平面向量概念


2、零向量和单位向量
( 1 )长度为 0的向量叫零向量,记为 0,它的方向是任意的。
(2)长度为 1的向量叫单位向量。
思考:把所有单位向量的 起点集中于一点o,问它 们终点的轨迹是什么?
答:如图:轨迹是以o为圆 心,半径为1的圆。
o
如图,这组方向相同或相反的非零向量 之间,存在着什么关系? a 答:平行关系.
由有向线段的三要素:“起点、方向、 长度”可知,有向线段的起点是确定的。 而向量完全由它的方向和大小决定。
三、有关定义:
1、向量的大小: 就是向量的长度(或称模) 用有向线段的长度表示, 如:|AB|
问题1: 长度为0的向量应该叫做什么向量? 如何表示?它有方向吗?它与实数0的 意义相同吗? 答:应该叫做零向量,表示为 0.它方向是不 确定的,它与实数0的意义不同. 问题2: 长度等于1个单位长度的向量应该叫 做什么向量? 答:应该叫做单位向量.
作业:课本2 胡延磊
提纲:
一、向量的定义 二、向量的表示方法 三、向量的有关定义 1、向量的模(向量的长度) 2、零向量和单位向量 3、平行向量 4、共线向量 5、相等向量 6、负向量
新课
一、向量的定义:
向量是既有大小,又有方向的量. 注:1、只有大小,没有方向的量, 称为数量。 2、向量无法比较大小。
3、平行向量:
方向相同或相反的非零向量.
b
c
记作:a // b // c
规定:零向量与任一向量平行.
4、共线向量
我们知道:对于一个向量,只要不改变 它的大小和方向,是可以任意平行移动的, 与起点无关。
任一组平行向量都可以移到同一直线上, 因此,平行向量也叫共线向量。
AB 与 BA 这两个向量的长度相等吗?
B
A
(1)DA CB
(2) - DC BA (3) BA//AB
- DC CD
DC//AB
CD//AB
小结:
1.向量的概念: 既有大小又有方向的量 1.有向线段 2.字母 2.向量的表示: 3.有向线段起点和终点字母 3.零向量: 长度为零的向量 4.单位向量: 长度为1个单位的向量 1.方向相同或相反的非零向量 5.平行向量: 2.零向量与任一向量平行 6. :共线向量 平行向量就是共线向量 7. :相等向量 长度相等且方向相同的向量 8.负向量: 模相等,且方向相反的向量
二、向量的表示方法:
y
①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 有向线段的长度表示向量的大小. 0
B
a
A x
②字母表示: Ⅰ、用有向线段的起点和终点的大写字母加箭 头表示,如 AB Ⅱ、手写时写成带箭头的小写字母,如:a
Ⅲ、印刷时用黑体小写字母表示,如:a
向量与有向线段的区别:
6、负向量:
与非零向量 a 的模相等,且方向相反的向
量叫做向量a 的负向量,记作- a 规定:零向量的负向量仍是零向量。
例2 在平行四边形ABCD中,O为对角线的交点。 (1)找出与向量 DA相等的向量(2)找出向量 DC 的负 向量 (3)找出与向量 AB 平行的向量
D O
C
解:由平行四边形的性质,得
这两个向量平行吗? 这两个向量相等吗? 答:相等; 平行; 不相等.
两向量相等满 足什么条件?
5、相等向量:
长度相等且方向相同的向量。 若向量 a 与 b 相等,记作:a = b。
注:两个向量相等与它们的位置无关。
问:单位向量是相等向量吗? 它们大小相等吗? 答:不一定; 相等。
规定:零向量和零向量相等。
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4.1平面向量的概念及其线性运算

4.1平面向量的概念及其线性运算

第四章平面向量、数系的扩充与复数的引入第一节平面向量的概念及其线性运算2019考纲考题考情1.向量的有关概念2.向量的线性运算三角形法则平行四边形法则(1)a(2)((三角形法则a(1)|λa|=|λ||a|;向量a(a≠0)与b共线的充要条件是存在唯一一个实数λ,使得b =λa。

1.若P为线段AB的中点,O为平面内任一点,则OP→=12(OA→+OB→)。

2.OA →=λOB →+μOC →(λ,μ为实数),若点A ,B ,C 共线,则λ+μ=1。

3.解决向量的概念问题要注意两点:一是不仅要考虑向量的大小,更重要的是要考虑向量的方向;二是考虑零向量是否也满足条件。

要特别注意零向量的特殊性。

一、走进教材1.(必修4P 86例4改编)已知▱ABCD 的对角线AC 和BD 相交于点O ,且OA →=a ,OB →=b ,则DC →=________,BC →=________。

(用a ,b 表示)解析 如图,DC →=AB →=OB →-OA →=b -a ,BC →=OC →-OB →=-OA →-OB →=-a -b 。

答案 b -a -a -b2.(必修4P 118A 组T 2(3)改编)在平行四边形ABCD 中,若|AB →+AD→|=|AB →-AD →|,则四边形ABCD 的形状为________。

解析 如图,因为AB →+AD →=AC →,AB →-AD →=DB →,所以|AC →|=|DB →|。

由对角线长相等的平行四边形是矩形可知,四边形ABCD 是矩形。

答案 矩形二、走近高考3.(2018·全国卷Ⅰ)在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB →=( )A .34AB →-14AC → B .14AB →-34AC →C .34AB →+14AC →D .14AB →+34AC →解析 如图所示,EB →=ED →+DB →=12AD →+12CB →=12×12(AB →+AC →)+12(AB →-AC →)=34AB →-14AC →,故选A 。

2020年高一下学期第1讲:平面向量的基本概念与线性运算(含解析)

2020年高一下学期第1讲:平面向量的基本概念与线性运算(含解析)
3若a,b满足|a| |b|且a与b同向,贝y a b;
4若两个向量相等,则它们的起点和终点分另重合;
5若a//b,b//c,则a//C.
A.0个B.1个C.2个D.3个
2.下列命题中,正确的是()
a.a与b共线,b与c共线,则a与c也共线
B.任意两个相等的非零向量的始点与终点总是一平行四边形的四个顶点
十、十muruur r
和0A交于E,设AB占,AO b
(1)用向量a与b表示向量Oc,CD;
…uuumu,亠
(2)若OE OA,求实数的值.
26.如图,已知ABC的面积为14,D、E分别为边AB、BC上的点,且AD:DB BE:EC2:1,AE
(1)求及;
rr uuu
(2)用aLeabharlann b表示BP;(3)求PAC的面积.
动点
uuu
P满足OP
uur
OA
uuur
/AB
(uuu
|AB|
uuur
AC、
-uuu^),
|AC|
[0,),则P的轨迹一定通过
ABC的()
A.外心
B.内心
C.重心
D.垂心
1 2.如图,四边形ABCD是正方形,
延长CD至E,
使得
DE CD.若动点P从点A出发,沿正方形
A点,其中
UUU
AP
UUL
AB
AE,下列判断正确的是()
3
|CB|,

AB BC,贝U(
)
2
2
5
5
A .-
B .-
C.
D.
3
3
3
3
5.已知|a11,
rrr

高三数学平面向量考点解析

高三数学平面向量考点解析

高三数学平面向量考点解析1、高中数学知识点总结平面向量的概念:平面向量是既有大小又有方向的量。

向量和数量是数学中讨论的两种量的形式,数量是实数。

2、平面向量的三种形式:(1)字母形式:用单独的小写字母带箭头或者用两个大写字母带箭头表示向量;(2)几何形式;用平面内的有向线段表示向量,零向量是一个点;(3)坐标形式:向量可以在坐标平面内用坐标表示,向量坐标等于它的终点坐标减去始点坐标。

