高中数学必修4平面向量知识点与典型例题总结(师)
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2、零向量:长度为0第二章平面向量1、向量定义:既有大小又有方向的量叫做向量,向量都可用同一平面内的有向线段表示.的向量叫零向量,记作0;零向量的方向是任意的.3、单位向量:长度等于1个单位长度的向量叫单位向量;与向量a 平行的单位向量:e =±a a ||4、平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量叫平行向量也叫共线向量,记作//ab ;规定0与任何向量平行.5、相等向量:长度相同且方向相同的向量叫相等向量,零向量与零向量相等.注意:任意两个相等的非零向量,都可以用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关。
6、向量加法运算:⑴三角形法则的特点:首尾相接⑵平行四边形法则的特点:起点相同baCBA -=A -AB =B a bC Cc高一数学必修4知识点梳理:平面向量⑶运算性质:①交换律:+=+a b b a ;②结合律:++=++a b c a b c ()();③+=+=a a a 00.⑷坐标运算:设=a x y ,11(),=b x y ,22(),则+=++a b x x y y ,1212)(. 7、向量减法运算:⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量. ⑵坐标运算:设=a x y ,11(),=b x y ,22(),则-=--a b x x y y ,1212)(.设A 、B 两点的坐标分别为x y ,11(),x y ,22(),则AB =--x x y y ,2121)(.8、向量数乘运算:⑴实数λ与向量a 的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作λa . ①=λλa a ;②当>λ0时,λa 的方向与a 的方向相同;当<λ0时,λa 的方向与a 的方向相反; 当=λ0时,=λa 0.⑵运算律:①=λμλμa a ()();②+=+λμλμa a a ();③+=+λλλa b a b (). ⑶坐标运算:设=a x y ,(),则==λλλλa x y x y ,,()().9、向量共线定理:向量≠a a 0()与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使=λb a . 设=a x y ,11(),=b x y ,22(),其中≠b 0,则当且仅当-=x y x y 01221时,向量a 、≠b b 0()共线.10、平面向量基本定理:如果e 1、e 2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a ,有且只有一对实数λ1、λ2,使=+λλa e e 1122.(不共线的向量e 1、e 2作为这一平面内所有向量的一组基底)11、分点坐标公式:设点P 是线段P P 12上的一点,P 1、P 2的坐标分别是x y ,11(),x y ,22(),当P P =PP λ12时,点P 的坐标是⎝⎭++ ⎪⎛⎫++λλλλx x y y 11,1212. 12、平面向量的数量积:⑴定义:≠≠≤≤⋅=θθa b a b a b cos 0,0,0180)(.零向量与任一向量的数量积为0. ⑵性质:设a 和b 都是非零向量,则①⊥⇔⋅=a b a b 0.②当a 与b 同向时,⋅=a b a b ;当a 与b 反向时,⋅=-a b a b ;⋅==a a a a 22或=⋅a a a .③⋅≤a b a b .⑶运算律:①⋅=⋅a b b a ;②⋅=⋅=⋅λλλa b a b a b ()()();③+⋅=⋅+⋅a b c a c b c ().⑷坐标运算:设两个非零向量=a x y ,11(),=b x y ,22(),则⋅=+a b x x y y 1212. 若=a x y ,(),则=+a x y 222,或=+a x y 22.设=a x y ,11(),=b x y ,22(),则⊥⇔+=a b x x y y 01212.设a 、b 都是非零向量,=a x y ,11(),=b x y ,22(),θ是a 与b 的夹角,则++==⋅+θx yx ya ba b x x y y cos 112222221212.第三章 三角恒等变形1、同角三角函数基本关系式(1)平方关系:αα=+221cos sin (2)商数关系:=tan sin cos ααα(3)倒数关系:αα=1cot tan=+sin tan tan 1222ααα ; =+co s 1t an 122αα注意: tan ,cos ,sin ααα 按照以上公式可以“知一求二”2、两角和与差的正弦、余弦、正切S +βα)(:=++sin cos cos sin )sin(βαβαβα S -βα)(:=--sin cos cos sin )sin(βαβαβα C +βα)(:a =+-sin sin cos cos )cos(βαβαβ C -βα)(:a =-+sin sin cos cos )cos(βαβαβ T +βα)(: =++-)tan(tan tan tan tan 1βαβαβαT -βα)(: =--+)tan(tan tan tan tan 1βαβαβα正切和公式:-⋅+=+βαβαβα)tan tan 1()tan(tan tan3、辅助角公式:222222cos sin sin cos b a x b x a a b a x b b a x +=++++⎛⎝⎫⎭⎪⎪ x b a x x b a +⋅+=⋅+⋅+=ϕϕϕ2222)sin cos cos (sin )sin((其中ϕ称为辅助角,ϕ的终边过点b a ),(,tan ϕ=b a)4、二倍角的正弦、余弦和正切公式: S 2α: =cos sin 22sin αααC 2α: -=sin cos 2cos 22ααααα-=-=221cos 2sin 21 T 2α: =-2tan tan 2tan 12ααα*二倍角公式的常用变形:①、=-αα|sin |22cos 1,=+αα|cos |22cos 1;②、=-αα1212|sin |2cos , =+αα1212|cos |2cos③-=+-=ααααα442221cos sin 21cos sin 2sin 2;=-442cos sin cos ααα;*降次公式:=cos sin 122sin ααα ααα=-+-=2sin 2cos 12122cos 12 ααα=++=2cos 2cos 12122cos 125、*半角的正弦、余弦和正切公式:±=-ααsin2cos 12 ; ±=+ααcos 2cos 12, ±=-+tan2cos 1cos 1ααα=-=+cos 1sin sin cos 1αααα6、同角三角函数的常见变形:(活用“1”)① -=cos 1sin 22αα; -±=cos 1sin 2αα;-=sin 1cos 22αα; -±=sin 1cos 2αα; ②=++=22cot tan sin cos cos sin 22sin θθθθθθθ,αααααααθθ2cot 22sin 2cos 2cos sin sin cos tan cot 22==-=-③ααααα2sin 1cos sin 21)cos (sin 2±=±=±; |cos sin |2sin 1ααα±=± 7、补充公式:*①万能公式2tan12tan2sin 2ααα+=; 2t a n12t a n1c o s 22ααα+-=; 2t a n12t a n2t a n 2ααα-=*②积化和差公式)]sin()[sin(21cos sin βαβαβα-++=)]sin()[sin(21sin cos βαβαβα--+=)]cos()[cos(21cos cos βαβαβα-++=)]cos()[cos(21sin sin βαβαβα--+-=*③和差化积公式2cos 2sin 2sin sin βαβαβα-+=+; 2sin2cos 2sin sin βαβαβα-+=- 2co s 2co s 2co s co s βαβαβα-+=+;2sin2sin 2cos cos βαβαβα-+-=- 注:带*号的公式表示了解,没带*公式为必记公式。
平面向量复习基本知识点及经典结论总结平面向量是数学中常见的概念,它是一种具有大小和方向的量。
本文将对平面向量的基本知识点及经典结论进行总结,以帮助读者复习和理解。
一、基本知识点1.定义:平面向量是具有大小和方向的量,可用有向线段来表示。
通常用字母a、b、c等表示向量,用小写字母表示有向线段的长度,用大写字母表示向量的大小。
2.向量的表示方法:在平面直角坐标系中,可以用坐标表示一个向量。
设平面向量a的起点为原点O(0,0),终点为点A(x,y),则向量a的表示为a=(x,y)。
3.向量的加法:设有两个向量a=(x1,y1)和b=(x2,y2),则向量a+b可以表示为(a,b)=(x1+x2,y1+y2)。
4.向量的数量积:设有两个向量a=(x1,y1)和b=(x2,y2),则向量a和b的数量积为a·b=x1×x2+y1×y25.向量的模长:向量a的模长表示为,a,可通过勾股定理求得,即,a,=√(x^2+y^2)。
二、经典结论1.平面向量共线:如果有两个向量a和b,且b与a同方向或反方向,那么向量a和b共线;如果b与a不同方向,那么向量a和b不共线。
2. 平面向量定比分点:如果有两个向量a = (x1,y1)和b = (x2,y2),且存在一个实数k,使得x2 = kx1,y2 = ky1,则向量a和b的终点共线,并且b在a的延长线上(如k>1)或b在a的连线上(如0<k<1)。
