平面向量的概念及线性运算八
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平面向量的概念及线性运算【考点梳理】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长度(或模).(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.平行向量又叫共线向量.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.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三角形法则平行四边形法则(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的差三角形法则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的方向相同;当λ<0时,λa的方向与a的方向相λ(μa)=λμa;(λ+μ)a=λa+μa;λ(a+b)=λa+λb3.共线向量定理向量a (a ≠0)与b 共线的充要条件是存在唯一一个实数λ,使得b =λa . 【考点突破】考点一、平面向量的有关概念【例1】给出下列四个命题: 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 . 其中正确命题的序号是( )A .②③B .①②C .③④D .②④ [答案] A[解析] ①不正确.两个向量的长度相等,但它们的方向不一定相同.②正确.∵AB →=DC →,∴|AB →|=|DC →|且AB →∥DC →,又A ,B ,C ,D 是不共线的四点,∴四边形ABCD 为平行四边形;反之,若四边形ABCD 为平行四边形,则|AB →|=|DC →|,AB →∥DC →且AB →,DC →方向相同,因此AB →=DC →.③正确.∵a =b ,∴a ,b 的长度相等且方向相同,又b =c ,∴b ,c 的长度相等且方向相同,∴a ,c 的长度相等且方向相同,故a =c .④不正确.当a ∥b 且方向相反时,即使|a |=|b |,也不能得到a =b ,故|a |=|b |且a ∥b 不是a =b 的充要条件,而是必要不充分条件.综上所述,正确命题的序号是②③. 【类题通法】1.相等向量具有传递性,非零向量的平行也具有传递性.2.共线向量即为平行向量,它们均与起点无关.3.向量可以平移,平移后的向量与原向量是相等向量.解题时,不要把它与函数图象的移动混为一谈.4.非零向量a 与a |a |的关系:a|a |是与a 同方向的单位向量. 【对点训练】 给出下列六个命题:①若|a |=|b |,则a =b 或a =-b ; ②若AB →=DC →,则ABCD 为平行四边形; ③若a 与b 同向,且|a |>|b |,则a >b ; ④λ,μ为实数,若λa =μb ,则a 与b 共线; ⑤λa =0(λ为实数),则λ必为零;⑥a ,b 为非零向量,a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b . 其中假命题的序号为________. [答案] ①②③④⑤⑥[解析] ①不正确.|a |=|b |.但a ,b 的方向不确定,故a ,b 不一定是相等或相反向量;②不正确.因为AB →=DC →,A ,B ,C ,D 可能在同一直线上,所以ABCD 不一定是四边形.③不正确.两向量不能比较大小.④不正确.当λ=μ=0时,a 与b 可以为任意向量,满足λa =μb ,但a 与b 不一定共线.⑤不正确.当λ=1,a =0时,λa =0.⑥不正确.对于非零向量a ,b ,a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ,b 同向.考点二、平面向量的线性运算【例2】(1) 设D 为△ABC 所在平面内一点,AD →=-13AB →+43AC →,若BC →=λDC →(λ∈R ),则λ=( )A .2B .3C .-2D .-3(2)在△ABC 中,点M ,N 满足AM →=2MC →,BN →=NC →.若MN →=xAB →+yAC →,则x =________;y =________.