3、平面向量的相关概念,(1)模(绝对值):向量的大小或者向量的长度叫做向量的模,模是大于等于的实数。

模也叫作绝对值、大小、长度,这几个说法是一个意思。

(2)相等向量:方向相同、大小相等的向量叫做相等向量(或者叫相同向量),两个相等向量的x,y坐标对应相等。

(3)相反向量:方向相反、大小相等的向量叫做相反向量。

一个向量加负号即变为其相反向量,在向量化简和运算中很常见、很重要。

(4)平行(共线)向量:平面内两个向量所在的直线平行或者重合,则说这两个向量平行(或者共线),用平行符号表示。

因为向量可以自由平移,所以对向量来讲平行和共线是一个意思。

两个非零向量平行时,必定方向相同或相反。

规定零向量和任意向量都平行,但不能说零向量和其它向量方向相同或相反。

(5)垂直向量:两向量所在的直线垂直(或者说夹角为90度),则说这两个向量为垂直向量,用垂直符号表示。

规定零向量和任意向量都垂直,但不能说夹角90度。

(6)零向量:大小为零(或者说模、绝对值、长度为零都是一个意思)的向量叫做零向量,规定零向量的方向是任意的,不能讨论零向量和其它向量方向的关系及夹角问题。

规定零向量和任意向量都平行且垂直。

(7)单位向量:长度为1的向量叫做单位向量。

一个向量除以自己的模得到和这个向量同方向的单位向量;单位向量乘以一个向量的模得到这个向量。

(8)位置向量:向量AB可以表示点B相对点A的位置,所以向量AB可以叫做点B关于点A的位置向量。

(9)方向向量:一个非零向量与一条直线平行,则这个向量叫做这条直线的平行向量。

平面向量的概念及线性运算(优质课)教案

平面向量的概念及线性运算(优质课)教案

1.6平面向量的基本概念与线性运算(优质课)教案教学目标:1、了解向量、向量的相等、共线向量等概念;2、掌握向量、向量的相等、共线向量等概念.3、熟练掌握向量的线性运算法则:加法法则,减法法则,数乘法则.教学过程:*创设情境兴趣导入如图7-1所示,用100N①的力,按照不同的方向拉一辆车,效果一样吗?图7-1一、平面向量的概念:1、平面向量:在数学与物理学中,有两种量.只有大小,没有方向的量叫做数量(标量),例如质量、时间、温度、面积、密度等.既有大小,又有方向的量叫做向量(矢量),例如力、速度、位移等.平面上带有指向的线段(有向线段)叫做平面向量,线段的指向就是向量的方向,线段的长度表示向量的大小.如图7-2所示,有向线段的起点叫做平面向量的起点,有向线段的终点叫做平面向量的终点.以A为起点,B为终点的向量记作AB.也可以使用小写英文字母,印刷用黑体表示,记作a;手写时应在字母上面加箭头,记作a.BaA图7-22、向量的模长:向量的大小叫做向量的模.向量a,AB的模依次记作a,AB.3、零向量:长度为0的向量叫做零向量,其方向是任意的.4、单位向量:长度等于1个单位长度的向量叫做单位向量.5、平行向量:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量.平行向量又称为共线向量,任一组平行向量都可以移到同一直线上.规定:0与任一向量平行.6、 相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.7、相反向量:与向量a 长度相等且方向相反的向量叫做a 的相反向量.规定零向量的相反向量仍是零向量.二、平面向量的基本运算:一般地,λa +μb 叫做a , b 的一个线性组合(其中λ,μ均为系数).如果l =λa +μ b ,则称l 可以用a ,b 线性表示.向量的加法、减法、数乘运算都叫做向量的线性运算.1、三角形法则:位移AC 叫做位移AB 与位移BC 的和,记作AC =AB +BC .一般地,设向量a 与向量b 不共线,在平面上任取一点A (如图7-6),依次作AB =a , BC =b ,则向量AC 叫做向量a 与向量b 的和,记作a +b ,即 a +b =AB +BC =AC (7.1)求向量的和的运算叫做向量的加法.上述求向量的和的方法叫做向量加法的三角形法则. 2、平行四边形法则:如图7-9所示, ABCD 为平行四边形,由于AD =BC ,根据三角形法则得AB +AD =AB +BC =AC这说明,在平行四边形ABCD 中, AC 所表示的向量就是AB 与AD 的和.这种求和方法叫做向量加法的平行四边形法则.平行四边形法则不适用于共线向量,可以验证,向量的加法具有以下的性质: (1)a +0 = 0+a = a ; a +(−a )= 0; (2)a +b =b +a ;图7-7ACBaba +bab图7-9ADCB(3)(a +b )+ c = a +(b +c ). 3、平面向量减法法则:与数的运算相类似,可以将向量a 与向量b 的负向量的和定义为向量a 与向量b 的差.即a −b = a +(−b ).设a =OA ,b =OB ,则()= OA OB OA OB OA BO BO OA BA −=+−+=+=.即 OA OB −=BA (7.2)观察图7-13可以得到:起点相同的两个向量a 、 b ,其差a -b 仍然是一个向量,叫做a 与b 的差向量,其起点是减向量b 的终点,终点是被减向量a 的终点.一般地,实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa ,它的模为||||||a a λ=λ (7.3)若||λ≠a 0,则当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.由上面定义可以得到,对于非零向量a 、b ,当0λ≠时,有 λ⇔=a b a b ∥ (7.4) 一般地,有 0a = 0,λ0 = 0 .数与向量的乘法运算叫做向量的数乘运算,容易验证,对于任意向量a , b 及任意实数λμ、,向量数乘运算满足如下的法则:()()111=−=−a a a a , ;()()()()2a a a λμλμμλ== ;()()3a a a λμλμ+=+ ;()()a b a b λλλ+=+4 .aAa -bBbO图7-13题型1 平面向量的基本概念 例1 给出下列六个命题:① 两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同; ② 若|a |=|b |,则a =b ;③ 若AB →=DC →,则A 、B 、C 、D 四点构成平行四边形; ④ 在ABCD 中,一定有AB →=DC →;⑤ 若m =n ,n =p ,则m =p ; ⑥ 若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .其中错误的命题有________.(填序号) 答案:①②③⑥解析:两向量起点相同,终点相同,则两向量相等;但两相等向量,不一定有相同的起点和终点,故①不正确;|a |=|b |,由于a 与b 方向不确定,所以a 、b 不一定相等,故②不正确;AB →=DC →,可能有A 、B 、C 、D 在一条直线上的情况,所以③不正确;零向量与任一向量平行,故a ∥b ,b ∥c 时,若b =0,则a 与c 不一定平行,故⑥不正确.例2 在平行四边形ABCD 中(图7-5),O 为对角线交点. (1)找出与向量DA 相等的向量; (2)找出向量DC 的负向量; (3)找出与向量AB 平行的向量.分析 要结合平行四边形的性质进行分析.两个向量相等,它们必须是方向相同,模相等;两个向量互为负向量,它们必须是方向相反,模相等;两个平行向量的方向相同或相反.解 由平行四边形的性质,得 (1)CB =DA ;(2)BA =DC −,CD DC =−; (3)BA //AB ,DC //AB ,CD //AB .练习:1. 如图,∆ABC 中,D 、E 、F 分别是三边的中点,试写出ADCB图7-5O(1)与EF 相等的向量;(2)与AD 共线的向量.2.如图,O 点是正六边形ABCDEF 的中心,试写出 (1)与OC 相等的向量; (2)OC 的负向量; (3)与OC题型2 向量的线性表示例3 一艘船以12 km/h 的速度航行,方向垂直于河岸,已知水流速度为5 km/h ,求该船的实际航行速度.解 如图7-10所示,AB 表示船速,AC 为水流速度,由向量加法的平行四边形法则,AD 是船的实际航行速度,显然22AD AB AC =+=22125+=13.又512tan =∠CAD ,利用计算器求得6723CAD '∠≈︒1. 即船的实际航行速度大小是13km/h ,其方向与河岸线(水流方向)的夹角约6723'︒.*例4 用两条同样的绳子挂一个物体(图7-11).设物体的重力为k ,两条绳子与垂线的夹角为θ,求物体受到沿两条绳子的方向的拉力1F 与2F 的大小.分析 由于两条同样的绳子与竖直垂线所成的角都是θ,所以12F F =.解决问题不考虑其它因素,只考虑受力的平衡,所以12F F k +=−.解 利用平行四边形法则,可以得到1212cos F F F k +==θ,所以12cos k F =θ.练习:1. 如图,已知a ,b ,求a +b .F AD BE C(练习题第1题图EFAB C DO (图1-8)第2题图 A BDC图7-10F 1F 2kθ 图7-112.填空(向量如图所示):(1)a +b =_____________ ,答案:→AC (2)b +c =_____________ ,答案:→BD (3)a +b +c =_____________ .答案:→AD 3.计算:(1)AB +BC +CD ; (2)OB +BC +CA . 答案:(1)→AD (2)→OA例5 已知如图7-14(1)所示向量a 、b ,请画出向量a -b .解 如图7-14(2)所示,以平面上任一点O 为起点,作OA =a ,OB =b ,连接BA ,则向量BA 为所求的差向量,即BA = a -b . 练习:1.填空:(1)AB AD −=_______________,答案:→DABbOaAba(1)(2)图7-14(图1-15)bbaa(1)(2)第1题图(2)BC BA −=______________,答案:→AC (3)OD OA −=______________.答案:→AD2.如图,在平行四边形ABCD 中,设AB = a ,AD = b ,试用a , b 表示向量AC 、BD 、DB .解:AC =a+b ,BD =b-a,DB =a -b例6 在平行四边形ABCD 中,O 为两对角线交点如图7-16,AB =a ,AD =b ,试用a , b 表示向量AO 、OD .分析 因为12AO AC =,12OD BD =,所以需要首先分别求出向量AC 与BD . 解 :AC =a +b ,BD =b −a , 因为O 分别为AC ,BD 的中点,所以 1122==AO AC (a +b )=12a +12b ,OD =12BD =12(b −a )=−12a +12b .练习:1. 计算:(1)3(a −2 b )-2(2 a +b );(2)3 a −2(3 a −4 b )+3(a −b ).解:(1)3(a −2 b )-2(2 a +b )=3a -6b-4a-2b=4 b-a (2)3 a −2(3 a −4 b )+3(a −b )=-11b2.设a , b 不共线,求作有向线段OA ,使OA =12(a +b ). 解:如图所示。

高中数学必修二 专题6 1 平面向量的概念-同步培优专练

高中数学必修二  专题6 1 平面向量的概念-同步培优专练

专题6.1 平面向量的概念知识储备一 向量的概念1.向量:既有大小又有方向的量叫做向量.2.数量:只有大小没有方向的量称为数量.二 向量的几何表示1.有向线段具有方向的线段叫做有向线段,它包含三个要素:起点、方向、长度,如图所示.以A 为起点、B 为终点的有向线段记作AB ,线段AB 的长度叫做有向线段AB 的长度记作|AB |.2.向量的表示(1)几何表示:向量可以用有向线段表示,有向线段的长度表示向量的大小,有向线段的方向表示向量的方向.(2)字母表示:向量可以用字母a ,b ,c ,…表示(印刷用黑体a ,b ,c ,书写时用c b a ,,).3.模、零向量、单位向量 向量AB 的大小,称为向量AB 的长度(或称模),记作|AB |.长度为0的向量叫做零向量,记作0;长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量.思考 “向量就是有向线段,有向线段就是向量”的说法对吗?答案 错误.理由是:①向量只有长度和方向两个要素;与起点无关,只要长度和方向相同,则这两个向量就是相同的向量;②有向线段有起点、长度和方向三个要素,起点不同,尽管长度和方向相同,也是不同的有向线段.三 相等向量与共线向量1.平行向量:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量.(1)记法:向量a 与b 平行,记作a ∥b .(2)规定:零向量与任意向量平行.2.相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.3.共线向量:由于任一组平行向量都可以平移到同一直线上,所以平行向量也叫做共线向量.要注意避免向量平行、共线与平面几何中的直线、线段的平行和共线相混淆.思考 (1)平行向量是否一定方向相同?(2)不相等的向量是否一定不平行?(3)与任意向量都平行的向量是什么向量?(4)若两个向量在同一直线上,则这两个向量一定是什么向量?答案 (1)不一定;(2)不一定;(3)零向量;(4)平行(共线)向量.能力检测姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________注意事项:本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共16题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.下列关于空间向量的命题中,正确命题的个数是( )(1)长度相等、方向相同的两个向量是相等向量;(2)平行且模相等的两个向量是相等向量;(3)若a b ≠,则a b →→≠;(4)两个向量相等,则它们的起点与终点相同.A .0B .1C .2D .3【答案】B【解析】由相等向量的定义知(1)正确;平行且模相等的两个向量也可能是相反向量,(2)错;方向不相同且长度相等的两个是不相等向量,(3)错;相等向量只要求长度相等、方向相同,而表示两个向量的有向线段的起点不要求相同,(4)错, 所以正确答案只有一个.故选B .2.下列命题正确的是( )A .若||0a =,则0a =B .若||||a b =,则a b =C .若||||a b =,则//a bD .若//a b ,则a b =【答案】A 【解析】模为零的向量是零向量,所以A 项正确;||||a b =时,只说明向,a b 的长度相等,无法确定方向,所以B ,C 均错;a b 时,只说明,a b 方向相同或相反,没有长度关系,不能确定相等,所以D 错.故选A.3.若非零向量a 和b 互为相反向量,则下列说法中错误是( )A .//a bB .a b ≠C .a b ≠D .a b =-【答案】C 【解析】由平行向量的定义可知A 项正确;因为a 和b 的方向相反,所以a b ≠,故B 项正确;由相反向量的定义可知a b =-,故选项D 正确;由相反向量的定义知a b =,故C 项错误.故选C.4.如图,设O 是正六边形ABCDEF 的中心,则与BC 相等的向量为( )A .BAB .CDC .AD D .OD【答案】D 【解析】根据图形看出,四边形BCDO 是平行四边形//,BC OD BC OD ∴=BC OD ∴=故选:D 5.若向量a 与向量b 不相等,则a 与b 一定( )A .不共线B .长度不相等C .不都是单位向量D .不都是零向量 【答案】D 【解析】向量a 与向量b 不相等,它们有可能共线、有可能长度相等、有可能都是单位向量但方向不相同,但不能都是零向量,即选项A 、B 、C 错误,D 正确.故选:D.6.下列说法错误的是( )A .若非零向量a b c ,,有//a b ,//b c ,则//a cB .零向量与任意向量平行C .已知向量a b ,不共线,且//a c ,//b c ,则0c =D .平行四边形ABCD 中,AB CD =【答案】D【解析】选项A :因为a b c ,,都不是零向量,所以由//a b ,可知向量a 与向量b 具有相同或相反方向.又由//b c ,可得向量c 与向量b 具有相同或相反方向,所以向量a 与向量c 具有相同或相反方向,故//a c ,故本说法是正确的;选项B :零向量与任意向量平行这是数学规定,故本说法是正确的;选项C :由//a c ,//b c ,可知:c 与向量a 具有相同或相反方向,c 与向量b 具有相同或相反方向,但是向量a b ,不共线,所以0c ,故本说法是正确的;选项D :平行四边形ABCD 中,应该有AB DC =,故本说法是错误的.故选:D7.a ,b 为非零向量,且a b a b +=+,则( )A .a ,b 同向B .a ,b 反向C .a b =-D .a ,b 无论什么关系均可【答案】A 【解析】当两个非零向量a 与b 不共线时,a b +的方向与a ,b 的方向都不相同,且a b a b +<+;当向量a 与b 同向时,a b +的方向与a ,b 的方向都相同,且a b a b +=+; 当向量a 与b 反向且a b <时,a b +的方向与b 的方向相同(与a 的方向相反),且a b b a +=-, 故选:A8.如图是34⨯的格点图(每个小方格都是单位正方形),若起点和终点都在方格的顶点处,则与AB的向量共有( )A.12个B.18个C.24个D.36个【答案】C⨯的格点图中【解析】由题意知,每个小正方形的对角线与AB34包含12个小正方形,所以有12条对角线,与AB平行的向量包含方向相同和相反,所有共有24个向量满足.故选:C.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

