平面向量知识点易错点归纳定稿版
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平面向量复习基本知识点及结论总结平面向量是指在平面上具有大小和方向的量,用箭头表示。
平面向量有两个重要的基本运算:向量的加法和数乘。
1.平面向量的加法:-向量的加法满足交换律:A+B=B+A-向量的加法满足结合律:(A+B)+C=A+(B+C)-零向量的性质:对于任意向量A,有A+0=0+A=A-负向量的性质:对于任意向量A,有A+(-A)=02.平面向量的数乘:-数乘的分配律:k(A+B)=kA+kB-数乘的结合律:(k+m)A=kA+mA- 数乘的分配律:k(lmA)= (klm)A-零向量的数乘:0A=03.平面向量的基本性质和结论:-平行向量:若存在非零实数k,使得A=kB,称向量A与向量B平行。
-相等向量:若AB,CD是向量,则A=C,B=D,则称向量AB和CD相等。
-相反向量:若AB是向量,则存在一个向量BA,满足AB+BA=0,称向量BA是向量AB的相反向量。
-向量共线:若有两个不共线的向量AB和CD,如果存在非零实数k,使得CD=kAB,则称向量CD与向量AB共线。
-平移:若向量u等于向量a加上向量b,即u=a+b,则向量u和向量a平行。
4.向量的模:-向量的模表示向量的长度,通常用,A,表示,它的计算公式为,A,=√(x²+y²),其中(x,y)是向量A的坐标。
5.向量的共线与垂直:-向量共线:若向量A与向量B不为零向量且存在非零实数k,使得A=kB,则称向量A与向量B共线。
-向量垂直:若点A的坐标(x₁,y₁)和点B的坐标(x₂,y₂)满足x₁x₂+y₁y₂=0,则称向量AB垂直。
6.单位向量与方向角:-单位向量:向量长度为1的向量称为单位向量。
-方向角:向量与x轴的夹角称为它的方向角,用θ表示。
以上是平面向量的基本知识点和结论的总结,掌握这些知识可以帮助我们进行平面向量的运算、证明和推断。
为了更好地理解和应用平面向量,需要进行大量的练习和实践。
专题07平面向量易错点一:注意零向量书写及三角形与平行四边形适用前提(平面向量线性运算)1.向量的有关概念(1)定义: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)向量的模:向量AB 的大小,也就是向量AB的长度,记作||AB .(3)特殊向量:①零向量:长度为0的向量,其方向是任意的.②单位向量:长度等于1个单位的向量.③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.④相等向量:长度相等且方向相同的向量.⑤相反向量:长度相等且方向相反的向量.2.向量的线性运算和向量共线定理(1)向量的线性运算运算定义法则(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)||||||a a λλ=(2)当0λ>时,a λ 与a的方向相同;当0λ<时,a λ 与a的方向相同;当0λ=时,0a λ=()()a a λμλμ= ()a a aλμλμ+=+()a b a bλλλ+=+共线向量定理向量()0a a ≠ 与b 共线,当且仅当有唯一的一个实数λ,使得b a λ=.共线向量定理的主要应用:(1)证明向量共线:对于非零向量a ,b ,若存在实数λ,使a b λ=,则a 与b 共线.(2)证明三点共线:若存在实数λ,使AB AC λ=,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.平面向量线性运算问题的求解策略:(1)进行向量运算时,要尽可能地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,三角形的中位线及相似三角形对应边成比例等性质,把未知向量用已知向量表示出来.(2)向量的线性运算类似于代数多项式的运算,实数运算中的去括号、移项、合并同类项、提取公因式等变形手段在线性运算中同样适用.(3)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.解决向量的概念问题应关注以下七点:(1)正确理解向量的相关概念及其含义是解题的关键.(2)相等向量具有传递性,非零向量的平行也具有传递性.(3)共线向量即平行向量,它们均与起点无关.(4)相等向量不仅模相等,而且方向要相同,所以相等向量一定是平行向量,而平行向量未必是相等向量.(5)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.(6)非零向量a 与||a a 的关系:||a a是a方向上的单位向量.(7)向量与数量不同,数量可以比较大小,向量则不能,但向量的模是非负实数,故可以比较大小易错提醒:(1)向量表达式中的零向量写成0,而不能写成0.(2)两个向量共线要区别与两条直线共线,两个向量共线满足的条件是:两个向量所在直线平行或重合,而在直线中,两条直线重合与平行是两种不同的关系.(3)要注意三角形法则和平行四边形法则适用的条件,运用平行四边形法则时两个向量的起点必须重合,和向量与差向量分别是平行四边形的两条对角线所对应的向量;运用三角形法则时两个向量必须首尾相接,否则就要把向量进行平移,使之符合条件.(4)向量加法和减法几何运算应该更广泛、灵活如:OA OB BA -= ,AM AN NM -= ,+OA OB CA OA OB CA BA CA BA AC BC =⇔-=⇔-=+=.A .AB AD AC+= C .AB AD CD AD++=uu u r uuu r uu u r uuu r 变式1:给出下列命题,其中正确的命题为(A .若AB CD = ,则必有B .若1233AD AC AB =+ C .若Q 为ABC 的重心,则D .非零向量a ,b ,c 变式2:如图所示,在平行四边形(1)试用向量,a b来表示DN (2)AM 交DN 于O 点,求AO 变式3:如图所示,在矩形1.已知a 、b为不共线的向量,5AB a b =+ ,28BC a b =-+ ,()3CD a b =-uu u r r r ,则()A .ABC ,,三点共线C .A BD ,,三点共线2.如图,在平行四边形ABCD A .1233AB AD-+C .1536AB AD - 3.在四边形ABCD 中,若AC AB = A .四边形ABCD 是平行四边形C .四边形ABCD 是菱形4.已知,AD BE 分别为ABC 的边A .43a +23bC .23a 43-b 5.如果21,e e是平面α内两个不共线的向量,那么下列说法中不正确的是(①(12,R a e e λμλμ=+∈②对于平面α内任一向量③若向量1112e e λμ+ 与λ④若实数λ、μ使得1e λ+ A .①②B 6.给出下列各式:①AB 对这些式子进行化简,则其化简结果为A .4B 7.已知平面向量a ,bA .若a b ∥,则a = C .若a b ∥,b c ∥,则8.设1e 与2e 是两个不共线的向量,k 的值为()41.平面向量基本定理和性质(1)共线向量基本定理如果()a b R λλ=∈ ,则//a b ;反之,如果//a b 且0b ≠ ,则一定存在唯一的实数λ,使a b λ=.(口诀:数乘即得平行,平行必有数乘).(2)平面向量基本定理如果1e 和2e 是同一个平面内的两个不共线向量,那么对于该平面内的任一向量a,都存在唯一的一对实数12,λλ,使得1122a e e λλ=+,我们把不共线向量1e ,2e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底,记为{}12,e e ,1122e e λλ+ 叫做向量a关于基底{}12,e e 的分解式.注意:由平面向量基本定理可知:只要向量1e 与2e 不共线,平面内的任一向量a都可以分解成形如1122a e e λλ=+的形式,并且这样的分解是唯一的.1122e e λλ+ 叫做1e ,2e 的一个线性组合.平面向量基本定理又叫平面向量分解定理,是平面向量正交分解的理论依据,也是向量的坐标表示的基础.推论1:若11223142a e e e e λλλλ=+=+,则1324,λλλλ==.推论2:若11220a e e λλ=+=,则120λλ==.(3)线段定比分点的向量表达式如图所示,在ABC △中,若点D 是边BC 上的点,且BD DC λ=(1λ≠-),则向量1AB AC AD λλ+=+ .在向量线性表示(运算)有关的问题中,若能熟练利用此结论,往往能有“化腐朽为神奇”之功效,建议熟练掌握.DACB(4)三点共线定理平面内三点A ,B ,C 共线的充要条件是:存在实数,λμ,使OC OA OB λμ=+,其中1λμ+=,O 为平面内一点.此定理在向量问题中经常用到,应熟练掌握.A 、B 、C 三点共线⇔存在唯一的实数λ,使得AC AB λ=;⇔存在唯一的实数λ,使得OC OA AB λ=+;⇔存在唯一的实数λ,使得(1)OC OA OB λλ=-+;⇔存在1λμ+=,使得OC OA OB λμ=+.(5)中线向量定理如图所示,在ABC △中,若点D 是边BC 的中点,则中线向量1(2AD AB =+ )AC,反之亦正确.DACB2.平面向量的坐标表示及坐标运算(1)平面向量的坐标表示.