3.向量共线定理:如果有三个向量a,b,c,且c=λa+μb,则向量c与向量a和b共线。
4.平面向量的线性运算:设有三个向量a,b,c,和两个实数λ、μ,那么有以下性质成立:(1)a+b=b+a(交换律)(2)(a+b)+c=a+(b+c)(结合律)(3)λ(μa)=(λμ)a=μ(λa)=λ(μa)(乘法结合律)(4)λ(a+b)=λa+λb(分配律)(5)(λ+μ)a=λa+μa(分配律)5.向量共线的判定方法:(1)数量积:如果两个向量a和b的数量积a·b=0,则向量a和b垂直;如果a·b>0,则向量a和b夹角小于90°;如果a·b<0,则向量a和b夹角大于90°。
《数学》必会基础题型一一《平面向量》【基本概念与公式】【任何时候写向量时都要带箭头】uuu r1. 向量:既有大小又有方向的量。
记作: AB 或a 。
、 uuu r2. 向量的模:向量的大小(或长度),记作:|AB| 或 | a |。
3. 单位向量:长度为1的向量。
若e 是单位向量,则| e| 104. 零向量:长度为0的向量。
记作:0。
【0方向是任意的,且与任意向量平行】5. 平行向量(共线向量):方向相同或相反的向量6. 相等向量:长度和方向都相同的向量uur uuu7. 相反向量:长度相等,方向相反的向量。
AB BA8. 三角形法则:uuu uur uuur uuu uuu uuu uuur uuu AB BC AC ; ABBC CD DE AE ; 9. 平行四边形法则:以a,b 为临边的平行四边形的两条对角线分别为a b ,a br r r r rr rr10. 共线定理:a b a//b 。
当 0时,a 与b 同向;当 0时,a 与b 反向11. 基底:任意不共线的两个向量称为一组基底。
r r r r r12. 向量的模:若 a (x, y ),则 | a | .. x 2 y 2 , a |a |2 , |ar r13. 数量积与夹角公式:a b | a | | b | cos ; cosr a br |a| |b|14. 平行与垂直:a//b a b xy 2 x 2y 1 ; a b a b 0 %x 2yy 0题型1.基本概念判断正误:(1) 共线向量就是在同一条直线上的向量。
(2) 若两个向量不相等,贝U 它们的终点不可能是同一点。
(3) 与已知向量共线的单位向量是唯一的。
uuu UULT(4)四边形ABCD 是平行四边形的条件是AB CD 。
uuu uuruuu uuur uuuAB AC CB (指向被减数)Fa(5)若AB CD,则A、B、C、D四点构成平行四边形。
重点高中数学必修4平面向量知识点总结与典型例题归纳————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:23平面向量【基本概念与公式】 【任何时候写向量时都要带箭头】1.向量:既有大小又有方向的量。
记作:AB u u u r 或a r。
2.向量的模:向量的大小(或长度),记作:||AB uuu r 或||a r。
3.单位向量:长度为1的向量。
若e r 是单位向量,则||1e =r。
4.零向量:长度为0的向量。
记作:0r 。
【0r方向是任意的,且与任意向量平行】5.平行向量(共线向量):方向相同或相反的向量。
6.相等向量:长度和方向都相同的向量。
7.相反向量:长度相等,方向相反的向量。
AB BA =-u u u r u u u r。
8.三角形法则:AB BC AC +=u u u r u u u r u u u r ;AB BC CD DE AE +++=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ;AB AC CB -=u u u r u u u r u u u r(指向被减数)9.平行四边形法则:以,a b r r为临边的平行四边形的两条对角线分别为a b +r r ,a b -r r 。
10.共线定理://a b a b λ=⇔r r r r 。
当0λ>时,a b r r 与同向;当0λ<时,a b r r与反向。
11.基底:任意不共线的两个向量称为一组基底。
12.向量的模:若(,)a x y =r ,则22||a x y =+r ,22||a a =r r ,2||()a b a b +=+r r r r13.数量积与夹角公式:||||cos a b a b θ⋅=⋅r r r r ; cos ||||a ba b θ⋅=⋅r rrr 14.平行与垂直:1221//a b a b x y x y λ⇔=⇔=r r r r ;121200a b a b x x y y ⊥⇔⋅=⇔+=r r r r题型1.基本概念判断正误:(1)共线向量就是在同一条直线上的向量。
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、向量加法:设,ABa BCb uu u ru uu r r r ,则a +b r =AB BC u u u r u u u r =ACuu u r (1)a a a 00;(2)向量加法满足交换律与结合律;AB BCCDPQQRAR u u u r u u u r u uu r u u u r u u u r u u u rL,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;当时,λa 的方向与a 的方向相反;当0时,0a,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 =a6、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 ea,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二.平面向量的坐标表示1平面向量的坐标表示:平面内的任一向量a r可表示成axi yj r rr ,记作a r=(x,y)。
2平面向量的坐标运算:(1)若1122,,,ax y bx y rr ,则1212,a bx x y y r r (2)若2211,,,y x B y x A ,则2121,AB x x y y u u u r(3)若a r =(x,y),则a r =(x, y)(4)若1122,,,a x y b x y r r ,则1221//0a b x y x y rr (5)若1122,,,ax y bx y rr ,则1212a bx x y y r r 若ab rr ,则02121y y x x 三.平面向量的数量积1两个向量的数量积:已知两个非零向量a r 与b r,它们的夹角为,则a r ·b r =︱a r︱·︱b r ︱cos 叫做a r与b r 的数量积(或内积)规定00ar r 2向量的投影:︱b r ︱cos =||a b a r r r ∈R ,称为向量b r 在a r方向上的投影投影的绝对值称为射影3数量积的几何意义:a r ·b r 等于a r 的长度与b r 在a r方向上的投影的乘积4向量的模与平方的关系:22||a a a a r r r r 5乘法公式成立:2222a b ab a b a b r r r r r r r r ;2222abaa bb r r r r r r 222aa bbr r r r 6平面向量数量积的运算律:①交换律成立:a bb arr r r ②对实数的结合律成立:a b a b a bRr r r r r r ③分配律成立:abca cb c r r r r r r r ca br r r 特别注意:(1)结合律不成立:ab ca b c r r r r r r ;(2)消去律不成立a ba cr r r r 不能得到bc rr (3)a b r r =0不能得到a r =0r或b r =0r 7两个向量的数量积的坐标运算:已知两个向量1122(,),(,)ax y b x y rr,则a r ·b r=1212x x y y 8向量的夹角:已知两个非零向量a r与b r ,作OA u u u r =a r , OB uuu r =b r ,则∠AOB=(01800)叫做向量a r 与b r 的夹角cos =cos,a b a ba b??r r r r r r =222221212121y x y x y y x x 当且仅当两个非零向量a r 与b r 同方向时,θ=00,当且仅当a r与b r 反方向时θ=1800,同时0r与其它任何非零向量之间不谈夹角这一问题9垂直:如果a r 与b r 的夹角为900则称a r 与b r 垂直,记作a r⊥br 10两个非零向量垂直的充要条件:a ⊥ba ·b =O02121y y x x 平面向量数量积的性质一、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 .AD 与AE 相等D .AD 与BD 相等2.下列命题正确的是().A .向量AB 与BA 是两平行向量B .若a ,b 都是单位向量,则a =bC .若AB =DC ,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OC =OA +OB ,其中,∈R ,且+=1,则点C 的轨迹方程为().A .3x +2y -11=0B .(x -1)2+(y -1)2=5C .2x -y =0D .x +2y -5=04.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 .6B .3C .23D .565.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AP =A .λ(AB +AD ),λ∈(0,1)B .λ(AB +BC ),λ∈(0,22)C .