高中数学第五章_平面向量

高中数学第五章_平面向量

第五章⎪⎪⎪平面向量第一节平面向量的概念及其线性运算1.向量的有关概念平行四边形法则向量a (a ≠0)与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使得b =λa . [小题体验]1.下列四个命题中,正确的命题是( ) A .若a ∥b ,则a =b B .若|a |=|b |,则a =b C .若|a |=|b |,则a ∥b D .若a =b ,则|a |=|b |答案:D2.若m ∥n ,n ∥k ,则向量m 与向量k ( ) A .共线 B .不共线 C .共线且同向 D .不一定共线答案:D3.若D 是△ABC 的边AB 上的中点,则向量CD ―→等于( ) A .-BC ―→+12BA ―→B .-BC ―→-12 BA ―→C .BC ―→ -12BA ―→D .BC ―→+12BA ―→答案:A4.已知a 与b 是两个不共线的向量,且向量a +λb 与-(b -3a )共线,则λ=________. 答案:-131.在利用向量减法时,易弄错两向量的顺序,从而求得所求向量的相反向量,导致错误. 2.在向量共线的重要条件中易忽视“a ≠0”,否则λ可能不存在,也可能有无数个. 3.要注意向量共线与三点共线的区别与联系. [小题纠偏]1.若菱形ABCD 的边长为2,则|AB ―→-CB ―→+CD ―→|=________. 解析:|AB ―→-CB ―→+CD ―→|=|AB ―→+BC ―→+CD ―→|=|AD ―→|=2. 答案:22.已知a ,b 是非零向量,命题p :a =b ,命题q :|a +b |=|a |+|b |,则p 是q 的________条件. 解析:若a =b ,则|a +b |=|2a |=2|a |,|a |+|b |=|a |+|a |=2|a |,即p ⇒q . 若|a +b |=|a |+|b |,由加法的运算知a 与b 同向共线, 即a =λb ,且λ>0,故q ⇒/ p . ∴p 是q 的充分不必要条件. 答案:充分不必要考点一 平面向量的有关概念(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.设a 0为单位向量,下列命题中:①若a 为平面内的某个向量,则a =|a |·a 0;②若a 与a 0平行,则a =|a |a 0;③若a 与a 0平行且|a |=1,则a =a 0.假命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3解析:选D 向量是既有大小又有方向的量,a 与|a |a 0的模相同,但方向不一定相同,故①是假命题;若a 与a 0平行,则a 与a 0的方向有两种情况:一是同向,二是反向,反向时a =-|a |a 0,故②③也是假命题.综上所述,假命题的个数是3.2.下列说法中错误的是( )A .有向线段可以表示向量但不是向量,且向量也不是有向线段B .若向量a 和b 不共线,则a 和b 都是非零向量C .长度相等但方向相反的两个向量不一定共线D .方向相反的两个非零向量必不相等解析:选C 选项A 中向量与有向线段是两个完全不同的概念,故正确;选项B 中零向量与任意向量共线,故a ,b 都是非零向量,故正确;选项C 中是共线向量,故错误;选项D 中既然方向相反就一定不相等,故正确.3.(易错题)给出下列命题: ①若a =b ,b =c ,则a =c ;②若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,则AB ―→=DC ―→是四边形ABCD 为平行四边形的充要条件; ③a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b ; ④若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c . 其中正确命题的序号是________.解析:①正确.∵a =b ,∴a ,b 的长度相等且方向相同, 又b =c ,∴b ,c 的长度相等且方向相同, ∴a ,c 的长度相等且方向相同,故a =c .②正确.∵AB ―→=DC ―→,∴|AB ―→|=|DC ―→|且AB ―→∥DC ―→, 又A ,B ,C ,D 是不共线的四点, ∴四边形ABCD 为平行四边形; 反之,若四边形ABCD 为平行四边形, 则AB ―→∥DC ―→且|AB ―→|=|DC ―→|,因此,AB ―→=DC ―→.③不正确.当a ∥b 且方向相反时,即使|a |=|b |,也不能得到a =b ,故|a |=|b |且a ∥b 不是a =b 的充要条件,而是必要不充分条件.④不正确.考虑b =0这种特殊情况. 综上所述,正确命题的序号是①②. 答案:①②[谨记通法]向量有关概念的5个关键点 (1)向量:方向、长度.(2)非零共线向量:方向相同或相反. (3)单位向量:长度是一个单位长度. (4)零向量:方向没有限制,长度是0. (5)相等相量:方向相同且长度相等.考点二 向量的线性运算(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.(2018·武汉调研)设M 为平行四边形ABCD 对角线的交点,O 为平行四边形ABCD 所在平面内的任意一点,则OA ―→+OB ―→+OC ―→+OD ―→等于( )A .OM ―→B .2OM ―→C .3OM ―→D .4OM ―→解析:选D 因为M 是平行四边形ABCD 对角线AC ,BD 的交点,所以OA ―→+OC ―→=2OM ―→,OB ―→+OD ―→=2OM ―→,所以OA ―→+OB ―→+OC ―→+OD ―→=4OM ―→.2.(2018·温州模拟)在等腰梯形ABCD 中,AB ―→=-2CD ―→,M 为BC 的中点,则AM ―→=( ) A.12AB ―→+12AD ―→ B.34AB ―→+12AD ―→C.34AB ―→+14AD ―→ D.12AB ―→+34AD ―→ 解析:选B 因为AB ―→=-2CD ―→,所以AB ―→=2DC ―→.又M 是BC 的中点,所以AM ―→=12(AB ―→+AC ―→)=12(AB―→+AD ―→+DC ―→)=12⎝⎛⎭⎫AB ―→+AD ―→+12AB ―→=34AB ―→+12AD ―→.3.(2019·郑州第一次质量预测)如图,在△ABC 中,N 为线段AC 上靠近点A 的三等分点,点P 在线段BN 上且AP ―→=⎝⎛⎭⎫m +211AB ―→+211BC ―→,则实数m 的值为( )A .1 B.13C.911D.511解析:选D AP ―→=⎝⎛⎭⎫m +211AB ―→+211BC ―→=⎝⎛⎭⎫m +211AB ―→+211(AC ―→-AB ―→)=m AB ―→+211AC ―→,设BP ―→=λBN ―→(0≤λ≤1),则AP ―→=AB ―→+λBN ―→=AB ―→+λ(AN ―→-AB ―→)=(1-λ)AB ―→+λAN ―→,因为AN ―→ =13AC ―→,所以AP ―→=(1-λ)AB ―→+13λAC ―→,则⎩⎪⎨⎪⎧m =1-λ,211=13λ,解得⎩⎨⎧λ=611,m =511,故选D.[谨记通法]1.平面向量的线性运算技巧(1)不含图形的情况:可直接运用相应运算法则求解.(2)含图形的情况:将它们转化到三角形或平行四边形中,充分利用相等向量、相反向量、三角形的中位线等性质,把未知向量用已知向量表示出来求解.2.利用平面向量的线性运算求参数的一般思路 (1)没有图形的准确作出图形,确定每一个点的位置.(2)利用平行四边形法则或三角形法则进行转化,转化为要求的向量形式. (3)比较、观察可知所求.考点三 共线向量定理的应用(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]1.在△ABC 中,点D 在线段BC 的延长线上,且BC ―→=3CD ―→,点O 在线段CD 上(与点C ,D 不重合),若AO ―→=x AB ―→+(1-x )·AC ―→,则x 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫0,12 B.⎝⎛⎭⎫0,13 C.⎝⎛⎭⎫-12,0 D.⎝⎛⎭⎫-13,0 解析:选D 设CO ―→=y BC ―→,∵AO ―→=AC ―→+CO ―→=AC ―→+y BC ―→=AC ―→+y (AC ―→-AB ―→)=-y AB ―→+(1+y ) AC ―→,∵BC ―→=3CD ―→,点O 在线段CD 上(与点C ,D 不重合),∴y ∈⎝⎛⎭⎫0,13,∵AO ―→=x AB ―→+(1-x )AC ―→,∴x ∈⎝⎛⎭⎫-13,0. 2.设两个非零向量a 与b 不共线,(1)若AB ―→=a +b ,BC ―→=2a +8b ,CD ―→=3(a -b ), 求证:A ,B ,D 三点共线;(2)试确定实数k ,使k a +b 和a +k b 同向.解:(1)证明:∵AB ―→=a +b ,BC ―→=2a +8b ,CD ―→=3a -3b , ∴BD ―→=BC ―→+CD ―→=2a +8b +3a -3b =5(a +b )=5AB ―→.∴AB ―→,BD ―→共线,又∵它们有公共点B ,∴A ,B ,D 三点共线. (2)∵k a +b 与a +k b 同向,∴存在实数λ(λ>0),使k a +b =λ(a +k b ), 即k a +b =λa +λk b .∴(k -λ)a =(λk -1)b .∵a ,b 是不共线的两个非零向量,⎩⎪⎨⎪⎧ k -λ=0,λk -1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ k =1,λ=1或⎩⎪⎨⎪⎧k =-1,λ=-1,又∵λ>0,∴k =1.[由题悟法]共线向量定理的3个应用(1)证明向量共线:对于向量a ,b ,若存在实数λ,使a =λb ,则a 与b 共线. (2)证明三点共线:若存在实数λ,使AB ―→=λAC ―→,则A ,B ,C 三点共线. (3)求参数的值:利用共线向量定理及向量相等的条件列方程(组)求参数的值. [提醒] 证明三点共线时,需说明共线的两向量有公共点.[即时应用]1.设向量a ,b 不共线,AB ―→=2a +p b ,BC ―→=a +b ,CD ―→=a -2b ,若A ,B ,D 三点共线,则实数p 的值为( )A .-2B .-1C .1D .2解析:选B 因为BC ―→=a +b ,CD ―→=a -2b ,所以BD ―→=BC ―→+CD ―→=2a -b .又因为A ,B ,D 三点共线,所以AB ―→,BD ―→共线.设AB ―→=λBD ―→,所以2a +p b =λ(2a -b ),所以2=2λ,p =-λ,即λ=1,p =-1.2.如图,在△ABC 中,D ,F 分别是BC ,AC 的中点,AE ―→=23AD ―→,AB ―→=a ,AC―→=b .(1)用a ,b 表示向量AD ―→,AE ―→,AF ―→,BE ―→,BF ―→; (2)求证:B ,E ,F 三点共线.解:(1)延长AD 到G ,使AD ―→=12AG ―→,连接BG ,CG ,得到▱ABGC , 所以AG ―→=a +b , AD ―→=12AG ―→=12(a +b ),AE ―→=23AD ―→=13(a +b ),AF ―→=12AC ―→=12b ,BE ―→=AE ―→-AB ―→=13(a +b )-a =13(b -2a ),BF ―→=AF ―→-AB ―→=12b -a =12(b -2a ).(2)证明:由(1)可知BE ―→=23BF ―→,又因为BE ―→,BF ―→有公共点B , 所以B ,E ,F 三点共线.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.已知O ,A ,B 是同一平面内的三个点,直线AB 上有一点C 满足2AC ―→+CB ―→=0,则OC ―→=( ) A .2OA ―→-OB ―→B .-OA ―→+2OB ―→C.23OA ―→-13OB ―→ D .-13OA ―→+23OB ―→解析:选A 依题意,得OC ―→=OB ―→+BC ―→=OB ―→+2AC ―→=OB ―→+2(OC ―→-OA ―→),所以OC ―→=2OA ―→-OB ―→. 2.(2019·石家庄质检)在△ABC 中,点D 在边AB 上,且BD ―→=12DA ―→,设CB ―→=a ,CA ―→=b ,则CD ―→=( )A.13a +23bB.23a +13b C.35a +45b D.45a +35b 解析:选B ∵BD ―→=12DA ―→,∴BD ―→=13BA ―→,∴CD ―→=CB ―→+BD ―→=CB ―→+13BA ―→=CB ―→+13(CA ―→-CB ―→)=23CB ―→+13CA ―→=23a +13b . 3.在四边形ABCD 中,AB ―→=a +2b ,BC ―→=-4a -b ,CD ―→=-5a -3b ,则四边形ABCD 的形状是( ) A .矩形 B .平行四边形 C .梯形D .以上都不对解析:选C 由已知,得AD ―→=AB ―→+BC ―→+CD ―→=-8a -2b =2(-4a -b )=2BC ―→,故AD ―→∥BC ―→. 又因为AB ―→与CD ―→不平行,所以四边形ABCD 是梯形.4.(2018·扬州模拟)在△ABC 中,N 是AC 边上一点且AN ―→=12NC ―→,P 是BN 上一点,若AP ―→=m AB ―→+29AC ―→,则实数m 的值是________.解析:如图,因为AN ―→=12NC ―→,P 是BN ―→上一点.所以AN ―→=13AC ―→,AP ―→=m AB ―→+29AC ―→=m AB ―→+23AN ―→,因为B ,P ,N 三点共线,所以m +23=1,则m =13. 答案:135.在△ABC 中,∠A =60°,∠A 的平分线交BC 于点D ,若AB =4,且AD ―→=14AC ―→+λAB ―→(λ∈R),则AD 的长为________.解析:因为B ,D ,C 三点共线,所以14+λ=1,解得λ=34,如图,过点D 分别作AC ,AB 的平行线交AB ,AC 于点M ,N ,则AN ―→=14AC ―→,AM ―→=34AB ―→,因为在△ABC 中,∠A =60°,∠A 的平分线交BC 于点D ,所以四边形ANDM 为菱形,因为AB =4,所以AN =AM =3,AD =3 3.答案:3 3二保高考,全练题型做到高考达标1.已知向量a ,b ,且AB ―→=a +2b ,BC ―→=-5a +6b ,CD ―→=7a -2b ,则一定共线的三点是( ) A .A ,B ,D B .A ,B ,C C .B ,C ,DD .A ,C ,D解析:选A AD ―→=AB ―→+BC ―→+CD ―→=3a +6b =3AB ―→.因为AB ―→与AD ―→有公共点A ,所以A ,B ,D 三点共线.2.