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1、平面向量基础知识复习平面向量知识点小结一、向量的基本概念1. 向量的概念 :既有大小又有方向的量, 注意向量和数量的区别 . 向量常用有向线段来表示 .注意:不能说向量就是有向线段,为什么? 提示:向量可以平移 .uuur举例 1 已知 A(1,2) , B(4,2) ,则把向量 AB 按向量 ar ( 1,3) 平移后得到的向量是 . 结果: (3,0)r2. 零向量 :长度为 0 的向量叫零向量,记作: 0 ,规定:零向量的方向是任意的;uuur uuur AB3. 单位向量 :长度为一个单位长度的向量叫做单位向量 (与 AB 共线的单位向量是uAuBur );| AB |4. 相等向量
2、:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量,相等向量有r 传递性;r 5. 平行向量(也叫共线向量) :方向相同或相反的非零向量 ar 、 b 叫做平行向量,记作: ar br ,规定: 零向量和任何向量平行 .注:相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;两个向量平行与与两条直线平行是r 不同的两个概念: 两个向量平行包含两个向量共线, 但两条直线平行不包含两条直线重合; 平行向量无传递性! (因为有 r0) ;uuur uuur三点 A、B、C 共线 AB、AC 共线 .6. 相反向量 :长度相等方向r 相反的向r 量叫做相反向量. ar 的相反向量记作ar .举例 2 如下列命题:(
3、1)若 |ar|br|,则ar br .( 2)两个向量相等的充要条件是它们的起点相同,终点相同 .uuur uuuur( 3)若 AB DC ,则 ABCD 是平行四边形 .uuur uuur( 4)若 ABCD 是平行四边形,则 AB DC .( 5)若 ar b , b rc ,则 ar cr .(6)若 ar/br, br/cr 则ar /cr .其中正确的是.结果:(4)( 5)二、向量的表示方法 uuur1. 几何表示 :用带箭头的有向线段表示,如uAuuBr ,注意起点在前,终点在后;r2. 符号表示 :用一个小写的英文字母来表示,如 ar , b , cr 等;r r3. 坐标
4、表示 :在平面内建立直角坐标系, r 以与r x 轴、 y 轴方向相同的两个单位向量ir , rj 为基底,则平面内的任一向量 ar 可表示为 ar xi yj (x,y) ,称(x, y)为向量 ar的坐标, ar (x,y) 叫 做向量 ar 的坐标表示 .结论:如果向量的起点在原点,那么向量的坐标与向量的终点坐标相同 .三、平面向量的基本定理定理 设 er1,er2同一平面内的一组基底向量,ar 是该平面内任一向量,则存在唯一实数对( 1, 2),使 ar 1er1 2er2 .(1 )定理核心: ar 1er1 2er2 ;(2 )从左向右看,是对向量 ar 的分解,且表达式唯一;反之
5、,是对向量 ar 的合成 . (3)向量的正交分解:当 er1 ,er2 时,就说 ar 1er1 2 er2 为对向量 ar 的正交分解举例 3 (1)若 ar (1,1), br (1, 1),cr ( 1,2) ,则 cr. 结果: 1ar 3br .22( 2)下列向量组中,能作为平面内所有向量基底的是Brrrrrrrr1 3A. e1(0,0) , e2(1,2)B.e1(1,2) , e2(5,7)C.e1(3,5) , e2(6,10)D.e1 (2, 3) , e2,24 uuur uuuruuurruuurruuurr r(3)已知 AD,BE 分别是 ABC 的边 BC,A
6、C 上的中线 ,且 ADar,BEb ,则BC 可用向量ar ,b表示为.结果:2ar 4br .33uuur uuur uuur uuur uuur(4)已知 ABC 中,点 D 在 BC 边上,且 CD 2DB , CD rAB sAC ,则 r s 的值是 . 结果: 0.四、实数与向量的积实数 与向量 ar 的积是一个向量,记作ar ,它的长度和方向规定如下:( 1)模: | ar | | | |ar |;( 2)方向:当0 时, ar 的方向与 ar 的方向相同,当0 时, ar 的方向与 ar 的方向相平面向量基础知识复习反,当0时, ar 0 ,注意: ar 0.五、平面向量的数