[答案] (1)D (2)12 -16[解析] (1)由AD →=-13AB →+43AC →,可得3AD →=-AB →+4AC →,即4AD →-4AC →=AD →-AB →,则4CD →=BD →,即BD →=-4DC →,可得BD →+DC →=-3DC →,故BC →=-3DC →,则λ=-3.(2)由题中条件得,MN →=MC →+CN →=13AC →+12CB →=13AC →+12(AB →-AC →)=12AB →-16AC →=xAB →+yAC →,所以x =12,y =-16.【类题通法】1.解题的关键在于熟练地找出图形中的相等向量,并能熟练运用相反向量将加减法相互转化.2.用几个基本向量表示某个向量问题的基本技巧:(1)观察各向量的位置;(2)寻找相应的三角形或多边形;(3)运用法则找关系;(4)化简结果.【对点训练】1.已知D 为三角形ABC 边BC 的中点,点P 满足P A →+BP →+CP →=0,AP →=λPD →,则实数λ的值为________.[答案] -2[解析] 因为D 是BC 的中点,则AB →+AC →=2AD →.由P A →+BP →+CP →=0,得BA →=PC →. 又AP →=λPD →,所以点P 是以AB ,AC 为邻边的平行四边形的第四个顶点,因此AP →=AB →+AC →=2AD →=-2PD →,所以λ=-2.2.设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC .若DE →=λ1AB →+λ2AC →(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.[答案] 12[解析] DE →=DB →+BE →=12AB →+23BC →=12AB →+23(AC →-AB →)=-16AB →+23AC →,∵DE →=λ1AB →+λ2AC →,∴λ1=-16,λ2=23,因此λ1+λ2=12.考点三、共线向量定理的应用【例3】(1)已知向量AB →=a +3b ,BC →=5a +3b ,CD →=-3a +3b ,则( ) A .A ,B ,C 三点共线 B .A ,B ,D 三点共线 C .A ,C ,D 三点共线 D .B ,C ,D 三点共线(2)已知向量a ,b 不共线,且c =λa +b ,d =a +(2λ-1)b ,若c 与d 共线反向,则实数λ的值为( )A .1B .-12C .1或-12 D .-1或-12[答案] (1) B (2) B[解析] (1)∵BD →=BC →+CD →=2a +6b =2(a +3b )=2AB →, ∴BD →,AB →共线,又有公共点B , ∴A ,B ,D 三点共线.故选B.(2)由于c 与d 共线反向,则存在实数k 使 c =k d (k <0),于是λa +b =k [a +(2λ-1)b ]. 整理得λa +b =k a +(2λk -k )b .由于a ,b 不共线,所以有⎩⎨⎧λ=k ,2λk -k =1,整理得2λ2-λ-1=0,解得λ=1或λ=-12.又因为k <0,所以λ<0,故λ=-12.【类题通法】 共线向量定理的应用(1)证明向量共线:对于向量a ,b ,若存在实数λ,使a =λb ,则a 与b 共线. (2)证明三点共线:若存在实数λ,使AB →=λAC →,则A ,B ,C 三点共线. (3)求参数的值:利用共线向量定理及向量相等的条件列方程(组)求参数的值. 【对点训练】1.向量e 1,e 2不共线,AB →=3(e 1+e 2),CB →=e 2-e 1,CD →=2e 1+e 2,给出下列结论:①A ,B ,C 共线;②A ,B ,D 共线;③B ,C ,D 共线;④A ,C ,D 共线,其中所有正确结论的序号为________.[答案] ④[解析] 由AC →=AB →-CB →=4e 1+2e 2=2CD →,且AB →与CB →不共线,可得A ,C ,D 共线,且B 不在此直线上.2.设向量a ,b 不平行,向量λa +b 与a +2b 平行,则实数λ=________. [答案] 12[解析] ∵λa +b 与a +2b 平行,∴λa +b =t (a +2b ),即λa +b =t a +2t b ,∴⎩⎨⎧λ=t ,1=2t ,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=12,t =12.。