已知向量a ,b 不共线,且c =λa +b ,d =a +(2λ-1)b ,若c 与d 共线反向,则实数λ的值为( ) A .1 B .-12C .1或-12D .-1或-12解析:选B 由于c 与d 共线反向,则存在实数k 使c =k d (k <0),于是λa +b =k []a +(2λ-1)b . 整理得λa +b =k a +(2λk -k )b .由于a ,b 不共线,所以有⎩⎪⎨⎪⎧λ=k ,2λk -k =1,整理得2λ2-λ-1=0,解得λ=1或λ=-12.又因为k <0,所以λ<0,故λ=-12.3.(2019·浙江六校联考)在平行四边形ABCD 中,点E 为CD 的中点,BE 与AC 的交点为F ,设AB ―→=a ,AD ―→=b ,则向量BF ―→=( )A.13a +23b B .-13a -23bC .-13a +23b D.13a -23b解析:选C 如图,因为点E 为CD 的中点,CD ∥AB ,所以BFEF =ABEC =2,所以BF ―→=23BE ―→=23(BC ―→+CE ―→)=23⎝⎛⎭⎫b -12a =-13a +23b . 4.(2018·遂昌期初)已知a ,b 是两个不共线的非零向量,且起点在同一点上,若a ,t b ,13(a +b )三向量的终点在同一直线上,则实数t 的值为( )A .2B .1C .23D .12解析:选D 由题可设13(a +b )=λa +μt b ,因为a ,t b ,13(a +b )三向量的终点在同一直线上,所以有λ+μ=1.所以13=λ,μ=23,所以13=23t ,解得t =12.5.(2019·丹东五校协作体联考)P 是△ABC 所在平面上的一点,满足PA ―→+PB ―→+PC ―→=2AB ―→,若S △ABC=6,则△PAB 的面积为( )A .2B .3C .4D .8解析:选A ∵PA ―→+PB ―→+PC ―→=2AB ―→=2(PB ―→-PA ―→),∴3PA ―→=PB ―→-PC ―→=CB ―→,∴PA ―→∥CB ―→,且方向相同,∴S △ABC S △PAB =BC AP =|CB ―→||PA ―→|=3,∴S △PAB =S △ABC3=2. 6.已知O 为△ABC 内一点,且2AO ―→=OB ―→+OC ―→,AD ―→=t AC ―→,若B ,O ,D 三点共线,则t 的值为________.解析:设线段BC 的中点为M ,则OB ―→+OC ―→=2OM ―→. 因为2AO ―→=OB ―→+OC ―→,所以AO ―→=OM ―→,则AO ―→=12AM ―→=14(AB ―→+AC ―→)=14⎝⎛⎭⎫AB ―→+1t AD ―→=14AB ―→+14t AD ―→.由B ,O ,D 三点共线,得14+14t =1,解得t =13.答案:137.设点M 是线段BC 的中点,点A 在直线BC 外,BC ―→2=16,|AB ―→+AC ―→|=|AB ―→-AC ―→|,则|AM ―→|=________.解析:由|AB ―→+AC ―→|=|AB ―→-AC ―→|可知,AB ―→⊥AC ―→, 则AM 为Rt △ABC 斜边BC 上的中线, 因此,|AM ―→|=12|BC ―→|=2.答案:28.已知D ,E ,F 分别为△ABC 的边BC ,CA ,AB 的中点,且BC ―→=a ,CA ―→=b ,给出下列命题:①AD ―→=12a -b ;②BE ―→=a +12b ;③CF ―→=-12a +12b ;④AD ―→+BE ―→+CF ―→=0. 其中正确命题的个数为________.解析:BC ―→=a ,CA ―→=b ,AD ―→=12CB ―→+AC ―→=-12a -b ,故①错;BE ―→=BC ―→+12CA ―→=a +12b ,故②正确;CF ―→=12(CB ―→+CA ―→)=12(-a +b )=-12a +12b ,故③正确;AD ―→+BE ―→+CF ―→=-b -12a +a +12b +12b -12a =0,故④正确.∴正确命题为②③④. 答案:39.设e 1,e 2是两个不共线的向量,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-k e 2,且B ,D ,F 三点共线,求k 的值.解:(1)证明:由已知得BD ―→=CD ―→-CB ―→=(2e 1-e 2)-(e 1+3e 2)=e 1-4e 2, ∵AB ―→=2e 1-8e 2, ∴AB ―→=2BD ―→.又∵AB ―→与BD ―→有公共点B , ∴A ,B ,D 三点共线. (2)由(1)可知BD ―→=e 1-4e 2,∵BF ―→=3e 1-k e 2,且B ,D ,F 三点共线, ∴BF ―→=λBD ―→(λ∈R ), 即3e 1-k e 2=λe 1-4λe 2,得⎩⎪⎨⎪⎧λ=3,-k =-4λ. 解得k =12.10.已知a ,b 不共线,OA ―→=a ,OB ―→=b ,OC ―→=c ,OD ―→=d ,OE ―→=e ,设t ∈R ,如果3a =c ,2b =d ,e =t (a +b ),是否存在实数t 使C ,D ,E 三点在一条直线上?若存在,求出实数t 的值,若不存在,请说明理由.解:由题设知,CD ―→=d -c =2b -3a ,CE ―→=e -c =(t -3)a +t b ,C ,D ,E 三点在一条直线上的充要条件是存在实数k ,使得CE ―→=k CD ―→,即(t -3)a +t b =-3k a +2k b ,整理得(t -3+3k )a =(2k -t )b .因为a ,b 不共线,所以有⎩⎪⎨⎪⎧t -3+3k =0,t -2k =0,解得t =65.故存在实数t =65使C ,D ,E 三点在一条直线上.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.如图,在△ABC 中,点D 在线段BC 上,且满足BD =12DC ,过点D 的直线分别交直线AB ,AC 于不同的两点M ,N ,若AM ―→=m AB ―→,AN ―→=n AC ―→,则( )A .m +n 是定值,定值为2B .2m +n 是定值,定值为3 C.1m +1n 是定值,定值为2 D.2m +1n 是定值,定值为3解析:选D 因为M ,D ,N 三点共线,所以AD ―→=λAM ―→+(1-λ)AN ―→.又AM ―→=m AB ―→,AN ―→=n AC ―→,所以AD ―→=λm AB ―→+(1-λ)n AC ―→.又BD ―→=12DC ―→,所以AD ―→-AB ―→=12AC ―→-12AD ―→,所以AD ―→=13AC ―→+23AB ―→.比较系数知λm =23,(1-λ)n =13,所以2m +1n =3,故选D.2.(2019·长沙模拟)在平行四边形ABCD 中,M 为BC 的中点.若AB ―→=λAM ―→+μDB ―→,则λ-μ=________.解析:如图,在平行四边形ABCD 中,AB ―→=DC ―→,所以AB ―→=AM ―→+MB ―→=AM ―→+12CB ―→=AM ―→+12(DB ―→-DC ―→)=AM ―→+12(DB ―→-AB ―→)=AM ―→+12DB ―→-12AB ―→,所以32AB ―→=AM ―→+12DB ―→,所以AB ―→=23AM ―→+13DB ―→,所以λ=23,μ=13,所以λ-μ=13.答案:133.已知O ,A ,B 是不共线的三点,且OP ―→=m OA ―→+n OB ―→(m ,n ∈R ). (1)若m +n =1,求证:A ,P ,B 三点共线; (2)若A ,P ,B 三点共线,求证:m +n =1. 证明:(1)若m +n =1,则OP ―→=m OA ―→+(1-m )OB ―→=OB ―→+m (OA ―→-OB ―→), ∴OP ―→-OB ―→=m (OA ―→-OB ―→), 即BP ―→=m BA ―→,∴BP ―→与BA ―→共线. 又∵BP ―→与BA ―→有公共点B ,∴A ,P ,B 三点共线. (2)若A ,P ,B 三点共线, 则存在实数λ,使BP ―→=λBA ―→, ∴OP ―→-OB ―→=λ(OA ―→-OB ―→). 又OP ―→=m OA ―→+n OB ―→.故有m OA ―→+(n -1)OB ―→=λOA ―→-λOB ―→, 即(m -λ)OA ―→+(n +λ-1)OB ―→=0.∵O ,A ,B 不共线,∴OA ―→,OB ―→不共线,∴⎩⎪⎨⎪⎧m -λ=0,n +λ-1=0,∴m +n =1. 第二节平面向量的基本定理及坐标表示1.平面向量基本定理如果e 1,e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e 2.其中,不共线的向量e 1,e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. 2.平面向量的坐标运算(1)向量加法、减法、数乘向量及向量的模: 设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a +b =(x 1+x 2,y 1+y 2),a -b =(x 1-x 2,y 1-y 2),λa =(λx 1,λy 1),|a |=x 21+y 21.(2)向量坐标的求法:①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标. ②设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB ―→=(x 2-x 1,y 2-y 1), |AB ―→|=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2. 3.平面向量共线的坐标表示设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),其中b ≠0,则a ∥b ⇔x 1y 2-x 2y 1=0.[小题体验]1.已知a =(4,2),b =(-6,m ),若a ∥b ,则m 的值为______.答案:-32.(教材习题改编)已知a =(2,1),b =(-3,4),则3a +4b =________. 答案:(-6,19)3.设e 1,e 2是平面内一组基向量,且a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,则向量e 1+e 2可以表示为另一组基向量a ,b 的线性组合,即e 1+e 2=________a +________b .解析:由题意,设e 1+e 2=m a +n b . 因为a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,所以e 1+e 2=m (e 1+2e 2)+n (-e 1+e 2)=(m -n )e 1+(2m +n )e 2.由平面向量基本定理,得⎩⎪⎨⎪⎧m -n =1,2m +n =1,所以⎩⎨⎧m =23,n =-13.答案:23 -134.已知向量a =(2,-1),b =(-1,m ),c =(-1,2),若(a +b )∥c ,则m =________. 答案:-11.向量的坐标与表示向量的有向线段的起点、终点的相对位置有关系.两个相等的向量,无论起点在什么位置,它们的坐标都是相同的.2.若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b 的充要条件不能表示成x 1x 2=y 1y 2,因为x 2,y 2有可能等于0,所以应表示为x 1y 2-x 2y 1=0.[小题纠偏]1.设e 1,e 2是平面内一组基底,若λ1e 1+λ2e 2=0,则λ1+λ2=________. 答案:02.已知向量a =(2,1),b =(1,-2),若m a +n b =(9,-8)(m ,n ∈R ),则m -n 的值为________. 解析:∵ma +nb =(2m +n ,m -2n )=(9,-8),∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2m +n =9,m -2n =-8,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =5,∴m -n =2-5=-3. 答案:-3考点一 平面向量基本定理及其应用(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.(2019·温州模拟)如图,在直角梯形ABCD 中,AB =2AD =2DC ,E 为BC边上一点,BC ―→=3EC ―→,F 为AE 的中点,则BF ―→=( )A.23AB ―→-13AD ―→B.13AB ―→-23AD ―→ C .-23AB ―→+13AD ―→D .-13AB ―→+23AD ―→解析:选C 如图,取AB 的中点G ,连接DG ,CG ,易知四边形DCBG 为平行四边形,∴BC ―→=GD ―→=AD ―→-AG ―→=AD ―→-12AB ―→,∴AE ―→=AB ―→+BE ―→=AB ―→+23BC ―→=AB ―→+23⎝⎛⎭⎫AD ―→-12AB ―→=23AB ―→+23AD ―→,于是BF ―→=AF ―→-AB ―→=12AE ―→-AB ―→=12⎝⎛⎭⎫23AB ―→+23AD ―→-AB ―→=-23AB ―→+13AD ―→,故选C.2.在△ABC 中,点M ,N 满足AM ―→=2MC ―→,BN ―→=NC ―→.若MN ―→=x AB ―→+y AC ―→,则x =________;y =________.解析:∵AM ―→=2MC ―→,∴AM ―→=23AC ―→.∵BN ―→=NC ―→,∴AN ―→=12(AB ―→+AC ―→),∴MN ―→=AN ―→-AM ―→=12(AB ―→+AC ―→)-23AC ―→=12AB ―→-16AC ―→. 又MN ―→=x AB ―→+y AC ―→, ∴x =12,y =-16.答案:12 -16L ,且AK ―→=3.如图,已知平行四边形ABCD 的边BC ,CD 的中点分别是K ,e 1,AL ―→=e 2,试用e 1,e 2表示BC ―→,CD ―→.解:设BC ―→=x ,CD ―→=y ,则BK ―→=12x ,DL ―→=-12y .由AB ―→+BK ―→=AK ―→,AD ―→+DL ―→=AL ―→,得⎩⎨⎧-y +12x =e 1, ①x -12y =e 2, ②①+②×(-2),得12x -2x =e 1-2e 2,即x =-23(e 1-2e 2)=-23e 1+43e 2,所以BC ―→=-23e 1+43e 2.同理可得y =-43e 1+23e 2,即CD ―→=-43e 1+23e 2.[谨记通法]用平面向量基本定理解决问题的一般思路(1)先选择一组基底,并运用该基底将条件和结论表示为向量的形式,再通过向量的运算来解决. (2)在基底未给出的情况下,合理地选取基底会给解题带来方便.另外,要熟练运用平面几何的一些性质定理.