平面向量知识点归纳与练习(内含答案)
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平面向量一:知识框架图;二、详细知识要点讲解;重点知识回顾1.向量的概念:既有大小又有方向的量叫向量,有二个要素: .2.向量的表示方法:①用有向线段表示;②用字母a r 、b r等表示;③平面向量的坐标表示:分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i r 、j r 作为基底。
任作一个向量a,由平面向量基本定理知,有且只有一对实数x 、y ,使得a xi yj r r,),(y x 叫做向量a 的(直角)坐标,记作(,)a x y r,其中x 叫做a 在x 轴上的坐标,y 叫做a 在y 轴上的坐标, 特别地,i r(1,0) ,j r (0,1) ,0(0,0) r 。
22a x y r),(11y x A ,),(22y x B ,则 1212,y y x x ,222121()()AB x x y y3.零向量、单位向量:①长度为 的向量叫零向量,记为0; ②长度为 个单位长度的向量,叫单位向量.就是单位向量)4.平行向量:①方向 的向量叫平行向量;②我们规定 与任一向量平行.向量a r 、b r 、c r 平行,记作a r ∥b r ∥c r.共线向量与平行向量关系:平行向量就是共线向量.5.相等向量:相等且相同的向量叫相等向量.6.向量的基本运算(1)向量的加减运算几何运算:向量的加减法按平行四边行法则或三角形法则进行。
坐标运算:设a =(x1,y1), b =(x2,y2)则a+b= ,a-b= 。
(2) 平面向量的数量积: a•b= 。
设a =(x1,y1), b =(x2,y2)则a•b=。
(3)两个向量平行的充要条件∥=λ (b不是零向量)若=(x1,y1),=(x2,y2),则∥。
(4).两个非零向量垂直的充要条件是⊥·= 。
设=(x1,y1),=(x2,y2),则⊥ 。
.向量的加法、减法:①求两个向量和的运算,叫做向量的加法。
向量加法的三角形法则和平行四边形法则。
②向量的减法向量a r 加上的b r 相反向量,叫做a r 与b r 的差。
即:a r b r = a r+ ( b r );差向量的意义: OA = a r , OB =b r , 则BA =a r b r③平面向量的坐标运算:若11(,)a x y r,22(,)b x y r ,则a b r r ),(2121y y x x ,a b r r ),(2121y y x x ,(,)a x y r。
④向量加法的交换律:a +b =b +a ;向量加法的结合律:(a +b ) +c =a + (b +c )7.实数与向量的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作:λa(1)|λa |=|λ||a |;(2)λ>0时λa 与a 方向相同;λ<0时λa 与a方向相反;λ=0时λa =0;(3)运算定律 λ(μa )= a ,(λ+μ)a = ,λ(a +b)= 。
8. 向量共线定理 向量b 与非零向量a共线(也是平行)的充要条件是:有且只有一个非零实数λ,使b = a。
9.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a ,有且只有一对实数λ1,λ2使a=λ11e +λ22e 。
(1)不共线向量1e 、2e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底;(2)基底不惟一,关键是不共线;(3)由定理可将任一向量a在给出基底1e 、2e 的条件下进行分解(4)基底给定时,分解形式惟一. λ1,λ2是被a,1e ,2e 唯一确定的数量。
10. 向量和的数量积:①·= 其中 ∈[0,π]为和的夹角。
②||cos 称为在的方向上的投影。
③·的几何意义是:的长度||在的方向上的投影的 ,是一个实数(可正、可负、也可是零),而不是向量。
④若a =(1x ,1y ), b =(x 2,2y ), 则2121y y x x b a •⑤运算律:a · b =b ·a , (λa )· b =a ·(λb )=λ (a +b )·c = 。
⑥a 和b 的夹角公式:cos =a ba b• rr r r =⑦ •2a a a |a |2=x 2+y 2,或|a |=222ay x ⑧| a ·b |≤| a |·| b |。