平面向量的线性运算平面向量是解决平面几何问题的重要工具。
平面向量之间可以进行线性运算,包括加减法、数量乘法和应用特殊运算规则的向量乘法。
本文将详细介绍平面向量的线性运算及其应用。
一、平面向量的基本概念在平面直角坐标系中,向量由两个有序实数对表示,分别表示向量在 x 轴和 y 轴上的分量。
设向量 a 的分量为 (a1, a2),则向量 a 可表示为 a = a1i + a2j,其中 i 和 j 分别是 x 轴和 y 轴的单位向量。
二、平面向量的加法设有两个平面向量 a = a1i + a2j, b = b1i + b2j,其和为 c = (a1 +b1)i + (a2 + b2)j。
向量的加法满足交换律、结合律和零向量的存在性。
三、平面向量的减法设有两个平面向量 a = a1i + a2j, b = b1i + b2j,其差为 c = (a1 - b1)i + (a2 - b2)j。
向量的减法也满足交换律和结合律。
四、平面向量的数量乘法设有平面向量 a = a1i + a2j,实数 k,k与向量 a 的数量积为 k * a =ka1i + ka2j。
数量乘法满足结合律、分配律和对数乘法的分布律等性质。
五、平面向量的线性运算应用1. 向量共线与平行若有两个非零向量 a 和 b,当且仅当存在实数 k,使得 a = kb,称向量 a 和 b 共线。
若向量 a 和 b 共线且方向相同或相反,则称向量 a 和b 平行。
2. 向量的线性组合设有向量组 a1, a2, ..., an,其中每个向量的形式为 ai = ai1i + ai2j。
对于任意给定的实数 k1, k2, ..., kn,向量 b = k1a1 + k2a2 + ... + knan 称为向量组 a1, a2, ..., an 的线性组合。
3. 向量的共面性若存在不全为零的实数 k1, k2, k3,使得 k1a1 + k2a2 + k3a3 = 0,称向量组 a1, a2, a3 共面。
平面向量的概念、线性运算及坐标运算【知识网络】【考点梳理】 考点一、向量的概念1.向量:既有大小又有方向的量.通常用有向线段AB u u u r表示,其中A 为起点,B 为终点. 向量AB u u u r的长度|AB |uuu r 又称为向量的模;长度为0的向量叫做零向量,长度为1的向量叫做单位向量.2.方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,规定零向量与任一向量平行. 平行向量可通过平移到同一条直线上,因此平行向量也叫共线向量. 3.长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.零向量与零向量相等.4. 与a r 长度相等,方向相反的向量叫做a r的相反向量,规定零向量的相反向量是零向量.要点诠释:①有向线段的起、终点决定向量的方向,AB u u u r 与BA u u u r表示不同方向的向量; ②有向线段的长度决定向量的大小,用|AB |uuu r 表示,|AB ||BA |=u u u r u u u r.③任意两个非零的相等向量可经过平移重合在一起,因此可用一个有向线段表示,而与起点无关. 考点二、向量的加法、减法 1.向量加法的平行四边形法则 平行四边形ABCD 中(如图),向量AD u u u r 与AB u u u r的和为AC uuu r ,记作:AD AB AC +=u u u r u u u r u u u r .(起点相同)平面向量平面向量的概念平面向量的坐标表示平面向量的基本定理平面向量的线性运算2.向量加法的三角形法则根据向量相等的定义有:AB DC =u u u r u u u r ,即在ΔADC 中,AD DC AC +=u u u r u u u r u u u r.首尾相连的两个向量的和是以第一个向量的起点指向第二个向量的终点.规定:零向量与向量AB u u u r 的和等于AB u u u r.3. 向量的减法向量AB u u u r 与向量BA u u u r 叫做相反向量.记作:AB BA =-u u u r u u u r . 则AB CD AB DC -=+u u u r u u u r u u u r u u u r .