考点二 平面向量的坐标运算(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.向量a ,b 满足a +b =(-1,5),a -b =(5,-3),则b 为( ) A .(-3,4) B .(3,4) C .(3,-4)D .(-3,-4)解析:选A 由a +b =(-1,5),a -b =(5,-3),得2b =(-1,5)-(5,-3)=(-6,8),∴b =12(-6,8)=(-3,4),故选A.2.已知M (3,-2),N (-5,-1),且MP ―→=12MN ―→,则P 点的坐标为( )A .(-8,1)B .⎝⎛⎭⎫-1,-32 C .⎝⎛⎭⎫1,32 D .(8,-1)解析:选B 设P (x ,y ),则MP ―→= (x -3,y +2),而12MN ―→=12(-8,1)=⎝⎛⎭⎫-4,12,所以⎩⎪⎨⎪⎧x -3=-4,y +2=12,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-32,所以P ⎝⎛⎭⎫-1,-32. 3.已知A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4).设AB ―→=a ,BC ―→=b ,CA ―→=c ,且CM ―→=3c ,CN ―→=-2b , (1)求3a +b -3c ;(2)求满足a =m b +n c 的实数m ,n ; (3)求M ,N 的坐标及向量MN ―→的坐标.解:由已知得a =(5,-5),b =(-6,-3),c =(1,8). (1)3a +b -3c =3(5,-5)+(-6,-3)-3(1,8) =(15-6-3,-15-3-24)=(6,-42). (2)∵m b +n c =(-6m +n ,-3m +8n ),∴⎩⎪⎨⎪⎧-6m +n =5,-3m +8n =-5, 解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-1,n =-1.(3)设O 为坐标原点,∵CM ―→=OM ―→-OC ―→=3c , ∴OM ―→=3c +OC ―→=(3,24)+(-3,-4)=(0,20). ∴M (0,20).又∵CN ―→=ON ―→-OC ―→=-2b ,∴ON ―→=-2b +OC ―→=(12,6)+(-3,-4)=(9,2), ∴N (9,2),∴MN ―→=(9,-18).[谨记通法]平面向量坐标运算的技巧(1)向量的坐标运算主要是利用向量加、减、数乘运算的法则来进行求解的,若已知有向线段两端点的坐标,则应先求向量的坐标.(2)解题过程中,常利用向量相等则其坐标相同这一原则,通过列方程(组)来进行求解. 考点三 平面向量共线的坐标表示(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]1.已知梯形ABCD ,其中AB ∥CD ,且DC =2AB ,三个顶点A (1,2),B (2,1),C (4,2),则点D 的坐标为________.解析:∵在梯形ABCD 中,DC =2AB ,AB ∥CD ,∴DC ―→=2AB ―→.设点D 的坐标为(x ,y ),则DC ―→=(4-x ,2-y ),AB ―→=(1,-1),∴(4-x,2-y )=2(1,-1),即(4-x,2-y )=(2,-2),∴⎩⎪⎨⎪⎧ 4-x =2,2-y =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =4,故点D 的坐标为(2,4). 答案:(2,4)2.已知a =(1,0),b =(2,1).(1)当k 为何值时,k a -b 与a +2b 共线;(2)若AB ―→=2a +3b ,BC ―→=a +m b ,且A ,B ,C 三点共线,求m 的值. 解:(1)∵a =(1,0),b =(2,1), ∴k a -b =k (1,0)-(2,1)=(k -2,-1), a +2b =(1,0)+2(2,1)=(5,2), ∵k a -b 与a +2b 共线, ∴2(k -2)-(-1)×5=0,∴k =-12.(2)AB ―→=2(1,0)+3(2,1)=(8,3), BC ―→=(1,0)+m (2,1)=(2m +1,m ). ∵A ,B ,C 三点共线,∴AB ―→∥BC ―→, ∴8m -3(2m +1)=0,∴m =32.[由题悟法]向量共线的充要条件 (1)a ∥b ⇔a =λb (b ≠0);(2)a ∥b ⇔x 1y 2-x 2y 1=0(其中a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2)).当涉及向量或点的坐标问题时一般利用(2)比较方便.[即时应用]1.已知向量a =(-1,2),b =(3,m ),m ∈R ,则“m =-6”是“a ∥(a +b )”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 由题意得a +b =(2,2+m ),由a ∥(a +b ),得-1×(2+m )=2×2,所以m =-6.当m =-6时,a ∥(a +b ),则“m =-6”是“a ∥(a +b )”的充要条件.2.(2018·贵阳监测)已知向量m =(λ+1,1),n =(λ+2,2),若(m +n )∥(m -n ),则λ=________. 解析:因为m +n =(2λ+3,3),m -n =(-1,-1), 又(m +n )∥(m -n ),所以(2λ+3)×(-1)=3×(-1),解得λ=0. 答案:03.设向量a ,b 满足|a |=25,b =(2,1),且a 与b 的方向相反,则a 的坐标为________. 解析:∵a 与b 方向相反,∴可设a =λb (λ<0), ∴a =λ(2,1)=(2λ,λ).由|a |=5λ2=25,解得λ=-2或λ=2(舍去), 故a =(-4,-2). 答案:(-4,-2)4.若三点A (2,2),B (a,0),C (0,b )(ab ≠0)共线,则1a +1b 的值等于________.解析:AB ―→=(a -2,-2),AC ―→=(-2,b -2),依题意,有(a -2)(b -2)-4=0,即ab -2a -2b =0,所以1a +1b =12.答案:12一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.在平行四边形ABCD 中,AC 为对角线,若AB ―→=(2,4),AC ―→=(1,3),则BD ―→=( ) A .(-2,-4) B .(-3,-5) C .(3,5)D .(2,4)解析:选B 由题意得BD ―→=AD ―→-AB ―→=BC ―→-AB ―→=(AC ―→-AB ―→)-AB ―→=AC ―→-2AB ―→=(1,3)-2(2,4)=(-3,-5).2.已知A (-1,-1),B (m ,m +2),C (2,5)三点共线,则m 的值为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选A AB ―→=(m ,m +2)-(-1,-1)=(m +1,m +3), AC ―→=(2,5)-(-1,-1)=(3,6), ∵A ,B ,C 三点共线,∴AB ―→∥AC ―→,∴3(m +3)-6(m +1)=0, ∴m =1.故选A.3.如图,在△OAB 中,P 为线段AB 上的一点,OP ―→=x OA ―→+y OB ―→,且BP―→=2PA ―→,则( )A .x =23,y =13B .x =13,y =23C .x =14,y =34D .x =34,y =14解析:选A 由题意知OP ―→=OB ―→+BP ―→,又BP ―→=2PA ―→,所以OP ―→=OB ―→+23BA ―→=OB ―→+23(OA ―→-OB ―→)=23OA ―→+13OB ―→,所以x =23,y =13. 4.(2019·舟山模拟)已知向量a =(2,3),b =(-1,2),若m a +b 与a -2b 共线,则m 的值为________. 解析:由a =(2,3),b =(-1,2),得m a +b =(2m -1,3m +2),a -2b =(4,-1),又m a +b 与a -2b 共线,所以-1×(2m -1)=(3m +2)×4,解得m =-12.答案:-125.已知向量a =(1,2),b =(x,1),u =a +2b ,v =2a -b ,且u ∥v ,则实数x 的值为________.解析:因为a =(1,2),b =(x,1),u =a +2b ,v =2a -b , 所以u =(1,2)+2(x,1)=(2x +1,4), v =2(1,2)-(x,1)=(2-x,3).又因为u ∥v ,所以3(2x +1)-4(2-x )=0, 即10x =5,解得x =12.答案:12二保高考,全练题型做到高考达标1.(2018·温州十校联考)已知a =(-3,1),b =(-1,2),则3a -2b =( ) A .(7,1) B .(-7,-1) C .(-7,1)D .(7,-1)解析:选B 由题可得,3a -2b =3(-3,1)-2(-1,2)=(-9+2,3-4)=(-7,-1).2.已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,向量m =(a ,3b )与n =(cos A ,sin B )平行,则A =( )A.π6B.π3C.π2D.2π3解析:选B 因为m ∥n ,所以a sin B -3b cos A =0,由正弦定理,得sin A sin B -3sin B cos A =0,又sin B ≠0,从而tan A =3,由于0<A <π,所以A =π3.3.已知A (7,1),B (1,4),直线y =12ax 与线段AB 交于点C ,且AC ―→=2CB ―→,则实数a 等于( )A .2B .1C .45D .53解析:选A 设C (x ,y ),则AC ―→=(x -7,y -1),CB ―→=(1-x,4-y ),∵AC ―→=2CB ―→,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x -7=2(1-x ),y -1=2(4-y ),解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =3.∴C (3,3). 又∵点C 在直线y =12ax 上,∴3=12a ×3,∴a =2.4.在平面直角坐标系xOy 中,已知A (1,0),B (0,1),C 为坐标平面内第一象限内的点,且∠AOC =π4,|OC |=2,若OC ―→=λOA ―→+μOB ―→,则λ+μ=( )A .2 2B . 2C .2D .4 2解析:选A 因为|OC |=2,∠AOC =π4,所以C (2,2),又OC ―→=λOA ―→+μOB ―→,所以(2,2)=λ(1,0)+μ(0,1)=(λ,μ),所以λ=μ=2,λ+μ=2 2.5.在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于点O ,E 是线段OD 的中点,AE 的延长线与CD 交于点F .若AC ―→=a ,BD ―→=b ,则AF ―→=( )A.14a +12bB.12a +14bC.23a +13bD.13a +23b 解析:选C 如图,∵AC ―→=a ,BD ―→=b , ∴AD ―→=AO ―→+OD ―→=12AC ―→+12BD ―→=12a +12b .∵E 是OD 的中点, ∴|DE ||EB |=13, ∴|DF |=13|AB |.∴DF ―→=13AB ―→=13(OB ―→-OA ―→)=13×⎣⎡⎦⎤-12 BD ―→⎝⎛⎭⎫-12AC ―→=16AC ―→-16BD ―→=16a -16b , ∴AF ―→=AD ―→+DF ―→=12a +12b +16a -16b =23a +13b ,故选C.6.已知向量a =(1,3),b =(-2,1),c =(3,2).若向量c 与向量k a +b 共线,则实数k =________,若c =x a +y b ,则x +y 的值为________.解析:k a +b =k (1,3)+(-2,1)=(k -2,3k +1),因为向量c 与向量k a +b 共线,所以2(k -2)-3(3k +1)=0,解得k =-1.因为c =x a +y b ,所以(3,2)=(x -2y,3x +y ),即x -2y =3,3x +y =2,解得x =1,y =-1,所以x +y =0.答案:-1 07.已知向量OA ―→=(1,-3),OB ―→=(2,-1),OC ―→=(k +1,k -2),若A ,B ,C 三点能构成三角形,则实数k 应满足的条件是________.解析:若点A ,B ,C 能构成三角形,则向量AB ―→,AC ―→不共线. ∵AB ―→=OB ―→-OA ―→=(2,-1)-(1,-3)=(1,2), AC ―→=OC ―→-OA ―→=(k +1,k -2)-(1,-3)=(k ,k +1), ∴1×(k +1)-2k ≠0,解得k ≠1. 答案:k ≠18.如图,在正方形ABCD 中,P 为DC 边上的动点,设向量AC ―→=λDB ―→+μAP ―→,则λ+μ的最大值为________.解析:以A 为坐标原点,以AB ,AD 所在直线分别为x 轴,y 轴建立平面直角坐标系(图略),设正方形的边长为2,则B (2,0),C (2,2),D (0,2),P (x,2),x ∈[0,2]. ∴AC ―→=(2,2),DB ―→=(2,-2),AP ―→=(x,2).∵AC ―→=λDB ―→+μAP ―→,∴⎩⎪⎨⎪⎧2λ+xμ=2,-2λ+2μ=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧λ=2-x2+x ,μ=42+x ,∴λ+μ=6-x 2+x .令f (x )=6-x2+x(0≤x ≤2), ∵f (x )在[0,2]上单调递减,∴f (x )max =f (0)=3,即λ+μ的最大值为3. 答案:39.平面内给定三个向量a =(3,2),b =(-1,2),c =(4,1). (1)求满足a =m b +n c 的实数m ,n ; (2)若(a +k c )∥(2b -a ),求实数k . 解:(1)由题意得(3,2)=m (-1,2)+n (4,1),所以⎩⎪⎨⎪⎧-m +4n =3,2m +n =2,解得⎩⎨⎧m =59,n =89.(2)a +k c =(3+4k,2+k ),2b -a =(-5,2), 由题意得2×(3+4k )-(-5)×(2+k )=0, 解得k =-1613.10.如图,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,且AD =13BC ,E ,F 分别为线段AD 与BC 的中点.设BA ―→=a ,BC ―→=b ,试用a ,b 为基底表示向量EF ―→,DF ―→,CD ―→.