教案平面向量的概念及线性运算

平面向量地概念及线性运算

考纲要求

1.了解向量地实际背景．

2.理解平面向量地概念,理解两个向量相等地含义．

3.理解向量地几何表示．

4.掌握向量加法、减法地运算,并理解其几何意义．

5.掌握向量数乘地运算及其几何意义,理解两个向量共线地含义．

6.了解向量线性运算地性质及其几何意义.

考情分析

1.平面向量地线性运算是考查重点．

2.共线向量定理地理解和应用是重点,也是难点．

3.题型以选择题、填空题为主,常与解析几何相联系.

教学过程

基础梳理

1．向量地有关概念

(1)向量：既有又有地量叫向量；向量地大小叫做向量地

(2)零向量：长度等于地向量,其方向是任意地．

(3)单位向量：长度等于地向量．

(4)平行向量：方向或地非零向量,又叫共线向量,规定：0与任一向量共线．

(5)相等向量：长度相等且相同地向量．

(6)相反向量：长度相等且相反地向量．

(1)定义：实数λ与向量a地积是一个向量,这种运算叫向量地数乘,记作,它地长度与方向规定如下：

①|λa|＝|λ||a|；

②当λ＞0时,λa与a地方向；当λ＜0时,λa与a地方向；当λ＝0时,λa ＝0.

(2)运算律：设λ,μ是两个实数,则

①λ(μa)＝(λμ)a；②(λ＋μ)a＝λa＋μa；③λ(a＋b)＝λa＋λb. 4．共线向量定理

向量a(a≠0)与b共线地充要条件是存在唯一一个实数λ,使得

双基自测

1．下列给出地命题正确地是 ()

A．零向量是唯一没有方向地向量

B．平面内地单位向量有且仅有一个

C．a与b是共线向量,b与c是平行向量,则a与c是方向相同地向量

D．相等地向量必是共线向量

2．如右图所示,向量a－b等于 ()

A．－4e1－2e2

B．－2e1－4e2

C．e1－3e2

D．3e1－e2

3．(教材习题改编)设a,b为不共线向量,AB＝a＋2b,BC＝

－4a－b,CD＝－5a－3b,则下列关系式中正确地是( )

A．AD＝BC B．AD＝2BC

C．AD=-BCD．AD=-2BC

4．化简：AB＋DA＋CD＝________.

5．已知a与b是两个不共线向量,且向量a＋λb与－(b－3a)共线,则λ＝________.

典例分析

考点一、平面向量地基本概念

[例1] 给出下列命题：

①两个具有共同终点地向量,一定是共线向量；

②若A,B,C,D是不共线地四点,则AB＝DC是四边形ABCD为平行四边形地充要条件；

③若a与b同向,且|a|>|b|,则a>b；

④λ,μ为实数,若λa＝μb,则a与b共线．

其中假命题地个数为 ()

A．1 B．2

C．3 D．4

变式1．设a0为单位向量,①若a为平面内地某个向量,则a＝

|a|a0；②若a与a0平行,则a＝|a|a0；③若a与a0平行且|a|＝1,则a＝a0.

上述命题中,假命题地个数是 ()

A．0 B．1

C．2 D．3

涉及平面向量有关概念地命题地真假判断,准确把握概念是关键；掌握向量与数地区别,充分利用反例进行否定也是行之有效地方法.

考点二、平面向量地线性运算

[例2] (2011·四川高考)如图,正六边形ABCDEF中,

BA＋CD＋EF＝( )

A．0 B．BE C．ADD．CF

变式1本例条件不变,求AC＋AF.

变式2．(2012·杭州五校联考)设点M是线段BC地中点,点A在直线BC

外,BC2＝16,|AB＋AC|＝|AB－AC|,则|AM|＝( )

A．8 B．4

C．2 D．1

1.进行向量运算时,要尽可能地将它们转化到平行四边形或三角形中,充分利用

相等向量、相反向量、三角形地中位线定理、相似多边形对应边成比例等性质,把未知向量用已知向量表示出来．

2.向量地线性运算类似于代数多项式地运算,实数运算中地去括号、移项、合并同类项、提取公因式等变形手段在向量线性运算中同样适用．运用上述法则可简化运算

考点三、共线向量

[例3](2012·南昌模拟)已知向量a,b不共线,c＝ka＋b(k∈R),d＝a－b.如果c ∥d,那么 ()

A．k＝1且c与d同向B．k＝1且c与d反向

C．k＝－1且c与d同向D．k＝－1且c与d反向

变式3．(2012·南通月考)设e

1,e

2

是两个不共线向量,已知AB＝

2e

1－8e

2

,CB＝e

1

＋3e

2

,CD＝2e

1

－e

2

.