在平面直角坐标中,分别取与x 轴,y 轴正半轴方向相同的两个单位向量,i j作为基底,那么由平面向量基本定理可知,对于平面内的一个向量a,有且只有一对实数,x y 使a xi yj =+ ,我们把有序实数对(,)x y 叫做向量a的坐标,记作(,)a x y = .(2)向量的坐标表示和以坐标原点为起点的向量是一一对应的,即有向量(,)x y 一一对应向量OA 一一对应点(,)A x y .(3)设11(,)a x y = ,22(,)b x y = ,则1212(,)a b x x y y +=++ ,1212(,)a b x x y y -=--,即两个向量的和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差.若(,)a x y = ,λ为实数,则(,)a x y λλλ=,即实数与向量的积的坐标,等于用该实数乘原来向量的相应坐标.(4)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则AB OB OA =-=12(,x x -12)y y -,即一个向量的坐标等于该向量的有向线段的终点的坐标减去始点坐标.3.平面向量的直角坐标运算①已知点11()A x y ,,22()B x y ,,则2121()AB x x y y =--,,||AB ②已知11(,)a x y = ,22(,)b x y = ,则a b ±1212()x x y y =±±,,11(,)a x y λλλ= ,∥12211212向量共线(平行)的坐标表示1.利用两向量共线的条件求向量坐标.一般地,在求与一个已知向量a共线的向量时,可设所求向量为a λ (λ∈R ),然后结合其他条件列出关于λ的方程,求出λ的值后代入a λ 即可得到所求的向量.2.利用两向量共线求参数.如果已知两向量共线,求某些参数的取值时,则利用“若11(),a x y =,22(),b x y = ,则a b∥的充要条件是1221x y x y =”解题比较方便.3.三点共线问题.A ,B ,C 三点共线等价于AB与AC 共线.4.利用向量共线的坐标运算求三角函数值:利用向量共线的坐标运算转化为三角方程,再利用三角恒等变换求解.用平面向量基本定理解决问题的一般思路(1)先选择一组基底,并运用平面向量基本定理将条件和结论表示成该基底的线性组合,再进行向量的运算.(2)在基底未给出的情况下,合理地选取基底会给解题带来方便,另外,要熟练运用线段中点的向量表达式.向量的坐标与表示向量的有向线段的起点、终点的相对位置有关系.两个相等的向量,无论起点在什么位置,它们的坐标都是相同的.易错提醒:(1)平面向量基本定理中的基底必须是两个不共线的向量.(2)选定基底后,通过向量的加、减、数乘以及向量平行的充要条件,把相关向量用这一组基底表示(3)强调几何性质在向量运算中的作用,用基底表示未知向量,常借助图形的几何性质,如平行、相。
《平面向量》主要知识点与易错点1.基本概念:向量的定义、向量的模、零向量、单位向量、相反向量、共线向量、相等向量. 2.平面向量的和与差:(1)122311n n n A A A A A A A A -+++=;(2)AB AC CB -=;(3)向量加法与减法的几何表示:平行四边形法则、三角形法则;(4)若1122(,),(,)x y x y ==a b ,则1212(,)a b x x y y ±=±±. 3.实数与向量的积实数λ与向量a 的积是一个向量:(1)||||||λλ=a a ;(2)当0λ>时,λa 与a 同向;当0λ<时,λa 与a 反向;当0λ=时,λ=0a ; 4.向量式的化简(1)首尾相连的向量相加; (2)共起点的两个向量相减; (3)共起点的两个向量相加. 5.向量共线(1)向量a 与()≠0 b b 共线的充要条件是存在唯一的实数λ,使λ=a b . (2)(1),,OA xOB yOC x y A B C =++=⇒三点共线.,,A B C 三点共线且O 不在..,,A B C 所在直线上.....(1)OA xOB yOC x y ⇒=++=. (3)若1122(,),(,)x y x y ==a b ,则a ∥1221x y x y ⇔=b . (4)若,a b 不共线,则两向量x y +a b 与m n +a b 共线x ym n⇔=. 6.平面向量基本定理若12,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一向量a ,有且只有一对实数12,λλ, 使得1122λλ=+a e e . 7.向量的数量积(1)两个向量的夹角的定义,两个向量夹角θ的取值范围是[0,]π:0θ=⇔a 与b 同向;θπ=⇔a 与b 反向; (2)两个向量的数量积是一个实数,||||cos θ⋅=a b a b ;若1122(,),(,)x y x y ==a b ,则1212x x y y ⋅=+a b . (3)22||==⋅a a a a ;121200x x y y ⊥⇔⋅=⇔+=a b a b ;cos ||||θ⋅==a ba b ||||||(⋅≤a b a b 其中取等号时向量a 与 b 共线) (4)a 在b 上的射影||cos ||θ⋅==a b a b 注意:向量a 与 b 的夹角为锐角0⇔⋅>a b 且a 与 b 不共线;向量a 与 b 的夹角为钝角0⇔⋅<a b 且a 与 b 不共线; (5)求平面向量数量积的解题程序:①确定题目中的已知向量; ②用已知向量表示所求数量积中的两个向量.易错点1:向量共线概念理解致错.将向量共线片面理解为向量同向,忽视反向的情况.易错点2:不注意向量方向,将向量夹角看错.如在△ABC 中,60B =︒,有同学会将AB 与BC 夹角错以为60︒. 易错点3:将向量AB 的坐标错以为点B 的坐标.易错点4:将0⋅>a b 与,a b 的夹角为锐角看作等价条件,或将0⋅<a b 与,a b 的夹角为钝角看作等价条件.事实上,上述两种错误分别忽视了向量夹角为0︒和180︒的情形.易错点5:在向量数量积运算中,错误使用数量积的运算律.如把⋅=⋅a b b c 化简为(=a c 向量之间没有除法运算,所在等式或不等式两边不能约去一个向量);错误地认为数量积满足结合律()()⋅⋅⋅⋅a b c =a b c .易错点6:向量射影理解错误.把向量射影错以为只是正数.事实上,向量a 在b 上的射影||cos θa 是一个实数,可以是正数,可以是负数,也可以是零. 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 a ,1=→或()n m a ,=→; (2)给出→=+0PN PM ,等于已知P 是MN 的中点;(3)给出()BQ BP AQ AP +=+λ,等于已知B A ,与PQ 的中点三点共线;(4) 给出以下情形之一: ①//; ②存在实数,AB AC λλ=使;③若存在实数,,1,OC OA OB αβαβαβ+==+且使, 等于已知C B A ,,三点共线. (5)在ABC ∆中,给出()12AD AB AC =+,等于已知AD 是ABC ∆中BC 边的中线;(6) 给出0=⋅,等于已知MB MA ⊥,即AMB ∠是直角,给出0<=⋅m MB MA ,等于已知AMB ∠是钝角或180︒, 给出0>=⋅m ,等于已知AMB ∠是锐角或0︒,(7)给出=⎫⎛+λ, 等于已知MP 是AMB ∠的平分线/(8)在平行四边形ABCD 中,给出0)()(=-⋅+,等于已知ABCD 是菱形;(9) 在平行四边形ABCD 中,给出||||AB AD AB AD +=-,等于已知ABCD 是矩形;(10)在ABC ∆中,给出222OC OB OA==,等于已知O 是ABC ∆的外心(11) 在ABC ∆中,给出=++,等于已知O 是ABC ∆的重心(12)在ABC ∆中,给出OA OC OC OB OBOA ⋅=⋅=⋅,等于已知O 是ABC ∆的垂心(13)在ABC ∆中,给出+=()||||AB AC AB AC λ+)(+∈R λ 等于已知通过ABC ∆的内心;。
概念、方法、题型、易误点及应试技巧总结平面向量一.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。
向量常用有向线段来表示,如AB −−→,或a −−→或a ;向量的三要素:起点、方向、长度。
注意不能说向量就是有向线段,为什么?(向量可以平移)。
2.向量平移:(1)、平移变换:在坐标平面内,把图形F 上所有的点都平移同一向量a −−→,到F'的位置。
这种从图形F 到F'的位置变换叫平移变换。
通俗来讲,就是图形在移动过程中本身不发生任何转动。
(2)、平移公式:设P (x ,y )是F 上任意一点,平移向量12(,)a a a −−→=后,对应F'上点P'(x',y')。
由题意知:12(,)PP a a a −−→−−→'==OP OP a −−→−−→−−→'=+12(,)(,)(,)x y x y a a ''-=1212(,)(,)(,)(,)x y a a x y x a y a ''=+=++12x x a y y a '=+⎧⎨'=+⎩ 即:对应点坐标=原点坐标+平移向量坐标 如:已知A (1,2),B (4,2),则把向量AB 按向量a =(-1,3)平移后得到的向量是_____(答:(3,0)) 解析1:(用平移公式)把点A (1,2)平移向量a =(-1,3)后得A '=(1-1,2+3)=(0,5) 把点B (4,2)平移向量a =(-1,3)后得B '=(4-1,2+3)=(3,5),(41,22)(3,0)AB =--=∴(30,55)(3,0)A B ''=--=答案:把向量AB 按向量a =(-1,3)平移后得到的向量是(3,0)A B ''=解析2:∵把向量AB 按向量a =(-1,3)平移是指把向量AB 的首末端点按向量a =(-1,3)平移。