λ(AB -AD ),λ∈(0,1)D .λ(AB -BC ),λ∈(0,22)6.△ABC 中,D ,E ,F 分别是AB ,BC ,AC 的中点,则DF =().(第1题)A.EF+ED B.EF-DE C.EF+AD D.EF+AF7.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().A.2 B.4 C.6 D.128.点O是三角形ABC所在平面内的一点,满足OA·OB=OB·OC=OC·OA,则点O是△ABC的().A.三个内角的角平分线的交点B.三条边的垂直平分线的交点C.三条中线的交点D.三条高的交点9.在四边形ABCD中,AB=a+2b,BC=-4a-b,DC=-5a-3b,其中a,b不共线,则四边形ABCD为().A.平行四边形B.矩形C.梯形D.菱形10.如图,梯形ABCD中,|AD|=|BC|,EF∥AB∥CD则相等向量是().A.AD与BC B.OA与OBC.AC与BD D.EO与OF二、填空题11.已知向量OA=(k,12),OB=(4,5),OC=(-k,10),且A,B,C三点共线,则k=.12.已知向量a=(x+3,x2-3x-4)与MN相等,其中M(-1,3),N(1,3),则x=.13.已知平面上三点A,B,C满足|AB|=3,|BC|=4,|CA|=5,则AB·BC +BC·CA+CA·AB的值等于.14.给定两个向量a=(3,4),b=(2,-1),且(a+mb)⊥(a-b),则实数m 等于.15.已知A,B,C三点不共线,O是△ABC内的一点,若OA+OB+OC=0,则O是△ABC的.16.设平面内有四边形ABCD和点O,OA=a,OB=b,OC=c, OD=d,若a+c=b+d,则四边形ABCD的形状是.三、解答题17.已知点A(2,3),B(5,4),C(7,10),若点P满足AP=AB+λAC(λ∈R),试求λ为何值时,点P在第三象限内?(第10题)18.如图,已知△ABC,A(7,8),B(3,5),C(4,3),M,N,D分别是AB,AC,BC的中点,且MN与AD交于F,求DF.(第18题)19.如图,在正方形ABCD中,E,F分别为AB,BC的中点,求证:AF⊥DE(利用向量证明).(第19题) 20.已知向量a=(cos θ,sin θ),向量b=(3,-1),则|2a-b|的最大值.一、选择题1.B 解析:如图,AB 与AC ,AD 与AE 不平行,AD 与BD 共线反向.2.A解析:两个单位向量可能方向不同,故B 不对.若AB =DC ,可能A ,B ,C ,D 四点共线,故C 不对.两向量相等的充要条件是大小相等,方向相同,故D 也不对.3.D解析:提示:设OC =(x ,y),OA =(3,1),OB =(-1,3),OA =(3,),OB =(-,3),又OA +OB =(3-,+3),∴(x ,y)=(3-,+3),∴33+=-=y x ,又+=1,由此得到答案为D .4.B解析:∵(a -2b)⊥a ,(b -2a)⊥b ,∴(a -2b)·a =a 2-2a ·b =0,(b -2a)·b =b 2-2a ·b =0,∴a 2=b 2,即|a|=|b|.∴|a|2=2|a||b|cos θ=2|a|2cos θ.解得cos θ=21.∴a 与b 的夹角是3π.5.A解析:由平行四边形法则,AB +AD =AC ,又AB +BC =AC ,由λ的范围和向量数乘的长度,λ∈(0,1).6.D解析:如图,∵AF =DE ,∴DF =DE +EF =EF +AF .7.C解析:由(a +2b)·(a -3b)=-72,得a 2-a ·b -6b 2=-72.而|b|=4,a ·b =|a||b|cos 60°=2|a|,∴|a|2-2|a|-96=-72,解得|a|=6.8.D 解析:由OA ·OB =OB ·OC =OC ·OA ,得OA ·OB =OC ·OA ,即OA ·(OC -OB )=0,故BC ·OA =0,BC ⊥OA ,同理可证AC ⊥OB ,∴O 是△ABC 的三条高的交点.9.C解析:∵AD =AB +BC +D C =-8a -2b =2BC ,∴AD ∥BC 且|AD |≠|BC |.∴四边形ABCD 为梯形.10.D解析:AD 与BC ,AC 与BD ,OA 与OB 方向都不相同,不是相等向量.(第1题)二、填空题11.-32.解析:A ,B ,C 三点共线等价于AB ,BC 共线,AB =OB -OA =(4,5)-(k ,12)=(4-k ,-7),BC =OC -OB =(-k ,10)-(4,5)=(-k -4,5),又A ,B ,C 三点共线,∴5(4-k)=-7(-k -4),∴k =-32.12.-1.解析:∵M(-1,3),N(1,3),∴MN =(2,0),又a =MN ,∴=4-3-2=3+2x x x 解得4=1=-1=-x x x 或∴x =-1.13.-25.解析:思路1:∵AB =3,BC =4,CA =5,∴△ABC 为直角三角形且∠ABC =90°,即AB ⊥BC ,∴AB ·BC =0,∴AB ·BC +BC ·CA +CA ·AB=BC ·CA +CA ·AB =CA ·(BC +AB )=-(CA )2=-2CA =-25.思路2:∵AB =3,BC =4,CA =5,∴∠ABC =90°,∴cos ∠CAB =CAAB =53,cos ∠BCA =CABC=54.根据数积定义,结合图(右图)知AB ·BC =0,BC ·CA =BC ·CA cos ∠ACE =4×5×(-54)=-16,CA ·AB =CA ·AB cos ∠BAD =3×5×(-53)=-9.∴AB ·BC +BC ·CA +CA ·AB =0―16―9=-25.14.323.解析:a +mb =(3+2m ,4-m),a -b =(1,5).∵(a +mb)⊥(a -b),∴ (a +mb)·(a -b)=(3+2m)×1+(4-m)×5=0m =323.15.答案:重心.解析:如图,以OA ,OC 为邻边作□AOCF交AC 于点E ,则OF =OA +OC ,又OA +OC =-OB ,(第15题)D(第13题)∴OF =2OE =-OB .O 是△ABC 的重心.16.答案:平行四边形.解析:∵a +c =b +d ,∴a -b =d -c ,∴BA =CD .∴四边形ABCD 为平行四边形.三、解答题17.λ<-1.解析:设点P 的坐标为(x ,y),则AP =(x ,y)-(2,3)=(x -2,y -3).AB +λAC =(5,4)-(2,3)+λ[(7,10)-(2,3)]=(3,1)+λ(5,7)=(3+5λ,1+7λ).∵AP =AB +λAC ,∴ (x -2,y -3)=(3+5λ,1+7λ).∴713532yx 即7455yx 要使点P 在第三象限内,只需74055解得λ<-1.18.DF =(47,2).解析:∵A(7,8),B(3,5),C (4,3),AB =(-4,-3),AC =(-3,-5).又D 是BC 的中点,∴AD =21(AB +AC )=21(-4-3,-3-5)=21(-7,-8)=(-27,-4).又M ,N 分别是AB ,AC 的中点,∴F 是AD 的中点,∴DF =-FD =-21AD =-21(-27,-4)=(47,2).19.证明:设AB =a ,AD =b ,则AF =a +21b ,ED =b -21a .∴AF ·ED =(a +21b)·(b -21a)=21b 2-21a 2+43a ·b .又AB ⊥AD ,且AB =AD ,∴a 2=b 2,a ·b =0.∴AF ·ED =0,∴AF ⊥ED .本题也可以建平面直角坐标系后进行证明.20.分析:思路1:2a -b =(2cos θ-3,2sin θ+1),∴|2a -b|2=(2cos θ-3)2+(2sin θ+1)2=8+4sin θ-43cos θ.又4sin θ-43cos θ=8(sin θcos3π-cos θsin3π)=8sin(θ-3π),最大值为8,∴|2a -b|2的最大值为16,∴|2a -b|的最大值为4.思路2:将向量2a ,b 平移,使它们的起点与原点重合,则|2a -b|表示2a ,b终点间的距离.|2a|=2,所以2a 的终点是以原点为圆心,2为半径的圆上的动点P ,b 的终点是该圆上的一个定点Q ,由圆的知识可知,|PQ|的最大值为直径的长为4.(第18题)(第19题)。
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、向量加法:设,AB a BC b ==,则a +b =AB BC +=AC (1)a a a=+=+00;(2)向量加法满足交换律与结合律; AB BC CD PQ QR AR +++++=,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 ⋅=λλ; (Ⅱ)当0>λ时,λa 的方向与a 的方向相同;当0<λ时,λa 的方向与a的方向相反;当0=λ时,0 =a λ,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λ,使得b =a λ6、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,λλ使:2211e e a λλ+=,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 二.平面向量的坐标表示1平面向量的坐标表示:平面内的任一向量a 可表示成a xi yj =+,记作a =(x,y)。
