高中数学有关平面向量的公式的知识点总结
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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。
下面店铺给大家带来数学必修4平面向量公式总结,希望对你有帮助。
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。
高中数学公式大全向量的运算与应用高中数学公式大全:向量的运算与应用一、定义与基本概念在数学中,向量是具有大小和方向的物理量。
向量通常用有向线段来表示,有长度和方向。
二、向量的表示方法1. 坐标表示法:向量可以用坐标表示,通常用尖括号表示。
例如:向量a = <a1, a2, a3>2. 基本单位向量表示法:使用基本单位向量i、j、k以及系数表示。
例如:向量a = a1i + a2j + a3k三、向量的运算1. 向量的加法:向量的加法满足交换律和结合律。
a +b = b + a(a + b) + c = a + (b + c)2. 向量的减法:向量的减法可以转化为加法。
a -b = a + (-b)3. 向量的数量积(点积):向量a和b的数量积表示为a·b = |a| |b| cosθ,其中θ为a和b之间的夹角。
a·b = a1b1 + a2b2 + a3b34. 向量的向量积(叉积):向量a和b的向量积表示为a×b,满足交换律和分配律。
a×b = |a| |b| sinθ n,其中θ为a和b之间的夹角,n为一个垂直于a 和b的单位向量。
四、向量的应用1. 向量的单位化:将向量转化为单位向量,即长度为1。
单位化的向量往往用于表示方向。
单位向量u = a / |a|,其中a为非零向量。
2. 向量的投影:向量a在向量b上的投影表示为a在b方向上的投影长度,可以计算为:a在b方向上的投影= |a|cosθ,其中θ为a与b之间的夹角。
3. 向量的共线与垂直判定:a与b共线的条件是a×b = 0。
a与b垂直的条件是a·b = 0。
4. 平面向量的共线与垂直判定:a与b共线的条件是a×b = 0。
a与b垂直的条件是a·b = 0。
5. 平面向量的夹角计算:两个向量a和b之间的夹角θ可以计算为:cosθ = (a·b) / (|a| |b|)6. 向量的线性相关与线性无关:如果存在一组不全为零的系数k1、k2、...、kn,使得k1a1 + k2a2 + ... + knan = 0,则向量组a1、a2、...、an线性相关;如果这样的系数不存在,向量组a1、a2、...、an线性无关。
高中数学平面向量知识点总结一、平面向量的基本概念1. 定义:平面向量是有大小和方向的量,可以用有序实数对表示。
2. 表示法:通常用小写字母加箭头表示,如 $\vec{a}$。
3. 相等:两个向量大小相等且方向相同时,这两个向量相等。
4. 零向量:大小为零的向量,没有特定方向。
二、平面向量的运算1. 加法:- 规则:平行四边形法则或三角形法则。
- 交换律:$\vec{a} + \vec{b} = \vec{b} + \vec{a}$。
- 结合律:$(\vec{a} + \vec{b}) + \vec{c} = \vec{a} + (\vec{b} + \vec{c})$。
2. 减法:- 规则:与加法类似,但方向相反。
- 逆向量:$\vec{a} - \vec{a} = \vec{0}$。
3. 数乘:- 定义:向量与实数相乘。
- 规则:$k\vec{a} = \vec{a}$ 的长度变为 $|k|$ 倍,方向与$k$ 的符号一致。
- 分配律:$(k + l)\vec{a} = k\vec{a} + l\vec{a}$。
- 结合律:$k(\vec{a} + \vec{b}) = k\vec{a} + k\vec{b}$。
三、平面向量的坐标表示1. 坐标表示:$\vec{a} = (x, y)$,其中 $x$ 和 $y$ 是向量在坐标轴上的分量。
2. 几何意义:$x$ 分量表示向量在 $x$ 轴上的长度,$y$ 分量表示向量在 $y$ 轴上的长度。
3. 坐标运算:- 加法:$(x_1, y_1) + (x_2, y_2) = (x_1 + x_2, y_1 + y_2)$。
- 减法:$(x_1, y_1) - (x_2, y_2) = (x_1 - x_2, y_1 - y_2)$。
- 数乘:$k(x, y) = (kx, ky)$。
四、平面向量的模与单位向量1. 模(长度):- 定义:向量从原点到其终点的距离。
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)。
平面向量的所有公式归纳总结-高一
很多同学在高中数学学习上很吃力,想知道如何学习数学,下面101为大家整理高一数学以及学习方法,供参考!