平面向量公式设a=(x,y),b=(x',y')。
1、向量的加法向量的加法满足平行四边形法则和三角形法则。
AB+BC=AC。
a+b=(x+x',y+y')。
a+0=0+a=a。
向量加法的运算律:交换律:a+b=b+a;结合律:(a+b)+c=a+(b+c)。
2、向量的减法如果a、b是互为相反的向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0. 0的反向量为0AB-AC=CB. 即“共同起点,指向被减”a=(x,y) b=(x',y') 则a-b=(x-x',y-y').4、数乘向量实数λ和向量a的乘积是一个向量,记作λa,且∣λa∣=∣λ∣•∣a∣。
当λ>0时,λa与a同方向;当λ<0时,λa与a反方向;当λ=0时,λa=0,方向任意。
当a=0时,对于任意实数λ,都有λa=0。
注:按定义知,如果λa=0,那么λ=0或a=0。
实数λ叫做向量a的系数,乘数向量λa的几何意义就是将表示向量a的有向线段伸长或压缩。
当∣λ∣>1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上伸长为原来的∣λ∣倍;当∣λ∣<1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上缩短为原来的∣λ∣倍。
数与向量的乘法满足下面的运算律结合律:(λa)•b=λ(a•b)=(a•λb)。
向量对于数的分配律(第一分配律):(λ+μ)a=λa+μa.数对于向量的分配律(第二分配律):λ(a+b)=λa+λb.数乘向量的消去律:①如果实数λ≠0且λa=λb,那么a=b。
②如果a≠0且λa=μa,那么λ=μ。
3、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≤〈a,b〉≤π定义:两个向量的数量积(内积、点积)是一个数量,记作a•b。
若a、b不共线,则a•b=|a|•|b|•cos 〈a,b〉;若a、b共线,则a•b=+-∣a∣∣b∣。
平面向量知识点易错点归纳Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】§ 平面向量的概念及线性运算1名称 定义备注向量 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) 平面向量是自由向量零向量 长度为0的向量;其方向是任意的记作0单位向量 长度等于1个单位的向量 非零向量a 的单位向量为±a |a |平行向量 方向相同或相反的非零向量 0与任一向量平行或共线共线向量方向相同或相反的非零向量又叫做共线向量相等向量 长度相等且方向相同的向量 两向量只有相等或不等,不能比较大小相反向量 长度相等且方向相反的向量0的相反向量为0 2.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 的方向相反;当λ=0时,λa =0λ(μa )=(λμ)a ;(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 . 方法与技巧1.向量的线性运算要满足三角形法则和平行四边形法则,做题时,要注意三角形法则与平行四边形法则的要素.向量加法的三角形法则要素是“首尾相接,指向终点”;向量减法的三角形法则要素是“起点重合,指向被减向量”;平行四边形法则要素是“起点重合”.2.可以运用向量共线证明线段平行或三点共线.如AB →∥CD →且AB 与CD 不共线,则AB ∥CD ;若AB→∥BC →,则A 、B 、C 三点共线. 失误与防范1.解决向量的概念问题要注意两点:一是不仅要考虑向量的大小,更重要的是要考虑向量的方向;二是考虑零向量是否也满足条件.要特别注意零向量的特殊性.2.在利用向量减法时,易弄错两向量的顺序,从而求得所求向量的相反向量,导致错误.§ 平面向量基本定理及坐标表示1.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a =λ1e 1+λ2e 2.其中,不共线的向量e 1、e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. 2.平面向量的坐标运算(1)向量加法、减法、数乘及向量的模 设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a +b =(x 1+x 2,y 1+y 2),a -b =(x 1-x 2,y 1-y 2),λa =(λx 1,λy 1),|a |=x 21+y 21.(2)向量坐标的求法①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标.②设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB →=(x 2-x 1,y 2-y 1),|AB →|=x 2-x 12+y 2-y 12. 3.平面向量共线的坐标表示设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),其中b ≠∥b x 1y 2-x 2y 1=0. 方法与技巧1.平面向量基本定理的本质是运用向量加法的平行四边形法则,将向量进行分解. 向量的坐标表示的本质是向量的代数表示,其中坐标运算法则是运算的关键. 2.平面向量共线的坐标表示 (1)两向量平行的充要条件若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b 的充要条件是a =λb ,这与x 1y 2-x 2y 1=0在本质上是没有差异的,只是形式上不同. (2)三点共线的判断方法判断三点是否共线,先求由三点组成的任两个向量,然后再按两向量共线进行判定. 失误与防范1.要区分点的坐标和向量的坐标,向量坐标中包含向量大小和方向两种信息;两个向量共线有方向相同、相反两种情况.2.若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b 的充要条件不能表示成x 1x 2=y 1y 2,因为x 2,y 2有可能等于0,所以应表示为x 1y 2-x 2y 1=0.§ 平面向量的数量积1.平面向量的数量积已知两个非零向量a 和b ,它们的夹角为θ,则数量|a ||b |cos θ叫做a 和b 的数量积(或内积),记作a ·b =|a ||b |cos θ.规定:零向量与任一向量的数量积为__0__.两个非零向量a 与b 垂直的充要条件是a·b =0,两个非零向量a 与b 平行的充要条件是a·b =±|a||b|.2.平面向量数量积的几何意义数量积a·b 等于a 的长度|a |与b 在a 的方向上的投影|b |cos θ的乘积. 3.平面向量数量积的重要性质 (1)e·a =a·e =|a |cos θ; (2)非零向量a ,b ,a⊥ba·b =0; (3)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 2,|a |=a·a ; (4)cos θ=a·b|a||b|;(5)|a·b |__≤__|a||b|. 4.平面向量数量积满足的运算律 (1)a·b =b·a (交换律);(2)(λa )·b =λ(a·b )=a ·(λb )(λ为实数); (3)(a +b )·c =a·c +b·c . 5.平面向量数量积有关性质的坐标表示设向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a·b =x 1x 2+y 1y 2,由此得到 (1)若a =(x ,y ),则|a |2=x 2+y 2或|a |=x 2+y 2.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则A 、B 两点间的距离|AB |=|AB →|=x 2-x 12+y 2-y 12. (3)设两个非零向量a ,b ,a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ⊥b x 1x 2+y 1y 2=0. 方法与技巧1.计算数量积的三种方法:定义、坐标运算、数量积的几何意义,要灵活选用,和图形有关的不要忽略数量积几何意义的应用.2.求向量模的常用方法:利用公式|a |2=a 2,将模的运算转化为向量的数量积的运算. 3.利用向量垂直或平行的条件构造方程或函数是求参数或最值问题常用的方法与技巧. 失误与防范1.(1)0与实数0的区别:0a =0≠0,a +(-a )=0≠0,a ·0=0≠0;(2)0的方向是任意的,并非没有方向,0与任何向量平行,我们只定义了非零向量的垂直关系. 2.a·b =0不能推出a =0或b =0,因为a·b =0时,有可能a⊥b .