7、量积r r uuur r uuur r1. 两个向量的夹角 :对于非零向量 ar ,b,作OA ar ,OB b,则把 AOB (0 为向量 ar ,br 的夹角 .当0 时, ar , b 同向;当时, ar , b反向;当 2 时, ar , br 垂直 .它们的夹角为 ,我们把数量 |ar |br |cos rr即 ar b |ar | |b |cos .规定:零向量与任一向量的数量积是 注:数量积是一个实数,不再是一个向量 .uuur uuur举例 4 (1) ABC 中, |AB| 3 ,|AC| 4 ,0.uuur uuur uuur|BC | 5 ,则 AB BC 结果: 9.2
8、. 平面向量的数量积 :如果两个非零向量 ar , 叫做 ar 与 br 的数量积(或内积或点积) ,记作: arr1 r 1 rrr rrr r r( 2)已知 ar1,1, b0, 1, rcarkb , darb , cr 与 d 的夹角为,则 k . 结果: 1.2 2 4r r r (3)已知 |ar| 2, |b| 5, ar b 3,则|ar b| . 结果: 23 .(4)已知 ra,br是两个非零向量,且 |ar|br| |ar br|,则 ar 与ar br 的夹角为. 结果: 30o.3. 向量 br 在向量 ar上的投影: |br |cos ,它是一个实数,但不一定大于
9、 0.r r r r r r 12举例 5 已知|ar| 3,|b| 5,且ar b 12 ,则向量 ar 在向量 b 上的投影为 . 结果: 12 .54. ar br 的几何意义 :数量积 ar br 等于 ar 的模 |ar|与br 在 ar 上的投影的积 .5. 向量数量r积的性质r :设两个非零向量 ar ,br , ( 1) ar b ar b 0 ;( 2)当 ar 、 br 同向时, ar br |ar | |br | ,特别地, r r rar b |ar | |b|是 ar 、b同向的 充要分条件 ; 当 ar 、br 反向时, ar br|ar| |br |, ar br
10、|ar |当 为锐角时, ar brr 0 ,且 ar 、 brr 不同向, ar brr 当 为钝角时, ar br 0 ,且 ar 、 br 不反向; ar br ( 3)非零向量 ar , b 夹角 的计算公式: cos其夹角为 ,则:ar2 ar ar |ar |2 |ar | ar2 ;|b | 是 ar 、 br 反向的 充要分条件 ; 0 是 为锐角的 必要不充分条件0是rra br|ar |br |为钝角的rbra必要不充分条件 | ar | br |.举例 6 ( 1)已知 ar ( ,2 )br (3 ,2) ,如果 ar 与 br 的夹角为锐角,则的取值范围是 结果:0且
11、(2)已知OFQ 的面积为 S ,且OuuFur uFuQur 1,若 1 S 3 ,则uOuFur , uFuQur 夹角 的取值范围是 . 结果: ,2 2 4 3(3)已知 ar (cosx,sin x) , b (cosy,sin y) ,且满足 |kra br | 3|ar kbr | (其中 k 0 ).用 k 表示 ar br ;求 ar br 的最小值,并求此时 ar 与rb的夹角 的大小.结果: ar br k 1(k 0) ;最小值为 1 ,4k 260o .六、向量的运算1. 几何运算( 1)向量加法运算法则:平行四边形法则;三角形法则 . r运算形式:若uAuuBrar
12、 , uBuCurbr ,则向量uAuuCr 叫做 ar 与br的和,即 arbruAuBuruBuuCruAuCur ;作图:略 .注:平行四边形法则只适用于不共线的向量 .平面向量基础知识复习2)向量的减法运算法则:三角形法则 .uuur r uuur r运算形式:若 AB ar , AC b , 的终点 .作图:略 .注:减向量与被减向量的起点相同 .uuur uuur uuur举例 7 (1)化简: AB BC CDuuur r CB ; 0 ;uuur r( 2)若正方形 ABCD 的边长为 1, AB ar ,(3)若 O是ABC 所在平面内一点,且满足则 ar br uAuuBr