是在二维平面内既有方向direction又有大小magnitude
的量,物理课学中也称作矢量,与之相对的是只有大小、没有方向的数量标量。
平面向量用a,b,c上面加一个小箭头表示,也能够用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示。
向量的加法
1、向量的加法满足法则和法则
ABBC=AC
ab=,yy
a0=0a=a
2、向量加法的运算律:
交换律:ab=ba;
结合律:abc=abc
向量的减法
假如a、b是互为相反的向量,那么a=-b,b=-a,ab=00的反向量为0
AB-AC=CB即“共同起点,指向被减”
a=,yb=,y则a-b=-,y-y
向量的的数量积
1、概念:已知两个非零向量a,=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
概念:两个向量的数量积内积、点积是一个数量,记作a、b不共线,则ab=|a||b|cos〈a,b〉;若a、b共线,则ab=-
∣a∣∣b∣
2、向量的数量积的坐标表示:ab=yy
3、向量的数量积的运算律
ab=ba交换律;
λab=λab关于数乘法的结合律;
abc=acbc分配律;
4、向量的数量积的性质
aa=|a|的平方。
高一向量所有知识点公式在高中数学中,向量是一个重要的概念。
它不仅可以用来描述物理力学中的力和位移,还可以应用于几何、代数、微积分等领域。
本文将就高一阶段学习的向量相关知识点和公式进行总结,帮助学生更好地理解和掌握这一概念。
一、向量的定义和表示向量是有大小和方向的,它与线段有着相似的性质。
向量通常用一个有向线段来表示,记作AB→,其中A是起点,B是终点。
向量的大小通常用向量的模来表示,记作|AB→|。
向量的方向可以用与其同向的单位向量来表示,或者使用与之相等的向量来代替。
二、向量的加法和减法向量的加法和减法是向量运算中的基本操作。
向量加法即将两个向量的起点重合,然后将它们的终点连接起来,得到一个新的向量。
向量减法则是将减去向量的相反向量。
向量的加法和减法遵循以下规律:1. 交换律:A + B = B + A2. 结合律:(A + B) + C = A + (B + C)3. 零向量:A + 0 = 0 + A = A4. 相反向量:A + (-A) = (-A) + A = 0三、数量积和向量积数量积又称点积或内积,它是两个向量的数量乘积与两个向量夹角的余弦值的乘积。
数量积的计算公式如下:A·B = |A||B|cosθ其中A、B分别为向量的模,θ为两个向量之间的夹角。
向量积又称叉积或外积,它是两个向量的数量乘积与两个向量夹角的正弦值的乘积。
向量积的计算公式如下:|A×B| = |A||B|sinθ四、向量的投影向量的投影指的是一个向量在某个方向上的投影长度。
通过投影操作,我们可以将一个向量分解为与另一个向量垂直和平行的两个部分。
向量的投影可以用下列公式计算:投影长度= |A|cosθ其中|A|为待投影向量的模,θ为待投影向量与投影方向之间的夹角。
五、平面向量的共线和垂直当两个向量的数量积等于0时,它们互相垂直;当两个向量的向量积等于0时,它们共线。
六、向量的坐标表示在直角坐标系中,向量可以用坐标表示。
平面向量1.两个向量平行的充要条件,设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),λ为实数。
〔1〕向量式:a ∥b (b ≠0)⇔a =λb ;〔2〕坐标式:a ∥b (b ≠0)⇔x 1y 2-x 2y 1=0;2.两个向量垂直的充要条件, 设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2), 〔1〕向量式:a ⊥b (b ≠0)⇔a b =0; 〔2〕坐标式:a ⊥b ⇔x 1x 2+y 1y 2=0;3.设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),那么a b θ=x 1x 2+y 1y 2;其几何意义是a b 等于a 的长度与b 在a 的方向上的投影的乘积;4.设A 〔x 1,x 2〕、B(x 2,y 2),那么S ⊿AOB =122121y x y x -; 5.