暑期班第11讲.平面向量的概念、线性运算和基本定理.学生版

1、 PAGE14 / NUMPAGES14 第11讲平面向量的概念、线性运算与基本定理高考要求平面向量平面向量平面向量的相关概念B向量的线性运算向量加法与减法C向量的数乘C两个向量共线B平面向量的基本定理及坐标表示平面向量的基本定理A平面向量的正交分解及其坐标表示B用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算C用坐标表示的平面向量共线的条件C平面向量的数量积数量积C数量积的坐标表示C用数量积表示两个向量的夹角B用数量积判断两个平面向量的垂直关系C向量的应用用向量方法解决简单的问题B理解平面向量和向量相等的含义，理解向量的几何表示掌握向量加、减法的运算，并理解其几何意义；掌握向量数乘的运算，并理解其几

2、何意义，以及两个向量共线的条件了解向量的线形运算性质及其几何意义了解平面向量的基本定理及其几何意义；掌握平面向量的正交分解及其坐标表示；会用坐标表示平面向量的加、减与数乘向量运算；会用坐标表示平面向量共线的条件理解平面向量数量积的含义及其物理意义；知道平面向量数量积与向量投影的关系；掌握数量积的坐标表达式，会进行平面向量数量积的坐标运算；能运用数量积表示两个向量的夹角，会用数量积判断两个平面向量的垂直关系知识精讲板块一：向量的线性运算（一）知识内容向量的加法、减法和数乘向量的综合运算，通常叫做向量的线性运算1向量的概念： 向量的概念：在高中阶段，我们把具有大小和方向的量称为向量有些向量不仅有大

3、小和方向，而且还有作用点例如，力就是既有大小和方向，又有作用点的向量有些量只有大小和方向，而无特定的位置例如，位移、速度等，通常把后一类向量叫做自由向量高中阶段学习的主要是自由向量，以后我们说到向量，如无特别说明，指的都是自由向量是可以任意平行移动的向量不同于数量，数量之间可以进行各种代数运算，可以比较大小，两个向量不能比较大小 向量的表示：几何表示法：用有向线段表示向量，有向线段的方向表示向量的方向，线段的长度表示向量的长度字母表示法：，注意起点在前，终点在后 相等向量：同向且等长的有向线段表示同一向量，或相等向量 向量共线或平行：通过有向线段的直线，叫做向量的基线如果向量的基线互相平行或重

4、合，则称这些向量共线或平行向量平行于向量，记作说明：共线向量的方向相同或相反，注意：这里说向量平行，包含向量基线重合的情形，与两条直线平行的概念有点不同事实上，在高等数学中，重合直线是平行直线的特殊情形 零向量：长度等于零的向量，叫做零向量记作：零向量的方向不确定，零向量与任意向量平行 用向量表示点的位置：任给一定点和向量，过点作有向线段，则点相对于点位置被向量所唯一确定，这时向量又常叫做点相对于点的位置向量2向量的加法： 向量加法的三角形法则：已知向量，在平面上任取一点，作，再作向量，则向量叫做和的和（或和向量），记作，即 向量求和的平行四边形法则： 已知两个不共线的向量，作，则，三点不共线

5、，以，为邻边作平行四边形，则对角线上的向量，这个法则叫做向量求和的平行四边形法则 向量的运算性质：向量加法的交换律：向量加法的结合律：关于： 向量求和的多边形法则：已知个向量，依次把这个向量首尾相连，以第一个向量的始点为始点，第个向量的终点为终点的向量叫做这个向量的和向量这个法则叫做向量求和的多边形法则3.向量的减法： 相反向量：与向量方向相反且等长的向量叫做的相反向量，记作零向量的相反向量仍是零向量 差向量定义：如果把两个向量的始点放在一起，则这两个向量的差是以减向量的终点为始点，被减向量的终点为终点的向量推论：一个向量等于它的终点相对于点的位置向量减去它的始点相对于点的位置向量，或简记“终

