必修4平面向量基本定理
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数学必修4平面向量公式总结平面向量是高中数学必修4新教材中新增加的重要内容之一,是高中学生需要学习的重要知识点。
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数学必修4平面向量公式高中数学必修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=a2、向量的减法AB-AC=CBa-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高中数学学习方法抓好基础是关键数学习题无非就是数学概念和数学思想的组合应用,弄清数学基本概念、基本定理、基本方法是判断题目类型、知识范围的前提,是正确把握解题方法的依据。
向量知识复习题一. 平面向量基本定理和向量共线定理1. 如果12,e e是同一平面内两个不共线的向量,那么对于这一平面内的任一a ,有且只有一对实数12,λλ,使1122a e e λλ=+ .2. 如果有一个实数λ,(0),b a a a b λ=≠使那么与是共线向量;反之,如果b a 与 (0)a ≠ 是共线向量,那么有且只有一个实数λ,使.b a λ=练习1:在ABCD 中,,,3AB a AD b AN NC ===,M 为BC 的中点,则MN = _____(用a b 、表示) 2.设OA = a ,OB = b ,OC =c ,当(),λμλμ=+∈R c a b ,且1λμ+=时,点C 在( )A .线段AB 上 B .直线AB 上C .直线AB 上,但除去A 点D .直线AB 上,但除去B 点 二.利用数量积求角公式:______________________________练习:1.求(a b ==-的夹角。
2. 已知向量(sin ,1),(1,cos ),.22a b ππθθθ==-<<(I )若,a b ⊥求;θ(II )求a b + 的最大值。
3. 已知a 、b 、c 是同一平面内的三个向量,其中a ()1,2=. (1)若 |c|=25,且c //a ,求c 的坐标;(2)若b ()1,m =()0m <且a +2b 与a —2b 垂直,求a 与b三.向量的几何表示1.已知112233,),(,),(,),ABC A x y B x y C x y 三个顶点为(求证:(1)123123,)33x x x y y y ABC G++++ 的三条中线交于点(.(2)0GA GB BC ++= 2.如图2,OM ∥AB,点P 在由射线OM 、线段OB 及AB 的延长线围成的阴影区域内(不含边界)运动,且OP xOA yOB =+,则x 的取值范围是 _;当12x =-时,y 的取值范围是 ___. 必修4第二章《平面向量》一、选择题1.在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若e e 则213,5===( )A .)35(2121e e +B .)35(2121e e -C .)53(2112e e - D .)35(2112e e - 2.化简)]24()82(21[31--+的结果是( )A .-2B .-2C .-D .-3.对于菱形ABCD ,给出下列各式:①=②||||=③||||+=- ④||4||||22=+2其中正确的个数为 ( )A .1个B .2个C .3个D .4个4 ABCD 中,设d BD c AC b AD a AB ====,,,,则下列等式中不正确的是( )A .=+B .=-C .=-D .=- 5.已知向量与反向,下列等式中成立的是( )A .||||||-=-B .||||-=+C .||||||-=+D .||||||+=+6.已知平行四边形三个顶点的坐标分别为(-1,0),(3,0),(1,-5),则第四个点的坐标为( ) A .(1,5)或(5,-5) B .(1,5)或(-3,-5) C .(5,-5)或(-3,-5) D .(1,5)或(-3,-5)或(5,-5)7.下列各组向量中:①)2,1(1-=e )7,5(2=e ②)5,3(1=e )10,6(2=e ③)3,2(1-=e )43,21(2-=e 其中能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是 ( ) A .① B .①③ C .②③ D .①②③ 8.与向量)5,12(=平行的单位向量为( )A .)5,1312(B .)135,1312(--C .)135,1312(或)135,1312(--D .)135,1312(±± 9.若32041||-=-,5||,4||==,则与的数量积为( )A .103B .-103C .102D .1010.若将向量)1,2(=围绕原点按逆时针旋转4π得到向量,则的坐标为( )A .)223,22(--B .)223,22(C .)22,223(-D .)22,223(- 11.设k ∈R ,下列向量中,与向量)1,1(-=一定不平行的向量是( )A .),(k k =B .),(k k --=C .)1,1(22++=k kD .)1,1(22--=k k12.已知12||,10||==b a ,且36)51)(3(-=b a ,则b a 与的夹角为( )A .60°B .120°C .135°D .150°二、填空题13.非零向量||||||,+==满足,则,的夹角为 .14.在四边形ABCD 中,若||||,,b a b a b AD a AB -=+==且,则四边形ABCD 的形状是 15.已知)2,3(=a ,)1,2(-=,若b a b a λλ++与平行,则λ= .16.已知为单位向量,||=4,与的夹角为π32,则在方向上的投影为 .三、解答题17.已知非零向量b a ,满足||||b a b a -=+,求证: ⊥18.已知在△ABC 中,)3,2(=,),,1(k =且△ABC 中∠C 为直角,求k 的值.19、设21,e e 是两个不共线的向量,2121212,3,2e e e e e k e -=+=+=,若A 、B 、D 三点共线,求k 的值.20.已知2||= 3||=,与的夹角为60o,35+=,k +=3,当当实数k 为何值时,⑴∥ ⑵d c ⊥21.如图,ABCD 为正方形,P 是对角线DB 上一点,PECF 为矩形, 求证:①PA=EF ;②PA ⊥EF.22.如图,矩形ABCD 内接于半径为r 的圆O ,点P 是圆周上任意一点,求证:PA 2+PB 2+PC 2+PD 2=8r 2.23、如图,已知4AD AB = ,4DE BC = ,试判断AC 与AE是否共线?24、已知向量33(cos ,sin )22x x a = ,(cos ,sin )22x xb =- , [,]32x ππ∈-(1)求证:()a b - ⊥()a b + ; (2)13a b += ,求cos x 的值参考答案二、填空题:13. 120°; 14. 矩形 15、 1± 16. 2- 三、解答题: 17.证:()()22-=+⇒+=+⇒-=+0222222=⇒+-=++⇒b a b b a a b b a a 为非零向量又, ⊥∴18.解:)3,1()3,2(),1(--=-=-=k k0)3,1(),1(0=--⋅⇒=⋅⇒⊥⇒∠∠k k RT C 为21330312±=⇒=-+-⇒k k k 19.()212121432e e e e e e -=+--=-= 若A ,B ,D 三点共线,则共线,λ=∴设即212142e e e k e λλ-=+由于不共线与21e e 可得:221142e e k e e λλ-==故8,2-==k λ20.⑴若c ∥d 得59=k ⑵若d c ⊥得1429-=k 21.解以D 为原点为x 轴正方向建立直角坐标系则A(0,1), C:(1,0) B:(1,1))22,22(,r r P r DP则设=)221,22(r r --=∴ )0,22(:),22,1(r F r E 点为)22,122(r r --=∴22)221()22(||r r -+-=∴22)22()221(||r r -+-=∴故EF PA =⊥⇒=⋅0而 22.证:-=-=, 22222222||2||)(||||2||)(||PB PD PB PD PB PD BD +-=-=+-=-=∴0,,,=⋅=⋅⇒⊥⊥AC BD 故为直径222222||||||||||||+++=+∴即2222222844r PD PC PB PA r r =+++=+。