§ 平面向量的应用1.向量在平面几何中的应用平面向量在平面几何中的应用主要是用向量的线性运算及数量积解决平面几何中的平行、垂直、平移、全等、相似、长度、夹角等问题.(1)证明线段平行或点共线问题,包括相似问题,常用共线向量定理:a ∥ba =λb (b ≠0)x 1y 2-x 2y 1=0.(2)证明垂直问题,常用数量积的运算性质a ⊥ba·b =0x 1x 2+y 1y 2=0.(3)求夹角问题,利用夹角公式cos θ=a·b |a||b |=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 22+y 22 (θ为a 与b 的夹角). 2.平面向量在物理中的应用(1)由于物理学中的力、速度、位移都是矢量,它们的分解与合成与向量的加法和减法相似,可以用向量的知识来解决.(2)物理学中的功是一个标量,这是力F 与位移s 的数量积.即W =F·s =|F||s |cos θ (θ为F 与s 的夹角).3.平面向量与其他数学知识的交汇平面向量作为一个运算工具,经常与函数、不等式、三角函数、数列、解析几何等知识结合,当平面向量给出的形式中含有未知数时,由向量平行或垂直的充要条件可以得到关于该未知数的关系式.在此基础上,可以解有关函数、不等式、三角函数、数列的综合问题.此类问题的解题思路是转化为代数运算,其转化途径主要有两种:一是利用平面向量平行或垂直的充要条件;二是利用向量数量积的公式和性质. 方法与技巧1.向量的坐标运算将向量与代数有机结合起来,这就为向量和函数的结合提供了前提,运用向量的有关知识可以解决某些函数问题.2.以向量为载体求相关变量的取值范围,是向量与函数、不等式、三角函数等相结合的一类综合问题.通过向量的坐标运算,将问题转化为解不等式或求函数值域,是解决这类问题的一般方法. 3.向量的两个作用:①载体作用:关键是利用向量的意义、作用脱去“向量外衣”,转化为我们熟悉的数学问题;②工具作用:利用向量可解决一些垂直、平行、夹角与距离问题. 失误与防范1.注意向量夹角和三角形内角的关系,两者并不等价.2.注意向量共线和两直线平行的关系;两向量a ,b 夹角为锐角和a ·b >0不等价.。
平面向量复习基本知识点及经典结论总结1、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。
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?(向量可以平移)。
如已知A (1,2),B (4,2),则把向量AB按向量a =(-1,3)平移后得到的向量是_____(答:(3,0))(2)零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:0,注意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共线的单位向量是||A B A B ± );(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 、b 叫做平行向量,记作:a ∥b ,规定零向量和任何向量平行。
提醒: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0 );④三点A B C 、、共线⇔ AB AC 、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 的相反向量是-a 。
如下列命题:(1)若a b =,则a b =。
(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A B D C=,则ABC D 是平行四边形。
(4)若ABCD 是平行四边形,则AB DC = 。
(5)若,a b b c == ,则a c = 。
(6)若//,//a b b c ,则//a c。
其中正确的是_______(答:(4)(5))2、向量的表示方法:(1)几何表示法:用带箭头的有向线段表示,如AB ,注意起点在前,终点在后;(2)符号表示法:用一个小写的英文字母来表示,如a ,b ,c 等;(3)坐标表示法: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 为基底,则平面内的任一向量a 可表示为(),a xi y j x y =+=,称(),x y 为向量a 的坐标,a =(),x y 叫做向量a 的坐标表示。
平面向量易错题剖析平面向量易错题剖析平面向量是高中数学常考的重要内容,但是在学习和应用过程中,会有许多易错点需要注意。
本文将针对一些常见易错点进行剖析,并提供解题技巧和方法。
易错点一:向量大小和方向混淆向量大小和方向是平面向量的两个重要性质,但是在应用中容易混淆,造成错误。
一般来说,向量大小指的是向量的模长或长度,记作|a|或||。
方向指的是向量的朝向或倾斜方向,一般用箭头表示。
在计算向量加减、求夹角等问题时,需要分别考虑向量的大小和方向。
解决方法:在做题时,需要仔细阅读题目,确定题目所要求的是向量的大小还是方向。
同时,需要掌握向量的长度公式和方向公式,以便根据题目情况灵活运用。
易错点二:向量基本运算符号错误向量的基本运算包括加、减、数乘、点乘等,它们都有对应的运算符号。
但是在应用时,容易混淆符号,造成计算错误。
解决方法:要认真学习向量运算的符号和规律,牢记它们之间的差异和联系。
在解题时,要注意检查符号是否正确,尤其是多项式展开和合并的过程中。
易错点三:坐标系选择不当平面向量的运算和计算通常需要在坐标系中进行,坐标系的选择直接影响向量的计算过程和结果。
但是在选择坐标系时,容易被题目表述所迷惑,选择不当造成计算困难。
解决方法:在选择坐标系时,要注意从图形上考虑,确定哪个坐标系会使向量计算更加方便。
一般来说,如果向量的方向和坐标轴平行或垂直,可以选择直角坐标系或斜坐标系。
如果向量的方向倾斜或切线,可以选择极坐标系或极坐标系转换到直角坐标系。
易错点四:向量垂直和共线的判定向量垂直和共线的判定是平面向量的基础知识,但是在实际应用中,容易被题目表述所误导,造成错误。
解决方法:对于向量垂直的判定,可以利用向量的点乘积为0的性质,即如果向量a和向量b垂直,则a·b=0。
对于向量共线的判定,可以利用向量的叉乘积为0的性质,即如果向量a和向量b共线,则a×b=0。
在应用中,要注意从图形上考虑向量的方向和位置,结合公式进行判定。
突破6.3 平面向量的基本定理及坐标表示一、学情分析二、学法指导与考点梳理知识点一 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a =λ1e 1+λ2e 2.其中,不共线的向量e 1,e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. 知识点二 平面向量的坐标运算运算 坐标表示和(差) 已知a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a +b =(x 1+x 2,y 1+y 2),a -b =(x 1-x 2,y 1-y 2) 数乘 已知a =(x 1,y 1),则λa =(λx 1,λy 1),其中λ是实数 任一向量的坐标已知A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB ―→=(x 2-x 1,y 2-y 1)设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),其中b≠0,则a ∥b ⇔x 1y 2-x 2y 1=0.,(1)基底e 1,e 2必须是同一平面内的两个不共线向量,零向量不能作为基底; (2)基底给定,同一向量的分解形式唯一;(3)如果对于一组基底e 1,e 2,有a =λ1e 1+λ2e 2=μ1e 1+μ2e 2,则可以得到⎩⎪⎨⎪⎧λ1=μ1,λ2=μ2.三、重难点题型突破重难点题型突破1 平面向量的实际背景与概念(一) 平面向量的基本定理与坐标表示 知识点1 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a =λ1e 1+λ2e 2,其中e 1,e 2是一组基底.例1.(1).(2019·江西高一期末)设12,e e 是平面内的一组基底,则下面四组向量中,能作为基底的是( ) A .21e e -与12e e - B .1223e e +与1246e e -- C .12e e +与12e e - D .121128e e -+与1214e e - 【答案】C 【解析】由12,e e 是平面内的一组基底,所以1e 和2e 不共线,对应选项A :21e e -()12e e =--,所以这2个向量共线,不能作为基底; 对应选项B :1223e e +()121462e e =---,所以这2个向量共线,不能作为基底; 对应选项D :121128e e -+121124e e ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,所以这2个向量共线,不能作为基底;对应选项C :12e e +与12e e -不共线,能作为基底. 故选:C .(2).