要点诠释:①关于两个向量的和应注意:两个向量的和仍是一个向量;使用三角形法则时要注意“首尾相连”;当两个向量共线时,三角形法则适用,而平行四边形法则不适用.②向量减法运算应注意:向量的减法实质是加法的逆运算,差仍为一个向量;用三角形法则作向量减法时,记住“连结两个向量的终点,箭头指向被减向量”. 要点三、实数与向量的积 1.定义:一般地,实数λ与向量r a 的积是一个向量,记作λra ,它的长与方向规定如下: (1)||||||λ=λ⋅r ra a ;(2)当λ>0时,λr a 的方向与r a 的方向相同;当λ<0时,λr a 的方向与r a 的方向相反; 当λ=0时,0λ=r r a ;2.运算律设λ,μ为实数,则(1)()()λμ=λμr ra a ; (2)()λ+μ=λ+μr r ra a a ; (3)()λ+=λ+λr r r ra b a b3.向量共线的充要条件已知向量r a 、r b 是两个非零共线向量,即//r r a b ,则r a 与rb 的方向相同或相反. 向量(0)≠r r ra a 与rb 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使=λr r b a .要点诠释:①向量数乘的特殊情况:当0λ=时,0λ=r r a ;当0=r r a 时,也有0λ=r ra ;实数和向量可以求积,但是不能求和、求差.②平面向量基本定理是建立向量坐标的基础,它保证了向量与坐标是一一对应的,在应用时,构成两个基地的向量是不共线的向量. 考点四、平面向量的坐标运算 1.平面向量的坐标表示选取直角坐标系的x 轴、y 轴上的单位向量i r ,j r为基底,由平面向量基本定理,该平面内任一向量r a 表示成x y =+r r ra i j 的形式,由于r a 与数对(x,y )是一一对应的,因此把(x,y )叫做向量r a 的坐标表示.2.平面向量的坐标运算已知11(x ,y )=r a ,22(x ,y )=rb ,则 (1)1212(x x ,y y )±=±±r ra b (2)11(x ,y )λ=λλra3.平行向量的坐标表示已知11(x ,y )=r a ,22(x ,y )=r b ,则1221//x y x y 0⇔-=r r a b (0→≠r b )要点诠释:①若11(x ,y )=r a ,22(x ,y )=r b ,则//r r a b 的充要条件不能表示成1122x yx y =,因为22x ,y 有可能等于0,所以应表示为1221x y x y 0-=;同时//r ra b 的充要条件也不能错记为1122x y x y 0-=,1212x x y y 0-=等.②若11(x ,y )=r a ,22(x ,y )=rb ,则//r r a b 的充要条件是=λr r b a ,这与1221x y x y 0-=在本质上是没有差异的,只是形式上不同. 【典型例题】类型一、平面向量的相关概念例1. 下列说法中正确的是① 非零向量r a 与非零向量r b 共线,向量r b 与非零向量r c 共线,则向量r a 与向量rc 共线;② 任意两个相等的非零向量的始点与终点是一平行四边形的四个顶点;③ 向量r a 与r b 不共线,则r a 与rb 所在直线的夹角为锐角;④ 零向量模为0,没有方向;⑤ 始点相同的两个非零向量不平行; ⑥ 两个向量相等,它们的长度就相等;⑦ 若非零向量AB u u u r 与CD uuur 是共线向量,则A 、B 、C 、D 四点共线。
【课题】7.1 平面向量的概念及线性运算【教学目标】知识目标:(1)了解向量、向量的相等、共线向量等概念; (2)掌握向量、向量的相等、共线向量等概念. 能力目标:通过这些内容的学习,培养学生的运算技能与熟悉思维能力.【教学重点】向量的线性运算.【教学难点】已知两个向量,求这两个向量的差向量以及非零向量平行的充要条件.【教学设计】从“不同方向的力作用于小车,产生运动的效果不同”的实际问题引入概念. 向量不同于数量,数量是只有大小的量,而向量既有大小、又有方向.教材中用有向线段来直观的表示向量,有向线段的长度叫做向量的模,有向线段的方向表示向量的方向.数量可以比较大小,而向量不能比较大小,记号“a >b ”没有意义,而“︱a ︱>︱b ︱”才是有意义的.教材通过生活实例,借助于位移来引入向量的加法运算.向量的加法有三角形法则与平行四边形法则.