高中数学第五章平面向量知识点汇总
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第五章 平面向量
一、平面向量的概念及线性运算
1.向量的有关概念
名称 定义 备注
向量 既有____,又有___的量统称为向量;向量的大小叫做向量的___ (或称___) 平面向量是自由向量
零向量 长度为___的向量;其方向是任意的 记作___
单位向量 长度等于______的向量 非零向量a的单位向量为___
平行向量 如果表示两个向量的有向线段所在的直线____,则称这两个向量平行或共线 0与任一向量___
相等向量 长度___且方向___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___且方向___的向量 0的相反向量为___
2.向量的线性运算
3.向量共线的判定定理
a是一个非零向量,若存在一个实数λ,使得______,则向量b与非零向量a共线.
二、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一向量a,存在___一对实数λ1、λ2,使a=λ1e1+λ2e2. 向量运算 定义 法则
(或几何意义作图) 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 _______________ a-b=a+(-b)
数乘 求实数λ与向量a的积的运算 (1)|λa|=___;
(2)当λ>0时,λa的方向与a的方向___;当λ<0时,λa的方向与a的方向___;当λ=0时,λa=0 (1)λ(μa)=(λμ)a;
(2)(λ+μ)a=λa+μa;
(3)λ(a+b)=λa+λb 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______.
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=(___ ),a-b=(______),
λa=(______),|a|=x21+y21.
(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→=(______),|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共线⇔_______________
三、平面向量数量积
1.向量的夹角
已知两个非零向量a和b,作OA→=a,OB→=b,则∠AOB就是向量a与b的夹角,向量夹角的范围是____.
2.平面向量的数量积
定义 设两个非零向量a,b的夹角为θ,则数量|a||b|·cosθ叫做a与b的数量积(或内积),记作a·b
投影 ____叫做向量a在b方向上的射影,
____叫做向量b在a方向上的射影
几何意义 数量积a·b等于a的长度|a|与b在a的方向上的射影|b|cosθ的乘积
3.平面向量数量积的性质
设a,b都是非零向量,e是单位向量,θ为a与b(或e)的夹角.则
(1)e·a=a·e=|a|cosθ.
(2)a⊥b⇔a·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|.
特别地,a·a=|a|2或|a|=a·a.
(4)cosθ=a·b|a||b|.
(5)|a·b|≤|a||b|.
规定:零向量与任一向量垂直.
4.平面向量数量积满足的运算律
(1)a·b=b·a; (2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)(λ为实数);
(3)(a+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=____,由此得到
(1)若a=(x,y),则|a|2=____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⇔____
四、平面向量的应用
1.向量在平面几何中的应用
(1)用向量解决常见平面几何问题的技巧:
问题类型 所用知识 公式表示
线平行、点共线等问题 共线向量定理
a∥b⇔a=λb⇔____________,
其中a=(x1,y1),b=(x2,y2),b≠0
垂直问题 数量积的运算性质 a⊥b⇔a·b=0⇔____________,
其中a=(x1,y1),b=(x2,y2),且a,b为非零向量
夹角问题 数量积的定义 cosθ=a·b|a||b|(θ为向量a,b的夹角),其中a,b为非零向量
长度问题 数量积的定义 |a|=a2=x2+y2,
其中a=(x,y),a为非零向量
(2)用向量方法解决平面几何问题的步骤:
平面几何问题――→设向量向量问题――→运算解决向量问题――→还原解决几何问题.
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,是力F与位移s的数量积,即W=F·s=|F||s|cosθ (θ为F与s的夹角).
3.平面向量与其他数学知识的交汇
平面向量作为一种运算工具,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,可以求解有关函数、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. 平面向量的知识网络
向量的位置关系 向
量 向量的概念
零向量
单位向量
平行向量
相等向量
向量的加法与减法
向量的运算 三角形法则
平行四边形法则
平面向量的坐标表示 实数与向量的积
平面向量的数量积
坐标平面上两点间的距离 中点坐标公式
平移 平行(共线)
垂直