专题28平面向量的概念及运算
知识必备
1向量的相关概念
(1)向量的概念:既有大小又有方向的量叫做向量.
(2)向量的表示
①有向线段:在线段AB的两个端点中,规定一个顺序,假设A为起点,B为终点,我们就说线段AB具有方向,具有方向的线段叫做有向线段.
以A为起点,B为终点的有向线段记作AB,线段AB的长度也叫做有向线段AB的长度,记作AB.
②向量的表示:向量可以用有向线段AB来表示,我们把这个向量记作向量AB有向线段的长度AB表示向量的大小,有向线段的方向表示向量的方向.
注意:向量也可以用字母a,b表示,书写用a,
③向量的模:向量的大小AB,也是向量AB的长度,记作AB.
特殊向量
零向量:长度为0的向量叫做零向量,记作0注意:零向量方向任意.
单位向量:长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量.
注意:零向量只有一个,单位向量无数个.
(3)向量的关系
①平行向量:方向相同或相反的向量,又叫共线向量规定:0与任意向量平行即0//a.
②相等向量:大小相等且方向相同的向量a,b是相等向量,则a
③相反向量:大小相等且方向相反的向量a,b是相反向量,则
2向量的线性运算
?向量的加法运算
(1)向量加法的平行四边形法则:以O为起点的两个已知向量a,b,以OA,OB为邻边作?OACB,则以O为起点的向量OC就是向量a和
对于零向量与任意向量a,我们规定:a0
(2)向量加法的三角形法则:已知非零向量a,b,在平面内任取一点A,作AB=a,BC=b,则向量AC叫做
求两个向量的和运算,叫做向量的加法.
一般地,我们有ab≤a
(3)向量的多边形法则:
向量首尾相连,则所有向量之和为起点指向最后一个向量终点如ABBCCD
(4)向量加法的运算性质:
①交换律:ab
②结合律:ab
?向量的减法
(1)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a.
规定:零向量的相反向量仍是零向量.
(2)向量的减法:向量a加上向量b的相反向量,叫做a与b的差,即ab
求两个向量差的运算叫做向量的减法.
(3)向量减法的几何意义:已知向量a,b,平面内任取一点O,作OA=
即ab可以表示为从向量b的终点指向向量a
?向量的数乘运算
(1)一般地,我们规定实数λ与向量a的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作λa
①λa
②当λ0时,λa的方向与a的方向相同;当λ0时,λa的方向与
当λ=0时,λa
(2)向量数乘的运算性质:
①λμ
②λμ
③λa
特别地,我们有λ
λ
向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算向量线性运算的结果仍是向量,对于任意向量a,b,以及任意实数λ,μ1
3向量共线定理
定理:向量aa≠0与b共线的充要条件是:存在唯一一个实数λ
4平面向量数量积
?定义
(1)已知两个非零向量a,b,O是平面上的任意一点,作OA=a
①当θ=0时,a和b同向;当θ=π时,a和b反向.
②当θ=π2时,a与b垂直,记作
(2)已知两个非零向量a与b,它们的夹角为θ,我们把数量a∕∕bcosθ叫做向量a与b的数量积(或内积),记作a
规定:零向量与任一向量的数量积为0.
(3)如图,设a,b是两个非零向量,AB=a,CD=b,过AB的起点A和终点B,分别作CD所在直线的垂线,垂是分别为
AB在CD上的投影向量为A1B1,AB在CD
?向量数量积的性质
设a,b是两个非零向量,它们的夹角是
①a⊥
②当a与b同向时,a?b=a∕∕b;当a与b反向时,a
③a?
?向量数量积满足的运算律:
①a
②λ
③a
注意:数量积不满足结合律a?
典型例题
考点一平面向量的有关概念
【例题1】判断下列说法正确的有________
①向量AB的长度与向量BA的长度相等;
②有向线段就是向量,向量就是有向线段;
③向量的大小与方向有关;
④向量的模可以比较大小.
【例题2】下列说法正确的是()
A零向量没有大小,没有方向 B零向量是唯一没有方向的向量
C零向量的长度为0 D任意两个单位向量方向相同
【例题3】下列关于平面向量的说法中不正确的是()
A已知a与b均为非零向量,则a//b?存在唯一的实数λ,使得
B若向量AB,CD共线,则点A,B,C,D
C若a?c=b?c
D两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同
考点二向量的线性运算
【例题4】(1)如图,在矩形ABCD中,AO
AAB BAC
CAD DBD
(2)如图,正六边形ABCDEF中,BA
A0 BBE
CAD DDF
【例题5】如图,在△ABC中,C为BD的中点,E为AB上一点,则AB
A2AE B2BD
CAE DBD
【例题6】如图,D、E、F分别是△ABC的边AB、BC、CA的中点,则AF
AFD BFC
CFE DBE
【例题7】下列各