向量的减法是在负向量的基础上,通过向量的加法来定义的.即a -b =a +(-b ),它可以通过几何作图的方法得到,即a -b 可表示为从向量b 的终点指向向量a 的终点的向量.作向量减法时,必须将两个向量平移至同一起点.实数λ乘以非零向量a ,是数乘运算,其结果记作λa ,它是一个向量,其方向与向量a 相同,其模为a 的λ倍.由此得到λ⇔=a b a b ∥.对向量共线的充要条件,要特别注意“非零向量a 、b ”与“0λ≠ ”等条件.【教学备品】教学课件.【课时安排】2课时.(90分钟)【教学过程】过程行为行为意图间7.1 平面向量的概念及线性运算*创设情境兴趣导入如图7-1所示,用100N①的力,按照不同的方向拉一辆车,效果一样吗?图7-1 介绍播放课件引导分析了解观看课件思考自我分析从实例出发使学生自然的走向知识点3*动脑思考探索新知【新知识】在数学与物理学中,有两种量.只有大小,没有方向的量叫做数量(标量),例如质量、时间、温度、面积、密度等.既有大小,又有方向的量叫做向量(矢量),例如力、速度、位移等.平面上带有指向的线段(有向线段)叫做平面向量,线段的指向就是向量的方向,线段的长度表示向量的大小.如图7-2所示,有向线段的起点叫做平面向量的起点,有向线段的终点叫做平面向量的终点.以A为起点,B为终点的向量记作AB.也可以使用小写英文字母,印刷用黑体表示,记作a;手写时应在字母上面加箭头,记作a.图7-2向量的大小叫做向量的模.向量a,AB的模依次记作a,AB.模为零的向量叫做零向量.记作0,零向量的方向是不确定的.总结归纳仔细分析讲解关键词语思考理解记忆带领学生分析引导式启发学生得出结果10aABAB与MN,它们所在的直线平行,两个向量的方向相同;向量CD与PQ所在的直线平行,两个AB与MN,方向相同,模相等;平HG与TK,方向相反,模相等.我们所研究的向量只有大小与方向两个要素.的模相等并且方向相同时,称向量b.也就是说,向量可以在平面内任意平移,具有这种性质的向量叫做自由向量.AB = MN ,GH = -TK . ABCD 中(图7-5),O 为对角线交点DA 相等的向量; DC 的负向量;)找出与向量AB 平行的向量要结合平行四边形的性质进行分析.两个向量相等,它们必须是方向相同,模相等;两个向量互为负向量,它们必须是方向相反,模相等;两个平行向量的方向相同或相反.CB =DA ;BA =DC -,CD DC =-; BA //AB ,DC //AB ,CD //AB . 强化练习如图,∆ABC 中,D 、E 、F 分别是三边的中点,试写EF 相等的向量;AD 共线的向量OC 相等的向量;)OC 的负向量;OC 共线的向量.巡视指导A D E FAB DAC 叫做AB 与位BC 的和AC =AB +BC .AB =a , BC =b ,则向量AC 叫做向量+b ,即b =AB +BC =AC (求向量的和的运算叫做向量的加法.上述求向量的和的方三角形法则.可以看到:依照三角形法则进行向量abaAD=BC,AB+AD=AB+BC=AC这说明,在平行四边形AC所表示的向量就是AB与AD的和.这种求和向量加法的平行四边形法则.平行四边形法则不适用于共线向量,可以验证,向量的加法具有以下的性质:总结归纳AB表示船速,AC 为水流速度,由向量加法的平行四边形法则,AD 是船的实际航行速度,显然22AD AB AC=+=12又512tan =∠CAD ,利用计算器求得6723'≈︒1.即船的实际航行速度大小是流方向)的夹角约6723'︒.过程行为行为意图间图7-12 讲解说明思考求解62*运用知识强化练习练习7.1.21.如图,已知a,b,求a+b.2.填空(向量如图所示):(1)a+b =_____________ ,(2)b+c =_____________ ,(3)a+b+c =_____________ .3.计算:(1)AB+BC+CD;(2)OB+BC+CA.启发引导提问巡视指导思考了解动手求解可以交给学生自我发现归纳65*创设情境兴趣导入在进行数学运算的时候,减去一个数可以看作加上这个数的相反数.质疑引导分析思考参与分析引导启发学生思考66*动脑思考探索新知与数的运算相类似,可以将向量a与向量b的负向量的和定义为向量a与向量b的差.即总结归纳(图1-15)bbaa (1)(2)第1题图=OA,b OB,则OA OB OA OB OA BO BO OA BA-=+-+=+=.