§5.1平面向量的概念及线性运算
课标要求1.理解平面向量的意义、几何表示及向量相等的含义.2.掌握向量的加法、减法运算,并理解其几何意义及向量共线的含义.3.了解向量线性运算的性质及其几何意义.
1.向量的有关概念
名称
定义
备注
向量
既有大小又有方向的量
平面向量是自由向量
长度(模)
向量的大小
记作|a|或|AB|
零向量
长度为0,其方向是任意的
记作0
单位向量
长度等于1个单位长度的向量
与非零向量a共线的单位向量为±a
平行向量
(共线向量)
方向相同或相反的非零向量
0与任意向量平行(或共线)
相等向量
长度相等且方向相同的向量
两向量不能比较大小
相反向量
长度相等且方向相反的向量
0的相反向量为0
2.向量的线性运算
向量
运算
法则(或几何意义)
运算律
加法
交换律:
a+b=b+a;
结合律:
(a+b)+c
=a+(b+c)
减法
a-b=a+(-b)
数乘
|λa|=|λ||a|,当λ0时,λa的方向与a的方向相同;
当λ0时,λa的方向与a的方向相反;
当λ=0时,λa=0
设λ,μ为实数,则
λ(μa)=(λμ)a;
(λ+μ)a=λa+μa;
λ(a+b)=λa+λb
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λ,使b=λa.
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若向量a与b同向,且|a||b|,则ab.(×)
(2)单位向量都相等.(×)
(3)若a=b,b=c,则a=c.(√)
(4)当两个非零向量a,b共线时,一定有b=λa,反之成立.(√)
2.下列命题正确的是()
A.零向量是唯一没有方向的向量
B.若|a|=|b|,则a=b或a=-b
C.向量AB与BA是平行向量
D.平行向量不一定是共线向量
答案C
解析A项,零向量是有方向的,其方向是任意的,故A错误;
B项,|a|=|b|说明a,b的长度相等,不能判断它们的方向,故B错误;
C项,向量AB与BA方向相反,是平行向量,故C正确;
D项,平行向量就是共线向量,故D错误.
3.设M为平行四边形ABCD对角线的交点,O为平行四边形ABCD所在平面内的任意一点,则OA+OB+OC
A.OM B.2OM C.3OM D.4OM
答案D
解析如图,连接OM,
在△OAC中,M为AC的中点,所以OA+OC=2
在△OBD中,M为BD的中点,所以OB+OD=2OM,所以OA+OB
4.已知a,b是两个不共线的向量,向量b-ta与12a-32b共线,则实数t=
答案1
解析由题意知,存在实数λ,使得b-ta=λ12a-32b,则
熟记平面向量线性运算的常用结论
(1)设P为线段AB的中点,O为平面内任一点,则OP=1
(2)在△ABC中,点P满足PA+PB+PC=0?P为△ABC的重心
(3)OA=λOB+μOC(λ,μ为实数,点O,B,C不共线),若A,B,C三点共线,则λ+μ=1.
(4)对于任意两个向量a,b,都有||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|.
题型一平面向量的基本概念
例1(1)下列四个命题中正确的有()
A.若a∥b,b∥c,则a∥c
B.“a=b”的充要条件是“|a|=|b|且a∥b”
C.在平行四边形ABCD中,一定有AB
D.若a为平面内的某个向量,a0为单位向量,则a=|a|a0
答案C
解析A不正确,若b=0,则由a∥b,b∥c,无法得到a∥c;B不正确,当|a|=|b|且a∥b时,a,b的方向可能相反,此时a与b是相反向量,即a=-b;当a=b时,a与b的模相等且方向相同,即|a|=|b|且a∥b,故“|a|=|b|且a∥b”是“a=b”的必要不充分条件;C正确,平行四边形ABCD对边平行且相等,且AB和DC方向相同,故AB=DC;D不正确,向量是既有大小又有方向的量,a与|a|a0
(2)如图,在等腰梯形ABCD中,对角线AC与BD交于点P,点E,F分别在两腰AD,BC上,EF过点P,且EF∥AB,则下列等式中成立的是()
A.AD=BC
C.PE=PF
答案D
解析方法一(排除法)
AD,BC不共线,AC,BD不共线,故A,B错误;PE,PF方向相反,C错误;故选D.
方法二在等腰梯形ABCD中,AD,BC不平行,AC,BD不平行,故A,B错误;
∵AB∥CD,∴PBPD=PA
即BDPD=AC
∵EF∥AB,∴PEAB
∴PE=PF,即P为EF的中点,
∴EP=PF,故C错误,D
思维升华平面向量有关概念的四个关注点
(1)非零向量的平行具有传递性.
(2)共线向量即为平行向量,它们均与起点无关.
(3)向量可以平移,平移后的向量与原向量是相等向量.
(4)a|a