平面向量数量积的坐标表示:〔1〕假设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),那么a b =x 1x 2+y 1y 2221221)()(y y x x -+-=; 〔2〕假设a =(x,y),那么a 2=a a =x 2+y 2,22y x a +=;十、向量法 1、设直线、m l 的方向向量分别是、a b ,平面αβ、的法向量分别是、u v ,那么: 〔1〕线线平行:l ∥m ⇔a ∥b ⇔=a kb〔2〕线面平行:l ∥α⇔a ⊥u 0⇔=a u〔3〕面面平行:////αβ⇔⇔=u v u kv注意:这里的线线平行包括线线重合,线面平行包括线在面内,面面平行包括面面重合.2、设直线、m l 的方向向量分别是、a b ,平面αβ、的法向量分别是、u v ,那么: 〔1〕线线垂直:⊥⇔l m a ⊥b 0⇔=a b〔2〕线面垂直:α⊥⇔l a ∥u ⇔=a ku〔3〕面面垂直:αβ⊥⇔u ⊥v 0⇔=u v3、设直线、m l 的方向向量分别是、a b ,平面αβ、的法向量分别是、u v ,那么: 〔1〕直线、m l 所成的角(0)2πθθ≤≤,cos θ⋅=a ba b〔2〕直线l 与平面α所成的角(0)2πθθ≤≤,sin θ⋅=a ua u〔3〕平面α与平面β所成的二面角的平面角(0)θθπ≤≤,cos θ⋅=u vu v教学过程:二、新课讲授1. 定义:我们把空间中具有大小和方向的量叫做空间向量.向量的大小叫做向量的长度或模.3. 空间向量的加法与数乘向量的运算律. ⑴加法交换律:a +b = b + a ; ⑵加法结合律:(a + b ) + c =a + (b + c );⑶数乘分配律:λ(a + b ) =λa +λb ; ⑶数乘结合律:λ(u a ) =(λu )a .4. 推广:⑴12233411n n n A A A A A A A A A A -++++=;⑵122334110n n n A A A A A A A A A A -+++++=;方向相同或者相反的非零向量叫做平行向量.由于任何一组平行向量都可以平移到同一条直线上,所以平行向量也叫做共线向量. 向量b 与非零向量a 共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使b =λa .称平面向量共线定理,二、新课讲授1.定义:与平面向量一样,如果表示空间向量的有向线段所在的直线互相平行或重合,那么这些向量叫做共线向量或平行向量.a 平行于b 记作a //b .2.关于空间共线向量的结论有共线向量定理及其推论: 共线向量定理:空间任意两个向量a 、b 〔b ≠0〕,a //b 的充要条件是存在实数λ,使a =λb . 理解:⑴上述定理包含两个方面:①性质定理:假设a ∥b 〔a ≠0〕,那么有b =λa ,其中λ是唯一确定的实数。
向量知识点总结公式高中一、向量的定义向量是具有大小和方向的有序组,可以用箭头表示,表示为a→。
向量有两种表示方法,一种是点表示法,将向量的起点放在坐标原点上,由坐标对(x,y)来确定向量的终点,另一种是分量表示法,将向量的起点放在坐标原点上,向量的终点为(x,y),则向量a→=(a1,a2),其中a1为横坐标,a2为纵坐标。
二、向量的基本运算1. 向量的加法:向量的加法符合三角形法则,即若有三个向量a→,b→和c→,则a→+b→=c→,其中c→为以a→和b→为两条边的三角形的第三条边的向量。
2. 向量的减法:向量的减法可以转化为向量的加法,即a→-b→=a→+(-b→)=c→,其中-c→为向量b→的反向量。
3. 向量的数乘:向量的数乘是指向量与一个实数的乘积。
若有向量a→和实数k,则ka→=b→,其中b→的大小为ka的绝对值,方向与a→一致。
4. 基本运算规律:(1) 结合律:a→+(b→+c→)=(a→+b→)+c→;(2) 交换律:a→+b→=b→+a→;(3) 数乘结合律:k(la→)=(kl)a→;(4) 分配律:k(a→+b→)=ka→+kb→。
三、向量的数量积向量的数量积,又叫点积或内积,是数学中的一种运算。
已知有向量a→=(a1,a2)和向量b→=(b1,b2),则a→·b→=a1b1+a2b2,其中a1b1和a2b2分别为向量a→和b→的横坐标和纵坐标乘积之和。
数量积的几何意义是向量a→在向量b→上的投影的长度乘以向量b→的模的长度,即a→·b→=|a→|·|b→|·cosθ,其中θ为向量a→和b→之间的夹角。
数量积还有以下几个重要的性质:1. a→·b→=b→·a→2. (ka→)·b→=k(a→·b→)=a→·(kb→)3. a→·a→=|a→|^24. a→是b→的倍数当且仅当a→·b→=|a→|·|b→|四、向量的叉积向量的叉积,又称外积或向量积,是将两个向量相乘得到一个新的向量的一种向量运算。