6、点向量减始点向量” 一个向量减去另一个向量等于加上这个向量的相反向量4.数乘向量：定义：实数和向量的乘积是一个向量，记作，且的长判断正误：已知；（） ；（）；（）（）5.向量共线的条件 平行向量基本定理：如果，则；反之，如果，且，则一定存在唯一的一个实数，使 单位向量：给定一个非零向量，与同方向且长度等于的向量，叫做向量的单位向量如果的单位向量记作，由数乘向量的定义可知或（二）典例分析 已知的两条对角线交于点，设，用向量和表示向量， 已知的两条对角线交于点，设对角线=，=，用，表示，设是正六边形的中心，若，试用向量，表示、如图，、分别是的边、的靠近的三等分点求证：，且已知，则已知，方向相同，且

7、，则已知矩形中，宽为，长为，试作出向量，并求其长度下列命题中正确的有：（）四边形是平行四边形当且仅当；向量与是两平行向量；向量与是共线向量，则，四点必在同一直线上；单位向量不一定都相等；与共线，与共线，则与也共线；平行向量的方向一定相同；如图所示，是的个等分点，以，及这个点中任意两个为起始点和终点的向量中，模等于半径倍的向量有多少个？（第14届“希望杯”全国数学邀请赛）已知正六边形，在下列表达式：；中，与等价的有（ ）A个 B个 C个 D个设是不共线的向量，已知向量，若三点共线，求的值设，为非零向量，其中任意两个向量不共线，已知与共线，且与共线，则 证明：若向量的终点共线，当且仅当存在实数满足

8、等式，使得（2007年某）如图，在中，点是的中点，过点的直线分别交直线，于不同的两点，若，则的值为（2008年全国）在中，若点满足，则（ ）ABCD（2009某高考卷）在平行四边形中，和分别是边和的中点若，其中，则在平行四边形中，和分别是边和的点且，若，其中，则（2008某）设，分别是的三边、上的点，且则与（）A反向平行B同向平行C互相垂直D既不平行也不垂直板块二：向量的分解与基本定理（一）知识内容1平面向量基本定理：如果和是一平面内的两个不平行的向量，那么该平面内的任一向量，存在唯一的一对实数，使2基底：我们把不共线向量，叫做表示这一平面内所有向量的一组基底，记作叫做向量关于基底的分解式说明

9、： 定理中，是两个不共线向量； 是平面内的任一向量，且实数对，是惟一的； 平面的任意两个不共线向量都可作为一组基底 平面向量基本定理的证明：在平面内任取一点，作，由于与不平行，可以进行如下作图：过点作的平行（或重合）直线，交直线于点，过点作的平行（或重合）直线，交直线于点，于是依据平行向量基本定理，存在两个唯一的实数和分别有，所以证明表示的唯一性：如果存在另对实数，使，则，即，由于与不平行，如果与中有一个不等于，不妨设，则，由平行向量基本定理，得与平行，这与假设矛盾，因此，即， 证明，三点共线或点在线上的方法：已知、是直线上的任意两点，是外一点，则对直线上任意一点，存在实数，使关于基底的分解式

10、为 ，并且满足式的点一定在上证明：设点在直线上，则由平行向量定理知，存在实数，使，设点满足等式，则，即在上其中式可称为直线的向量参数方程式，当时，点是的中点，则，这是向量的中点的向量表达式可推广到中，若为边中点，则有存在（二）典例分析已知的两条对角线与交，是任意一点求证：+=如图，已知的面积为，、分别为边、上的点， 且，、交于点，求的面积如图，平行四边形中，分别是的中点，为的交点，若=，=，试以，为基底表示、证明对角线互相平分的四边形是平行四边形已知五边形，、分别是边、的中点，、分别是和的中点，求证：平行且等于四边形中，分别为，的中点，为的中点，试用向量的方法证明：也是的中点 （2008年某高考） 在平行四边形中，与交于点是线段的中点，的延长线与交于点若，则（）ABCD（2009年某高考） 如图，两块斜边长相等的直角三角板拼在一起若， 则， =（2009年某高考改编） 若等边的边长为，平面内一点满足，则，（用，向量表示）家庭作业根据图示填空： ； 化简下列各式： ； 设向量，且点的坐标