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04平面向量(教师版)
平面向量(教师版)
一、知识梳理
1.向量的概念与线性运算
特别提醒:
1) 模:向量的长度叫向量的模,记作|a|或||.
2) 零向量:长度为零的向量叫做零向量,记作0;零向量的方向不确定.
3) 单位向量:长度为1个长度单位的向量叫做单位向量.
4) 共线向量:方向相同或相反的向量叫共线向量,规定零向量与任何向量共线.
5) 相等的向量:长度相等且方向相同的向量叫相等的向量.
6) 向量的加、减及其与实数的积的结果仍是向量。
7) 重要定理:向量共线定理:向量b与非零向量a共线的充要条件是有且仅有一个实数λ,使得b=λa,即b∥ab=λa(a≠0)
8) 两个向量平行的充要条件:a∥ba=λb,只有b≠0才是正确的.而当b=0时,a∥b是a=λb的必要不充分条件.
9) 向量与有向线段的区别:
① 向量是自由向量,只有大小和方向两个要素;与起点无关:只要大小和方向相同,则这两个向量就是相同的向量;
② 有向线段有起点、大小和方向三个要素,起点不同,尽管大小和方向相同,也是不同的有向线段
2.实数与向量的积:
(1)定义:实数λ与向量a的积是一个向量,记作λa,规定:|λa|=|λ||a|.当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;当λ<0时,λa的方向与a的方向相反;当λ=0时,λa与a平行.
(2)运算律:λ(μa)=(λμ)a, (λ+μ)a=λa+μa, λ(a+b)=λa+λb.
3.平面向量基本定理:如果,是同一平面内的两个__不共线__不共线向量,那么对于这一平面内的_任一_向量,有且只有_一对实数λ1,λ2使=λ1+λ2
特别提醒:
(1)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;
(2)基底不惟一,关键是不共线;
(3)由定理可将任一向量在给出基底、的条件下进行分解;
(4)基底给定时,分解形式惟一 λ1,λ2是被,,唯一确定的数量
4.平面向量的坐标表示
如图,在直角坐标系内,我们分别取与轴、轴方向相同的两个__单位向量_ 、作为基底任作一个向量,由平面向量基本定理知,有且只有一对实数、,使得…………,
我们把叫做向量的(直角)坐标,记作…………
其中叫做在轴上的坐标,叫做在轴上的坐标,式叫做向量的坐标表示与相等的向量的坐标也为 特别地,,,
5.平面向量数量积(内积)的定义:
(1)已知两个非零向量与,它们的夹角是θ,则数量||||cos(_叫与的数量积,记作;
(2)已知两个非零向量,,则
特别提醒:
(1)(0≤θ≤π).并规定与任何向量的数量积为0
(2)两个向量的数量积的性质:设、为两个非零向量,是与同向的单位向量
(3)( = ( =||cos(;
(4)当与同向时,( = ||||;当与反向时,( = (||||
特别的( = ||2或
(5)cos( = ;
(6)|(| ≤ ||||; 重要不等式:
6.“投影”的概念:如图
定义: _____|b|cos(_______叫做向量b在a方向上的投影
特别提醒:
投影也是一个数量,不是向量;当(为锐角时投影为正值;当(为钝角时投影为负值;当(为直角时投影为0;当( = 0(时投影为 |b|;当( = 180(时投影为 (|b|
7.向量垂直的判定:设,,则
向量平行的判定:设,,其中(,则∥(()
8.两向量夹角的余弦() cos( =
特别提醒:
(1) 向量数量积与向量加、减、数乘运算的区别
问题1:两个向量的数量积是一个实数,向量加、减、数乘运算的运算结果是向量。
例:规定,·=·=0(不是零向量,注意与λ=(λ∈R)区别)
问题2:相关概念及运算的区别
⑴ 若a、b为实数,且 a·b=0,则有a=0或b=0,但·=0却不能得出=或=.因为只要⊥就有·=0,而不必=或=.
⑵ 若a、b、c∈R,且a≠0,ab=ac可得b=c,·=·及≠0却不能推出=.因若、夹角为θ1,、夹角为θ2,则由·=·得||·||cosθ1=||·||cosθ2及||≠0,只能得到||cosθ1=||cosθ2,、在方向上投影相等,而不能得出=(见图).
⑶ 若a、b、c∈R,则a(bc)=(ab)c(结合律)成立,但对于向量、、,则(·)·与·(·)都是无意义的,·与·是数量,已不再是向量了,而数量与向量是没有点乘定义的.同时,(·)≠(·),·与向量相乘是与共线的向量,而数量·与向量相乘则是与共线的向量,所以一般二者是不等的.这就是说,向量的数量积是不满足结合律的.
⑷ 若a、b∈R,则|a·b|=|a|·|b|,、,却有|·|≤||·||,等号当且仅当∥时成立.这是因为|·|=||·||·|cosθ|而|cosθ|≤1.
二、热点考点题型探析
考点一: 向量相关的基本概念及加减
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