13、 uAuCur CuuAur ,即由减向量的终点指向被减向量4)若 D 为 ABC 的边 BC 的中点, ABCuuur uuur uuur AB AD DCuuur uuur uuur uuur ; (AB CD) (AC BD)uuur. 结果: AD ;uuur r uuur rrrrBC b , AC c,则|ar b cr|. 结果:22uuur uuur uuuruuuruuurOB OC OBOC2OA ,则 ABC 的形状为 .结果:直角三角形;uuur所在平面内有一点Puuur,满足 PAuuur uuur rBP CP 0 ,设| AP | uuur,则的值为 .|PD |
14、结果: 120o .结果: 2;2. 坐标运算 :设 ar (x1,y1)r,b(x2, y2 ) ,则(1)向量的加减法运算 :rrab(x1 x2, y1y2 ) ,r a举例 8( 1)已知点 A(2,3) , B(5,4)uuur uuur, C(7,10) ,若 AP ABuuurAC(R),则当uuur uuur uuur r ( 5)若点 O 是 ABC 的外心,且 OA OB CO 0则 ABC 的内角 C 为x1 rbx2,y1 y2)._时,点 P 在第一、三象限的角平分线上 . 结果: 1 ;2uuur(2)已知 A(2,3) , B(1,4) ,且 1AB (sin x
15、,cos y) , x,y ( , ),则 x y . 结果: 或 ;2 2 2 6 2( 3)已知作用在点 A(1,1)的三个力uFur1(3,4) ,uFur2(2, 5) ,uFur3(3,1) ,则合力FuruFur1uFur2uFur3 的终点坐标是.结果:(9,1) .( 2)实数与向量的积 : ar(x1,y1) ( x1, y1 ).(3)若 A( x1 , y1) , B(x2,y2) ,则 AB (x2 x1, y2 y1 ) ,即一个向量的坐标等于表示这个向 量的有向线段的终点坐标减去起点坐标 .uuur 1uuuruuur uuur 11举例 9 设 A(2,3) ,
16、B( 1,5) ,且 AC 1 AB , AD 3AB ,则 C,D 的坐标分别是 . 结果: (1,11),( 7,9) .33( 4)平面向量数量积 : ar br x1x2 y1y2 .举例 10 已知向量 ar (sin x,cos x) , b (sin x,sin x) , rc ( 1,0) .(1)若 x,求向量 ar 、 cr 的夹角;33 rr1 1(2)若 x 3, ,函数 f(x) arb的最大值为1,求 的值.结果:(1)150o;(2) 1或2 1.( 5)向量的模 : ar 2 |ar |2 x2 y2|ar |x2 y2 .举例 11 已知 ar,br均为单位向
17、量,它们的夹角为 60o ,那么 |ar 3br| . 结果: 13 .6)两点间的距离 :若 A(x1,y1) ,B(x2,y2),则 |AB| (x2 x1)2 (y2 y1)2 .举例 12 如图,在平面斜坐标系 xOy中, xOy 60o ,平面上任一点 P 关于斜坐标系 的斜坐标是这样定义的:若 uOuuPr xre1 yer2,其中 re1,er2分别为与 x 轴、 y轴同方向的单 位向量,则 P 点斜坐标为 (x,y) .(1)若点 P 的斜坐标为 (2, 2) ,求 P 到 O的距离 |PO| ;( 2)求以 O 为圆心, 1 为半径的圆在斜坐标系 xOy 中的方程 .结果:(
18、 1)2;(2) x2 y2 xy 1 0 .七、向量的运算律 r1. 交换律: ar br2. 结合律: ar br3. 分配律: (举例 13 给出下列命题:ra)rrc)rar(brc)rarb ra 若rb或r0ra,则00 ;若 ar平面向量基础知识复习ra 则 rb rcrbr2ra2) rb rarr其中正确的是 . 结果: .说明:( 1)向量运算和实数运算有类似的地方也有区别:对于一个向量等式,可以移项,两边平方、两边同乘以一个实数,两边同时取模,两边同乘以一个向量,但不能两边同除以一个向量,即两边不能约去一个向量,切记两向量不能相除( 相约) ;(2)向量的“乘法”不满足结