(2022·内蒙古·阿拉善盟第一中学高一期末)如图,等腰梯形ABCD 中,3AB BC CD AD ===,点E 为线段CD 上靠近D 的三等分点,点F 为线段BC 的中点,则FE =( )A .21318BA BC -+B .21318BA BC +C .41318BA BC +D .21318BA BC -【答案】B 【解析】 【分析】利用平面向量的加法和减法以及平面向量的基本定理求解. 【详解】由题可得:FE FC CE =+ 1232BC CD =+ ()1223BC CB BA AD =+++ 121233BC BC BA BC ⎛⎫=+-++ ⎪⎝⎭21318BA BC =+. 故选:B .【变式训练1-1】、(2021·全国·高一课时练习)若{}12e e ,是平面内的一个基底,则下列四组向量能作为平面向量的基底的是( ) A .12e e -,21e e - B .12e e -,12e e + C .212e e -,212e e -+ D .122e e +,124e 2e +【答案】B 【解析】 【分析】不共线的向量能作为基底,逐一判断选项即可. 【详解】不共线的向量能作为基底,因为()1221e e e e -=--,所以向量12e e -,21e e -共线,故排除A ;假设1212(e e e e λ-=+),解得=1=1λλ⎧⎨-⎩,无解,所以向量12e e -,12e e +不共线,故B 正确;因为()212122e e e e =-+--,所以212e e -,212e e +-共线,故排除C ; 因为()121212422e e e e =++,所以122e e +,1224e e +共线,故排除D , 故选:B【变式训练1-2】、(2022·江西上饶·一模(理))如图,在ABM 中,3BM CM =,27AN AM =,若AN AB AC λμ=+,则λμ+=( )A .17-B .17C .27-D .27【答案】D 【解析】 【分析】由向量的线性运算把AN 用,AB AC 表示出来后可得结论. 【详解】 ()22227777AN AM AB BM AB BM ==+=+ 2232313()7727777AB BC AB BA AC AB AC =+⨯=++=-+, 所以13,77λμ=-=,132777λμ+=-+=,故选:D(二) 平面向量的坐标运算知识点2 平面向量的坐标运算(1)若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2)(b ≠0),则a±b =(x 1±x 2,y 1±y 2). (2)若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB →=(x 2-x 1,y 2-y 1). (3)若a =(x ,y ),λ∈R ,则λa =(λx ,λy ). (4)a ·b =x 1x 2+y 1y 2.(5)|a |=x 21+y 21.若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB →|=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2.例2.(1).(2021·安徽·泾县中学高三阶段练习(文))已知平面向量()()2,3,24,5a a b =--=,则a b =___________.【答案】3 【解析】 【分析】设(),=b x y ,利用()24,5-=a b ,求得b ,再利用数量积公式可得多大啊. 【详解】设(),=b x y ,由已知得224325x y --=⎧⎨-=⎩,解得31x y =-⎧⎨=-⎩,即()3,1b =--,所以()()2,33,1633⋅=-⋅--=-=a b . 故答案为:3.(2).(2022·全国·高一专题练习)已知A (1,2),B (3,-1),C (3,4),则AB AC ⋅等于( ) A .11 B .5 C .-1 D .-2【答案】D 【解析】 【分析】直接利用向量数量积的坐标运算即可解决 【详解】∵()2,3AB =-,()2,2AC = ∴()22322AC AB ⋅=⨯+-⨯=- 故选: D .(3).(2022·山东济南·二模)若平面向量a 与b 同向,(2,1)a =,||25b =,则b =( ) A .(4,2)B .(2,4)C .(6,3)D .(4,2)或(2,4)【答案】A 【解析】 【分析】根据题意,设()0b a λλ→→=>,进而根据||25b →=b →. 【详解】因为,a b →→同向,所以设()0b a λλ→→=>,则22||215252b λλλ→=+==,于是,()4,2b →=. 故选:A.【变式训练2-1】、(2022·全国·高三专题练习)已知向量()()2,6,1,a b λ==-,若//a b ,则a b λ+=______. 【答案】(5,15) 【解析】 【分析】由向量平行得3λ=-,再进行向量的坐标运算即可得答案. 【详解】解:因为()()2,6,1,a b λ==-,//a b , 所以62λ-=,解得3λ=-, 所以()()()2,631,35,15a b λ+=---=. 故答案为:()5,15【变式训练2-2】、(2022·青海西宁·高一期末)设()3,1OM =,()5,1ON =--,则MN =( ). A .()8,2-- B .()8,2C .()8,2-D .()2,2-【答案】A 【解析】 【分析】由向量坐标的减法运算可得答案. 【详解】因为()3,1OM =,()5,1ON =--,所以()()()5,13,18,2=-=---=--MN ON OM . 故选:A.(三) 平面向量的数量积 知识点3.平面向量数量积1.平面向量数量积的有关概念(1)向量的夹角:已知两个非零向量a 和b ,记OA →=a ,OB →=b ,则∠AOB =θ(0°≤θ≤180°)叫作向量a 与b 的夹角.(2)数量积的定义:已知两个非零向量a 和b ,它们的夹角为θ,则数量|a ||b |cos θ叫作a 与b 的数量积,记作a ·b ,即a ·b =|a ||b |cos θ.规定:0·a =0.(3)数量积的几何意义:数量积a ·b 等于a 的模|a |与b 在a 的方向上的投影|b |cos θ的乘积. 2.平面向量数量积的性质设a ,b 都是非零向量,e 是与b 方向相同的单位向量,θ是a 与e 的夹角,则 (1)e·a =a·e =|a|cos θ.(2)当a 与b 同向时,a·b =|a||b|;当a 与b 反向时,a·b =-|a||b|. 特别地,a·a =|a|2或|a|=a ·a . (3)cos θ=a·b |a||b|. (4)|a·b|≤|a||b|.3.平面向量数量积的坐标表示设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),a ,b 的夹角为θ,则 (1)a ·b =x 1x 2+y 1y 2.(2)|a |=x 21+y 21.若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB →|=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2. (3)cos θ=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21·x 22+y 22. (4)a ⊥b ⇔a ·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0.例3.(1).(2022·陕西·高三期末(文))已知向量(1,7a =-,3b =,36a b ⋅=,则a 与b 的夹角为( ) A .6πB .4π C .3π D .23π 【答案】A 【解析】 【分析】先计算向量a 的模,再根据向量数量积的定义,将36a b ⋅=展开,即可求得答案.因为(1,7a =-,所以22||1(7)22a =+-= 又因为36a b ⋅=,设a 与b 的夹角为θ ,[0,]θπ∈ , 所以||||cos 36a b θ=,即23cos 36θ⨯=, 解得3cos θ=,故6πθ= ,故选:A.(2).(2021·重庆一中高三阶段练习)(多选题)已知平面向量()1,2a =,()2,1b =--,则下列命题中正确的有( ) A .a b > B .2a b +=C .a b ⊥D .4cos ,5a b =-【答案】BD 【解析】 【分析】由向量的定义判断A ,由模的坐标表示求出模判断B ,根据垂直的坐标表示判断C ,由数量积求得向量的夹角余弦判断D . 【详解】对于A ,由于向量不能比较大小,故A 错误; 对于B ,∵()1,1a b =-+,∴()22112a b +=-+=B 正确;对于C ,∵()()122140a b ⋅=⨯-+⨯-=-≠,∴a b ⊥不成立,故C 错误; 对于D ,∵(12214cos ,555a b a b a b⨯-+⨯-⋅===-⨯,故D 正确.故选:BD .【变式训练3-1】.(2021·河北·武安市第一中学高一阶段练习)(多选题)向量(cos ,sin )a θθ=,(3,1)b =,则2a b -的值可以是( ) A .2 B .22C .4D .2【答案】ABC 【解析】 【分析】利用公式表达出2a b -,利用三角函数恒等变换,求出2a b -的范围,进而求出结果.