11.两向量平行、垂直的充要条件 设a =(1x ,1y ), b =(2x ,2y ) ①a ⊥b a ·b =0 , b a a b •rr=1x 2x +1y 2y =0;②b a //(a ≠0)充要条件是:有且只有一个非零实数λ,使b =λa。
0//1221 y x y x b a向量的平行与垂直的坐标运算注意区别,在解题时容易混淆。
三:难点、易错点;1、理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解共线向量的概念。
2、掌握向量的加法和减法。
3、掌握实数与向量的积,理解两个向量共线的充要条件。
4、了解平面向量的基本定理,理解平面向量的坐标的概念,掌握平面向量的坐标运算。
5、掌握平面向量的数量积及其几何意义。
了解用平面向量的数量积可以处理有关长度,角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件。
四:考点举例及配套课堂练习(例题讲解) (一)基础知识训练1.下列命题正确的是 ( ))(A 单位向量都相等 )(B 任一向量与它的相反向量不相等 )(C 平行向量不一定是共线向量 )(D 模为0的向量与任意向量共线2. 已知正六边形ABCDEF 中,若 AB a , FA b ,则 BC ( ))(A )(21b a )(B )(21b a )(C b a )(D b a 213. 已知向量,01 e R , 1e a b e ,2=21e 若向量a 与b 共线,则下列关系一定成立是 ( ))(A 0 )(B 02 e )(C 1e ∥2e )(D 1e ∥2e 或04. 若向量),1(x ,)2,(x 共线且方向相同,x =__________。
5.设 20 ,已知两个向量 sin ,cos 1 OP ,cos 2,sin 22 OP ,则向量21P P 长度的最大值是( )A .2B .3C .23D .32(二).典例分析例1:(1)设a r 与b r 为非零向量,下列命题:①若a r 与b r 平行,则a r 与b r向量的方向相同或相反;②若,, AB a CD b r r a r 与b r共线,则A 、B 、C 、D 四点必在一条直线上;③若a r 与b r 共线,则a b a b r r r r ;④若a r 与b r 反向,则a a b br rr r其中正确命题的个数有 (A )1个 (B )2个 (C )3个 (D )4个(2)下列结论正确的是 ( )(A )a b a b r r r r g(B )a b a b r r r r (C )若()()0a b c c a b r r r r r rg g (D )若a r 与b r 都是非零向量,则a b r r 的充要条件为a b a b r r r r错解:(1)有学生认为①②③④全正确,答案为4;也有学生认为①或④是错的,答案为2或3;(2)A 或B 或C 。
分析:学生对向量基础知识理解不正确、与实数有关性质运算相混淆,致使选择错误。
第(1)小题中,正确的应该是①④,答案为2。
共线向量(a r 与b r共线)的充要条件中所存在的常数 可看作为向量b r 作伸缩变换成为另一个向量a r 所作的伸缩量;若a r ,b r为非零向量,则共线的a r 与b r 满足a r 与b r 同向时b a a b r r r r ,a r 与b r 反向时ba a brr r r 。
第(2)小题中,正确答案为(D )。
学生的错误多为与实数运算相混淆所致。
选择支D同时要求学生明确向量垂直、两个向量的数量积、向量的模之间互化方法,并进行正确互化。
例2 设a 、b 是两个不共线向量。
AB=2a +k b BC=a +b CD=a -2b A 、B 、D 共线则k=_____(k ∈R) 解:BD=BC+CD=a +b +a -2b =2a -b 2a +k b =λ(2a -b )=2λa -λb ∴ 2=2λ且 k=-λ ∴ k=-1例3 梯形ABCD ,且|AB|=2|DC|,M 、N 分别为DC 、AB 中点。
AB=a AD=b 用a ,b 来标DC 、BC 、MN 。
解:DC=21AB=21a BC=BD+DC=(AD-AB)+DC =b-a +21a =b - 21a MN=DN-DM=21a-b -41a = 41a-b 例4 |a |=10 b =(3,-4)且a ∥b 求a解:设a =(x,y)则 x 2+y 2=100 (1) 由a ∥b 得 -4x-3y=0 (2) 解(1)(2)得 x=6 y=-8 。
或 x=-6 y=8∴ a =(6,-8)或(-6,8)五. 归纳小结 1. 向量有代数与几何两种形式,要理解两者的内在联系,善于从图形中发现向量间的关系。
2. 对于相等向量,平行向量,共线向量等概念要区分清楚,特别注意零向量与任何向量共线这一情况。
