高考数学平面向量1(供参考)
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平面向量
一. 教学内容:
平面向量
二. 教学重点、难点及教学要求:
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、垂直等问题,掌握向量垂直的条件。
6. 掌握两点间距离公式,以及线段的定比分点和中点公式,并且能熟练运用,掌握平移公式。
三. 知识串讲
(一)向量的基本运算
1. 有关概念
(1)向量—既有大小又有方向的量叫做向量
常用有向线段表示向量
(3)共线向量(平行向量)—方向相同或相反的向量叫做平行向量(即共线向量)。 向量可以在平面(空间)平行移动而不变。
规定:零向量与任一向量平行。
[练习]
2. 向量的加法、减法与数乘。
(1)向量的加法是用三角形法则来定义的。
例如:
如图:向量的多边形
法则:多个向量相加,将它们顺序“头尾相接”,则以第一个向量的起点为起点,以最后一个向量的终点为终点的向量,即为这多个向量的和向量。
(3)实数与向量的积
(此不等式表示三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,也称为三角不等式) 这个定理表明:平面内的任一向量都可以沿两个不共线向量分解为唯一一对向量的 所有向量的一组基底。
[练习]
解:在平行四边形ABCD 中
分析:∵点在上,可知与共线,得,再用以为起点P AB AP AB AP t AB O →→→→=→
证明:∵A 、P 、B 三点共线
则存在唯一实数t ,
注意:这是一个充分必要条件命题,可判定三点共线。
_______________
分析:∵与共线平行存在实数,使,即a b m a m b e k e →→⇔→=→→+→
()12
(二)向量的坐标运算
3. 向量平行的坐标表示
(三)平面向量的数量积
1. 数量积的概念
规定:零向量与任一向量的数量积为零。
2. 运算法则:
3. 重要性质
(四)平移
设F 是坐标平面内的一个图形,将F 上所有点按照同一方向,移动同样长度,得到图形F',这一过程叫做图形的平移。
—平移公式
【典型例题】
例1. 若非零向量,满足,则与所成角的大小为αβαβαβαβ→→→+→=→-→→→
|||| ___________。
解析:由可画出几何图形,如图:||||αβαβ→+→=→-→
得平行四边形OACB 为矩形,
注:本题考查向量的概念,几何意义,向量的几何运算,等基本知识
例2. 化简以下各式:
结果为零向量的个数是( )
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
解析:对于①AB BC CA AC CA →+→+→=→+→=→
答案:D
例3. 已知是△的重心,求证:G ABC GA GB GC →+→+→=→
分析:由三角形重心的性质,GA =2GD ,GB =2GE ,GC =2GF ,和向量加法的平行四边形法则,不难证明。
证明:延长AG 至H ,使DH =DG ,其中D 为BC 中点,
则GBHC 为平行四边形
例4. 设两个非零向量与不共线,a b →→
三点共线。
分析:要证明、、三点共线,只需证明存在实数,使A B D BD AB λλ→=→
即可。
证明:()∵,,1283AB a b BC a b CD a b →=→+→→=→+→→=→-→
()
又它们有公共点B ,∴A 、B 、C 三点共线。
例5. 若向量,,,,,,则等于a b c c →=→=-→=-→
()()()(
)111112
解析:设,则:c m a n b →=→+→
答案:B 例6. 已知,和,两点,若点在直线上,且,又点0006312()()A P OA OP PA P =
解析:由已知,得,OA →
=()63
∴B 点坐标为(4,2)
答案:(4,2)
注:本题传统上用定比分点公式求解。
若直接用向量的坐标运算,显得思维简捷。
例7. 设,,是任意的非零平面向量,且相互不共线,则:a b c →→→
A. ①②
B. ②③
C. ③④
D. ②④
解析:①平面向量的数量积不满足结合律,故①假;
由“两边之差小于第三边”,故②真;
所以垂直,故③假;
真。
答:D 。
例8. 已知向量和的夹角为°,且,,则a b a b a b →→→=→=→-→
120252||||()
解析:∵··()222a b a a b a →-→→=→-→→
答案:13
例9. 设,,,,且与有关系a b a b k a b →=→=→→→+→
(cos sin )(cos sin )||ααββ
解:()∵13||||k a b a k b →+→=→-→
例10. 设,,是互相垂直的单位a m i j b i m j i j →=+→-→→=→+-→→→
()()(131 解析:由题设,得:
答案:-2
例11. 设△的内角满足,若,,ABC B B B BC a CA b 22850cos cos -+=→=→→=→
解:由已知22850cos cos B B -+=