2平面向量的坐标运算: (1) 若()()1122,,,a x y b x y ==,则()1212,a b x x y y ±=±± (2) 若()()2211,,,y x B y x A ,则()2121,AB x x y y =--(3) 若a =(x,y),则λa =(λx, λy)(4) 若()()1122,,,a x y b x y ==,则1221//0a b x y x y ⇔-=(5) 若()()1122,,,a x y b x y ==,则1212a b x x y y ⋅=⋅+⋅若a b ⊥,则02121=⋅+⋅y y x x三.平面向量的数量积 1两个向量的数量积:已知两个非零向量a 与b ,它们的夹角为θ,则a ·b =︱a ︱·︱b ︱cos θ叫做a 与b 的数量积(或内积) 规定00a ⋅= 2向量的投影:︱b ︱cos θ=||a b a ⋅∈R ,称为向量b 在a 方向上的投影投影的绝对值称为射影 3数量积的几何意义: a ·b 等于a 的长度与b 在a 方向上的投影的乘积 4向量的模与平方的关系:22||a a a a ⋅== 5乘法公式成立: ()()2222a b a b a ba b +⋅-=-=-; ()2222a b a a b b ±=±⋅+222a a b b =±⋅+ 6平面向量数量积的运算律:①交换律成立:a b b a ⋅=⋅ ②对实数的结合律成立:()()()()a b a b a bR λλλλ⋅=⋅=⋅∈ ③分配律成立:()a b c a c b c ±⋅=⋅±⋅()c a b =⋅±特别注意:(1)结合律不成立:()()a b c a b c ⋅⋅≠⋅⋅; (2)消去律不成立a b a c ⋅=⋅不能得到b c =⋅ (3)a b ⋅=0不能得到a =0或b =07两个向量的数量积的坐标运算: 已知两个向量1122(,),(,)a x y b x y ==,则a ·b =121x x y y + 8向量的夹角:已知两个非零向量a 与b ,作OA =a , OB =b ,则∠AOB=θ (001800≤≤θ)叫做向量a 与b 的夹角 cos θ=cos ,a ba b a b •<>=•=当且仅当两个非零向量a 与b 同方向时,θ=00,当且仅当a 与b 反方向时θ=1800,同时0与其它任何非零向量之间不谈夹角这一问题 9垂直:如果a 与b 的夹角为900则称a 与b 垂直,记作a ⊥b 10两个非零向量垂直的充要条件:a ⊥b ⇔a ·b =O ⇔2121=+y y x x 平面向量数量积的性质。
《数学》必会基础题型——《平面向量》【基本观点与公式】【任何时候写向量时都要带箭头】1. 向量:既有大小又有方向的量。
记作: uuur rAB 或 a 。
uuur r2. 向量的模 :向量的大小(或长度) ,记作: | AB |或 | a |。
r r3. 单位向量 :长度为 1 的向量。
若 e 是单位向量,则 | e | 1。
rr4. 零向量:长度为 0 的向量。
记作: 0 。
【 0 方向是随意的,且与随意愿量平行】5. 平行向量(共线向量):方向同样或相反的向量。
6. 相等向量 :长度和方向都同样的向量。
uuuruuur7. 相反向量 :长度相等,方向相反的向量。
ABBA 。
8. 三角形法例:uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuurAB BC AC ;AB BC CD DE AE ; AB AC CB (指向被减数)9. 平行四边形法例 :r rr rr r 以 a,b 为邻边的平行四边形的两条对角线分别为a b , a b 。
rr r rr rr r10. 共线定理 : aba / /b 。
当0 时,a 与b 同向;当 0 时, a 与b 反向。
11. 基底:随意不共线的两个向量称为一组基底。
12. r r x 2 向量的模: 若 a ( x, y) ,则 | a | 13.r r r r数目积与夹角公式: a b | a | |b | cos y 2 r 2 r r rr r , a | a |2 , | a b |(a b ) 2r r ;cos ra br| a | | b |r r r rrrr r14. 平行与垂直: a / /b a b x 1 y 2 x 2 y 1 ; a b a b 0 x 1x 2 y 1 y 2 0 题型 1. 基本观点判断正误 :(1)共线向量就是在同一条直线上的向量。
( 2)若两个向量不相等,则它们的终点不行能是同一点。
第二章 平面向量知识点归纳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平面向量的基本定理及坐标表示向量的坐标运算物理学中的运用几何中的运用两向量平行的充要条件两向量垂直的充要条件向量的夹角向量的模两点间的距离一、向量的相关概念:1.向量的概念:我们把既有大小又有方向的量叫向量注意:数量与向量的区别:1 数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、比较大小;2 向量有方向,大小,双重性,不能比较大小2、 向量的表示方法:几何表示法:①用有向线段表示;②用字母、等表示;③用有向线段的起点与终点字母:;坐标表示法:3、向量的模:向量的大小――长度称为向量的模,记作||.4、特殊的向量:①长度为0的向量叫零向量,记作的方向是任意的②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.说明:零向量、单位向量的定义都是只限制大小,不确定方向.5、相反向量:与长度相同、方向相反的向量记作6、相等的向量:长度相等且方向相同的向量叫相等向量.向量与相等,记作;7、平行向量(共线向量):方向相同或相反的向量,称为平行向量记作平行向量也称为共线向量规定零向量与任意向量平行。
8、两个非零向量夹角的概念:已知非零向量与,作=,=,则叫与的夹角说明:(1)当时,与同向;(2) 当时,与反向;(3) 当时,与垂直,记⊥;规定零向量和任意向量都垂直。
(4)注意在两向量的夹角定义,两向量必须是同起点的范围0≤≤1809、实数与向量的积:实数λ与向量的积是一个向量,记作,它的长度与方向规定如下:(Ⅰ);(Ⅱ)当时,的方向与的方向相同;当时,的方向与的方向相反;当时,,方向是任意的10、两个向量的数量积:已知两个非零向量与,它们的夹角为,则, 叫做与的数量积(或内积)规定11、向量的投影:定义:||cos叫做向量在方向上的投影,投影也是一个数量,不是向量;当为锐角时投影为正值;当为钝角时投影为负值;当为直角时投影为0;当 = 0时投影为 ||;当 = 180时投影为 ||,称为向量在方向上的投影投影的绝对值称为射影二、重要定理、公式:1、平面向量基本定理:,是同一平面内两个不共线的向量,那么,对于这个平面内任一向量,有且仅有一对实数,使(1).平面向量的坐标表示如图,在直角坐标系内,我们分别取与轴、轴方向相同的两个单位向量、作为基底任作一个向量,由平面向量基本定理知,有且只有一对实数、,使得…………我们把叫做向量的(直角)坐标,记作…………其中叫做在轴上的坐标,叫做在轴上的坐标,式叫做向量的坐标表示与相等的向量的坐标也为特别地,,,(2) 若,,则一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点坐标减去始点的坐标2、两个向量平行的充要条件向量共线定理:向量与非零向量共线的充要条件是:有且只有一个非零实数λ,使设,,则或3、两个向量垂直的充要条件设,,则4、平面内两点间的距离公式(1)设,则或(2)如果表示向量的有向线段的起点和终点的坐标分别为A、B,那么(平面内两点间的距离公式)5、两向量夹角的余弦()三、向量的运算向量的加减法,数与向量的乘积,向量的数量(内积)及其各运算的坐标表示和性质,特别注意:(1)结合律不成立: ;(2)消去律不成立不能得到(3)不能得到=或=乘法公式成立:线段的定比分点公式: 设点P分有向线段所成的比为λ,即=λ,则(线段定比分点的坐标公式)当λ=1时,得中点公式:=(+)或平移公式: 设点P(x,y)按向量=(h,k)平移后得到点P′(x ′,y′),则=+a或曲线y=f(x)按向量=(h,k)平移后所得的曲线的函数解析式为:y-k=f(x-h)补充:一些常用的结论1.一个封闭图形首尾连接而成的向量和为零向量,要注意运用;2.模的性质:.(1)右边等号成立条件:同向或中有;(2)左边等号成立条件:反向或中有;(3)当不共线.3.三角形重心公式在中,若,,,则其重心的坐标为.举例 若的三边的中点分别为,则的重心的坐标为 .结果:4.三角形“三心”的向量表示(1)为△的重心,特别地为△的重心.(2)为△的垂心.(3)为△的内心;向量所在直线过△的内心.5. 向量中三终点共线存在实数,使得且.举例 平面直角坐标系中,为坐标原点,已知两点若点满足,其中且,则点的轨迹是 .结果:直线。
