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高中数学竞赛辅导讲义第八讲 平面向量

高中数学竞赛辅导讲义第八讲 平面向量
高中数学竞赛辅导讲义第八讲 平面向量

第八章平面向量

一、基础知识

定义1 既有大小又有方向的量,称为向量。画图时用有向线段来表示,线段的长度表示向量的模。向量的符号用两个大写字母上面加箭头,或一个小写字母上面加箭头表示。书中用黑体表示向量,如a. |a|表示向量的模,模为零的向量称为零向量,规定零向量的方向是任意的。零向量和零不同,模为1的向量称为单位向量。

定义2 方向相同或相反的向量称为平行向量(或共线向量),规定零向量与任意一个非零向量平行和结合律。

定理1 向量的运算,加法满足平行四边形法规,减法满足三角形法则。加法和减法都满足交换律和结合律。

定理2 非零向量a, b共线的充要条件是存在实数≠

λ0,使得a=.bλ f

定理3 平面向量的基本定理,若平面内的向量a, b不共线,则对同一平面内任意向是c,存在唯一一对实数x, y,使得c=xa+yb,其中a, b称为一组基底。

定义3 向量的坐标,在直角坐标系中,取与x轴,y轴方向相同的两个单位向量i, j作为基底,任取一个向量c,由定理3可知存在唯一一组实数x, y,使得c=xi+yi,则(x, y)叫做c坐标。

定义4 向量的数量积,若非零向量a, b的夹角为θ,则a, b的

数量积记作a ·b=|a|·|b|cos θ=|a|·|b|cos,也称内积,其中|b|cos θ叫做b 在a 上的投影(注:投影可能为负值)。

定理4 平面向量的坐标运算:若a=(x 1, y 1), b=(x 2, y 2),

1.a+b=(x 1+x 2, y 1+y 2), a-b=(x 1-x 2, y 1-y 2),

2.λa=(λx 1, λy 1), a ·(b+c)=a ·b+a ·c ,

3.a ·b=x 1x 2+y 1y 2, cos(a, b)=2222212

12

121y x y x y y x x +?++(a, b ≠0),

4. a//b ?x 1y 2=x 2y 1, a ⊥b ?x1x2+y 1y 2=0.

定义5 若点P 是直线P 1P 2上异于p 1,p 2的一点,则存在唯一实数λ,使21PP P P λ=,λ叫P 分21P P 所成的比,若O 为平面内任意一点,则λ

λ++=121OP OP 。由此可得若P 1,P ,P 2的坐标分别为(x 1, y 1), (x, y), (x 2, y 2),则..1121212121y y y y x x x x y y y x x x --=--=???

????++=++=λλλλλ 定义6 设F 是坐标平面内的一个图形,将F 上所有的点按照向量a=(h, k)的方向,平移|a|=22k h +个单位得到图形'F ,这一过程叫做平移。设p(x, y)是F 上任意一点,平移到'F 上对应的点为)','('y x p ,则?

??+=+=k y y h x x ''称为平移公式。 定理5 对于任意向量a=(x 1, y 1), b=(x 2, y 2), |a ·b|≤|a|·|b|,并且|a+b|≤|a|+|b|.

【证明】 因为

|a|2·|b|2-|a ·b|2=))((22222121y x y x ++-(x 1x 2+y 1y 2)2=(x 1y 2-x 2y 1)2≥0,

又|a ·b|≥0, |a|·|b|≥0,

所以|a|·|b|≥|a ·b|.

由向量的三角形法则及直线段最短定理可得|a+b|≤|a|+|b|.

注:本定理的两个结论均可推广。1)对n 维向量,a=(x 1, x 2,…,x n ),b=(y 1, y 2, …, y n ),同样有|a ·b|≤|a|·|b|,化简即为柯西不等式:

≥++++++))((2222122221n n y y y x x x (x 1y 1+x 2y 2+…+x n y n )2

≥0,又|a ·b|≥0, |a|·|b|≥0,

所以|a|·|b|≥|a ·b|.

由向量的三角形法则及直线段最短定理可得|a+b|≤|a|+|b|.

注:本定理的两个结论均可推广。1)对n 维向量,a=(x 1, x 2,…,x n ), b=(y 1, y 2, …, y n ),同样有|a ·b|≤|a|·|b|,化简即为柯西不等式:

≥++++++))((2222122221n n y y y x x x (x 1y 1+x 2y 2+…+x n y n )2

。 2)对于任意n 个向量,a 1, a 2, …,a n ,有| a 1, a 2, …,a n |≤| a 1|+|a 2|+…+|a n |。

二、方向与例题

1.向量定义和运算法则的运用。

例 1 设O 是正n 边形A 1A 2…A n 的中心,求证:.21OA OA OA n =+++

【证明】 记n OA OA OA S +++= 21,若≠,则将正n 边形绕中心O 旋转

n

π2后与原正n 边形重合,所以S 不变,这不可能,所以.= 例 2 给定△ABC ,求证:G 是△ABC 重心的充要条件是.O GC GB GA =++

【证明】必要性。如图所示,设各边中点分别为D ,E ,F ,延长AD 至P ,使DP=GD ,则.2==

又因为BC 与GP 互相平分,

所以BPCG 为平行四边形,所以BG //PC ,所以.CP GB = 所以.=++=++ 充分性。若=++,延长AG 交BC 于D ,使GP=AG ,连结CP ,则.PG GA =因为O PC PG GC =++,则PC GB =,所以GB //CP ,所以AG 平分BC 。

同理BG 平分CA 。

所以G 为重心。

例3 在凸四边形ABCD 中,P 和Q 分别为对角线BD 和AC 的中点,求证:AB 2+BC 2+CD 2+DA 2=AC 2+BD 2+4PQ 2。

【证明】 如图所示,结结BQ ,QD 。 因为=+=+,,

所以222

2)()(+++=+ =BP PQ DP BP 22222+++·?+2 =.2)(22222222++=?++++ ① 又因为,,,O QC QA BA QA BQ BC QC BQ =+=+=+

同理 222222++=+, ②

222222QD QC QA DA CD ++=+, ③ 由①,②,③可得)(242

22222++=++

2222224)22(2PQ BD AC PQ BP AC ++=++=。得证。 2.证利用定理2证明共线。

例4 △ABC 外心为O ,垂心为H ,重心为G 。求证:O ,G ,H 为共线,且OG :GH=1:2。

【证明】 首先AM 3

2+=+= =)2(31)(31+++=++

).(31++= 其次设BO 交外接圆于另一点E ,则连结CE 后得CE .BC ⊥ 又AH ⊥BC ,所以AH//CE 。

又EA ⊥AB ,CH ⊥AB ,所以AHCE 为平行四边形。 所以,EC AH =

所以OC OB OA OC EO OA EC OA AH OA OH ++=++=+=+=, 所以3=, 所以OG 与OH 共线,所以O ,G ,H 共线。

所以OG :GH=1:2。

3.利用数量积证明垂直。

例5 给定非零向量a, b. 求证:|a+b|=|a-b|的充要条件是a ⊥b.

【证明】|a+b|=|a-b|?(a+b)2=(a-b)2?a 2+2a ·b+b 2=a 2-2a ·b+b 2?a ·b=0?a ⊥b.