要善于运用待定系数法。
课堂练习1、下列命题正确的是( )A .若0|| ,则0B .若|||| ,则 或C .若||,则||||D .若0 a ,则0 a2、已知平行四边形ABCD 的三个顶点)1,2( A 、)3,1( B 、)4,3(C ,则顶点D 的坐标为( ) A .)2,1( B .)2,2( C .)1,2( D .)2,2(3、设)0(|| m m a ,与反向的单位向量是0b ,则用0b 表示为A .0b mB .0b mC .01b m aD .01b ma 4、D 、E 、F 分别为ABC 的边BC 、CA 、AB 上的中点,且 , ,下列命题中正确命题的个数是( ) ①b a AD21;②b a BE 21 ;③b a CF 2121 ; ④ 。
A .1个B .2个C .3个D .4个 5、化简: =__________。
6、已知向量)2,1(,3 b a,且b a ,则a 的坐标_____________。
7、若0,2,122 a b a b a,则b a 与的夹角为______________。
8、已知向量)1,0(),0,1(,4,23212121 e e e e b e e a其中求 (1)b a b a;的值; (2)a 与b 的夹角的余弦。
9、如果向量与,的夹角都是 60,而 ,且1|||||| c b a ,求)()2(c b c a • 的值。
课堂练习答案 基础知识训练:D ,B ,B ,D , 5,0; 6,(556,—553),(—556,553) 7,450, 8,(1)a •b=10, b a =52 (2)221109,-1《平面向量》测试题一、单项选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)命题中正确的是是两个单位向量,下列、e 已知e 1.21 1e e .A 21 21e e .B 2221e e .C21e //e .D2.下列命题中:①若a 与b 互为负向量,则a +b =0;②若k 为实数,且k·a =0,则a =0或k =0;③若a·b =0,则a =0或b =0;④若a 与b 为平行的向量,则a·b =|a||b|;⑤若|a|=1,则a =±1.其中假命题的个数为()A .5个B .4个C .3个D .2个的值等于CA BC 则,60C 8,b 5,a 在ΔABC中, 3.20 .A20 .B320 .C 320 .D4.设|a|=1,|b|=2,且a 、b 夹角120°,则|2a +b|等于 ( ) 2 .A4 .B21 .C32 .D5.已知△ABC 的顶点坐标为A (3,4),B (-2,-1),C (4,5),D 在BC 上,且ABD ABC S 3S ,则AD 的长为 ( )2 .A22 .B 23 .C227.D6.已知a =(2,1),b =(3,λ),若(2a -b )⊥b ,则λ的值为 ( )A .3B .-1C .-1或3D .-3或1 7.向量a =(1,-2),|b|=4|a|,且a 、b 共线,则b 可能是 ( )A .(4,8)B .(-4,8)C .(-4,-8)D .(8,4)8.已知△ABC 中,5b ,3a ,415S ,0b a ,b AC ,a AB ABC,则a 与b 的夹角为( )A .30°B .-150°C .150°D .30°或150°b 则a 5,b 4,a ,32041b a 若 9. 310 .A310 .B210 .C10 .D10.已知向量a r ,b r 满足1,4,a b r r且2a b r r ,则a r 与b r 的夹角为A .6 B .4 C .3 D .211.若平面向量与向量)1,2( 平行,且52|| ,则 ( )A .)2,4(B .)2,4(C .)3,6(D .)2,4(或)2,4( 12.下列命题正确的是( ) A .单位向量都相等B .若与是共线向量,与是共线向量,则与是共线向量( )C .||||b a b a ,则0a b rrD .若0a 与0b 是单位向量,则001a b rr二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)13.向量a =(2k +3,3k +2)与b =(3,k )共线,则k =___________._.__________向量,则k的值为__且a与b为互相平行的,k,8b ,k ,29已知a 14.15.已知向量(cos ,sin )a r,向量1)b r ,则2a b r r 的最大值是 . 16.若向量||1,||2,||2,a b a b r r r r 则||a b r r。