平面向量基础知识复习平面向量知识点小结一、向量的基本概念1.向量的概念:既有大小又有方向的量,注意向量和数量的区别.向量常用有向线段来表示. 注意:不能说向量就是有向线段,为什么? 提示:向量可以平移.举例1 已知(1,2)A ,(4,2)B ,则把向量AB u u u r按向量(1,3)a =-r平移后得到的向量是_____. 结果:(3,0)2.零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:0r,规定:零向量的方向是任意的;3.单位向量:长度为一个单位长度的向量叫做单位向量(与AB u u u r 共线的单位向量是||ABAB ±u u u ru u u r ); 4.相等向量:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量,相等向量有传递性;5.平行向量(也叫共线向量):方向相同或相反的非零向量a r 、b r 叫做平行向量,记作:a r∥b r , 规定:零向量和任何向量平行.注:①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;②两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念:两个向量平行包含两个向量共线,但两条直线平行不包含两条直线重合;③平行向量无传递性!(因为有0r);④三点A B C 、、共线 AB AC ⇔u u u r u u u r、共线.6.相反向量:长度相等方向相反的向量叫做相反向量.a r 的相反向量记作a -r .举例2 如下列命题:(1)若||||a b =rr,则a b =rr.(2)两个向量相等的充要条件是它们的起点相同,终点相同.(3)若AB DC =u u u r u u u u r,则ABCD 是平行四边形.(4)若ABCD 是平行四边形,则AB DC =u u u ru u u u r.(5)若a b =rr ,b c =r r ,则a c =r r .(6)若//a b r r ,//b c r r 则//a c r r.其中正确的是 . 结果:(4)(5)二、向量的表示方法1.几何表示:用带箭头的有向线段表示,如AB u u u r,注意起点在前,终点在后;2.符号表示:用一个小写的英文字母来表示,如a r ,b r ,c r等;3.坐标表示:在平面内建立直角坐标系,以与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量,i j r r为基底,则平面内的任一向量a r 可表示为(,)a xi yj x y =+=r r r ,称(,)x y 为向量a r 的坐标,(,)a x y =r 叫做向量a r的坐标表示.结论:如果向量的起点在原点,那么向量的坐标与向量的终点坐标相同. 三、平面向量的基本定理定理 设12,e e r r 同一平面内的一组基底向量,a r是该平面内任一向量,则存在唯一实数对12(,)λλ,使1122a e e λλ=+r r r . (1)定理核心:1122a λe λe =+r r r ;(2)从左向右看,是对向量a r 的分解,且表达式唯一;反之,是对向量a r 的合成.(3)向量的正交分解:当12,e e r r 时,就说1122a λe λe =+r r r为对向量a r 的正交分解.举例3 (1)若(1,1)a =r,(1,1)b =-r,(1,2)c =-r ,则c =r. 结果:1322a b -r r.(2)下列向量组中,能作为平面内所有向量基底的是 BA.1(0,0)e =r ,2(1,2)e =-rB.1(1,2)e =-r ,2(5,7)e =rC.1(3,5)e =r ,2(6,10)e =rD.1(2,3)e =-r ,213,24e ⎛⎫=- ⎪⎝⎭r(3)已知,AD BE u u u r u u u r 分别是ABC △的边BC ,AC 上的中线,且AD a =u u u r r ,BE b =u u u r r ,则BC u u u r 可用向量,a b r r 表示为 . 结果:2433a b +rr .(4)已知ABC △中,点D 在BC 边上,且2CD DB =u u u r u u u r ,CD rAB sAC =+u u u r u u u r u u u r,则r s +=的值是 . 结果:0.四、实数与向量的积实数λ与向量a r 的积是一个向量,记作a λr,它的长度和方向规定如下:(1)模:||||||a a λλ=⋅r r;(2)方向:当0λ>时,a λr 的方向与a r 的方向相同,当0λ<时,a λr 的方向与a r的方向相反,当0λ=时,0a λ=r r ,注意:0a λ≠r.五、平面向量的数量积1.两个向量的夹角:对于非零向量a r ,b r ,作OA a =u u u r r ,OB b =u u u r r ,则把(0)AOB θθπ∠=≤≤称为向量a r ,b r的夹角.当0θ=时,a r ,b r 同向;当θπ=时,a r ,b r 反向;当2πθ=时,a r,b r 垂直.2.平面向量的数量积:如果两个非零向量a r ,b r ,它们的夹角为θ,我们把数量||||cos a b θr r 叫做a r与b r 的数量积(或内积或点积),记作:a b ⋅rr ,即||||cos a b a b θ⋅=⋅r r r r .规定:零向量与任一向量的数量积是0.注:数量积是一个实数,不再是一个向量.举例4 (1)ABC △中,||3AB =u u u r ,||4AC =u u u r ,||5BC =u u u r ,则AB BC ⋅=u u u r u u u r_________. 结果:9-.(2)已知11,2a ⎛⎫= ⎪⎝⎭r ,10,2b ⎛⎫=- ⎪⎝⎭r ,c a kb =+r r r ,d a b =-r r r ,c r 与d r 的夹角为4π,则k = ____. 结果:1.(3)已知||2a =r ,||5b =r ,3a b ⋅=-rr ,则||a b +=r r ____. (4)已知,a b r r 是两个非零向量,且||||||a b a b ==-r r r r ,则a r 与a b +rr 的夹角为____. 结果:30o .平面向量基础知识复习3.向量b r 在向量a r上的投影:||cos b θr ,它是一个实数,但不一定大于0.举例5 已知||3a =r ,||5b =r ,且12a b ⋅=r r ,则向量a r 在向量b r 上的投影为______. 结果:125.4.a b ⋅r r 的几何意义:数量积a b ⋅r r 等于a r 的模||a r 与b r 在a r上的投影的积.5.向量数量积的性质:设两个非零向量a r,b r ,其夹角为θ,则:(1)0a b a b ⊥⇔⋅=r rr r ;(2)当a r、b r 同向时,||||a b a b ⋅=⋅r r r r ,特别地,22||||a a a a a =⋅=⇔=r r r r r||||a b a b ⋅=⋅r r r r 是a r、b r 同向的充要分条件;当a r 、b r 反向时,||||a b a b ⋅=-⋅r r r r ,||||a b a b ⋅=-⋅r r r r 是a r、b r 反向的充要分条件;当θ为锐角时,0a b ⋅>r r ,且a r、b r 不同向,0a b ⋅>r r 是θ为锐角的必要不充分条件;当θ为钝角时,0a b ⋅<r r ,且a r、b r 不反向;0a b ⋅<r r 是θ为钝角的必要不充分条件.(3)非零向量a r,b r 夹角θ的计算公式:cos ||||a b a b θ⋅=r r r r ;④||||a b a b ⋅≤r r r r .举例6 (1)已知(,2)a λλ=r ,(3,2)b λ=r ,如果a r 与b r 的夹角为锐角,则λ的取值范围是______. 结果:43λ<-或0λ>且13λ≠;(2)已知OFQ △的面积为S ,且1OF FQ ⋅=u u u r u u u r,若12S <,则OF u u u r ,FQ u u u r 夹角θ的取值范围是_________. 结果:,43ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)已知(cos ,sin )a x x =r ,(cos ,sin )b y y =r ,且满足|||ka b a kb +-r r r r(其中0k >).①用k 表示a b ⋅r r ;②求a b ⋅r r 的最小值,并求此时a r 与b r 的夹角θ的大小. 结果:①21(0)4k a b k k +⋅=>r r ;②最小值为12,60θ=o .六、向量的运算1.几何运算 (1)向量加法运算法则:①平行四边形法则;②三角形法则.运算形式:若AB a =u u u r r ,BC b =u u u r r ,则向量AC u u u r 叫做a r与b r 的和,即a b AB BC AC +=+=u u u r u u u r u u u r r r ; 作图:略.注:平行四边形法则只适用于不共线的向量.(2)向量的减法运算法则:三角形法则.运算形式:若AB a =u u u r r ,AC b =u u u r r ,则a b AB AC CA -=-=u u ur u u u r u u u r r r ,即由减向量的终点指向被减向量的终点. 作图:略.注:减向量与被减向量的起点相同.举例7 (1)化简:①AB BC CD ++=u u u r u u u r u u u r ;②AB AD DC --=u u u r u u u r u u u u r ;③()()AB CD AC BD ---=u u u r u u u r u u u r u u u r . 结果:①AD u u u r ;②CB u u u r ;③0r;(2)若正方形ABCD 的边长为1,AB a =u u u r r ,BC b =u u u r r ,AC c =u u u r r ,则||a b c ++=r r r. 结果:(3)若O 是ABC △所在平面内一点,且满足2OB OC OB OC OA -=+-u u u ru u u ru u u ru u u ru u u r,则ABC △的形状为. 结果:直角三角形;(4)若D 为ABC △的边BC 的中点,ABC △所在平面内有一点P ,满足0PA BP CP ++=u u u r u u u r u u u r r ,设||||AP PD λ=u u u ru u u r ,则λ的值为 . 结果:2; (5)若点O 是ABC △的外心,且0OA OB CO ++=u u u r u u u r u u u r r,则ABC △的内角C 为 . 结果:120o .2.坐标运算:设11(,)a x y =r,22(,)b x y =r ,则(1)向量的加减法运算:1212(,)a b x x y y +=++rr ,1212(,)a b x x y y -=--rr.