例6 已知△ABC 内接于⊙O ,AB=AC ,D 为AB 中点,E 为△ACD 重心。求证:OE ⊥CD 。

【证明】 设c OC b OB a OA ===,,, 则)(2

1b a OD +=,

.612131)(2131b a c b a c a ++=??????+++= 又c b a -+=)(21, 所以??

? ??-+???? ??++=?c b a b c a CD OE 2

121613121 c a b a c b a ?-?+-+=3

1313112141222 31=a ·(b-c). (因为|a|2=|b|2=|c|2=|OH|2)

又因为AB=AC ,OB=OC ,所以OA 为BC 的中垂线。

所以a ·(b-c)=0. 所以OE ⊥CD 。

4.向量的坐标运算。

例7 已知四边形ABCD 是正方形,BE//AC ,AC=CE ,EC 的延长线交BA 的延长线于点F ,求证:AF=AE 。

【证明】 如图所示,以CD 所在的直线为x 轴,以C 为原点建立直角坐标系,设正方形边长为1,则A ,B 坐标分别为(-1,1)和(0,1),设E 点的坐标为(x, y ),则=(x, y-1), )1,1(-=,因为//,所以-x-(y-1)=0. 又因为||||AC CE =,所以x 2+y 2=2. 由①,②解得.2

31,231-=+=y x 所以.324||,231,2332+=???

? ??--+=AE AE 设)1,'(x F ,则)1,'(x CF =。由CF 和CE 共线得

.02

31'231=+--x 所以)32('+-=x ,即F )1,32(--, 所以2||=4+2||32=,所以AF=AE 。

三、基础训练题 1.以下命题中正确的是__________. ①a=b 的充要条件是|a|=|b|,且a//b ;②(a ·b)·c=(a ·c)·b ;③若a ·b=a ·c ,则b=c ;④若a, b

不共线,则xa+yb=ma+nb 的充要条件是x=m, y=n ;⑤若b a ==,,且a, b 共线,则A ,B ,C ,D 共线;⑥a=(8, 1)在b=(-3, 4)上的投影为-4。

2.已知正六边形ABCDEF ,在下列表达式中:①EC CD BC ++;②DC BC +2;③ ED FE +;④FA ED -2与AC ,相等的有__________.

3.已知a=y-x, b=2x-y, |a|=|b|=1, a ·b=0,则|x|+|y|=__________.

4.设s, t 为非零实数,a, b 为单位向量,若|sa+tb|=|ta-sb|,则a 和b 的夹角为__________.

5.已知a, b 不共线,=a+kb, =la+b ,则“kl-1=0”是“M ,N ,P 共线”的__________条件.

6.在△ABC 中,M 是AC 中点,N 是AB 的三等分点,且2=,BM 与CN 交于D ,若λ=,则λ=__________.

7.已知,不共线,点C 分AB 所成的比为2,OB OA OC μλ+=,则=-μλ__________.

8.已知a ,==b, a ·b=|a-b|=2,当△AOB 面积最大时,a 与b 的夹角为__________.

9.把函数y=2x 2-4x+5的图象按向量a 平移后得到y=2x 2的图象,c=(1, -1), 若b a ⊥,c ·b=4,则b 的坐标为__________.

10.将向量a=(2, 1)绕原点按逆时针方向旋转4

π得到向量b ,则b 的坐标为__________.

11.在Rt △BAC 中,已知BC=a ,若长为2a 的线段PQ 以点A 为中点,试问与BC 的夹角θ取何值时CQ BP ?的值最大?并求出这个最大值。

12.在四边形ABCD 中,d c b a ====,,,,如果a ·b=b ·c=c ·d=d ·a ,试判断四边形ABCD 的形状。

四、高考水平训练题

1.点O 是平面上一定点,A ,B ,C 是此平面上不共线的三个点,

动点P 满足[).,0,||||+∞∈?

???++=λλAC AB 则点P 的轨迹一定通过△ABC 的________心。

2.在△ABC 中,b a ==,,且a ·b<0,则△ABC 的形状是__________.

3.非零向量b a ==,,若点B 关于所在直线对称的点为B 1,则1OB =__________.

4.若O 为△ABC 的内心,且O OA OC OB OC OB =-+?-)2()(,则△ABC 的形状为__________.

5.设O 点在△ABC 内部,且O OC OB OA =++32,则△AOB 与△AOC 的面积比为__________.

6.P 是△ABC 所在平面上一点,若PA PC PC PB PB PA ?=?=?,则

P 是△ABC 的__________心.

7.已知]),0[)(cos 1,sin 1(),sin ,(cos πθθθθθ∈++==OQ OP ,则|PQ |的取值范围是__________.

8.已知a=(2, 1), b=(λ, 1),若a 与b 的夹角为锐角,则λ的取值范围是__________.

9.在△ABC 中,O 为中线AM 上的一个动点,若AM=2,则)(+?的最小值为__________.

10.已知集合M={a|a=(1, 2)+ λ(3, 4), λ∈R },集合N={a|a=(-2, -2)+ λ(4, 5), λ∈R },mj M N=__________.

11.设G 为△ABO 的重心,过G 的直线与边OA 和OB 分别交于P 和Q ,已知OB y OQ OA x OP ==,,△OAB 与△OPQ 的面积分别为S 和T ,

(1)求y=f(x)的解析式及定义域;(2)求S

T 的取值范围。

12.已知两点M (-1,0),N (1,0),有一点P 使得???,,成公差小于零的等差数列。 (1)试问点P 的轨迹是什么?(2)若点P 坐标为(x 0, y 0), θ为与的夹角,求tan θ.

五、联赛一试水平训练题

1.在直角坐标系内,O 为原点,点A ,B 坐标分别为(1,0),(0,2),当实数p, q 满足111=+q

p 时,若点C ,D 分别在x 轴,y 轴上,且q p ==,,则直线CD 恒过一个定点,这个定点的坐标为___________.

2.p 为△ABC 内心,角A ,B ,C 所对边长分别为a, b, c. O 为平面内任意一点,.,,z y x ===则=___________(用a, b, c, x, y, z 表示).

3.已知平面上三个向量a, b, c 均为单位向量,且两两的夹角均为1200,若|ka+b+c|>1(k ∈R ),则k 的取值范围是___________.

4.平面内四点A ,B ,C ,D 满足9||,11||,7||,3||====DA CD BC AB ,则?的取值有___________个.

5.已知A 1A 2A 3A 4A 5是半径为r 的⊙O 内接正五边形,P 为⊙O 上任意一点,则2524232221||||||||||PA PA PA PA PA ++++取值的集合是___________.

6.O 为△ABC 所在平面内一点,A ,B ,C 为△ABC 的角,若sinA ·OA +sinB ·OB +sinC ·O OC =,则点O 为△ABC 的___________心.

7.对于非零向量a, b, “|a|=|b|”是“(a+b)⊥(a-b)”的___________条件.

8.在△ABC 中,b CA c BC a AB ===,,,又(c ·b):(b ·a):(a ·c)=1:

2:3,则△ABC 三边长之比|a|:|b|:|c|=____________.