()=-=BA(7.OA OB观察图7-13可以得到:起点相同的两个向量a、b,b仍然是一个向量,叫做a与b的差向量,其起点是减的终点,终点是被减向量a的终点.OA=a,OB=b,连接BA为所求的差向量,即BA= a-b .【想一想】当a与b共线时,如何画出 b .*运用知识-=_______________AB AD过 程行为 行为 意图 间(2)BC BA -=______________, (3)OD OA -=______________.2.如图,在平行四边形ABCD 中,设AB = a ,AD = b ,试用a , b 表示向量AC 、BD 、DB .启发 引导 提问 巡视 指导 思考 了解 动手 求解可以 交给 学生 自我 发现 归纳72 *创设情境 兴趣导入观察图7-15可以看出,向量OC 与向量a 共线,并且OC =3a .图7−15质疑 引导 分析思考 参与 分析引导启发学生思考74 *动脑思考 探索新知一般地,实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa ,它的模为||||||a a λ=λ (7.3) 若||λ≠a 0,则当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同,当λ<0时,λa 的方向与a 的方向相反.由上面定义可以得到,对于非零向量a 、b ,当0λ≠时,有 λ⇔=a b a b ∥ (7.4)一般地,有 0a = 0,λ0 = 0 .数与向量的乘法运算叫做向量的数乘运算,容易验证,对总结 归纳思考 归纳带领 学生 分析a a aaOAB C过 程行为 行为 意图 间于任意向量a , b 及任意实数λμ、,向量数乘运算满足如下的法则:()()111=-=-a a a a , ;()()()()2a a a λμλμμλ== ;()()3a a a λμλμ+=+ ;()()a b a b λλλ+=+4 . 【做一做】请画出图形来,分别验证这些法则.向量加法及数乘运算在形式上与实数的有关运算规律相类似,因此,实数运算中的去括号、移项、合并同类项等变形,可直接应用于向量的运算中.但是,要注意向量的运算与数的运算的意义是不同的.仔细 分析 讲解 关键 词语理解 记忆 理解 记忆引导 启发 学生 得出 结论78 *巩固知识 典型例题例6 在平行四边形ABCD 中,O 为两对角线交点如图7-16,AB =a ,AD =b ,试用a , b 表示向量AO 、OD .分析 因为12AO AC =,12OD BD =,所以需要首先分别求出向量AC 与BD .解 AC+b ,BD =b −a ,=a 因为O 分别为AC ,BD 的中点,所以1122==AO AC (a +b )=12a +12b ,强调 含义 说明思考 求解 领会注意 观察 学生 是否 理解 知识 点图7-16OD=12BD=12(a+12b和−12a+12AO、OD可以用向量λa+μb叫做a, b的一个.如果l =λa+μb向量的加法、减法、数乘运算都叫做OA,使OA=12(向量、向量的模、向量相等是如何定义的?向量的大小叫做向量的AB的模依次记作AB.a与向量的模相等并且方向相同时,称向量相等,记作*归纳小结本次课学了哪些内容?重点和难点各是什么?过程AB+BC+CD;(OB+BC+CA.活动探究读书部分:教材书面作业:教材习题7.A组(必做);7.1 B 【教师教学后记】。
例1解:A解决平面向量概念问题的关注点:(1)相等向量具有传递性,非零向量的平行也具有传递性.(2)共线向量即平行向量,它们均与起点无关.(3)向量可以平移,平移后的向量与原向量是相等向量.解题时,不要把它与函数图象移动混为一谈.(4)非零向量a 与||a a 的关系:||a a 是与a 同向的单位向量. 例2解:(1)C ; (2)D ;(3)B .例3解:如图所示,过C 点作AB 的垂线,垂足为D .依题意可知:AB =“向东走4km ”,BC =“向东偏北60︒走4km ”,则AC AB BC =+.在Rt ACD ∆中,3sin 60423DC BC =︒== 1cos60422BD BC =︒=⨯=, 所以()()()22422343AC km =++.由AB =BC 可知,AC 与AB 的夹角是30︒.所以AC 表示沿东偏北30︒方向走3km .