高一数学向量知识点总结

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高一数学向量知识点总结

一、向量的基本概念

1. 向量的定义

- 既有大小又有方向的量叫做向量。例如力、位移等都是向量。

2. 向量的表示

- 几何表示:用有向线段表示向量,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。以A为起点、B为终点的向量记作→AB。

- 字母表示:用小写字母→a,→b,→c·s表示向量。

3. 向量的模

- 向量→AB或→a的大小称为向量的模,记作|→AB|或|→a|。模是一个非负实数。

4. 零向量

- 长度为0的向量叫做零向量,记作→0,零向量的方向是任意的。

5. 单位向量

- 长度等于1个单位长度的向量叫做单位向量。与非零向量→a同向的单位向量为(→a)/(|→a|)。

二、向量的运算 (一)向量的加法

1. 定义

- 已知向量→a、→b,在平面内任取一点A,作→AB=→a,→BC=→b,则向量→AC叫做→a与→b的和,记作→a+→b,即→a+→b=→AB+→BC=→AC。这种求向量和的方法叫做三角形法则。

- 平行四边形法则:已知向量→a、→b,作→AB=→a,→AD=→b,以AB、AD为邻边作平行四边形ABCD,则→AC=→a+→b。

2. 运算律

- 交换律:→a+→b=→b+→a。

- 结合律:(→a+→b)+→c=→a+(→b+→c)。

(二)向量的减法

1. 定义

- 向量→a与→b的差→a-→b=→a+(-→b),其中-→b是→b的相反向量,→b与-→b大小相等,方向相反。求两个向量差的运算叫做向量的减法。

- 几何意义:如果把两个向量的起点放在一起,则这两个向量的差是以减向量的终点为起点,被减向量的终点为终点的向量。

(三)向量的数乘 1. 定义

- 实数λ与向量→a的积是一个向量,记作λ→a,它的长度|λ→a|=|λ||→a|,当λ> 0时,λ→a的方向与→a的方向相同;当λ < 0时,λ→a的方向与→a的方向相反;当λ = 0时,λ→a=→0。

2. 运算律

- 结合律:λ(μ→a)=(λμ)→a。

- 第一分配律:(λ+μ)→a=λ→a+μ→a。

- 第二分配律:λ(→a+→b)=λ→a+λ→b。

三、向量共线与平面向量基本定理

1. 向量共线定理

- 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,使得→b=λ→a。

2. 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一向量→a,有且只有一对实数λ_{1}、λ_{2},使→a=λ_{1}→e_{1}+λ_{2}→e_{2}。其中→e_{1}、→e_{2}叫做表示这一平面内所有向量的一组基底。

四、向量的坐标表示 1. 向量的坐标

- 在平面直角坐标系中,分别取与x轴、y轴方向相同的两个单位向量→i、→j作为基底。对于平面内的一个向量→a,有且只有一对实数x、y,使得→a=x→i+y→j,则有序数对(x,y)叫做向量→a的坐标,记作→a=(x,y)。

2. 向量坐标运算

- 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}),λ→a=(λ x_{1},λ

y_{1})。

- 向量的模长公式:若→a=(x,y),则|→a|=√(x^2)+y^{2}。

- 向量平行的坐标表示:若→a=(x_{1},y_{1}),→b=(x_{2},y_{2}),且→b≠→0,则→a∥→b的充要条件是x_{1}y_{2}-x_{2}y_{1}=0。