解:EF ―→=EA ―→+AB ―→+BF ―→=-16b -a +12b =13b -a ,DF ―→=DE ―→+EF ―→=-16b +⎝⎛⎭⎫13b -a =16b -a , CD ―→=CF ―→+FD ―→=-12b -⎝⎛⎭⎫16b -a =a -23b . 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (2,3),B (3,2),C (1,1),点P (x ,y )在△ABC 三边围成的区域(含边界)内,设OP ―→=m AB ―→-n CA ―→(m ,n ∈R ),则2m +n 的最大值为( )A .-1B .1C .2D .3解析:选B 由已知得AB ―→=(1,-1),CA ―→=(1,2),设OP ―→=(x ,y ),∵OP ―→=m AB ―→-n CA ―→,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =m -n ,y =-m -2n ,∴2m +n =x -y .作出平面区域如图所示,令z =x -y ,则y =x -z ,由图象可知当直线y =x -z 经过点B (3,2)时,截距最小,即z 最大.∴z 的最大值为3-2=1,即2m +n 的最大值为1.2.设A 1,A 2,A 3,A 4是平面直角坐标系中两两不同的四点,若A 1A 3―→=λA 1A 2―→(λ∈R ),A 1A 4―→=μA 1A 2―→(μ∈R ),且1λ+1μ=2,则称A 3,A 4调和分割A 1,A 2.已知点C (c,0),D (d,0)(c ,d ∈R )调和分割点A (0,0),B (1,0),则下面说法正确的是( )A .C 可能是线段AB 的中点 B .D 可能是线段AB 的中点C .C ,D 可能同时在线段AB 上D .C ,D 不可能同时在线段AB 的延长线上解析:选D 根据已知得(c,0)-(0,0)=λ[(1,0)-(0,0)],即(c,0)=λ(1,0),从而得c =λ.(d,0)-(0,0)=μ[(1,0)-(0,0)],即(d,0)=μ(1,0),得d =μ.根据1λ+1μ=2,得1c +1d =2.线段AB 的方程是y =0,x ∈[0,1].若C 是线段AB 的中点,则c =12,代入1c +1d =2得,1d =0,此等式不可能成立,故选项A 的说法不正确;同理选项B 的说法也不正确;若C ,D 同时在线段AB 上,则0<c ≤1,0<d ≤1,此时1c ≥1,1d ≥1,1c +1d ≥2,若等号成立,则只能c =d =1,根据定义,C ,D 是两个不同的点,矛盾,故选项C 的说法也不正确;若C ,D 同时在线段AB 的延长线上,即c >1,d >1,则1c +1d <2,与1c +1d =2矛盾,若c <0,d <0,则1c +1d 是负值,与1c +1d =2矛盾,若c >1,d <0,则1c <1,1d <0,此时1c +1d <1,与1c +1d =2矛盾,故选项D 的说法是正确的.3.已知三点A (a,0),B (0,b ),C (2,2),其中a >0,b >0.(1)若O 是坐标原点,且四边形OACB 是平行四边形,试求a ,b 的值; (2)若A ,B ,C 三点共线,试求a +b 的最小值. 解:(1)因为四边形OACB 是平行四边形, 所以OA ―→=BC ―→,即(a,0)=(2,2-b ),⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,2-b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =2. 故a =2,b =2.(2)因为AB ―→=(-a ,b ),BC ―→=(2,2-b ), 由A ,B ,C 三点共线,得AB ―→∥BC ―→,所以-a (2-b )-2b =0,即2(a +b )=ab , 因为a >0,b >0,所以2(a +b )=ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22, 即(a +b )2-8(a +b )≥0,解得a +b ≥8或a +b ≤0. 因为a >0,b >0,所以a +b ≥8,即a +b 的最小值是8. 当且仅当a =b =4时,“=”成立.第三节平面向量的数量积与平面向量应用举例1.向量的夹角2.平面向量的数量积3.向量数量积的运算律 (1)a ·b =b ·a .(2)(λa )·b =λ(a ·b )=a ·(λb ). (3)(a +b )·c =a ·c +b ·c .4.平面向量数量积的有关结论已知非零向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),a 与b 的夹角为θ.[小题体验]1.已知|a |=2,|b |=6,a ·b =-63,则a 与b 的夹角θ为( ) A.π6 B.π3 C.2π3 D.5π6 答案:D2.已知向量a 和向量b 的夹角为30°,|a |=2,|b |=3,则向量a 和向量b 的数量积a ·b =( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选C 由题意可得a ·b =|a |·|b |·cos 〈a ,b 〉=2×3×32=3. 3.已知向量a ,b 均为单位向量,若它们的夹角为60°,则|a +3b |=( ) A.7 B.10 C.13D .4解析:选C 依题意得a ·b =12,则|a +3b |=a 2+9b 2+6a ·b =13.4.已知两个单位向量a ,b 的夹角为60°,c =t a +(1-t )b .若b ·c =0,则t =________.解析:因为向量a ,b 为单位向量,所以b 2=1,又向量a ,b 的夹角为60°,所以a ·b =12,由b ·c =0,得b ·[t a +(1-t )b ]=0,即t a ·b +(1-t )b 2=0,所以12t +(1-t )=0,所以t =2.答案:25.已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,则AE ―→·BD ―→=________.解析:选向量的基底为AB ―→,AD ―→,则BD ―→=AD ―→-AB ―→,AE ―→=AD ―→+12AB ―→,所以AE ―→·BD ―→=⎝⎛⎭⎫AD ―→+12AB ―→ ·(AD ―→-AB ―→)=2. 答案:21.数量积运算律要准确理解、应用,例如,a ·b =a ·c (a ≠0)不能得出b =c ,两边不能约去一个向量. 2.两个向量的夹角为锐角,则有a ·b >0,反之不成立;两个向量夹角为钝角,则有a ·b <0,反之不成立.3.a ·b =0不能推出a =0或b =0,因为a ·b =0时,有可能a ⊥b . 4.在用|a |=a 2求向量的模时,一定要把求出的a 2再进行开方. [小题纠偏]1.若a ,b 是两个互相垂直的非零向量,给出以下式子:①a ·b =0;②a +b =a -b ;③|a +b |=|a -b |;④a 2+b 2=(a +b )2.其中正确的个数是( )A .1B .2C .3D .4解析:选C 因为a ,b 是两个互相垂直的非零向量,所以a·b =0;所以(a +b )2=a 2+b 2+2a·b =a 2+b 2;(a -b )2=a 2+b 2-2a ·b =a 2+b 2;所以(a +b )2=(a -b )2,即|a +b |=|a -b |.故①③④是正确的,②是错误的.2.设向量a ,b 满足|a |=|b |=1,a ·b =-12,则|a +2b |=________.解析:|a +2b |=(a +2b )2=|a |2+4a ·b +4|b |2= 1+4×⎝⎛⎭⎫-12+4= 3. 答案: 3考点一 平面向量的数量积的运算(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.设a =(1,-2),b =(-3,4),c =(3,2),则(a +2b )·c =( ) A .(-15,12) B .0 C .-3D .-11解析:选C ∵a +2b =(1,-2)+2(-3,4)=(-5,6), ∴(a +2b )·c =(-5,6)·(3,2)=-3.2.(2018·浙江考前冲刺)若两个非零向量a ,b 满足|a +b |=|a -b |=2|b |=4,则向量a 在a +b 上的投影为( )A. 3 B .3 C. 6D .6解析:选B 由|a +b |=|a -b |,得a 2+2a ·b +b 2=a 2-2a ·b +b 2,即a ·b =0, 由|a +b |=2|b |,得a 2+2a ·b +b 2=4b 2,即a 2=3b 2,所以|a |=3|b |=23, 所以向量a 在a +b 上的投影为a ·(a +b )|a +b |=a 2|a +b |=3.中点,则AB ―→·AD―→3.如图,在等腰直角三角形ABC 中,∠C =90°,AC =2,D 为BC 的=________.解析:法一:由题意知,AC =BC =2,AB =22, ∴AB ―→·AD ―→=AB ―→·(AC ―→+CD ―→)=AB ―→·AC ―→+AB ―→·CD ―→=|AB ―→|·|AC ―→|cos 45°+|AB ―→|·|CD ―→|cos 45° =22×2×22+22×1×22=6. 法二:建立如图所示的平面直角坐标系,由题意得A (0,2),B (-2,0), D (-1,0),∴AB ―→=(-2,0)-(0,2)=(-2,-2), AD ―→=(-1,0)-(0,2)=(-1,-2), ∴AB ―→·AD ―→=-2×(-1)+(-2)×(-2)=6. 答案:64.(2019·台州模拟)以O 为起点作三个不共线的非零向量OA ―→,OB ―→,OC ―→,使AB ―→=-2BC ―→,|OA ―→|=4,OA ―→|OA ―→|+OB ―→|OB ―→|=OC ―→|OC ―→|,则OA ―→·BC ―→=________. 解析:法一:由OA ―→|OA ―→|+OB ―→|OB ―→|=OC ―→|OC ―→|,平方得OA ―→|OA ―→|·OB ―→|OB ―→|=-12,即cos ∠AOB =-12,因为OA ―→,OB ―→不共线,所以0°<∠AOB <180°,所以∠AOB =120°.因为AB ―→=-2BC ―→,所以C 为线段AB 的中点.由OA ―→|OA ―→|+OB ―→|OB ―→|=OC ―→|OC ―→|两边同乘以OC ―→|OC ―→|,得cos ∠AOC +cos ∠BOC =1,即cos ∠AOC +cos(120°-∠AOC )=1,解得∠AOC =60°,所以OC 为∠AOB 的平分线,所以OC ―→⊥AB ―→.又|OA ―→|=4,所以|AC ―→|=|BC ―→|=23,所以OA ―→·BC ―→=(OC ―→+CA ―→)·BC ―→=BC ―→2=12.法二:由OA ―→|OA ―→|+OB ―→|OB ―→|=OC ―→|OC ―→|及AB ―→=-2BC ―→,结合向量加法的平行四边形法则得OC 为∠AOB 的平分线,C 为AB 的中点,所以OC ―→⊥AB ―→,且|OA ―→|=|OB ―→|=4,|AC ―→|=|BC ―→|=23,所以OA ―→·BC ―→=(OC ―→+CA ―→)·BC ―→=BC ―→2=12.答案:12[谨记通法]向量数量积的2种运算方法考点二 平面向量数量积的性质(题点多变型考点——多角探明) [锁定考向]平面向量的夹角与模的问题是高考中的常考内容,题型多为选择题、填空题,难度适中,属中档题. 常见的命题角度有: (1)平面向量的模; (2)平面向量的夹角; (3)平面向量的垂直;(4)与最值、范围有关问题.[题点全练]角度一:平面向量的模1.已知e 1,e 2是单位向量,且e 1·e 2=12.若向量b 满足b ·e 1=b ·e 2=1,则|b |=________.解析:法一:∵e 1·e 2=12,∴|e 1||e 2|cos e 1,e 2=12,∴e 1,e 2=60°.又∵b ·e 1=b ·e 2=1>0,∴b ,e 1=b ,e 2=30°. 由b ·e 1=1,得|b ||e 1|cos 30°=1,∴|b |=132=233.法二:由题可得,不妨设e 1=(1,0),e 2=⎝⎛⎭⎫12,32,b =(x ,y ). ∵b ·e 1=b ·e 2=1,∴x =1,12x +32y =1,解得y =33.∴b =⎝⎛⎭⎫1,33,∴|b |= 1+13=233. 答案:233角度二:平面向量的夹角2.(2018·浙江十校联盟适考)若向量a ,b 满足|a |=4,|b |=1,且(a +8b )⊥a ,则向量a ,b 的夹角为( ) A.π6 B.π3C.2π3D.5π6解析:选C 由(a +8b )⊥a ,得|a |2+8a ·b =0,因为|a |=4,所以a ·b =-2,所以cos 〈a ,b 〉=a ·b |a |·|b |=-12,所以向量a ,b 的夹角为2π3. 3.已知平面向量a =(1,2),b =(4,2),c =m a +b (m ∈R ),且c 与a 的夹角等于c 与b 的夹角,则m =________.解析:因为a =(1,2),b =(4,2),所以c =m a +b =(m +4,2m +2),|a |=5,|b |=25, 所以c ·a =5m +8,c ·b =8m +20. 因为c 与a 的夹角等于c 与b 的夹角, 所以c ·a |c |·|a |=c ·b|c |·|b |, 即5m +85=8m +2025,解得m =2. 答案:2角度三:平面向量的垂直4.(2019·南宁模拟)已知向量AB ―→与AC ―→的夹角为120°,且|AB ―→|=3,|AC ―→|=2.若AP ―→=λAB ―→+AC ―→,且AP ―→⊥BC ―→,则实数λ的值为________.解析:由AP ―→⊥BC ―→,知AP ―→·BC ―→=0,即AP ―→·BC ―→=(λAB ―→+AC ―→)·(AC ―→-AB ―→)=(λ-1)AB ―→·AC ―→-λAB ―→2+AC ―→2=(λ-1)×3×2×⎝⎛⎭⎫-12-λ×9+4=0,解得λ=712. 答案:7125.已知向量a =(cos α,sin α),b =(cos β,sin β),0<β<α<π. (1)若|a -b |=2,求证:a ⊥b ;(2)设c =(0,1),若a +b =c ,求α,β的值. 解:(1)证明:由题意得|a -b |2=2, 即(a -b )2=a 2-2a ·b +b 2=2. 又因为a 2=b 2=|a |2=|b |2=1, 所以2-2a ·b =2, 即a ·b =0,故a ⊥b .(2)因为a +b =(cos α+cos β,sin α+sin β)=(0,1),所以⎩⎪⎨⎪⎧cos α+cos β=0,sin α+sin β=1,由此得,cos α=cos(π-β),由0<β<π,得0<π-β<π,又0<α<π,故α=π-β.代入sin α+sin β。