9.已知P 为△ABC 内一点,且=++32,CP 交AB 于D ,求证:.=

10.已知△ABC 的垂心为H ,△HBC ,△HCA ,△HAB 的外心分别为O 1,O 2,O 3,令p HO c HC b HB a HA ====1,,,,求证:(1)2p=b+c-a ;

(2)H 为△O 1O 2O 3的外心。

11.设坐标平面上全部向量的集合为V ,a=(a 1, a 2)为V 中的一个单位向量,已知从V 到'V 的变换T ,由T(x)=-x+2(x ·a)a(x ∈V)确定,

(1)对于V 的任意两个向量x, y, 求证:T(x)·T(y)=x ·y ;

(2)对于V 的任意向量x ,计算T[T(x)]-x ;

(3)设u=(1, 0);)1,0(=,若u T =)(,求a.

六、联赛二试水平训练题

1.已知A ,B 为两条定直线AX ,BY 上的定点,P 和R 为射线AX 上两点,Q 和S 为射线BY 上的两点,

BC AR BQ AP =为定比,M ,N ,T 分别为线段AB ,PQ ,RS 上的点,TS

RT NQ PN MB AM ==为另一定比,试问M ,N ,T 三点的位置关系如何?证明你的结论。

2.已知AC ,CE 是正六边形ABCDEF 的两条对角线,点M ,N 分别内分AC ,CE ,使得AM :AC=CN :CE=r ,如果B ,M ,N 三点共线,求r.

3.在矩形ABCD 的外接圆的弧AB 上取一个不同于顶点A ,B 的点M ,点P ,Q ,R ,S 是M 分别在直线AD ,AB ,BC ,CD 上的射影,求证:直线PQ 与RS 互相垂直。

4.在△ABC 内,设D 及E 是BC 的三等分点,D 在B 和F 之间,F 是AC 的中点,G 是AB 的中点,又设H 是线段EG 和DF 的交点,求比值EH :HG 。

5.是否存在四个平面向量,两两不共线,其中任何两个向量之和均与其余两个向量之和垂直?

6.已知点O 在凸多边形A 1A 2…A n 内,考虑所有的∠A i OA j ,这里的i, j 为1至n 中不同的自然数,求证:其中至少有n-1个不是锐角。

7.如图,在△ABC 中,O 为外心,三条高AD ,BE ,CF 交于点H ,直线ED 和AB 交于点M ,FD 和AC 交于点N ,求证:(1)OB ⊥DF ,OC ⊥DE ,(2)OH ⊥MN 。

8.平面上两个正三角形△A 1B 1C 1和△A 2B 2C 2,字母排列顺序一致,过平面上一点O 作212121,,C C OC B B OB A A OA ===,求证△ABC

为正三角形。

9.在平面上给出和为O 的向量a, b, c, d ,任何两个不共线,求证: |a|+|b|+|c|+|d|≥|a+d|+|b+d|+|c+d|.

2021年高中数学-平面向量专题

第一部分:平面向量的概念及线性运算 欧阳光明(2021.03.07) 一.基础知识自主学习 1.向量的有关概念 名称定义备注 向量既有又有的量;向量的大小叫做向量 的(或称) 平面向量是自由向量 零向量长度为的向量;其方向是任意的记作0 单位向量长度等于的 向量 非零向量a的单位向量为± a |a| 平行向量方向或的非零向量 0与任一向量或共线共线向量的非零向量又叫做共线向量 相等向量长度且方向的向量两向量只有相等或不等,不能比 较大小 相反向量长度且方向的向量0的相反向量为0 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(1)交换律: a+b=b+a. (2)结合律: (a+b)+c=a+(b+c). 减法求a与b的相反向量-b 的和的运算叫做a与b 的差 法则 a-b=a+(-b) 数乘求实数λ与向量a的积的 运算 (1)|λa|=|λ||a|. (2)当λ>0时,λa的方向与a的方向; 当λ<0时,λa的方向与a的方向;当λ =0时,λa=0. λ(μa)=λμa; (λ+μ)a=λa+μa; λ(a+b)=λa+λb. 向量a(a≠0)与b共线的条件是存在唯一一个实数λ,使得b=λa. 二.难点正本疑点清源 1.向量的两要素 向量具有大小和方向两个要素.用有向线段表示向量时,与有向线段起点的位置没有关系.同向且等长的有向线

段都表示同一向量.或者说长度相等、方向相同的向量是相等的.向量只有相等或不等,而没有谁大谁小之说,即向量不能比较大小. 2.向量平行与直线平行的区别 向量平行包括向量共线(或重合)的情况,而直线平行不包括共线的情况.因而要利用向量平行证明向量所在直线平行,必须说明这两条直线不重合. 三.基础自测 1.化简OP →-QP →+MS →-MQ → 的结果等于________. 2.下列命题:①平行向量一定相等;②不相等的向量一定不平行;③平行于同一个向量的两个向量是共线向量; ④相等向量一定共线.其中不正确命题的序号是_______. 3.在△ABC 中,AB →=c ,AC →=b.若点D 满足BD →=2DC →,则AD → =________(用b 、c 表示). 4.如图,向量a -b 等于() A .-4e1-2e2 B .-2e1-4e2 C .e1-3e2 D .3e1-e2 5.已知向量a ,b ,且AB →=a +2b ,BC →=-5a +6b ,CD → =7a -2b ,则一定共线的三点是 () A .A 、B 、DB .A 、B 、C C .B 、C 、DD .A 、C 、D 四.题型分类深度剖析 题型一 平面向量的有关概念 例1 给出下列命题: ①若|a|=|b|,则a =b ;②若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,则AB →=DC → 是四边形ABCD 为平行四边形的充要条件;③若a =b ,b =c ,则a =c ;④a =b 的充要条件是|a|=|b|且a ∥b ;⑤若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c.其中正确的序号是________. 变式训练1 判断下列命题是否正确,不正确的请说明理由. (1)若向量a 与b 同向,且|a|=|b|,则a>b ; (2)若|a|=|b|,则a 与b 的长度相等且方向相同或相反; (3)若|a|=|b|,且a 与b 方向相同,则a =b ; (4)由于零向量的方向不确定,故零向量不与任意向量平行; (5)若向量a 与向量b 平行,则向量a 与b 的方向相同或相反; (6)若向量AB →与向量CD → 是共线向量,则A ,B ,C ,D 四点在一条直线上; (7)起点不同,但方向相同且模相等的几个向量是相等向量; (8)任一向量与它的相反向量不相等 题型二 平面向量的线性运算 例2 如图,以向量OA →=a ,OB →=b 为边作?OADB ,BM →=13BC →,CN →=13 CD →,用a 、b 表示OM →、ON →、MN → . 变式训练2 △ABC 中,AD →=23 AB →,DE ∥BC 交AC 于E ,BC 边上的中线AM 交DE 于N.设AB →=a ,AC → =b ,用a 、b 表示向 量AE →、BC →、DE →、DN →、AM →、AN →. 题型三 平面向量的共线问题 例3 设e1,e2是两个不共线向量,已知AB →=2e1-8e2,CB →=e1+3e2,CD → =2e1-e2. (1)求证:A 、B 、D 三点共线; (2)若BF → =3e1-ke2,且B 、D 、F 三点共线,求k 的值.

