平面向量 重难点解析
课文目录
2.1 平面向量的实际背景及基本概念 2.2 平面向量的线性运算
2.3 平面向量的基本定理及坐标表示 2.4 平面向量的数量积 2.5 平面向量应用举例
目标:
1、理解和掌握平面向量有关的概念;
2、熟练掌握平面向量的几何运算和坐标运算;
3、熟悉平面向量的平行、垂直关系和夹角公式的应用;
4、明确平面向量作为工具在复数、解析几何、实际问题等方面的应用; 重难点:
重点:向量的综合应用。
难点:用向量知识,实现几何与代数之间的等价转化。
【要点精讲】
1.向量的概念:既有大小又有方向的量叫向量,有二个要素:大小、方向. 2.向量的表示方法:
????①用有向线段表示-----AB(几何表示法); ??②用字母a、b等表示(字母表示法);
③平面向量的坐标表示(坐标表示法):
???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。任作一个向量a,由平
???ay面向量基本定理知,有且只有一对实数x、,使得?xi?yj,(x,y)叫做向量a的(直
角)坐标,记作a?(x,y),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
?????22别地,i?(1,0),j?(0,1),0?(0,0)。a?x?y;若A(x1,y1),B(x2,y2),则
AB??x2?x1,y2?y1?,
3.零向量、单位向量:
AB?(x2?x1)2?(y2?y1)2 ①长度为0的向量叫零向量,记为0;
②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.(注:4.平行向量:
①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;
a|a|就是单位向量)
②我们规定0与任一向量平行.向量a、b、c平行,记作a∥b∥c.共线向量与平行向量关系:平行向量就是共线向量.
???????????????0,b与a同向方向---?????????????性质:a//b(b?0)?a??b(?是唯一)?????0,b与a反向
???长度---|a|??b?????????? a//b(b?0)?x1y2?x2y1?0 (其中 a?(x1,y1),b?(x2,y2))
5.相等向量和垂直向量:
①相等向量:长度相等且方向相同的向量叫相等向量. ②垂直向量——两向量的夹角为???2
?????性质:a?b?a?b?0
?????? a?b?x1x2?y1y2?0 (其中 a?(x1,y1),b?(x2,y2))
6.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。 平行四边形法则:
?????? AC?a?b(起点相同的两向量相加,常要构造平行四边形)
??????DB?a?b
?加法???首尾相连三角形法则?
减法???终点相连,方向指向被减数?
?????????????????????——加法法则的推广: ABn?AB1?B1B2????Bn?1Bn
?????????????????即n个向量a1,a2,??an首尾相连成一个封闭图形,则有a1?a2????an?0 ????????②向量的减法向量a加上的b相反向量,叫做a与b的差。即:a ?b= a+ (?b);
????差向量的意义: OA= a, OB=b, 则BA=a? b
????③平面向量的坐标运算:若a?(x1,y1),b?(x2,y2),则a?b?(x1?x2,y1?y2),???a?b?(x1?x2,y1?y2),?a?(?x,?y)。
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) ⑤常用结论:
????1????????(1)若AD?(AB?AC),则D是AB的中点
2?????????????(2)或G是△ABC的重心,则GA?GB?GC?0
7.向量的模:
?????1、定义:向量的大小,记为 |a| 或 |AB|
2、模的求法:
??22若 a?(x,y),则 |a|?x?y ????22若A(x1,y1),B(x2,y2), 则 |AB|?(x2?x1)?(y2?y1) 3、性质:
??22?2?2(1)|a|?a; |a|?b(b?0)?|a|?b (实数与向量的转化关系)
???2?2(2)a?b?|a|?|b|,反之不然
??????(3)三角不等式:|a|?|b|?|a?b|?|a|?|b|
??????(4)|a?) b|?|a||b| (当且仅当a,b共线时取“=”
????????????即当a,b同向时 ,a?b??|a||b| b?|a||b|; 即当a,b同反向时 ,a?(5)平行四边形四条边的平方和等于其对角线的平方和,
?2?2??2??2即2|a|?2|b|?|a?b|?|a?b|
??8.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)=(λμ)a,(λ+μ)a=λa+μa,λ(a+b)=λa+λb
????交换律:a?b?b?a;
???????分配律:(a?b)?c?a?c?b?c
??? (?a)2b=?(a2b)=a2(?b);
??????——①不满足结合律:即(a?b)?c?a?(b?c)
?2???????aa②向量没有除法运算。如:a?b?c?b?a?c,????都是错误的
a?bb??(4)已知两个非零向量a,b,它们的夹角为?,则
????a?b =|a||b|cos?
??????坐标运算:a?(x1,y1),b?(x2,y2),则a?b?x1x2?y1y2 ?????(5)向量AB?a在轴l上的投影为:
????︱a︱cos?, (?为a与n的夹角,n为l的方向向量)
???a?n?n//其投影的长为AB?? (?为n的单位向量)
|n||n|????(6)a与b的夹角?和a?b的关系:
???? (1)当??0时,a与b同向;当???时,a与b反向
??????b?0b?0?a??a?? (2)?为锐角时,则有???; 为钝角时,则有 ????????a,b不共线?a,b不共线9.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=
λa。
10.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,有
??且只有一对实数λ1,λ2使a=λ1e1+λ2e2。
(1)不共线向量e1、e2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e1、e2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,e1,e2唯一确定的数量。 向量坐标与点坐标的关系:当向量起点在原点时,定义向量坐标为终点坐标,即若A(x,y),则OA=(x,y);当向量起点不在原点时,向量AB坐标为终点坐标减去起点坐标,即若A(x1,y1),B(x2,y2),则AB=(x2-x1,y2-y1) 11. 向量a和b的数量积:
①a2b=| a|2|b|cos?,其中?∈[0,π]为a和b的夹角。 ②|b|cos?称为b在a的方向上的投影。
③a2b的几何意义是:b的长度|b|在a的方向上的投影的乘积,是一个实数(可正、可负、也可是零),而不是向量。
??????????????④若a =(x1,y1), b=(x2,y2), 则a?b?x1x2?y1y2
⑤运算律:a2 b=b2a, (λa)2 b=a2(λb)=λ(a2b), (a+b)2c=a2c+b2c。
??a?b⑥a和b的夹角公式:cos?=??=
a?b???2222
⑦a?a?a?|a|=x+y,或|a|=
x1x2?y1y2x1?y?22221
22x?y222x?y?a⑧| a2b |≤| a |2| b |。
(x1?x2?x3y1?y2?y3,)
33??????12.两个向量平行的充要条件:
符号语言:若a∥b,a≠0,则a=λb
?x1??x2坐标语言为:设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b?(x1,y1)=λ(x2,y2),即?,
y??y2?1????或x1y2-x2y1=0
在这里,实数λ是唯一存在的,当a与b同向时,λ>0;当a与b异向时,λ<0。
????