举例8 (1)已知点(2,3)A ,(5,4)B ,(7,10)C ,若()AP AB AC λλ=+∈R u u u ru u u ru u u r,则当λ=____时,点P 在第一、三象限的角平分线上. 结果:12; (2)已知(2,3)A ,(1,4)B ,且1(sin ,cos )2AB x y =u u u r ,,(,)22x y ππ∈-,则x y += .结果:6π或2π-; (3)已知作用在点(1,1)A 的三个力1(3,4)F =u u r ,2(2,5)F =-u u r ,3(3,1)F =u u r ,则合力123F F F F =++u u r u u r u u r u u r的终点坐标是 . 结果:(9,1).(2)实数与向量的积:1111(,)(,)a x y x y λλλλ==r.(3)若11(,)A x y ,22(,)B x y ,则2121(,)AB x x y y =--u u u r,即一个向量的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点坐标减去起点坐标.举例9 设(2,3)A ,(1,5)B -,且13AC AB =u u u r u u u r ,3AD AB =u u u r u u u r ,则,C D 的坐标分别是__________. 结果:11(1,),(7,9)3-.(4)平面向量数量积:1212a b x x y y ⋅=+rr .举例10 已知向量(sin ,cos )a x x =r,(sin ,sin )b x x =r,(1,0)c =-r. (1)若3x π=,求向量a r 、c r的夹角;(2)若3[,]84x ππ∈-,函数()f x a b λ=⋅r r 的最大值为12,求λ的值.结果:(1)150o ;(2)12或1.(5)向量的模:2222||||a a x y a ==+⇔=r r r(6)两点间的距离:若11(,)A x y ,22(,)B x y ,则||AB 举例12 如图,在平面斜坐标系xOy 中,60xOy ∠=o ,平面上任一点P 关于斜坐标系的斜坐标是这样定义的:若12OP xe ye =+u u u r r r,其中12,e e r r 分别为与x 轴、y 轴同方向的单 位向量,则P 点斜坐标为(,)x y .(1)若点P 的斜坐标为(2,2)-,求P 到O 的距离||PO ; (2)求以O 为圆心,1为半径的圆在斜坐标系xOy 中的方程. 结果:(1)2;(2)2210x y xy ++-=.七、向量的运算律1.交换律:a b b a +=+r r r r ,()()a a λμλμ=r r ,a b b a ⋅=⋅r r r r;2.结合律:()a b c a b c ++=++r rr rr r,()a b c a b c --=-+r rr rrr,()()()a b a b a b λλλ=⋅=⋅rrrr r r;3.分配律:()a a a λμλμ+=+r r r,()a b a b λλλ+=+r r r r ,()a b c a c b c +⋅=⋅+⋅r r r r r r r .举例13 给出下列命题:① ()a b c a b a c ⋅-=⋅-⋅rrrrr r r;② ()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅r rrr r r;③ 222()||2||||||a b a a b b -=-+rrrrrr ;④ 若0a b ⋅=r r ,则0a =r r 或0b =r r ;⑤若a b c b ⋅=⋅r r r r 则a c =r r ;⑥22||a a =r r ;⑦2a b ba a⋅=r r r r r ;⑧222()a b a b ⋅=⋅r r r r ;⑨222()2a b a a b b -=-⋅+r r r r r r .其中正确的是 . 结果:①⑥⑨. 说明:(1)向量运算和实数运算有类似的地方也有区别:对于一个向量等式,可以移项,两边平方、两边同乘以一个实数,两边同时取模,两边同乘以一个向量,但不能两边同除以一个向量,即两边不能约去一个向量,切记两向量不能相除(相约);(2)向量的“乘法”不满足结合律,即()()a b c a b c ⋅⋅≠⋅⋅r r r r r r,为什么?八、向量平行(共线)的充要条件221212//()(||||)0a b a b a b a b x y y x λ⇔⇔⋅=⇔-=r r r rr r r r .举例14 (1)若向量(,1)a x =r ,(4,)b x =r ,当x =_____时,a r与b r 共线且方向相同. 结果:2.(2)已知(1,1)a =r ,(4,)b x =r ,2u a b =+r r r ,2v a b =+rr r ,且//u v r r ,则x = . 结果:4.(3)设(,12)PA k =u u u r,(4,5)PB =u u u r,(10,)PC k =u u u r,则k = _____时,,,A B C 共线. 结果:2-或11.九、向量垂直的充要条件12120||||0a b a b a b a b x x y y ⊥⇔⋅=⇔+=-⇔+=r r r rr r r r .特别地||||||||AB AC AB AC AB AC AB AC ⎛⎫⎛⎫+⊥- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r . 举例15 (1)已知(1,2)OA =-u u u r ,(3,)OB m =u u u r ,若OA OB ⊥u u u r u u u r ,则m = .结果:32m =;(2)以原点O 和(4,2)A 为两个顶点作等腰直角三角形OAB ,90B ∠=︒,则点B 的坐标是 .结果:(1,3)或(3,-1)); (3)已知(,)n a b =r向量n m ⊥r r ,且||||n m =r r ,则m =r的坐标是 .结果:(,)b a -或(,)b a -.十、线段的定比分点1.定义:设点P 是直线12PP 上异于1P 、2P 的任意一点,若存在一个实数λ ,使12PP PP λ=u u u r u u u r,则实数λ叫做点P 分有向线段12P P u u u u r 所成的比λ,P 点叫做有向线段12P P u u u u r的以定比为λ的定比分点.2.λ的符号与分点P 的位置之间的关系(1)P 内分线段12P P u u u u r,即点P 在线段12PP 上0λ⇔>;(2)P 外分线段12P P u u u u r时,①点P 在线段12PP 的延长线上1λ⇔<-,②点P 在线段12PP 的反向延长线上10λ⇔-<<.注:若点P 分有向线段12PP u u u u r 所成的比为λ,则点P 分有向线段21P P u u u u r所成的比为1λ.举例16 若点P 分AB u u u r 所成的比为34,则A 分BP u u u r 所成的比为 . 结果:73-.3.线段的定比分点坐标公式:设111(,)P x y ,222(,)P x y ,点(,)P x y 分有向线段12P P u u u u r 所成的比为λ,则定比分点坐标公式为1212,1(1).1x x x y y y λλλλλ+⎧=⎪⎪+≠-⎨+⎪=⎪+⎩. 特别地,当1λ=时,就得到线段12PP 的中点坐标公式1212,2.2x x x y y y +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩ 说明:(1)在使用定比分点的坐标公式时,应明确(,)x y ,11(,)x y 、22(,)x y 的意义,即分别为分点,起点,终点的坐标.(2)在具体计算时应根据题设条件,灵活地确定起点,分点和终点,并根据这些点确定对应的定比λ. 举例17 (1)若(3,2)M --,(6,1)N -,且13MP MN =-u u uu ru u u ur ,则点P 的坐标为 . 结果:7(6,)3--;平面向量基础知识复习(2)已知(,0)A a ,(3,2)B a +,直线12y ax =与线段AB 交于M ,且2AM MB =u u u u ru u u u r,则a =r. 结果:2或4-.十一、平移公式如果点(,)P x y 按向量(,)a h k =r 平移至(,)P x y '',则,.x x h y y k '=+⎧⎨'=+⎩;曲线(,)0f x y =按向量(,)a h k =r 平移得曲线(,)0f x h y k --=.说明:(1)函数按向量平移与平常“左加右减”有何联系?(2)向量平移具有坐标不变性,可别忘了啊!举例18 (1)按向量a r 把(2,3)-平移到(1,2)-,则按向量a r把点(7,2)-平移到点______. 结果:(8,3)-;(2)函数sin 2y x =的图象按向量a r 平移后,所得函数的解析式是cos21y x =+,则a =r ________. 结果:(,1)4π-.十二、向量中一些常用的结论1.一个封闭图形首尾连接而成的向量和为零向量,要注意运用;2.模的性质:||||||||||a b a b a b -≤+≤+r r r r r r.(1)右边等号成立条件: a b r r 、同向或 a b r r 、中有0r ||||||a b a b ⇔+=+r r r r;(2)左边等号成立条件: a b r r 、反向或 a b r r 、中有0r ||||||a b a b ⇔-=+r r r r;(3)当 a b r r 、不共线||||||||||a b a b a b ⇔-<+<+r r r r r r.3.三角形重心公式在ABC △中,若11(,)A x y ,22(,)B x y ,33(,)C x y ,则其重心的坐标为123123(,)33x x x y y y G ++++. 