y x x +=? (2)实数与向量乘积的坐标运算:),(11y x a λλλ= (3
2
2222121,y x y x +=+=
(4)b a ,夹角余弦值22
22
21
2
1
2121cos y
x y x y y x x +?++=
θ
5,向量间关系的坐标形式,已知),(11y x =,),(22y x = (1))(,//≠的充要条件是,01221=-y x y x
(2)若,⊥则有0=?,即02121=+y y x x
6,柯西不等式的向量形式
设向量),(),,(d c n b a m ==,则有bd ac n m +=?,
2222d c b a ++=
,因为n m ?,所以有柯西不等
式的向量形式:2222d c b a bd ac ++≤+,化简得:))(()(22222d c b a bd ac ++≤+
y
x
B
A
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