())()22cos ,2sin 3,12cos 3,2sin 1a b θθθθ-=-=-,所以()()22π22cos 32sin 1843cos 4sin 88sin 3a b θθθθθ⎛⎫-=-+----+ ⎪⎝⎭因为[]πsin 1,13θ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,所以[]π88sin 0,163θ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭,[]20,4a b -∈,显然ABC 均满足题意.故选:ABC【变式训练3-2】.(2022·山东济南·高三期末)(多选题)已知平面向量()1,0a =,()1,23b =,则下列说法正确的是( ) A .16a b +=B .()2a b a +⋅=C .向量a b +与a 的夹角为30°D .向量a b +在a 上的投影向量为2a【答案】BD 【解析】 【分析】根据向量坐标得线性运算和模的坐标表示即可判断A ; 根据向量数量积的坐标表示即可判断B ; 根据()cos ,a b a a b aa b a+⋅+=+即可判断C ; 根据投影向量的定义即可判断D. 【详解】解:(2,23a b +=,则4124a b +=+,故A 错误;()2a b a +⋅=,故B 正确;()1cos ,2a b a a b aa b a+⋅+==+,又0,180a b a ︒≤+≤︒,所以向量a b +与a 的夹角为60°,故C 错误;向量a b +在a 上的投影向量为()2a b a a a a+⋅=,故D 正确. 故选:BD.(四) 平面向量的应用(平行与垂直)知识点1 平面向量的平行与垂直若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2)(b ≠0),则a±b =(x 1±x 2,y 1±y 2).(1)如果a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b 的充要条件为x 1y 2-x 2y 1=0.a ∥b 的充要条件不能表示成x 1x 2=y 1y 2,因为x 2,y 2有可能等于0.判断三点是否共线,先求每两点对应的向量,然后再按两向量共线进行判定.(2)如果a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ⊥b ⇔a ·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0.x 1y 2-x 2y 1=0与x 1x 2+y 1y 2=0不同,前者是两向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2)共线的充要条件,后者是它们垂直的充要条件.例4.(1)、(2021·安徽·六安一中高三阶段练习(文))已知()1,2a m =+-,()2,3b m =+,若a b ⊥,则m =______. 【答案】1或4- 【解析】 【分析】根据向量垂直得到等量关系,求出结果. 【详解】由题意得:()()1260m m ++-=,解得:1m =或4-,经检验,均符合要求. 故答案为:1或4-(2)、(2022·陕西宝鸡·一模(理))已知平面向量()1,a m =-,()2,3b m =-,若a b ∥,则m =___________. 【答案】3- 【解析】 【分析】由a b ∥,列方程求解即可 【详解】因为平面向量()1,a m =-,()2,3b m =-,且a b ∥, 所以23m m =-,得3m =-, 故答案为:3-(3)、(2022·辽宁·高一期末)已知向量()1,a m =-,()2,4b =,若a 与b 共线,则m =( ) A .1-B .1C .2-D .2【答案】C 【解析】 【分析】根据平面向量共线坐标表示可得答案. 【详解】由题意得24m =-,即2m =-. 故选:C【变式训练4-1】、(2022·广东湛江·高二期末)已知向量()2,3a =-,()1,2b =-,且()a kb a +⊥,则k =___________.【答案】138【解析】 【分析】求出向量a kb +的坐标,利用平面向量垂直的坐标表示可得出关于实数k 的等式,即可解得k 的值. 【详解】由题意可得()2,32a kb k k +=--+,因为()a kb a +⊥,所以()()()223320a kb a k k +=---+=⋅,即1380k -=,解得138k =. 故答案为:138. 【变式训练4-2】.(2022·全国·高三专题练习)已知向量()12a =,,()22b =-,,()1c λ=,.若()//2c a b +,则λ=________. 【答案】12 【解析】 【分析】由两向量共线的坐标关系计算即可. 【详解】由题可得()24,2a b +=, ()//2c a b +,又()1,c λ=, 4λ20∴-=,1λ2∴=.故答案为:12.【变式训练4-3】.(2022·辽宁葫芦岛·高一期末)已知向量()1,1a =,()2,1b =-,若()a b λ+∥()2a b -,则实数λ=( ) A .12B .12-C .2D .-2【答案】B 【解析】 【分析】由平面向量线性运算的坐标表示出a b λ+,2a b -,再由平面向量共线的坐标表示即可得解. 【详解】由已知得()2,1a b =++-λλλ,()23,3a b -=-, 又因为()a b λ+∥()2a b -,所以有()()3231+=--λλ,解得12λ=-.故选:B例5.(2022·重庆八中高一期末)已知3a =,4b =. (1)若a 与b 的夹角为60︒,求()2a b a +⋅;(2)若a 与b 不共线,当k 为何值时,向量a kb +与a kb -互相垂直? 【答案】(1)21 (2)34k =±【解析】 【分析】(1)结合向量数量积运算与运算律计算求解即可; (2)根据()()0a kb a kb +-=解方程即可得答案. (1)解: ()21229234212a b a a b a +⋅=+⋅=+⨯⨯⨯= (2)解:∵向量a kb +与a kb -互相垂直,∴()()0a kb a kb +-=,整理得2220a k b -=,又3a =,4b =,∴29160k -=,解得34k =±.∴当34k =±时,向量a kb +与a kb -互相垂直.【变式训练5-1】.(2022·全国·高三专题练习)已知向量(cos ,sin ),(3,3),[0,π].a x x b x ==-∈ (1)若a b ⊥,求x 的值;(2)记()f x a b =⋅,解不等式()3f x ≥【答案】(1)3π(2)[0,]6π 【解析】 【分析】(1)根据向量垂直的坐标运算,数量积为零得到关于x 的方程,即可得答案. (2)先根据数量积的坐标运算得到()f x a b =⋅的表达式,确定π31cos()62x -+,再解不等式,结合6x π+的范围,求得结果. (1)因为(cos ,sin )a x x =,(3,3b =-,a b ⊥, 所以3cos 30x x =, 所以tan 3x =因为[0,]x π∈,所以3x π=.(2)()(π()cos ,sin 3,33cos 323)6f x a b x x x x x =⋅=⋅-==+.因为[]0,πx ∈,所以ππ7π[,]666x +∈,从而π31cos()62x -+. 由()3f x ≥1cos()62x π+≥,所以1π3cos()262x +,所以663x πππ≤+≤,即06x π≤≤,故不等式()3f x ≥[0,]6π.四、课堂定时训练(45分钟)1.(2021·全国·高一课时练习)设12e e ,是不共线的两个向量,则下列四组向量不能构成基底的是( ) A .1e 与12e e + B .12e 2e -与21e 2e - C .12e 2e -与214e 2e - D .12e e +与12e e -【答案】C 【解析】 【分析】在同一平面内,只要两个向量不共线,就可以作为这个平面的一组基底,逐项判断即可. 【详解】对于A 选项:设121e e e =λ+,12e e ,是不共线的两个向量,1=1=0λ⎧∴⎨⎩,无解,1e ∴与12e e +不共线,1e ∴与12e e +可以构成一组基底;对于B 选项:设()1221=e 2e 2e e λ--,12e e ,是不共线的两个向量,1=22=λλ-⎧∴⎨-⎩,无解,12e 2e ∴-与21e 2e -不共线,12e 2e ∴-与21e 2e -可以构成一组基底;对于C 选项:设()1221=e 24e 2e e λ--,12e e ,是不共线的两个向量,1=21=2=42λλλ-⎧∴∴-⎨-⎩,,()21212e 2e 1=4e 2e ∴---,12e 2e ∴-与214e 2e -共线,12e 2e ∴-与214e 2e -不能构成一组基底; 对于D 选项:设()1212=e e e e λ-+,12e e ,是不共线的两个向量,1=1=λλ⎧∴⎨-⎩,无解, 12e e +∴与12e e -不共线,12e e +∴与12e e -可以构成一组基底; 故选:C2.(2022·全国·高一专题练习)已知向量(1,)a m =,(,2)b m =,若//a b ,则实数m 等于( ) A 2B 2C 22D .0【答案】C 【解析】 【分析】应用向量平行的坐标表示列方程求参数值即可. 