高中数学平面向量知识点总结

高中数学必修4之平面向量 知识点归纳 一.向量的基本概念与基本运算 1向量的概念: ①向量:既有大小又有方向的量向量一般用c b a ,,……来表示,或用有向线段的起点与终 点的大写字母表示,如:AB u u u r 几何表示法 AB u u u r ,a ;坐标表示法),(y x yj xi a 向 量的大小即向量的模(长度),记作|AB u u u r |即向量的大小,记作|a | 向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小. ②零向量:长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的, 0 与任意向量平行零向量a =0 |a |=0 由于0r 的方向是任意的,且规定0r 平行于任何向量,故在有关向量平行(共线) 的问题中务必看清楚是否有“非零向量”这个条件.(注意与0的区别) ③单位向量:模为1个单位长度的向量 向量0a 为单位向量 |0a |=1 ④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量任意一组平行向量都可以移到同一直 线上方向相同或相反的向量,称为平行向量记作a ∥b 由于向量可以进行任意的平移(即自 由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量 数学中研究的向量是自由向量,只有大小、方向两个要素,起点可以任意选取,现在必须区分清楚共线向量中的“共线”与几何中的“共线”、的含义,要理解好平行向量中的“平行”与几何中的“平行”是不一样的. ⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量相等向量经过平移后总可以重合,记为b a 大 小相等,方向相同 ),(),(2211y x y x 2 12 1y y x x 2向量加法 求两个向量和的运算叫做向量的加法 设,AB a BC b u u u r u u u r r r ,则a +b r =AB BC u u u r u u u r =AC u u u r (1)a a a 00;(2)向量加法满足交换律与结合律; 向量加法有“三角形法则”与“平行四边形法则”: (1)用平行四边形法则时,两个已知向量是要共始点的,和向量是始点与已知向量的始点重合的那条对角线,而差向量是另一条对角线,方向是从减向量指向被减向量 (2) 三角形法则的特点是“首尾相接”,由第一个向量的起点指向最后一个向量的终点的有向线段就表示这些向量的和;差向量是从减向量的终点指向被减向量的终点 当两个向量的起点公共时,用平行四边形法则;当两向量是首尾连接时,用三角形法

最新高中数学复习讲义 第四章 平面向量与复数

最新高中数学复习讲义 第四章 平面向量与复数 【知识图解】 Ⅰ.平面向量知识结构表 Ⅱ.复数的知识结构表 【方法点拨】 由于向量融形、数于一体,具有几何形式与代数形式的“双重身份”,使它成为了中学数学知识的一个重要交汇点,成为联系众多知识内容的媒介。所以,向量成为了“在知识网络交汇处设计试题”的很好载体。从高考新课程卷来看,对向量的考查力度在逐年加大,除了直接考查平面向量外,将向量与解析几何、向量与三角等内容相结合,在知识交汇点处命题,既是当今高考的热点,又是重点。 复习巩固相关的平面向量知识,既要注重回顾和梳理基础知识,又要注意平面向量与其他知识的综合运用,渗透用向量解决问题的思想方法,从而提高分析问题与综合运用知识解决问题的能力,站在新的高度来认识和理解向量。 1. 向量是具有大小和和方向的量,具有“数”和“形”的特点,向量是数形结合的桥梁, 在处理向量问题时注意用数形结合思想的应用. 2. 平面向量基本定理是处理向量问题的基础,也是平面向量坐标表示的基础,它表明同一 平面内任意向量都可以表示为其他两个不共线向量的线性组合. 3. 向量的坐标表示实际上是向量的代数形式,引入坐标表示,可以把几何问题转化为代数 问题解决. 4. 要了解向量的工具作用,熟悉利用向量只是解决平面几何及解析几何中的简单问题的方 向量 向量的概念 向量的运算 向量的运用 向量的加、减法 实数与向量的积 向量的数量积 两个向量平行的充要条件两个向量垂直的充要条件 数系的扩充与 复数的引入 复数的概念 复数的运算 数系的扩充

O A P Q B a b 第4题 法. 第1课 向量的概念及基本运算 【考点导读】 1. 理解平面向量和向量相等的含义,理解向量的几何表示. 2. 掌握向量的加法、减法、数乘的运算,并理解其几何意义. 3. 了解平面向量基本定理及其意义. 【基础练习】 1.出下列命题:①若,则;②若A 、B 、C 、D 是不共线的四点,则是四边形为平行四边形的充要条件;③若,则;④的充要条件是 且;⑤若,,则。其中,正确命题材的序号是②③ 2. 化简得 3.在四边形ABCD 中,=a +2b ,=-4a -b ,=-5a -3b ,其中a 、b 不共线, 则四边形ABCD 为梯形 4.如图,设点P 、Q 是线段AB 的三等分点, 若=a ,=b ,则=, = (用a 、b 表示) 【范例导析】 例1 .已知任意四边形ABCD 的边AD 和BC 的中点分别为E 、F , 求证:. 分析:构造三角形,利用向量的三角形法则证明. 证明:如图,连接EB 和EC , 由和可得, (1) 由和可得, (2) (1)+(2)得, (3) ∵E 、F 分别为AD 和BC 的中点,∴,, =a b =a b DC AB =,==a b b c =a c =a b =a b //a b //a b //b c //a c AC -BD +CD -AB 0AB BC CD OA OB OP 21 33+a b OQ 12 33 +a b 2AB DC EF +=EA AB EB +=EF FB EB +=EA AB EF FB +=+ED DC EC +=EF FC EC +=ED DC EF FC +=+2EA ED AB DC EF FB FC +++=++0EA ED +=0FB FC += D C E F A 例1

高一数学竞赛培训讲义:最大公约数和最小公倍数(学生)

第三节 最大公约数 定义1 整数a 1, a 2, , a k 的公共约数称为a 1, a 2, , a k 的公约数.不全为零的整数a 1, a 2, , a k 的公约数中最大的一个叫做a 1, a 2, , a k 的最大公约数(或最大公因数),记为(a 1, a 2, , a k ). 由于每个非零整数的约数的个数是有限的,所以最大公约数是存在的,并且是正整数. 如果(a 1, a 2, , a k ) = 1,则称a 1, a 2, , a k 是互素的(或互质的);如果 (a i , a j ) = 1,1 ≤ i , j ≤ k ,i ≠ j , 则称a 1, a 2, , a k 是两两互素的(或两两互质的). 显然,a 1, a 2, , a k 两两互素可以推出(a 1, a 2, , a k ) = 1,反之则不然,例如(2, 6, 15) = 1,但(2, 6) = 2. 定理1 下面的等式成立: (ⅰ) (a 1, a 2, , a k ) = (|a 1|, |a 2|, , |a k |); (ⅱ) (a , 1) = 1,(a , 0) = |a |,(a , a ) = |a |; (ⅲ) (a , b ) = (b , a ); (ⅳ) 若p 是素数,a 是整数,则(p , a ) = 1或p ∣a ; (ⅴ) 若a = bq + r ,则(a , b ) = (b , r ). 由定理1可知,在讨论(a 1, a 2, , a n )时,不妨假设a 1, a 2, , a n 是正整数,以后我们就维持这一假设. 定理2 设a 1, a 2, , a k ∈Z ,记 A = { y ;y =∑=k i i i x a 1,x i ∈Z ,1 ≤ i ≤ k }. 如果y 0是集合A 中最小的正数,则y 0 = (a 1, a 2, , a k ).