举例19 若ABC △的三边的中点分别为(2,1)A 、(3,4)B -、(1,1)C --,则ABC △的重心的坐标为 .结果:24,33⎛⎫- ⎪⎝⎭. 5.三角形“三心”的向量表示(1)1()3PG PA PB PC G =++⇔u u u r u u u r u u u r u u u r为△ABC 的重心,特别地0PA PB PC G ++=⇔u u u r u u u r u u u r r 为△ABC 的重心.(2)PA PB PB PC PC PA P ⋅=⋅=⋅⇔u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r为△ABC 的垂心.(3)||||||0AB PC BC PA CA PB P ++=⇔u u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u u r u u u r 为△ABC 的内心;向量(0)||||AB AC AB AC λλ⎛⎫+≠ ⎪ ⎪⎝⎭u u u r u u u ru u u u r u u u u r 所在直线过△ABC 的内心.6.点P 分有向线段12P P u u u u r所成的比λ向量形式设点P 分有向线段12P P u u u u r 所成的比为λ,若M 为平面内的任一点,则121MP MPMP λλ+=+u u u u r u u u u ru u u r ,特别地P 为有向线段12P P u u u u r 的中点122MP MPMP +⇔=u u u u r u u u u ru u u r .7. 向量,,PA PB PC u u u r u u u r u u u r 中三终点,,A B C 共线⇔存在实数,αβ,使得PA PB PC αβ=+u u u r u u u r u u u r且1αβ+=.举例20 平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点(3,1)A ,(1,3)B -,若点C 满足12OC OA OB λλ=+u u u ru u u ru u u r,其中12,λλ∈R 且121λλ+=,则点C 的轨迹是 .结果:直线AB .。
高中数学必修四平面向量知识归纳典型题型(经典)一,向量重要结论(1)、向量的数量积定义:||||cos a b a b θ?= 规定00a ?=,22||a a a a ?==(2)、向量夹角公式:a 与b 的夹角为θ,则cos ||||a b a b θ?= (3)、向量共线的充要条件:b 与非零向量a 共线?存在惟一的R λ∈,使b a λ=。
(4)、两向量平行的充要条件:向量11(,)a x y =,22(,)b x y =平行?12210x y x y -=(5)、两向量垂直的充要条件:向量a b ⊥0a b ??=?12120x x y y +=(6)、向量不等式:||||||a b a b +≥+,||||||a b a b ≥?(7)、向量的坐标运算:向量11(,)a x y =,22(,)b x y =,则a b ?=1212x x y y +(8)、向量的投影:︱b ︱cos θ=||a b a ?∈R ,称为向量b 在a 方向上的投影投影的绝对值称为射影(9)、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。
相等向量:长度相等且方向相同的向量。
(10)、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0的方向是任意的,且规定0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)(11)、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(12)、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 (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注:解析几何与向量综合时可能出现的向量内容:(1)给出直线的方向向量()k u ,1= 或()n m u ,= ,要会求出直线的斜率;(2)给出+与AB 相交,等于已知+过AB 的中点; (3)给出0 =+,等于已知P 是MN 的中点;(4)给出()+=+λ,等于已知Q P ,与AB 的中点三点共线;(5)给出以下情形之一:①AC AB //;②存在实数,AB AC λλ=使;③若存在实数,,1,O C O A O B αβαβαβ+==+且使,等于已知C B A ,,三点共线.(6)给出λλ++=1OP ,等于已知P 是AB 的定比分点,λ为定比,即λ= (7)给出0=?,等于已知MB MA ⊥,即AMB ∠是直角,给出0<=?m ,等于已知AMB ∠是钝角, 给出0>=?m ,等于已知AMB ∠是锐角。
高中数学必修四平面向量知识归纳典型题型(经典)1.向量重要结论1) 向量的数量积定义为:$a\cdot b=|a||b|\cos\theta$,规定$a\cdot a=a^2=|a|^2$。
2) 向量夹角公式为:若向量$a$和$b$夹角为$\theta$,则$\cos\theta=\frac{a\cdot b}{|a||b|}$。
3) 向量共线的充要条件为:向量$b$与非零向量$a$共线当且仅当存在唯一的$\lambda\in\mathbb{R}$,使$b=\lambda a$。
4) 两向量平行的充要条件为:向量$a=(x_1,y_1)$和$b=(x_2,y_2)$平行当且仅当$x_1y_2-x_2y_1=0$。
5) 两向量垂直的充要条件为:向量$a$和$b$垂直当且仅当$a\cdot b=0$,即$x_1x_2+y_1y_2=0$。
6) 向量不等式为:$|a|+|b|\geq|a+b|$,$|a||b|\geq|a\cdot b|$。
7) 向量的坐标运算为:若向量$a=(x_1,y_1)$和$b=(x_2,y_2)$,则$a\cdot b=x_1x_2+y_1y_2$。
8) 向量的投影为:设向量$b$在向量$a$方向上的投影为$p$,则$|p|=|b|\cos\theta$,其中$\theta$为$b$和$a$的夹角,$|a|$为向量$a$的模。
9) 向量既有大小又有方向,不能比较大小,但模可以比较大小。
相等向量长度相等且方向相同。
10) 零向量长度为0,记为$\vec{0}$,其方向是任意的,与任意向量平行。
11) 单位向量模为1的向量,向量$a$为单位向量当且仅当$|a|=1$。
12) 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。
1.已知A、B、C三点共线,且α+β=1,使OC=αOA+βOB。
求OP。
答:OP=OA+λOB,其中λ=β/(1-α)。
⾼中数学必修4平⾯向量知识点总结 平⾯向量是⾼中数学中基本内容,必修四课本的难点,有哪些知识点需要学习?下⾯是店铺给⼤家带来的⾼中数学必修4平⾯向量知识点,希望对你有帮助。
⾼中数学必修4平⾯向量知识点 坐标表⽰法 平⾯向量的坐标表⽰:在直⾓坐标系中,分别取与x轴、y轴⽅向相同的两个单位向量作为基底。
由平⾯向量的基本定理知,该平⾯内的任⼀向量可表⽰成,由于与数对(x,y)是⼀⼀对应的,因此把(x,y)叫做向量的坐标,记作=(x,y),其中x叫作在x轴上的坐标,y叫做在y轴上的坐标。
来表⽰平⾯内的各个⽅向在数学中,我们通常⽤点表⽰位置,⽤射线表⽰⽅向.在平⾯内,从任⼀点出发的所有射线,可以分别⽤ 向量的表⽰向量常⽤⼀条有向线段来表⽰,有向线段的长度表⽰向量的⼤⼩,箭头所指的⽅向表⽰向量的⽅向.向量也可⽤字母a①、b、c等表⽰,或⽤表⽰向量的有向线段的起点和终点字母表⽰. 向量的⼤⼩,也就是向量的长度(或称模),记作|a|长度为0的向量叫做零向量,记作0.长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量. ⽅向相同或相反的⾮零向量叫做平⾏向量.向量a、b、c平⾏,记作a∥b∥c.0向量长度为零,是起点与终点重合的向量,其⽅向不确定,我们规定0与任⼀向量平⾏. 长度相等且⽅向相同的向量叫做相等向量.向量a与b相等,记作a=b.零向量与零向量相等.任意两个相等的⾮零向量,都可⽤同⼀条有向线段来表⽰,并且与有向线段的起点⽆关. 向量的运算 1、向量的加法: AB+BC=AC 设a=(x,y) b=(x',y') 则a+b=(x+x',y+y') 向量的加法满⾜平⾏四边形法则和三⾓形法则。
向量加法的性质: 交换律: a+b=b+a 结合律: (a+b)+c=a+(b+c) a+0=0+a=a 2、向量的减法 AB-AC=CB a-b=(x-x',y-y') 若a//b 则a=eb 则xy`-x`y=0 若a垂直b 则ab=0 则xx`+yy`=0 3、向量的乘法 设a=(x,y) b=(x',y') a·b(点积)=x·x'+y·y'=|a|·|b|*cos夹⾓ 4、向量有关概念: (1)向量的概念:既有⼤⼩⼜有⽅向的量,注意向量和数量的区别。
《数学》必会基础题型——《平面向量》【基本概念与公式】 【任何时候写向量时都要带箭头】1.向量:既有大小又有方向的量。
记作:AB 或a 。
2.向量的模:向量的大小(或长度),记作:||AB 或||a 。
3.单位向量:长度为1的向量。
若e 是单位向量,则||1e =。
4.零向量:长度为0的向量。
记作:0。
【0方向是任意的,且与任意向量平行】5.平行向量(共线向量):方向相同或相反的向量。
6.相等向量:长度和方向都相同的向量。
7.相反向量:长度相等,方向相反的向量。
AB BA =-。