【详解】由//a b 知:1×2-m 2=0,即2m 2-故选:C.3.(2022·江西·高三期末(文))已知平面向量()1,3a =,()2,1b =-,若()a ab λ⊥+,则实数λ的值为( ) A .10 B .8C .5D .3【答案】A 【解析】 【分析】由()a ab λ⊥+,得()0a a b λ⋅+=,将坐标代入化简计算可得答案 【详解】因为()1,3a =,()2,1b =-, 所以()12,3a b λλλ+=+-. 因为()a ab λ⊥+,所以()12330λλ++-=,解得10λ=. 故选:A.4.(2021·辽宁·沈阳二中高三阶段练习)(多选题)已知平面向量()1,2a =,()2,1b =-,()2,c t =,下列说法正确的是( ) A .若()a b +//c ,则6t = B .若()a b +⊥c ,则23t =C .若1t =,则4cos ,5a c <>=D .若向量a 与向量c 夹角为锐角,则1t >- 【答案】BC 【解析】 【分析】若()()1122,,,a x y b x y ==,根据a ∥b 时1221x y x y =判断A 选项是否正确;根据a b ⊥时12120x x y y +=判断B 选项是否正确;根据121222221122cos ,x a b a b a bx y x y <>==++判断C 选项是否正确;根据向量a 与向量c 夹角为锐角时0a c >,且向量a 与向量c 不平行,判断C 选项是否正确. 【详解】()1,2a =,()2,1b =-,()=1,3a b ∴+-,()2,c t ==22a c t ∴+若()a b +//c ,()2,c t =123t ∴-⨯=⨯6t ∴=-,故A 不正确;若()a b +⊥c ,()2,c t =123=0t ∴-⨯+⨯23t ∴=,故B 正确; 若1t =,则()2,1c =,=22=4a c t +,=5a ,5c =44cos ,555a c a c a c∴<>==⨯,故C 正确; 若向量a 与向量c 夹角为锐角, 则0a c >()1,2a =(),2,c t ==1220a c t ∴⨯+⨯>1t∴>-若向量a 与向量c 平行,则1=22t ⨯⨯,=4t ,故向量a 与向量c 夹角为锐角时1t >-且4t ≠.故D 不正确; 故选:BC5.(2021·广东·仲元中学高一期末)(多选题)已知向量()2,1a =,()3,1b =-,则( ) A .a 与a b -25B .()//a b a +C .向量a 在向量b 10D .若525,5c ⎛= ⎝⎭,则a c ⊥【答案】ACD 【解析】 【分析】对于A :由已知得()50a b -=,,根据向量夹角的计算公式计算可判断; 对于B :由已知得()+a b a ⊥,由此可判断;对于C :由已知得向量a 在向量b 上的投影,从而可判断; 对于D :由5252+105a c ⎛⋅=⨯⨯= ⎝⎭,可判断. 【详解】解:对于A :因为向量()2,1a =,()3,1b =-,所以()50a b -=,,所以a 与a b -的夹角余弦值为2225215+⨯,故A 正确; 对于B :因为()+12a b =-,,所以()+12+120a b a ⋅=-⨯⨯=,所以()+a b a ⊥,故B 不正确; 对于C :向量a 在向量b 上的投影为(()2223+11101031a b b⨯-⨯===-+⋅,所以向量a 在向量b 上的投影向量10C 正确;对于D :因为525,55c ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,所以5252+1055a c ⎛⎫⋅=⨯⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭,所以a c ⊥,故D 正确, 故选:ACD.6.(2022·安徽亳州·高三期末(理))如图,在平面四边形ACDE 中,点B 在边AC 上,ABE △是等腰直角三角形,四边形BCDE 是边长为1的正方形,则AD CE ⋅=___________.【答案】-1 【解析】 【分析】以B 为原点,BC BE 、分别为x 、y 轴正方向建立直角坐标系,用坐标法求解. 【详解】如图示,以B 为原点,BC BE 、分别为x 、y 轴正方向建立直角坐标系.则()1,0A -、()1,0C 、()1,1D 、()0,1E ,所以()21AD =,,()11CE =-,, 所以211AD CE ⋅=-+=-. 故答案为:-17.(2021·江西·赣州市赣县第三中学高三期中(文))已知向量()2,1a =-,10a b ⋅=,52a b +=,则b =___________.【答案】5 【解析】 【分析】由已知,利用向量数量积的运算律有22250a b a b ++⋅=,结合向量模的坐标计算求||a ,进而求b . 【详解】∵52a b +=,则250a b +=,即22250a b a b ++⋅=, ∴252050b ++=,可得5b =. 故答案为:58.(2022·全国·高三专题练习)已知平面向量(),0,0αβαβ≠≠,β与αβ-的夹角为23π,且()0t t t αββ-=>,则t 的最小值是____________.【答案】233- 【解析】 【分析】作半径为2的圆O ,圆O 上取三点,,A B C ,(3,1)C --,(3,1)B -,A 在,B C 两点的优弧上,3BAC π∠=,这样CB α=,CA β=,满足β与αβ-的夹角为23π,然后把模式平方求得t ,可得最小值. 【详解】如图,设圆O 半径为2,,,A B C 在圆O ,设(3,1)C --,(3,1)B -,3BAC π∠=,CB α=,CA β=,设(2cos ,2sin )A θθ,7(,)66ππθ∈-,(23,0)α=,(2cos 3,2sin 1)βθθ=++,由t t αββ-=得222()t t αββ-=,因为0t >,所以21233233243(2cos 3)2cos 323t ααβθθ===≥=-⋅+++,cos 1θ=时等号成立.故答案为:233-.【点睛】本题考查由模求平面向量的数量积,解题关键是用图形表示出向量α,β,确定点,,A B C 的关系,引入坐标后用坐标表示向量的数量积,从而得出最值.。
向量复习平面向量1、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。
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?(向量可以平移)。
(2)零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:,注意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 共线的单位向量是||AB AB ±);(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、叫做平行向量,记作:a ∥b ,规定零向量和任何向量平行。
提醒: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0);④三点A B C 、、共线⇔ AB AC 、共线; (6)相反向量:长度相等方向相反的向量叫做相反向量。
的相反向量是-。
如下列命题:(1)若a b =,则a b =。
(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 =,则ABCD 是平行四边形。
(4)若ABCD 是平行四边形,则AB DC =。
(5)若,a b b c ==,则a c =。
其中正确的是_______(答:(4)(5))2、向量的表示方法:(1)几何表示法:用带箭头的有向线段表示,如,注意起点在前,终点在后;(2)符号表示法:用一个小写的英文字母来表示,如,,等;(3)坐标表示法: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,j 为基底,则平面内的任一向量可表示为(),a xi y j x y =+=,称(),x y 为向量的坐标,=(),x y 叫做向量的坐标表示。
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。
3.平面向量的基本定理:如果e 1和e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对该平面内的任一向量a ,有且只有一对实数1λ、2λ,使a =1λe 1+2λe 2。
平面向量知识点易错点
归纳精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
§5.1 平面向量的概念及线性运算1.向量的有关概念
2.向量的线性运算
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
反;当λ=0时,λa=0
λ(μa)=(λμ)a;
(λ+μ)a=λa+
μa;λ(a+b)=
λa+λb
3.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.