高中数学平面向量公式(精选课件)

高中数学平面向量公式1、向量的的数量积 定义:已知两个非零向量a,b。作OA=a,OB=b,则角AOB称作向量a和向量b的夹角,记作〈a,b〉并规定0≤

2、向量的数量积不满足消去律,即:由a?b=a? c (a≠0),推不出 b=c。 3、|a?b|≠|a|?|b| 4、由 |a|=|b| ,推不出a=b或a=-b。 2、向量的向量积 定义:两个向量a和b的向量积(外积、叉积)是一个向量,记作a×b。若a、b不共线,则a×b的模是:∣a×b ∣=|a|?|b|?sin〈a,b>;a×b的方向是:垂直于a和b,且a、b和a×b按这个次序构成右手系.若a、b共线,则a×b=0。...文档交流仅供参考... 向量的向量积性质: ∣a×b∣是以a和b为边的平行四边形面积. a×a=0。 a‖b〈=〉a×b=0。 向量的向量积运算律 a×b=-b×a; (λa)×b=λ(a×b)=a×(λb); (a+b)×c=a×c+b×c。 注:向量没有除法,“向量AB/向量CD”是没有意义的. 3、向量的三角形不等式 1、∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣;

高中数学平面向量doc

专题讲座 高中数学“平面向量” 一、整体把握“平面向量”教学内容 (一)平面向量知识结构图 (二)重点难点分析

本专题内容包括:平面向量的概念、运算及应用. 课标要求: 平面向量(约12课时) (1)平面向量的实际背景及基本概念 通过力和力的分析等实例,了解向量的实际背景,理解平面向量和向量相等的含义,理解向量的几何表示。(2)向量的线性运算 ①通过实例,掌握向量加、减法的运算,并理解其几何意义。 ②通过实例,掌握向量数乘的运算,并理解其几何意义,以及两个向量共线的含义。 ③了解向量的线性运算性质及其几何意义。 (3)平面向量的基本定理及坐标表示 ①了解平面向量的基本定理及其意义。 ②掌握平面向量的正交分解及其坐标表示。 ③会用坐标表示平面向量的加、减与数乘运算。 ④理解用坐标表示的平面向量共线的条件。 (4)平面向量的数量积

①通过物理中“功”等实例,理解平面向量数量积的含义及其物理意义。 ②体会平面向量的数量积与向量投影的关系。 ③掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算。 ④能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系。 (5)向量的应用 经历用向量方法解决某些简单的平面几何问题、力学问题与其他一些实际问题的过程,体会向量是一种处理几何问题、物理问题等的工具,发展运算能力和解决实际问题的能力。 依据课标要求,并结合前面的分析可知:新概念、新运算的定义,向量运算和向量运算的几何意义是本专题的重点,平面向量基本定理是坐标表示(几何代数化)的关键,也是本专题教学的难点。 二、“平面向量”教与学的策略 (一)在概念教学中,依据概念教学的方法,建构概念知识体系 本专题的教学中,向量、向量的运算等都是新定义的概念,如何让这些概念的出现自然轻松,还能让学生迅速把握住本质,达成理解?不妨遵循概念教学的方法。 比如说:“向量的概念”教学中,可从力、位移等实例引入,进行抽象概括,形成向量的概念。之后,提出“温度、功是不是向量?”这样的问题,通过比较,对向量的概念进行辨析,在此基础上,抓住向量的两个要点:大小、方向进行拓展,按如下表格整理,将向量概念精致化。 概念辨析:

高中数学竞赛标准讲义:第八章:平面向量

第八章 平面向量 一、基础知识 定义1 既有大小又有方向的量,称为向量。画图时用有向线段来表示,线段的长度表示向量的模。向量的符号用两个大写字母上面加箭头,或一个小写字母上面加箭头表示。书中用黑体表示向量,如a. |a|表示向量的模,模为零的向量称为零向量,规定零向量的方向是任意的。零向量和零不同,模为1的向量称为单位向量。 定义2 方向相同或相反的向量称为平行向量(或共线向量),规定零向量与任意一个非零向量平行和结合律。 定理1 向量的运算,加法满足平行四边形法规,减法满足三角形法则。加法和减法都满足交换律和结合律。 定理2 非零向量a, b 共线的充要条件是存在实数≠λ0,使得a=.b λ f 定理3 平面向量的基本定理,若平面内的向量a, b 不共线,则对同一平面内任意向是c ,存在唯一一对实数x, y ,使得c=xa+yb ,其中a, b 称为一组基底。 定义3 向量的坐标,在直角坐标系中,取与x 轴,y 轴方向相同的两个单位向量i, j 作为基底,任取一个向量c ,由定理3可知存在唯一一组实数x, y ,使得c=xi+yi ,则(x, y )叫做c 坐标。 定义 4 向量的数量积,若非零向量a, b 的夹角为θ,则a, b 的数量积记作a ·b=|a|·|b|cos θ=|a|·|b|cos,也称内积,其中|b|cos θ叫做b 在a 上的投影(注:投影可能为负值)。 定理4 平面向量的坐标运算:若a=(x 1, y 1), b=(x 2, y 2), 1.a+b=(x 1+x 2, y 1+y 2), a-b=(x 1-x 2, y 1-y 2), 2.λa=(λx 1, λy 1), a ·(b+c)=a ·b+a ·c , 3.a ·b=x 1x 2+y 1y 2, cos(a, b)=2222212 12 121y x y x y y x x +?++(a, b ≠0), 4. a//b ?x 1y 2=x 2y 1, a ⊥b ?x1x2+y 1y 2=0. 定义5 若点P 是直线P 1P 2上异于p 1,p 2的一点,则存在唯一实数λ,使21PP P P λ=,λ叫P 分21P P 所成的比,若O 为平面内任意一点,则λ λ++=121OP OP 。由此可得若P 1,P ,P 2的坐标分别为(x 1, y 1), (x, y), (x 2, y 2),则..1121212121y y y y x x x x y y y x x x --=--=??? ????++=++=λλλλλ 定义6 设F 是坐标平面内的一个图形,将F 上所有的点按照向量a=(h, k)的方向,平移|a|=22k h +个单位得到图形'F ,这一过程叫做平移。设p(x, y)是F 上任意一点,平移到'F 上对应的点为)','('y x p ,则???+=+=k y y h x x ''称为平移公式。 定理5 对于任意向量a=(x 1, y 1), b=(x 2, y 2), |a ·b|≤|a|·|b|,并且|a+b|≤|a|+|b|. 【证明】 因为|a|2·|b|2-|a ·b|2=))((22222121y x y x ++-(x 1x 2+y 1y 2)2=(x 1y 2-x 2y 1)2≥0,又 |a ·b|≥0, |a|·|b|≥0, 所以|a|·|b|≥|a ·b|. 由向量的三角形法则及直线段最短定理可得|a+b|≤|a|+|b|. 注:本定理的两个结论均可推广。1)对n 维向量,a=(x 1, x 2,…,x n ),b=(y 1, y 2, …, y n ),同 样有|a ·b|≤|a|·|b|,化简即为柯西不等式:≥++++++))((2222122221n n y y y x x x ΛΛ (x 1y 1+x 2y 2+…+x n y n )2≥0,又|a ·b|≥0, |a|·|b|≥0,