高中数学平面向量知识及注意事项一、向量基础知识1、实数与向量的积的运算律:设λ、μ为实数,那么(1)结合律:λ(μa )=(λμ) a ;(2)第一分配律:(λ+μ) a =λa +μa ;(3)第二分配律:λ(a +b)=λa +λb .2、向量的数量积的运算律:(1) a ·b = b ·a(交换律);注:c b a c b a )()(∙≠∙(2)(λa )·b = λ(a ·b )=λa ·b = a ·(λb );(3)(a +b )·c = a ·c +b ·c .3、平面向量基本定理:如果1e 、2e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,有且只有一对实数λ1、λ2,使得a =λ11e +λ22e .不共线的向量1e 、2e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.4、投影:向量b 在向量a方向上的投影为|b |cos θ。
5、a 与b 的数量积(或内积):a ·b =|a ||b |cos θ.6、a ·b 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.7、平面向量的坐标运算:(1)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a +b=1212(,)x x y y ++. (2)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a -b=1212(,)x x y y --.(3)设A 11(,)x y ,B 22(,)x y ,则2121(,)AB OB OA x x y y =-=--.(4)设a =(,),x y R λ∈,则λa =(,)x y λλ.(5)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a ·b=1212x x y y +.8、两向量的夹角公式:121222221122cos x x y y x y x y θ+=+⋅+(a=11(,)x y ,b =22(,)x y ).9、向量的模与平面两点间的距离公式:|a |22x y =+,A B d =||AB AB AB =⋅ 222121()()x x y y =-+-(A 11(,)x y ,B 22(,)x y ).10、两个非零向量的共线与垂直的充要条件:设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,且b ≠0,则a ∥b ⇔b =λa12210x y x y ⇔-=.a ⊥b (a ≠0 )⇔a ·b=012120x x y y ⇔+=.11、三角形的重心坐标公式:△ABC 三个顶点的坐标分别为11A(x ,y )、22B(x ,y )、33C(x ,y ),则△ABC的重心的坐标是123123(,)33x x x y y y G ++++.G G GC 0A B++= 二、向量中需要注意的问题1、向量运算的几何形式和坐标形式,请注意:向量运算中向量起点、终点及其坐标的特征.2、几个概念:零向量、单位向量(与AB 共线的单位向量是||ABAB ± ,平行(共线)向量(无传递性,是因为有0 )、相等向量(有传递性)、相反向量、向量垂直、以及一个向量在另一向量方向上的投影(a 在b上的投影是cos ,a ba ab b⋅=<>=∈R).3、两非零向量....共线的充要条件://a b a b λ⇔= cos ,1a b ⇔<>=± 12210x y x y ⇔-=. 两个非零向量....垂直的充要条件:0||||a b a b a b a b ⊥⇔⋅=⇔+=- 12120x x y y ⇔+=. 特别:零向量和任何向量共线和垂直. b a λ=是向量平行的充分不必要条件!4、三点A B C 、、共线⇔ AB AC 、共线;向量 PA PB PC、、中三终点A B C 、、共线⇔存在实数αβ、使得:PA PB PC αβ=+且1αβ+=.5、向量的数量积:22||()a a a a ==⋅ ,1212||||cos a b a b x x y y θ⋅==+,121222221122cos ||||x x y y a b a b x y x y θ+⋅==++ ,12122222||cos ,||x x y y a b a b a a b b x y +⋅=<>==+在上的投影. 注意:,a b <> 为锐角⇔0a b ⋅> 且 a b 、不同向;,a b <>为直角⇔0a b ⋅= 且 0a b ≠ 、; ,a b <> 为钝角⇔0a b ⋅< 且 a b 、不反向,0a b ⋅< 是,a b <> 为钝角的必要非充分条件.6、一个重要的不等式:||||||||||||a b a b a b -≤±≤+注意: a b 、同向或有0⇔||||||a b a b +=+ ≥||||||||a b a b -=- ; a b 、反向或有0 ⇔||||||a b a b -=+ ≥||||||||a b a b -=+; a b、不共线⇔||||||||||||a b a b a b -<±<+ .(这些和实数集中类似)7、中点坐标公式1212,22x x y y x y ++==,122MP MP MP P +=⇔为12PP 的中点.。