平面向量基本概念及运算

第六章平面向量【知识框架】向量及基本概念 二向量的表示''几何意义向量的加法 < 运算律 向量的减法n 几何意义向量的线性运算运算律数乘向量』向量共线的条件平面向量基本定理• I'物理背景与集合意义向量的数量积《运算律性质向量的应用'向量在几何中的应用二平面几何和解析几何i向量在物理中的应用二位移、力学等6. 1向量的基本概念及基本运算(1)定义:既有大小又有方向的量叫做向量;向量的大小叫做向量的模 _(2 )特定大小或关系的向量T① 零向量:模为0的向量,记作 0,其方向是任意的② 单位向量:模为1个单位长度的向量③ 共线向量(平行向量):方向相同或相反的非零向量。

规定:零向量与任何向量共线 ④ 相等向量:模长相等且方向相同的向量⑤ 相反向量:模长相等但方向相反的向量。

规定:零向量的相反向量是它本身 2.向量的表示法① 字母表示法:如小写字母 a , b , c 等,或AB , CD 等 ② 几何表示法:用一条有向线段表示1. 向量的加法、减法(1 )法则:平行四边形法则、三角形法则 (2 )运算律:交换律、结合律 (3)几何意义:平面向量:向量线性运算的坐标表i 向量数量积的坐标表示知识点三:定理与公式1共线定理:向量b 与非零向量a 共线的充要条件是:有且只有一个实数’,使得b - ■ a2. 平面向量基本定理:女口果 0(2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数■ 1, '2,使a ='心一心色3 .三点共线定理:平面上三点A 、B 、C 共线的充要条件是:存在实数:■ J ,使得OA = -OB • IOC ,其中-■ - - -1 , 0为平面上任意一点 4.①平面内有任意三点。