方法与技巧
1.向量的线性运算要满足三角形法则和平行四边形法则,做题时,要注意三角形法则与平行四边形法则的要素.向量加法的三角形法则要素是“首尾相接,指向终点”;向量减法的三角形法则要素是“起点重合,指向被减向量”;平行四边形法则要素是“起点重合”.
2.可以运用向量共线证明线段平行或三点共线.如AB→∥CD→且AB与CD不共线,则AB∥CD;若AB→∥BC→,则A、B、C三点共线.
失误与防范
1.解决向量的概念问题要注意两点:一是不仅要考虑向量的大小,更重要的是要考虑向量的方向;二是考虑零向量是否也满足条件.要特别注意零向量的特殊性.
2.在利用向量减法时,易弄错两向量的顺序,从而求得所求向量的相反向量,导致错误.
§5.2 平面向量基本定理及坐标表示
1.平面向量基本定理
如果e1、e2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a=λ1e1+λ2e2.
其中,不共线的向量e1、e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.
2.平面向量的坐标运算
(1)向量加法、减法、数乘及向量的模
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则
a+b=(x
+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),
1
λa=(λx
,λy1),|a|=x21+y21.
1
(2)向量坐标的求法
①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标.
②设A(x1,y1),B(x2,y2),则AB→=(x2-x1,y2-y1),|AB→|=x2-x12+y2-y12.
3.平面向量共线的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0.a∥b x1y2-x2y1=0.
方法与技巧
1.平面向量基本定理的本质是运用向量加法的平行四边形法则,将向量进行分解.
向量的坐标表示的本质是向量的代数表示,其中坐标运算法则是运算的关键.
2.平面向量共线的坐标表示
(1)两向量平行的充要条件
若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件是a=λb,这与x1y2-x2y1=0在本质上是没有差异的,只是形式上不同.
(2)三点共线的判断方法
判断三点是否共线,先求由三点组成的任两个向量,然后再按两向量共线进行判定.失误与防范
1.要区分点的坐标和向量的坐标,向量坐标中包含向量大小和方向两种信息;两个向量共线有方向相同、相反两种情况.
2.若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件不能表示成x
1
x
2
=
y
1
y
2
,因为x2,y2有可能
等于0,所以应表示为x1y2-x2y1=0.
§5.3 平面向量的数量积
1.平面向量的数量积
已知两个非零向量a和b,它们的夹角为θ,则数量|a||b|cos θ叫做a和b的数量积(或内积),记作a·b=|a||b|cos θ.
规定:零向量与任一向量的数量积为__0__.
两个非零向量a与b垂直的充要条件是a·b=0,两个非零向量a与b平行的充要条件是a·b=±|a||b|.
2.平面向量数量积的几何意义
数量积a·b等于a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cos θ的乘积.
3.平面向量数量积的重要性质
(1)e·a=a·e=|a|cos θ;
(2)非零向量a,b,a⊥ba·b=0;
(3)当a与b同向时,a·b=|a||b|;
当a与b反向时,a·b=-|a||b|,a·a=a2,|a|=a·a;
(4)cos θ=a·b
|a||b|;
(5)|a·b|__≤__|a||b|.
4.平面向量数量积满足的运算律
(1)a·b=b·a(交换律);
(2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)(λ为实数);
(3)(a+b)·c=a·c+b·c.
5.平面向量数量积有关性质的坐标表示
设向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=x1x2+y1y2,由此得到
(1)若a=(x,y),则|a|2=x2+y2或|a|=x2+y2.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则A、B两点间的距离|AB|=|AB→|=x2-x12+y2-y12.
(3)设两个非零向量a,b,a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a⊥b x1x2+y1y2=0.
方法与技巧
1.计算数量积的三种方法:定义、坐标运算、数量积的几何意义,要灵活选用,和图形有关的不要忽略数量积几何意义的应用.
2.求向量模的常用方法:利用公式|a|2=a2,将模的运算转化为向量的数量积的运算.
3.利用向量垂直或平行的条件构造方程或函数是求参数或最值问题常用的方法与技巧.
失误与防范
1.(1)0与实数0的区别:0a=0≠0,a+(-a)=0≠0,a·0=0≠0;(2)0的方向是任意的,并非没有方向,0与任何向量平行,我们只定义了非零向量的垂直关系.
2.a·b =0不能推出a =0或b =0,因为a·b =0时,有可能a⊥b .
§5.4 平面向量的应用
1.向量在平面几何中的应用
平面向量在平面几何中的应用主要是用向量的线性运算及数量积解决平面几何中的平行、垂直、平移、全等、相似、长度、夹角等问题.
(1)证明线段平行或点共线问题,包括相似问题,常用共线向量定理:a ∥ba =
λb (b ≠0)x 1y 2-x 2y 1=0.
(2)证明垂直问题,常用数量积的运算性质
a ⊥ba·
b =0x 1x 2+y 1y 2=0. (3)求夹角问题,利用夹角公式
cos θ=a·b |a||b |=x 1x 2+y 1y 2
x 21+y 21x 22+y 22 (θ为a 与b 的夹角).
2.平面向量在物理中的应用
(1)由于物理学中的力、速度、位移都是矢量,它们的分解与合成与向量的加法和减法相似,可以用向量的知识来解决.
(2)物理学中的功是一个标量,这是力F 与位移s 的数量积.即W =F·s =|F||s |cos θ (θ为F 与s 的夹角).
3.平面向量与其他数学知识的交汇
平面向量作为一个运算工具,经常与函数、不等式、三角函数、数列、解析几何等知识结合,当平面向量给出的形式中含有未知数时,由向量平行或垂直的充要条件可以得到关于该未知数的关系式.在此基础上,可以解有关函数、不等式、三角函数、数列的综合问题.
此类问题的解题思路是转化为代数运算,其转化途径主要有两种:一是利用平面向量
平行或垂直的充要条件;二是利用向量数量积的公式和性质.
方法与技巧
1.向量的坐标运算将向量与代数有机结合起来,这就为向量和函数的结合提供了前提,运用向量的有关知识可以解决某些函数问题.
2.以向量为载体求相关变量的取值范围,是向量与函数、不等式、三角函数等相结合的一类综合问题.通过向量的坐标运算,将问题转化为解不等式或求函数值域,是解决这类问题的一般方法.
3.向量的两个作用:①载体作用:关键是利用向量的意义、作用脱去“向量外衣”,转化为我们熟悉的数学问题;②工具作用:利用向量可解决一些垂直、平行、夹角与距离问题.
失误与防范
1.注意向量夹角和三角形内角的关系,两者并不等价.
2.注意向量共线和两直线平行的关系;两向量a,b夹角为锐角和a·b>0不等价.。