8.三角形法则:AB BC AC +=;AB BC CD DE AE +++=;AB AC CB -=(指向被减数)9.平行四边形法则:以,a b 为临边的平行四边形的两条对角线分别为a b +,a b -。
10.共线定理://a b a b λ=⇔。
当0λ>时,a b 与同向;当0λ<时,a b 与反向。
11.基底:任意不共线的两个向量称为一组基底。
12.向量的模:若(,)a x y =,则2||a x y =+,22||a a =,2||()a b a b +=+13.数量积与夹角公式:||||cos a b a b θ⋅=⋅; cos ||||a ba b θ⋅=⋅14.平行与垂直:1221//a b a b x y x y λ⇔=⇔=;121200a b a b x x y y ⊥⇔⋅=⇔+= 题型1.基本概念判断正误:(1)共线向量就是在同一条直线上的向量。
(2)若两个向量不相等,则它们的终点不可能是同一点。
(3)与已知向量共线的单位向量是唯一的。
(4)四边形ABCD 是平行四边形的条件是AB CD =。
(5)若AB CD =,则A 、B 、C 、D 四点构成平行四边形。
(6)因为向量就是有向线段,所以数轴是向量。
(7)若a 与b 共线, b 与c 共线,则a 与c 共线。
(8)若ma mb =,则a b =。
(9)若ma na =,则m n =。
(10)若a 与b 不共线,则a 与b 都不是零向量。
(11)若||||a b a b ⋅=⋅,则//a b 。
(12)若||||a b a b +=-,则a b ⊥。
题型2.向量的加减运算1.设a 表示“向东走8km ”, b 表示“向北走6km ”,则||a b += 。
2.化简()()AB MB BO BC OM ++++= 。
3.已知||5OA =,||3OB =,则||AB 的最大值和最小值分别为 、 。
4.已知AC AB AD 为与的和向量,且,AC a BD b ==,则AB = ,AD = 。
5.已知点C 在线段AB 上,且35AC AB =,则AC = BC ,AB = BC 。
题型3.向量的数乘运算1.计算:(1)3()2()a b a b +-+= (2)2(253)3(232)a b c a b c +---+-=2.已知(1,4),(3,8)a b =-=-,则132a b -= 。
题型4.作图法球向量的和已知向量,a b ,如下图,请做出向量132a b +和322a b -。
ab 题型5.根据图形由已知向量求未知向量1.已知在ABC ∆中,D 是BC 的中点,请用向量AB AC ,表示AD 。
2.在平行四边形ABCD 中,已知,AC a BD b ==,求AB AD 和。
题型6.向量的坐标运算1.已知(4,5)AB =,(2,3)A ,则点B 的坐标是 。
2.已知(3,5)PQ =--,(3,7)P ,则点Q 的坐标是 。
3.若物体受三个力1(1,2)F =,2(2,3)F =-,3(1,4)F =--,则合力的坐标为 。
4.已知(3,4)a =-,(5,2)b =,求a b +,a b -,32a b -。
5.已知(1,2),(3,2)A B ,向量(2,32)a x x y =+--与AB 相等,求,x y 的值。
6.已知(2,3)AB =,(,)BC m n =,(1,4)CD =-,则DA = 。
7.已知O 是坐标原点,(2,1),(4,8)A B --,且30AB BC +=,求OC 的坐标。
题型7.判断两个向量能否作为一组基底1.已知12,e e 是平面内的一组基底,判断下列每组向量是否能构成一组基底:A.1212e e e e +-和B.1221326e e e e --和4C.122133e e e e +-和D.221e e e -和2.已知(3,4)a =,能与a 构成基底的是( ) A.34(,)55 B.43(,)55 C.34(,)55-- D.4(1,)3-- 题型8.结合三角函数求向量坐标1.已知O 是坐标原点,点A 在第二象限,||2OA =,150xOA ∠=,求OA 的坐标。
2.已知O 是原点,点A 在第一象限,||43OA =60xOA ∠=,求OA 的坐标。
题型9.求数量积1.已知||3,||4a b ==,且a 与b 的夹角为60,求(1)a b ⋅,(2)()a a b ⋅+,(3)1()2a b b -⋅,(4)(2)(3)a b a b -⋅+。
2.已知(2,6),(8,10)a b =-=-,求(1)||,||a b ,(2)a b ⋅,(3)(2)a a b ⋅+,(4)(2)(3)a b a b -⋅+。
题型10.求向量的夹角1.已知||8,||3a b ==,12a b ⋅=,求a 与b 的夹角。
2.已知(3,1),(23,2)a b ==-,求a 与b 的夹角。
3.已知(1,0)A ,(0,1)B ,(2,5)C ,求cos BAC ∠。
题型11.求向量的模1.已知||3,||4a b ==,且a 与b 的夹角为60,求(1)||a b +,(2)|23|a b -。
2.已知(2,6),(8,10)a b =-=-,求(1)||,||a b ,(5)||a b +,(6)1||2a b -。
3.已知||1||2a b ==,,|32|3a b -=,求|3|a b +。
题型12.求单位向量 【与a 平行的单位向量:||ae a =±】1.与(12,5)a =平行的单位向量是 。
2.与1(1,)2m =-平行的单位向量是 。
题型13.向量的平行与垂直1.已知(6,2)a =,(3,)b m =-,当m 为何值时,(1)//a b ?(2)a b ⊥?2.已知(1,2)a =,(3,2)b =-,(1)k 为何值时,向量ka b +与3a b -垂直? (2)k 为何值时,向量ka b +与3a b -平行?3.已知a 是非零向量,a b a c ⋅=⋅,且b c ≠,求证:()a b c ⊥-。
题型14.三点共线问题1.已知(0,2)A -,(2,2)B ,(3,4)C ,求证:,,A B C 三点共线。
2.设2(5),28,3()2AB a b BC a b CD a b =+=-+=-,求证:A B D 、、三点共线。
3.已知2,56,72AB a b BC a b CD a b =+=-+=-,则一定共线的三点是 。
4.已知(1,3)A -,(8,1)B -,若点(21,2)C a a -+在直线AB 上,求a 的值。
5.已知四个点的坐标(0,0)O ,(3,4)A ,(1,2)B -,(1,1)C ,是否存在常数t ,使OA tOB OC +=成立?题型15.判断多边形的形状1.若3AB e =,5CD e =-,且||||AD BC =,则四边形的形状是 。
2.已知(1,0)A ,(4,3)B ,(2,4)C ,(0,2)D ,证明四边形ABCD 是梯形。
3.已知(2,1)A -,(6,3)B -,(0,5)C ,求证:ABC ∆是直角三角形。
4.在平面直角坐标系内,(1,8),(4,1),(1,3)OA OB OC =-=-=,求证:ABC ∆是等腰直角三角形。
题型16.平面向量的综合应用1.已知(1,0)a =,(2,1)b =,当k 为何值时,向量ka b -与3a b +平行?2.已知(3,5)a =,且a b ⊥,||2b =,求b 的坐标。
3.已知a b 与同向,(1,2)b =,则10a b ⋅=,求a 的坐标。
3.已知(1,2)a =,(3,1)b =,(5,4)c =,则c = a + b 。
4.已知(5,10)a =,(3,4)b =--,(5,0)c =,请将用向量,a b 表示向量c 。
5.已知(,3)a m =,(2,1)b =-,(1)若a 与b 的夹角为钝角,求m 的范围;(2)若a 与b 的夹角为锐角,求m 的范围。
6.已知(6,2)a =,(3,)b m =-,当m 为何值时,(1)a 与b 的夹角为钝角?(2)a 与b 的夹角为锐角?7.已知梯形ABCD 的顶点坐标分别为(1,2)A -,(3,4)B ,(2,1)D ,且//AB DC ,2AB CD =,求点C 的坐标。
8.已知平行四边形ABCD 的三个顶点的坐标分别为(2,1)A ,(1,3)B -,(3,4)C ,求第四个顶点D 的坐标。
9.一航船以5km/h 的速度向垂直于对岸方向行驶,航船实际航行方向与水流方向成30角,求水流速度与船的实际速度。
10.已知ABC ∆三个顶点的坐标分别为(3,4)A ,(0,0)B ,(,0)C c ,(1)若0AB AC ⋅=,求c 的值;(2)若5c =,求sin A 的值。
【备用】1.已知||3,||4,||5a b a b ==+=,求||a b -和向量,a b 的夹角。
2.已知x a b =+,2y a b =+,且||||1a b ==,a b ⊥,求,x y 的夹角的余弦。
1.已知(1,3),(2,1)a b ==--,则(32)(25)a b a b +⋅-= 65 。
4.已知两向量(3,4),(2,1)a b ==-,求当a xb a b +-与垂直时的x 的值。
5.已知两向量(1,3),(2,)a b λ==,a b 与的夹角θ为锐角,求λ的范围。
变式:若(,2),(3,5)a b λ==-,a b 与的夹角θ为钝角,求λ的取值范围。
选择、填空题的特殊方法:1.特例法例:《全品》P27:4。
因为M,N 在AB,AC 上的任意位置都成立,所以取特殊情况,即M,N 与B,C 重合时,可以得到1m n ==,2m n ∴+=。
2.代入验证法例:已知向量(1,1),(1,1),(1,2)a b c ==-=--,则c =( D ) A.1322a b -- B.1322a b -+ C.3122a b - D.3122a b -+变式:已知(1,2),(1,3),(1,2)a b c ==-=-,请用,a b 表示c 。