平面向量的线性运算方法:(1)不含图形的情况:可直接运用相应运算法则求解. (2)含图形的情况:将它们转化到三角形或平行四边形中,充分利用相等向量、相反向量、三角形的中位线等性质,把未知向量用已知向量表示出来求解.例4解析:(1)延长AD 到G , 使AD =12AG , 连结BG 、CG ,得到▱ABGC ,所以AG =a +b ,AD =12AG =12(a +b ),AE =23AD =13(a +b ), AF =12AC =12b , BE =AE -AB =13(a +b )-a =13(b -2a ), BF =AF -AB =12b -a =12(b -2a ). (2)证明:由(1)可知BE =23BF , 因为有共同的点B 。
所以B 、E 、F 三点共线.向量共线定理应用: (1)证明三点共线问题,可用向量共线解决,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λ1,λ2,使λ1a +λ2b =0成立,若λ1a +λ2b =0,当且仅当λ1=λ2=0时成立,则向量a ,b 不共线.三、运用知识 强化练习1. 解:如图所示,ED C BA 11111()()22222=+=+=⨯++-EB ED DB AD CB AB AC AB AC 3144=-AB AC .故选A . 2. 解:(1)AC )(2)AB CA +=CA +AB =CB (3) PB AC BA ++=PB BA AC ++=PC(4) AB MB BO OM +++=AB +0=AB (5)AC AB BD CD -+-=BC +BD +DC =2BC(6) AB AD DC --=DB DC CB -=3. 解:(1)()21213232643233⎛⎫---=--=- ⎪⎝⎭a b a b a b a +b a +b(2)()()()523222*********a b b c c a a b b 6c +c a =a b c --++-=------4. 解: 1AB DC,AB DC 2=边与边平行且不等,AD BC =,腰AD 与腰BC 相等。
平面向量的线性运算1、相关概念:向量: 既有大小又有方向的量;向量的大小叫做向量的长度(或称模). (1)零向量:长度为 的向量;其方向是任意的,记作0性质:A 、零向量的相反向量是零向量;B 、零向量与任意向量都平行. (2)单位向量:规定长度为1的向量,非零向量a 的单位向量为a a(3)相等向量:长度 且方向 的向量,两向量只有相等或不等,不能比大小.(4)相反向量:方向相反,长度相等,0的相反向量为0 (5)共起点向量: (6)共终点向量:(7)共线向量(平行向量):方向相同或相反的非零向量又叫做共线向量,如果a (a ≠0)与b 共线,那么有且只有一个实数λ,使得b=λa 。
2、向量的加法:如图3,已知非零向量A.b ,在平面内任取一点A ,作=a ,=b ,则向量叫做a 与b 的和,记作a+b ,即a+b=+=。
3、向量加法的三角形法则:首尾相接:第二个向量要以第一个向量的终点为起点,然后由第一个向量的起点指向第二个向量的终点的向量即为和向量,如上图3。
(向量减法的三角形法则类似)4、向量加法的平行四边形法则:如图4,以同一点O 为起点的两个已知向量a 、b 为邻边作平行四边形,则以O 为起点的对角线就是a 与b 的和。
我们把这种作两个向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则。
(向量减法的平行四边形法则类似)BCOC5、向量的减法:6、实数与向量的积:实数λ与向量a的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作λa,它的长度与方向规定如下:(1)|λa|=|λ||a|;(2)当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;当λ<0时,λa的方向与a的方向相反。
实数与向量的积的运算律:设λ、μ为实数,那么(1)λ(μa)=(λμ)a;(2)(λ+μ)a=λa+μa;(3)λ(a+b)=λa+λb.7、向量的模:向量的长度8、向量的分解:(用到的知识点包括平行四边形法则和三角形法则,实数与向量的积,共线向量,模)例1.已知向量,和,求作:(1)向量分别在,方向上的分向量。