高中数学竞赛_数列【讲义】

第五章 数列 一、基础知识 定义1 数列,按顺序给出的一列数,例如1,2,3,…,n ,…. 数列分有穷数列和无穷数列两种,数列{a n }的一般形式通常记作a 1, a 2, a 3,…,a n 或a 1, a 2, a 3,…,a n …。其中a 1叫做数列的首项,a n 是关于n 的具体表达式,称为数列的通项。 定理1 若S n 表示{a n }的前n 项和,则S 1=a 1, 当n >1时,a n =S n -S n -1. 定义2 等差数列,如果对任意的正整数n ,都有a n +1-a n =d (常数),则{a n }称为等差数列,d 叫做公差。若三个数a , b , c 成等差数列,即2b =a +c ,则称b 为a 和c 的等差中项,若公差为d, 则a =b -d, c =b +d. 定理2 等差数列的性质:1)通项公式a n =a 1+(n -1)d ;2)前n 项和公式: S n =d n n na a a n n 2 )1(2)(11-+=+;3)a n -a m =(n -m)d ,其中n , m 为正整数;4)若n +m=p +q ,则a n +a m =a p +a q ;5)对任意正整数p , q ,恒有a p -a q =(p -q )(a 2-a 1);6)若A ,B 至少有一个不为零,则{a n }是等差数列的充要条件是S n =An 2+Bn . 定义3 等比数列,若对任意的正整数n ,都有 q a a n n =+1,则{a n }称为等比数列,q 叫做公比。 定理3 等比数列的性质:1)a n =a 1q n -1 ;2)前n 项和S n ,当q ≠1时,S n =q q a n --1)1(1;当q =1时,S n =na 1;3)如果a , b , c 成等比数列,即b 2=ac (b ≠0),则b 叫做a , c 的等比中项;4)若m+n =p +q ,则a m a n =a p a q 。 定义4 极限,给定数列{a n }和实数A ,若对任意的ε>0,存在M ,对任意的n >M(n ∈N ),都有|a n -A |<ε,则称A 为n →+∞时数列{a n }的极限,记作.lim A a n n =∞ → 定义5 无穷递缩等比数列,若等比数列{a n }的公比q 满足|q |<1,则称之为无穷递增等比数列,其前n 项和S n 的极限(即其所有项的和)为q a -11(由极限的定义可得)。 定理3 第一数学归纳法:给定命题p (n ),若:(1)p (n 0)成立;(2)当p (n )时n =k 成立时能推出p (n )对n =k +1成立,则由(1),(2)可得命题p (n )对一切自然数n ≥n 0成立。 竞赛常用定理 定理4 第二数学归纳法:给定命题p (n ),若:(1)p (n 0)成立;(2)当p (n )对一切n ≤k 的自然数n 都成立时(k ≥n 0)可推出p (k +1)成立,则由(1),(2)可得命题p (n )对一切自然数n ≥n 0成立。 定理5 对于齐次二阶线性递归数列x n =ax n -1+bx n -2,设它的特征方程x 2=ax +b 的两个根为α,β:(1)若α≠β,则x n =c 1a n -1+c 2βn -1,其中c 1, c 2由初始条件x 1, x 2的值确定;(2)若α=β,则x n =(c 1n +c 2) αn -1,其中c 1, c 2的值由x 1, x 2的值确定。 二、方法与例题 1.不完全归纳法。 这种方法是从特殊情况出发去总结更一般的规律,当然结论未必都是正确的,但却是人类探索未知世界的普遍方式。通常解题方式为:特殊→猜想→数学归纳法证明。 例1 试给出以下几个数列的通项(不要求证明);1)0,3,8,15,24,35,…;2)1,5,19,65,…;3)-1,0,3,8,15,…。 【解】1)a n =n 2-1;2)a n =3n -2n ;3)a n =n 2-2n . 例2 已知数列{a n }满足a 1= 21,a 1+a 2+…+a n =n 2a n , n ≥1,求通项a n . 【解】 因为a 1= 2 1,又a 1+a 2=22·a 2,

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第一部分:平面向量的概念及线性运算 一.基础知识自主学习 1.向量的有关概念 名称定义备注 向量既有又有的量;向量的大小叫做向量 平面向量是自由向量的(或称) 零向量长度为的向量;其方向是任意的记作 0 单位向量长度等于的非零向量 a 的单位向量为± a 向量|a| 平行向量方向或的非零向量 0 与任一向量或共线共线向量的非零向量又叫做共线向量 相等向量长度且方向的向量两向量只有相等或不等,不能比 较大小 相反向量长度且方向的向量0 的相反向量为 0 2.向量的线性运算 向量运算定义法则 (或几何 运算律意义 ) 加法求两个向量和的运算 求 a 与 b 的相反向量- b 减法的和的运算叫做 a 与 b 的差 (1)交换律: a+ b= b+ a. (2)结合律: (a+ b)+ c= a+ (b+c). a- b= a+ (- b) 法则 求实数λ与向量 a 的积的(1)|λa|= |λ||a|. ;λ(μa)=λμa; 数乘 (2)当λ>0 时,λa 的方向与 a 的方向 运算当λ<0 时,λa 的方向与 a 的方向;当λ (λ+μ)a=λa+μa; =0 时,λa= 0. λ(a+ b)=λa+λb. 3.共线向量定理 向量 a(a≠0)与 b 共线的条件是存在唯一一个实数λ,使得 b=λa. 二.难点正本疑点清源 1.向量的两要素 向量具有大小和方向两个要素.用有向线段表示向量时,与有向线段起点的位置没有关系.同向且等长的有向线段都表示同一向量.或者说长度相等、方向相同的向量是相等的.向量只有相等或不等,而没有谁大谁小之说, 即向量不能比较大小. 2.向量平行与直线平行的区别 向量平行包括向量共线 (或重合 )的情况,而直线平行不包括共线的情况.因而要利用向量平行证明向量所在直线平行,必须说明这两条直线不重合.

高中数学平面向量习题及答案

第二章 平面向量 一、选择题 1.在△ABC 中,AB =AC ,D ,E 分别是AB ,AC 的中点,则( ). A .AB 与AC 共线 B .DE 与CB 共线 C .与相等 D .与相等 2.下列命题正确的是( ). A .向量与是两平行向量 B .若a ,b 都是单位向量,则a =b C .若=,则A ,B ,C , D 四点构成平行四边形 D .两向量相等的充要条件是它们的始点、终点相同 3.平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点A (3,1),B (-1,3),若点C 满足=α OA +β OB ,其中 α,β∈R ,且α+β=1,则点C 的轨迹方程为( ). A .3x +2y -11=0 B .(x -1)2+(y -1)2=5 C .2x -y =0 D .x +2y -5=0 4.已知a 、b 是非零向量且满足(a -2b )⊥a ,(b -2a )⊥b ,则a 与b 的夹角是( ). A . 6 π B . 3 π C . 23 π D . 56 π 5.已知四边形ABCD 是菱形,点P 在对角线AC 上(不包括端点A ,C ),则=( ). A .λ(+),λ∈(0,1) B .λ(+),λ∈(0,22 ) C .λ(-),λ∈(0,1) D .λ(-),λ∈(0, 2 2) 6.△ABC 中,D ,E ,F 分别是AB ,BC ,AC 的中点,则=( ). A .+ B .- C .+ D .+ 7.若平面向量a 与b 的夹角为60°,|b |=4,(a +2b )·(a -3b )=-72,则向量a 的模为( ). (第1题)

