高中数学必修第二章平面向量公式及定义

  • 格式:docx
  • 大小:12.68 KB
  • 文档页数:5

平面向量公式

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=λa•b=a•λb.

向量对于数的分配律第一分配律:λ+μa=λa+μa.

数对于向量的分配律第二分配律:λa+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∣.

向量的数量积的坐标表示:a•b=x•x'+y•y'.

向量的数量积的运算律

a•b=b•a交换律;

λa•b=λa•b关于数乘法的结合律;

a+b•c=a•c+b•c分配律;

向量的数量积的性质

a•a=|a|的平方.

a⊥b 〈=〉a•b=0.

|a•b|≤|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:a•b•c≠a•b•c;例如:a•b^2≠a^2•b^2.

2、向量的数量积不满足消去律,即:由 a•b=a•c a≠0,推不出 b=c. 3、|a•b|≠|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a×b.若a、b不共线,则a×b的模是:∣a×b∣=|a|•|b|•sin〈a,b〉;a×b的方向是:垂直于a和b,且a、b和a×b按这个次序构成右手系.若a、b共线,则a×b=0.

向量的向量积性质:

∣a×b∣是以a和b为边的平行四边形面积.

a×a=0.

a‖b〈=〉a×b=0.

向量的向量积运算律

a×b=-b×a;

λa×b=λa×b=a×λb;

a+b×c=a×c+b×c.

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.

定比分点

定比分点公式向量P1P=λ•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

λ,使 向量P1P=λ•向量PP2,λ叫做点P分有向线段P1P2所成的比. 若P1x1,y1,P2x2,y2,Px,y,则有

OP=OP1+λOP21+λ;定比分点向量公式

x=x1+λx2/1+λ,

y=y1+λy2/1+λ.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=λOA +μOB ,且λ+μ=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

向量共线的重要条件

若b≠0,则a//b的重要条件是存在唯一实数λ,使a=λb.

a//b的重要条件是 xy'-x'y=0.

零向量0平行于任何向量.

向量垂直的充要条件

a⊥b的充要条件是 a•b=0.

a⊥b的充要条件是 xx'+yy'=0.

零向量0垂直于任何向量.

1、线性运算

①a+b=b+a ②a+b+c=a+b+c ③λμa=λμa. ④λ+μa=λa+μa. ⑤λa±b=λa±λb ⑥a,b共线→b=λa

2、坐标运算,其中ax1,y1, bx2,y2

①a+b= x1+x2,y1+y2 ②a-b= x1-x2,y1-y2 ③λa=λx1,λy1 ④点Aa,b,点Bc,d,则向量AB=c-a,b-d ⑤点Aa,b,点Bc,d,则向量BA=a-c,b-d

3、数量积运算

①ab=∣a∣∣b∣cosθ ②ab=ba 交换律

③λab=λab =a λb结合律,注意向量间无结合律

④a±bc=ac±bc分配律 ⑤若ab-c=0,则b=c或a垂直于b-c

⑥a±b2=a2±2ab+b2 ⑦a+ba-b=a2-b2

⑧ax1,y1, bx2,y2,则ab=x1x2+y1y2,∣a∣2 =x2+y2,∣a∣=√x2+y2 a垂直于b→x1x2+y1y2=0;一般地,a与b夹角θ满足如下条件: cosθ=ab/∣a∣∣b∣=x1x2+y1y2/√x12+y12√x22+y22