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第五章平面向量与复数
5.1平面向量的概念及线性运算
课程标准有的放矢
1.通过对力、速度、位移等的分析,了解平面向量的实际背景,理解平面向量的意义和两个向量相等的含义.
2.理解平面向量的几何表示和基本要素.
3.借助实例和平面向量的几何表示,掌握平面向量加、减运算及运算规则,理解其几何意义.
4.通过实例分析,掌握平面向量的数乘运算及运算规则,理解其几何意义.理解两个平面向量共线的含义.
5.了解平面向量的线性运算性质及其几何意义.
必备知识温故知新
【教材梳理】
1.向量的有关概念
名称
定义
说明
向量
既有大小又有方向的量叫做向量
平面向量是自由向量
有向线段
具有方向的线段叫做有向线段,向量可以用有向线段表示,也可用字母a,b,c,?表示
有向线段包含三个要素:起点、方向、长度
向量的模
向量AB的大小称为向量AB的长度(或称模),记作|AB
向量的模是数量
零向量
长度为0的向量叫做零向量,记作0
—
单位向量
长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量
a是非零向量,则±a
平行向量(共线向量)
方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,平行向量也叫做共线向量
规定:零向量与任意向量平行
相等向量
长度相等且方向相同的向量叫做相等向量
两向量可以相等也可以不相等,但不能比较大小
相反向量
与向量a长度相等,方向相反的向量,叫做a的相反向量,记作?
0的相反向量仍是0
2.向量的线性运算
运算
定义
法则(或几何意义)
运算律(性质)
加法
求两个向量和的运算
三角形法则
平行四边形法则
交换律:a+b=b+a.并规定:a+0=0+
减法
求两个向量差的运算
a?
数乘
求实数λ与向量a的积的运算
λa是一个向量,其长度:|λ
其方向:当λ0时,与a的方向相同;当λ0时,与a的方向相反
设λ,μ∈R,则λ(μa)=μ
3.向量共线定理
向量a(a≠0)与b共线的充要条件是:存在唯一一个实数
常用结论
1.加法运算的推广
(1)加法运算的推广:A1
(2)向量三角不等式:||a
2.线性运算重要结论
(1)若P为线段AB的中点,O为平面内任一点,则OP=
(2)若G为△ABC的重心,则GA
(3)若OA=λOB+μOC(λ,μ为实数),则点A,
(4)如图,在△ABC中,BD=m,CD=n,则AD=nm+
(5)如图,已知P为△ABC内一点,则有S
自主评价牛刀小试
1.判断下列命题是否正确,正确的在括号内画“√”,错误的画“×”.
(1)相等向量的起点和终点分别相同.()
(2)|a|与|b|是否相等与
(3)零向量与任一向量平行.()
(4)若向量AB与向量CD是共线向量,则A,B,C,D四点共线.()
(5)当两个向量a,b共线时,一定有b=
【答案】(1)×
(2)√
(3)√
(4)×
(5)×
2.(教材题改编)下列四个等式中,不正确的是()
A.a+b=
C.AB?AC+
【答案】D
【解】由向量的加法交换律及相反向量,知a+b=b+a
a?2b+2(
AB?AC+BD?CD
AB?(BC+CA)=AB?BA=2
3.【多选题】(教材题改编)对于向量a,b有下列表示,其中向量a,b一定共线的有()
A.a=2e,b=?2
C.a=4e1?25
【答案】ABC
【解】易知A,B,C符合题意.
对于D,若a=λb,e1,e2不共线,则1=2λ,1
4.[2022年新课标Ⅰ卷]在△ABC中,点D在边AB上,BD=2DA.记CA=m
A.3m?2n B.?2m
【答案】B
【解】如图,因为CD=CA+AD=CA+12DB=
核心考点精准突破
考点一平面向量的基本概念
例1【多选题】如图,在正六边形ABCDEF中,点O为其中心,则()
A.AB=OC
C.|AD|=|BE
【答案】ABC
【解】由正六边形的结构特征,知AB与OC方向相同,长度相等,所以AB=OC,故A
AB与DE方向相反,所以AB//DE,故B
由正六边形的性质,知|AD|=|BE|,故
AD与FC不共线,故D错误.故选ABC.
【点拨】解决向量有关的概念问题,一是要紧扣大小和方向这两个关键要素,二是要注意零向量的特殊性.
变式1.
(1)下列命题正确的是()
A.任一向量与它的相反向量都不相等
B.长度相等、方向相同的两个向量是相等向量
C.平行且模相等的两个向量是相等向量
D.若a≠b
(2)【多选题】如图所示,每个小方格的边长都是1,则()
A.|CH|=|DG
C.向量DG,HF共线 D.|
【答案】(1)B
(2)BC
【解析】
(1)【解】零向量与它的相反向量相等,故A错误.由相等向量的定义,知B正确