(完整版)高中数学平面向量讲义

专题六 平面向量 一. 基本知识 【1】 向量的基本概念与基本运算 (1)向量的基本概念: ①向量:既有大小又有方向的量 向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小. ②零向量:长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,0 与任意向量平行 ③单位向量:模为1个单位长度的向量 ④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量 ⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量 (2)向量的加法:设,AB a BC b u u u r u u u r r r ,则a +b r =AB BC u u u r u u u r =AC u u u r ①a a a 00;②向量加法满足交换律与结合律; AB BC CD PQ QR AR u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r L ,但这时必须“首尾相连”. (3)向量的减法: ① 相反向量:与a 长度相等、方向相反的向量,叫做a 的相反向量 ②向量减法:向量a 加上b 的相反向量叫做a 与b 的差, ③作图法:b a 可以表示为从b 的终点指向a 的终点的向量(a 、b 有共同起点) (4)实数与向量的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa ,它的长度与方向规定如下: (Ⅰ)a a ; (Ⅱ)当0 时,λa 的方向与a 的方向相同;当0 时,λ a 的方向与a 的方向相反;当0 时,0 a ,方向是任意的 (5)两个向量共线定理:向量b 与非零向量a 共线 有且只有一个实数 ,使得b =a (6)平面向量的基本定理:如果21,e e 是一个平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数21, 使:2211e e a ,其中不共线的向量21,e e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底 【2】平面向量的坐标表示

高中数学竞赛标准教材讲义函数教案

第三章 函数 一、基础知识 定义1 映射,对于任意两个集合A ,B ,依对应法则f ,若对A 中的任意一个元素x ,在B 中都有唯一一个元素与之对应,则称f : A →B 为一个映射. 定义2 单射,若f : A →B 是一个映射且对任意x , y ∈A , x ≠y , 都有f (x )≠f (y )则称之为单射. 定义3 满射,若f : A →B 是映射且对任意y ∈B ,都有一个x ∈A 使得f (x )=y ,则称f : A →B 是A 到B 上的满射. 定义4 一一映射,若f : A →B 既是单射又是满射,则叫做一一映射,只有一一映射存在逆 映射,即从B 到A 由相反的对应法则f -1构成的映射,记作f -1 : A →B . 定义5 函数,映射f : A →B 中,若A ,B 都是非空数集,则这个映射为函数.A 称为它的定义域,若x ∈A , y ∈B ,且f (x )=y (即x 对应B 中的y 则y 叫做x 的象,x 叫y 的原象.集合{f (x )|x ∈A }叫函数的值域.通常函数由解析式给出,此时函数定义域就是使解析式有意义的未知数的取值范围,如函数y =3x -1的定义域为{x |x ≥0,x ∈R}. 定义6 反函数,若函数f : A →B (通常记作y =f (x ))是一一映射,则它的逆映射f -1 : A →B 叫原函数的反函数,通常写作y =f -1(x ). 这里求反函数的过程是:在解析式y =f (x )中反解x 得x =f -1(y ),然后将x , y 互换得y =f -1(x ),最后指出反函数的定义域即原函数的值域.例如:函数y = x -11的反函数是y =1-x 1 (x ≠0). 定理1 互为反函数的两个函数的图象关于直线y =x 对称. 定理2 在定义域上为增(减)函数的函数,其反函数必为增(减)函数. 定义7 函数的性质. (1)单调性:设函数f (x )在区间I 上满足对任意的x 1, x 2∈I 并且x 1< x 2,总有 f (x 1)f (x 2)),则称f (x )在区间I 上是增(减)函数,区间I 称为单调增(减)区间. (2)奇偶性:设函数y =f (x )的定义域为D ,且D 是关于原点对称的数集,若对于任意的x ∈D ,都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )是奇函数;若对任意的x ∈D ,都有f (-x )=f (x ),则称f (x )是偶函数.奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称. (3)周期性:对于函数f (x ),如果存在一个不为零的常数T ,使得当x 取定义域内每一个数时,f (x +T )=f (x )总成立,则称f (x )为周期函数,T 称为这个函数的周期,如果周期中存在最小的正数T 0,则这个正数叫做函数f (x )的最小正周期. 定义8 如果实数a a }记作开区间(a , +∞集合{x |x ≤a }记作半开半闭区间(-∞,a ]. 定义9 函数的图象,点集{(x ,y )|y =f (x ), x ∈D}称为函数y =f (x )的图象,其中D 为f (x )的定义域.通过画图不难得出函数y =f (x )的图象与其他函数图象之间的关系(a ,b >0);(1)向右平移a 个单位得到y =f (x -a )的图象;(2)向左平移a 个单位得到y =f (x +a )的图象;(3)向下平移b 个单位得到y =f (x )-b 的图象;(4)与函数y =f (-x )的图象关于y 轴对 称;(5)与函数y =-f (-x )的图象关于原点成中心对称;(6)与函数y =f -1 (x )的图象关于直线y =x 对称;(7)与函数y =-f (x )的图象关于x 轴对称. 定理3 复合函数y =f [g (x )]的单调性,记住四个字:“同增异减”.例如y = x -21 , u=2-x 在(-∞,2)上是减函数,y = u 1在(0,+∞)上是减函数,所以y =x -21在(-∞,2)上是增函数. 注:复合函数单调性的判断方法为同增异减.这里不做严格论证,求导之后是显然的. 二、方法与例题

高三数学复习微专题之平面向量篇矩形大法教师

一、 知识清单 1. 极化恒等式:如图,+=AD AB AC 2 ① -=CB A B A C ②,则: ①2 +②2 得:AC AD BC AB +=+242 2 22 ;①2-②2 得:AC AD BC AB ?=-4422 推广:AC AB AC BC AB AB AC cosA ?=?=?+-2 222 速记方法:?==-+-a b a b a b 4()()22,=++=+-a b a b a b 2 ()()2222 2. 矩形大法:如图,由极化恒等式可得 +=+PO BD 2PD PB 42 2 22①+=+PO AC 2 PA PC 422 22 ② 因为BD=AC ,所以PD PB PA PC +=+2222, 速记方法:矩形外一点到矩形对角顶点的平方和相等。 推广1:若ABCD 为平行四边形,则有PA PC PD PB =+-+-AC 2 )(BD 2 2 2 2 22 =-?= -AC AM BC 4 422 =4 1 0,且对于边AB 上任一点P ,恒有?≥?PB PC P B PC 00 。则( ) A.∠=ABC 90 B. ∠=BAC 90 C.=AB AC D. =AC BC 解析:D 为BC 中点,由极化恒等式有:?=-PC PD BC 4 PB 422 则当PD 最小时,PB ????? ?PC ????? 最小, 所以过D 作AB 垂线,垂足即为P 0,作AB 中点E ,则CE ⊥AB ,即AC=BC 。 3. 已知向量a b e ,,是平面向量,e 是单位向量. ?-++===b e a b a b a ()12,3,0,求-a b 的范围? 解析:由?-++=b e a b a ()10,得-?-=e b e a ()()0 如图,===OA a OB b OE e ,, ,构造矩形ACBE ,由矩形大法有 +=+OE OC OA OB 222 2,则=OC ==∈-+=-+-AB CE OC OE OC OE a b [,] [2 3 1,231] 高三数学复习微专题之平面向量篇 第三讲:极化恒等式与矩形大法 解析:由极化恒等式有:AB 16推广2:若P 为平面外一点,上述性质仍成立。二、典型例题1.(2019浙江模拟卷)在?ABC 中,M 是BC 的中点,AM =3,BC =10,则A B A ? C =_________. 2.(2019山东模拟)在?ABC 中,P 0是边AB 上一定点,满足P B AB