定比分点定比分点公式(向量P1P=向量PP2)
设P1、P2是直线上的两点,P是l上不同于P1、P2的任意一点。
则存在一个实数,使向量P1P=向量PP2,叫做点P分有向线段P1P2所成的比。
若P1(x1,y1),P2(x2,y2),P(x,y),则有
OP=(OP1+OP2)(1+);(定比分点向量公式)
x=(x1+x2)/(1+),
y=(y1+y2)/(1+)。
(定比分点坐标公式)
我们把上面的式子叫做有向线段P1P2的定比分点公式
三点共线定理
若OC=OA +OB ,且+=1 ,则A、B、C三点共线
三角形重心判断式
在△ABC中,若GA +GB +GC=O,则G为△ABC的重心
[编辑本段]向量共线的重要条件
若b0,则a//b的重要条件是存在唯一实数,使a=b。
a//b的重要条件是 xy-xy=0。
零向量0平行于任何向量。
[编辑本段]向量垂直的充要条件
ab的充要条件是 ab=0。
ab的充要条件是 xx+yy=0。
零向量0垂直于任何向量.
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0 AB-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、数乘向量实数和向量a的乘积是一个向量,记作a,且∣a∣=∣∣∣a∣。
当>0时,a与a同方向;
当<0时,a与a反方向;
当=0时,a=0,方向任意。
当a=0时,对于任意实数,都有a=0。
注:按定义知,如果a=0,那么=0或a=0。
实数叫做向量a的系数,乘数向量a的几何意义就是将表示向量a的有向线段伸长或压缩。
当∣∣>1时,表示向量a的有向线段在原方向(>0)或反方向(<0)上伸长为原来的∣∣倍;
当∣∣<1时,表示向量a的有向线段在原方向(>0)或反方向(<0)上缩短为原来的∣∣倍。
数与向量的乘法满足下面的运算律
结合律:(a)b=(ab)=(ab)。
向量对于数的分配律(第一分配律):(+)a=a+a.
数对于向量的分配律(第二分配律):(a+b)=a+b.
数乘向量的消去律:①如果实数0且a=b,那么a=b。
②如果a0且a=a,那么=。
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〉
定义:两个向量的数量积(内积、点积)是一个数量,记作ab。
若a、b不共线,则ab=|a||b|cos 〈a,b〉;若a、b共线,则ab=+-∣a∣∣b∣。
向量的数量积的坐标表示:ab=xx+yy。
向量的数量积的运算律
ab=ba(交换律);
(a)b=(ab)(关于数乘法的结合律);
(a+b)c=ac+bc(分配律);
向量的数量积的性质
aa=|a|的平方。
ab 〈=〉ab=0。
|ab||a||b|。
向量的数量积与实数运算的主要不同点
1、向量的数量积不满足结合律,即:(ab)ca(bc);例如:(ab)^2a^2b^2。
2、向量的数量积不满足消去律,即:由 ab=ac (a0),推不出 b=c。
3、|ab||a||b|
4、由 |a|=|b| ,推不出 a=b或a=-b。
4、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ab。
若a、b不共线,则ab的模是:∣ab∣=|a||b|sin〈a,b〉;ab的方向是:垂直于a和b,且a、b 和ab按这个次序构成右手系。
若a、b共线,则ab=0。
向量的向量积性质:
∣ab∣是以a和b为边的平行四边形面积。
aa=0。
a‖b〈=〉ab=0。
向量的向量积运算律
ab=-ba;
(a)b=(ab)=a(b);
(a+b)c=ac+bc.
注:向量没有除法,向量AB/向量CD是没有意义的。
向量的三角形不等式1、∣∣a∣-∣b∣∣∣a+b∣∣a∣+∣b∣;
①当且仅当a、b反向时,左边取等号;
②当且仅当a、b同向时,右边取等号。
2、∣∣a∣-∣b∣∣∣a-b∣∣a∣+∣b∣。
①当且仅当a、b同向时,左边取等号;
②当且仅当a、b反向时,右边取等号。