19、合律,即 ar (br cr) (ar br) cr ,为什么?八、向量平行 ( 共线 ) 的充要条件r rr rr r 2 r r 2a/ba b(a b)2 (|a |b|)2举例 14 (1) 若向量 ar (x,1) , br (4,x) ,当 x (2)已知 ar (1,1) , b (4,x) , ur ar 2b , vr (3)设 uPuuAr (k,12) , uPuBur (4,5) , uPuCur (10,k) ,x1y2时,且则ky1x2 0.ar 与 br 共线且方向相同 .结果: 2.ur / /vr ,则 x . 结果: 4. _时, A,B,C 共线.结果:
20、2或 11.九、ar bar b0 |aruuuruuur特别地ABAC|AB | AC |向r量垂r直的r充要r 条件(3,m) ,x2x1 .|uurCuurrb|uuAuu2y13m 32 ;的坐标是uuurOB15 (1) 以原点 已知 nruuur uuur若 OA OB ,则 mO和A(4,2) 为两个顶点作等腰直角三角形 OAB,(a,b) 向量 nr mr ,且 |nr| |mr | ,则 mr 的坐标是十、线段的定比分点1.定义:设点 P是直线 P1P2上异于 P1 、P2的任意一点, 若存在一个实数 则实数 叫做点 P 分有向线段 uPu1uPu2r所成的比 点.2.举例2
21、)3)uuur 已知 OA( 1,2) ,结果:B 90 ,则点 B 结果: (b, a) 或 ( b,a).结果:(1,3) 或( 3,uuur 使 P1P1);uuurPP2 ,uuuur,P 点叫做有向线段 uP1uuPur2的以定比为 的定比分P 的位置之间的关系uuuurP1P2 ,即点 P 在线段 P1P2上0;uPu1uPur2 时,点 P 在线段 P1P2 的延长线上 0.的符号与分点(1) P内分线段(2)P 外分线段 向延长线上 1注:若点P分有向线段 uPu1Puur2所成的比为 ,则点 P分有向线段1,点 P在线段 P1P2 的反uuuurP2P1所成的比为 1 .举例
22、 16 若点 P 分 uAuuBr 所成的比为 3 ,则 A 分 uBuPur 所成的比为43. 线段的定比分点坐标公式 :结果:设 P1(x1,y1)uuuurP2(x2,y2),点 P(x,y)分有向线段 P1P2所成的比为,则定比分点坐标公式为x1x2x,y1 y (y1y2y.11).x1 x2 ,2, y1 y2 .2说明:(1)在使用定比分点的坐标公式时,应明确(x,y) ,(x1,y1) 、(x2,y2)的意义,即分别为分点,起点,终点的坐标(2)举例特别地,当x1时,就得到线段 P1P2 的中点坐标公式y在具体计算时应根据题设条件,灵活地确定起点,分点和终点,并根据这些点确定对
23、应的定比 的坐标为 .uuuur17 (1)若 M ( 3, 2) , N(6, 1) ,且 MP1 uuuur13MN ,则点结果:2)1已知 A(a,0) , B(3,2 a) ,直线 y ax 与线段 AB 交于 Muuuur uuur r 且 AM 2MB ,则 a7( 6, 73) ;结果:或 4.平面向量基础知识复习一、平移公式如果点 P(x,y)按向量 ar (h,k)平移至 P(x ,y ),则 x x yh,;曲线 f(x,y) 0按向量 ar (h,k) y k.平移得曲线 f (x h,y k) 0.说明:(1)函数按向量平移与平常“左加右减”有何联系?(2)向量平移具有
24、坐标不变性,可别忘了啊!举例 18 ( 1)按向量 ar 把 (2, 3) 平移到 (1, 2) ,则按向量 ar 把点 ( 7,2) 平移到点 . 结果:(2)函数 y sin 2x的图象按向量 ar 平移后,所得函数的解析式是 y cos2x 1,则 ar .( 8,3) ;结果: (,1) .42. 模的性质:|a| |b|ab|a| |b|.( 1)右边等号成立条件:ar、brr r r 同向或 ar 、b 中有 0|arr b|ar |r|b( 2)左边等号成立条件:ar、brr r r 反向或 a、b 中有 0|arr b|ar |r|b(3)当 ar、br 不共线|ar|r |brr| |ar b| |ar | |
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