高一 平面向量讲义

平面向量讲义 §2、1 平面向量得实际背景及基本概念 1.向量:既有________,又有________得量叫向量. 2.向量得几何表示:以A 为起点,B 为终点得向量记作________. 3.向量得有关概念: (1)零向量:长度为__________得向量叫做零向量,记作______. (2)单位向量:长度为______得向量叫做单位向量. (3)相等向量:__________且__________得向量叫做相等向量. (4)平行向量(共线向量):方向__________得________向量叫做平行向量,也叫共线向量. ①记法:向量a 平行于b ,记作________. ②规定:零向量与__________平行. 考点一 向量得有关概念 例1 判断下列命题就是否正确,并说明理由. ①若a ≠b ,则a 一定不与b 共线;②若AB →=DC → ,则A 、B 、C 、D 四点就是平行四边形得四个顶 点;③在平行四边形ABCD 中,一定有AB →=DC → ;④若向量a 与任一向量b 平行,则a =0;⑤若a =b ,b =c ,则a =c ;⑥若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c 、 变式训练1 判断下列命题就是否正确,并说明理由. (1)若向量a 与b 同向,且|a |>|b |,则a>b ; (2)若向量|a |=|b |,则a 与b 得长度相等且方向相同或相反; (3)对于任意|a |=|b |,且a 与b 得方向相同,则a =b ; (4)向量a 与向量b 平行,则向量a 与b 方向相同或相反. 考点二 向量得表示方法 例2 一辆汽车从A 点出发向西行驶了100 km 到达B 点,然后又改变方向向西偏北50°走了200 km 到达C 点,最后又改变方向,向东行驶了100 km 到达D 点. (1)作出向量AB →、BC →、CD →; (2)求|AD → |、 考点三 相等向量与共线向量 例3 如图所示,O 就是正六边形ABCDEF 得中心,且OA →=a ,OB →=b ,OC → =c 、 (1)与a 得模相等得向量有多少个? (2)与a 得长度相等,方向相反得向量有哪些? (3)与a 共线得向量有哪些? (4)请一一列出与a ,b ,c 相等得向量. §2、2 平面向量得线性运算 1.向量得加法法则 (1)三角形法则 如图所示,已知非零向量a ,b ,在平面内任取一点A ,作AB →=a ,BC → =b ,则向量________叫做a 与b 得与(或与向量),记作__________,即a +b =AB →+BC → =________、上述求两个向量与得作图法则,叫做向量求与得三角形法则. 对于零向量与任一向量a 得与有a +0=________+______=______、 (2)平行四边形法则

(完整版)高中数学平面向量专题训练

高中数学平面向量专题训练 一、选择题: 1、若向量方程23(2)0x x a --=r r r r ,则向量x r 等于 A 、65 a r B 、6a -r C 、6a r D 、65 a -r 2、两列火车从同一站台沿相反方向开去,走了相同的路程,设两列火车的位移向量分别为a r 和b r ,那么下列命题中错误的一个是 A 、a r 与b r 为平行向量 B 、a r 与b r 为模相等的向量 C 、a r 与b r 为共线向量 D 、a r 与b r 为相等的向量 3、AB BC AD +-=u u u r u u u r u u u r A 、AD u u u r B 、CD uuu r C 、DB u u u r D 、DC u u u r 4、下列各组的两个向量,平行的是 A 、(2,3)a =-r ,(4,6)b =r B 、(1,2)a =-r ,(7,14)b =r C 、(2,3)a =r ,(3,2)b =r D 、(3,2)a =-r ,(6,4)b =-r 5、若P 分AB u u u r 所成的比为4 3 ,则A 分BP u u u r 所成的比为 A 、7 3 - B 、3 7 - C 、73 D 、 3 7 6、已知(6,0)a =r ,(5,5)b =-r ,则a r 与b r 的夹角为 A 、045 B 、060 C 、0135 D 、0120 7、已知i r ,j r 都是单位向量,则下列结论正确的是 A 、1i j ?=r r B 、22 i j =r r C 、i r ∥j i j ?=r r r D 、0i j ?=r r 8、如图,在四边形ABCD 中,设AB a =u u u r r ,AD b =u u u r r , BC c =u u u r r ,则DC =u u u r A 、a b c -+r r r B 、()b a c -+r r r C 、a b c ++r r r D 、b a c -+r r r 9、点),0(m A )0(≠m ,按向量a r 平移后的对应点的坐标是)0,(m ,则向量a r 是 C B A D

高一数学平面向量知识点及典型例题解析

高一数学 第八章 平面向量 第一讲 向量的概念与线性运算 一.【要点精讲】 1.向量的概念 ①向量:既有大小又有方向的量。几何表示法AB u u u r ,a ;坐标表示法),(y x j y i x a 。 向量的模(长度),记作|AB u u u r |.即向量的大小,记作|a |。向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小. ②零向量:长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,规定0r 平行于任何向量。(与0的区别) ③单位向量| a |=1。④平行向量(共线向量)方向相同或相反的非零向量,记作a ∥b ⑤相等向量记为b a 。大小相等,方向相同 ),(),(2211y x y x 2121y y x x 2.向量的运算(1)向量加法:求两个向量和的运算叫做向量的加法.如图,已知向量a ,b ,在平面内任 取一点A ,作AB u u u r a ,BC u u u r b ,则向量AC 叫做a 与b 的和,记作a+b ,即 a+b AB BC AC u u u r u u u r u u u r 特殊情况: a b a b a+b b a a+b (1) 平行四边形法则三角形法则C B D C B A A 向量加法的三角形法则可推广至多个向量相加: AB BC CD PQ QR AR u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r L ,但这时必须“首尾相连”。②向量减法: 同一个图中画出 a b a b r r r r 、 要点:向量加法的“三角形法则”与“平行四边形法则”(1)用平行四边形法则时,两个已知向量是要共始点的,和向量是始点与已知向量的始点重合的那条对角线,而差向量是另一条对角线,方向是从减向量指向被减向量。(2) 三角形法则的特点是“首尾相接”,由第一个向量的起点指向最后一个向量的终点的有向线段就表示这些向量的和;差向量是从减向量的终点指向被减向量的终点.(3)实数与向量的积 3.两个向量共线定理:向量b 与非零向量a 共线 有且只有一个实数 ,使得b =a 。 二.【典例解 析】 题型一: 向量及与向量相关的基本概念概念 例1判断下列各命题是否正确 (1)零向量没有方向 (2)b a 则, (3)单位向量都相等 (4) 向量就是有向线段

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