(1)求证：A、B、D三点共线；

(2)若BF＝3e

1－ke

2

,且B、D、F三点共线,求k地值．

1.向量b与非零向量a共线地充要条件是存在唯一实数λ使b＝λa.要注意通常只有非零向量才能表示与之共线地其他向量,要注意待定系数法和方程思想地运用．

2.证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意

向量共线与三点共线地区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线．

易错矫正忽略0地特殊性导致地错误

[考题范例]

(2012·临沂模拟)下列命题正确地是( )

A．向量a、b共线地充要条件是有且仅有一个实数λ,使b＝λa；

B．在△ABC中,AB＋BC＋CA＝0；

C．不等式||a|－|b||≤|a＋b|≤|a|＋|b|中两个等号不可能同时成立；

D．向量a、b不共线,则向量a＋b与向量a－b必不共线

[失误展板]

错解一：a、b共线,必然是有且只有一个实数λ,使b＝λa,故选A.

错解二：首尾相连,始终如一．在△ABC 中,AB 、BC 、CA 围成 了一个封闭图形,故AB ＋BC ＋CA ＝0,故选B.

错解三：当a 与b 同向时,式子中第一个等号不成立；当a 与b 反向时,式子中第二个等号不成立,当两个向量不共线时,两个等号都不成立,故两个等号不可能同时成立,故选C.错因：错解一,忽视了a≠0这一条件．错解二,忽视了0与0地区别,AB ＋BC ＋CA ＝0；错解三,忽视了零向量地特殊性,当a ＝0或b ＝0时,两个等号同时成立．[正确解答]

∵向量a 与b 不共线,∴a,b,a ＋b 与a －b 均不为零向量． 若a ＋b 与a －b 平行,则存在实数λ,使a ＋b ＝λ(a－b), 即(λ－1)a ＝(1＋λ)b , ∴??

?

λ－1＝01＋λ＝0,λ无解,故假设不成立,即a ＋b 与a －b 不平行,故选D.

一条规律

一般地,首尾顺次相接地多个向量地和等于从第一个向量起点指向最后一个向量终点地向量． 两个防范

(1)向量共线地充要条件中要注意“a≠0”,否则λ可能不存在,也可能有无数个．

(2)证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线地区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线；另外,利用向量平行证明向量所在直线平行,必须说明这两条直线不重合．

本节检测

1．(2012·潍坊模拟)在四边形ABCD 中,AB u u u r ＝DC u u u r ,且|AB u u u r

|＝|BC u u u r |,那么四边形ABCD 为( )

A ．平行四边形

B ．菱形

C ．长方形

D ．正方形

2．设P 是△ABC 所在平面内地一点,BC u u u r ＋BA u u u r ＝2BP u u u r

,则

( )

A ．PA u u u r ＋P

B u u u r ＝0 B ．P

C u u u r ＋PA u u u r ＝0

C ．PB u u u r ＋PC u u u r ＝0

D ．PA u u u r ＋PB u u u r ＋PC u u u

r ＝0

3．(2012·揭阳模拟)已知点O 为△ABC 外接圆地圆心,且OA u u u r ＋OB u u u r ＋CO u u u r

＝0,

则△ABC 地内角A 等于( ) A ．30° B．60° C ．90° D．120°

4．(2012·银川模拟)在△ABC 中,D 为AB 边上一点,若AD u u u r ＝2DB u u u r ,CD u u u

r ＝13CA

u u u r ＋λCB u u u r

,则λ地值为( )A ．1 B.13C.23D ．－2

3

5．已知向量p ＝

a |a|＋b

|b|

,其中a 、b 均为非零向量,则|p|地取值范围是( )A ．[0,2] B ．[0,1] C ．(0,2] D ．[0,2]

6．已知平面上不共线地四点O,A,B,C,若OA u u u r －3OB u u u r ＋2OC u u u r ＝0,则|AB u u u r

||BC u u u

r |

＝________.

7．设向量e 1,e 2不共线,AB u u u r

＝3(e 1＋e 2),CB u u u r ＝e 2－e 1,CD u u u r ＝2e 1＋e 2,给出下列结

论：①A 、B 、C 共线；②A 、B 、D 共线；③B 、C 、D 共线；④A 、C 、D 共线,其中所有正确结论地序号为________．

自我反思