、A 、B ,若M是线段AB的中点,则0M 冷0A 0B②ABC 中,M 为BC 边的中点,G 为重心,则 AB BC C^ 0 , GA GB 0③ 向量加法的多边形法则【自主学习】1. 以下命题中,正确命题的序号是 _________ (1 )若 a=b ,贝y a = b (2) 若a,b 都是单位向量,则a =b-fe-f —Ifc—*■—>rf(3) 若a = o,b 二 o,则a 二 b (4)若 a = b 且 a // b,则 a = b(5) 若四边形ABCD 是平行四边形,则 AB 二DC,BC 二DA2. 已知直线x +y =a 与圆x 2 +y 2 =4交于AB 两点,且 OA + OB = OA —OB 。

平面向量的概念重难点解析版

突破6.1 平面向量的概念一、学情分析二、学法指导与考点梳理考点一 向量的有关概念名称 定义备注向量 既有大小又有方向的量;向量的大小叫做向量的长度(或称模)平面向量是自由向量 零向量 长度为0的向量 记作0,其方向是任意的 单位向量 长度等于1个单位的向量 非零向量a 的单位向量为±a|a |平行向量方向相同或相反的非零向量(又叫做共线向量)0与任一向量平行或共线 相等向量长度相等且方向相同的向量两向量只有相等或不相等,不能比较大小相反向量长度相等且方向相反的向量0的相反向量为0考点二 向量的线性运算向量运算 定义 法则(或几何意义) 运算律 加法求两个向量和的运算三角形法则平行四边形法则 (1)交换律: a +b =b +a ;(2)结合律:(a +b)+c =a +(b+c)减法求a 与b 的相反向量-b 的和的运算叫做a 与b的差三角形法则a -b =a +(-b)数乘求实数λ与向量a 的积的运算|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 =0λ(μa)=(λμ)a ;(λ+μ)a =λa +μa ;λ(a +b)=λa +λb考点三 经典结论1.一般地,首尾顺次相接的多个向量的和等于从第一个向量的起点指向最后一个向量的终点的向量,即A 1A 2―→+A 2A 3―→+A 3A 4―→+…+A n -1A n ―→=A 1A n ―→.特别地,一个封闭图形首尾连接而成的向量和为零向量.2.在△ABC 中,AD ,BE ,CF 分别为三角形三边上的中线,它们交于点G (如图所示),易知G 为△ABC 的重心,则有如下结论:(1) GA ―→+GB ―→+GC ―→=0; (2) AG ―→=13(AB ―→+AC ―→);(3) GD ―→=12(GB ―→+GC ―→)=16(AB ―→+AC ―→).3.若OA ―→=λOB ―→+μOC ―→(λ,μ为常数),则A ,B ,C 三点共线的充要条件是λ+μ=1.4.对于任意两个向量a ,b ,都有:①||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|;②|a +b|2+|a -b|2=2(|a|2+|b|2).当a ,b 不共线时:①的几何意义是三角形中的任意一边的长小于其他两边长的和且大于其他两边长的差的绝对值;②的几何意义是平行四边形中两邻边的长与两对角线的长之间的关系.三、重难点题型突破重难点题型突破1 平面向量的实际背景与概念例1.(1).(2022·全国·高一专题练习)下列说法正确的是( ) A .若a b =,则a b =± B .零向量的长度是0C.长度相等的向量叫相等向量D.共线向量是在同一条直线上的向量【答案】B【解析】【分析】根据向量的相关概念逐一判断即可.【详解】=仅表示a与b的大小相等,但是方向不确定,A:a b故a b=±未必成立,所以A错误;B:根据零向量的定义可判断B正确;C:长度相等的向量方向不一定相同,故C错误;D:共线向量不一定在同一条直线上,也可平行,故D错误.故选:B.(2).(2019·西藏·林芝一中高一阶段练习)下列说法正确的是()A.向量//AB CD就是AB所在的直线平行于CD所在的直线B.长度相等的向量叫做相等向量C.若,==,则a ca b b c=D.共线向量是在一条直线上的向量【答案】C【解析】【分析】根据共线向量的定义可判断A,D;由相等向量的定义可判断B,C;进而可得正确选项.【详解】对于A:根据共线向量的定义可知向量//AB CD就是AB所在的直线与CD所在的直线平行或重合,故选项A 不正确;对于B:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量,故选项B不正确;对于C:若,==,则a ca b b c=,故选项C正确;对于D:方向相同或相反的非零向量叫平行向量,也叫共线向量,零向量与任意向量共线,故选项D不正确;故选:C.【变式训练1-1】、(2021·江苏·高一课时练习)下列说法错误的是()A.若0a=a=,则||0B.零向量是没有方向的C.零向量与任一向量平行D.零向量的方向是任意的【答案】B【解析】【分析】由零向量的性质:长度为0,方向是任意的,与任何向量都平行,即可判断各项正误.【详解】A:由零向量的模为0,故正确;而由零向量的长度为0,方向是任意的,与任何向量都平行,故B错误,C、D正确;故选:B【变式训练1-2】、(2020·全国·高二课时练习)下列命题中假命题是()A.向量AB与BA的长度相等B.两个相等的向量,若起点相同,则终点也相同C.只有零向量的模等于0D.共线的单位向量都相等【答案】D【解析】【分析】利用相反向量的概念可判断A选项的正误;利用相等向量的定义可判断B选项的正误;利用零向量的定义可判断C选项的正误;利用共线向量的定义可判断D选项的正误.【详解】对于A选项,AB与BA互为相反向量,这两个向量的长度相等,A选项正确;对于B选项,两个相等的向量,长度相等,方向相同,若两个相等向量的起点相同,则终点也相同,B选项正确;对于C选项,只有零向量的模等于0,C选项正确;对于D选项,共线的单位向量是相等向量或相反向量,D选项错误.故选:D.【点睛】本题考查平面向量的相关概念,考查相等向量、相反向量、共线向量以及零向量的定义的应用,属于基础题.重难点题型突破2 平面向量的简单线性运算例2、(1).(2022·辽宁辽阳·高一期末)在ABC中,D为AC的中点,E为BC上靠近B点的三等分点,则DE ()A .2736AB AC +B .2136AB AC -C .1766AB AC -+D .1166AB AC --【答案】B 【解析】 【分析】利用向量加法的三角形法则,转化为AB 和AC 即可. 【详解】()121221232336DE DC CE AC CB AC CA AB AB AC =+=+=++=-. 故选:B(2).(多选题)在平行四边形ABCD 中,O 是对角线的交点,下列结论不正确的是( )A .,AB CD =BC AD = B .AD OD AO += C .AO OD AC CD +=+ D .AB BC CD DA ++=【答案】ABD 【解析】 【分析】根据向量的三角形法则、四边形法则,逐一分析选项即可. 【详解】对于A :在四边形ABCD 中,AB DC =,故A 错误; 对于B :AO OD AD +=,故B 错误;对于C :AO OD AD +=,AC CD AD +=,故C 正确; 对于D :AB BC CD AD ++=,故D 错误. 故选:ABD. 【点睛】本题考查向量的线性运算,需牢记向量的三角形法则与四边形法则,属基础题.【变式训练2-1】、(2021·全国·高一课时练习)如图,点O 是正六边形ABCDEF 的中心,图中与CA 共线的向量有( )A .1个B .2个C .3个D .4个【答案】C 【解析】 【分析】根据图像,直接判断即可. 【详解】由图可知,根据正六边形的性质, 与CA 共线的有AC ,DF ,FD ,共3个, 故选:C.【变式训练2-2】、(多选题)已知M 是ABC 的重心,D 为BC 的中点,下列等式成立的是( ) A .1122AD AB AC =+ B .0MA MB MC ++=C .2133BM BA CD =+ D .1233CM CA CD =+【答案】ABD 【解析】 【分析】作出示意图,由点M 是ABC 的重心,D 为BC 的中点,得到,E F 是,AC AB 的中点,结合向量的线性运算法则和三角形重心的性质,逐项判定,即可求解. 【详解】如图所示,因为点M 是ABC 的重心,D 为BC 的中点,可得,E F 是,AC AB 的中点,由1111()2222AD AB BD AB BC AB AC AB AB AC =+=+=+-=+,所以A 正确;由D 为BC 的中点,根据向量的平行四边形法则,可得2MB MC MD +=,又由M 是ABC 的重心,根据重心的性质,可得2MA MD =,所以20+=MA MD , 即0MA MB MC ++=,所以B 正确; 根据三角形重心的性质,可得221()332BM BE BA BC ==⨯+112(2)333BA CD BA CD =-=-,所以C 不正确;由重心的性质,可得221112()(2)332333CM CF CA CB CA CD CA CD ==⨯+=+=+,所以D正确.故选:ABD.重难点题型突破3 平面向量共线定理的应用例3.(1).(2021·全国·高一课时练习)如图所示,O是正六边形ABCDEF的中心,则与BC相等的向量为()A.BA B.CD C.AD D.OD【答案】D【解析】【分析】方向相同,模长相等的向量为相等向量.【详解】AB选项均与BC方向不同,C选项与BC模长不等,D选项与BC方向相同,长度相等.故选:D(2).(多选题)如图所示,四边形ABCD,CEFG,CGHD是全等的菱形,则下列结论中一定成立的是()A.AB=EFB.AB与FH共线C.BD与EH共线D.CD=FG【答案】ABD【解析】【分析】根据相等向量、共线向量的概念,结合几何图形即可判断各项的正误. 【详解】由四边形ABCD ,CEFG ,CGHD 是全等的菱形,知:AB EF =,即A 正确; 由图形可知:AB 与FH 的方向相反,CD 与FG 方向相同且长度相同即CD =FG , 故B 、D 正确;而BD 与EH 不一定共线,故C 不一定正确. 故选:ABD.【变式训练3-1】、(2021·全国·高一课时练习)如图,在四边形ABCD 中,若AB DC =,则图中相等的向量是( )A .AC 与CB B .OB 与ODC .AC 与BD D .AO 与OC【答案】D 【解析】 【分析】利用相等向量的概念一一判断. 【详解】因为AB DC =,所以四边形ABCD 是平行四边形,所以AC ,BD 互相平分。

平面向量基础知识

平面向量一、平面向量的基本概念㈠、向量的概念:我们把既有大小又有方向的量叫向量1、数量与向量的区别:数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、比较大小;向量有方向、大小双重性,不能比较大小.2.向量的表示方法:①用有向线段表示;②用字母a、b(黑体,印刷用)等表示;③用有向线段的起点与终点字母AB 表示.(AB 的大小──长度称为向量的模,记作|AB|. )3.有向线段:具有方向的线段就叫做有向线段,三个要素:起点、方向、长度.4.向量与有向线段的区别:⑴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;⑵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.5、零向量、单位向量概念:①长度为0的向量叫零向量,记作0. 0的方向是任意的.注意0与0的含义与书写区别.②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.6、平行向量定义:①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;②我们规定0与任一向量平行. 说明:⑴综合①、②才是平行向量的完整定义;⑵向量a、b、c平行,记作a∥b∥c.7、相等向量定义:长度相等且方向相同的向量叫相等向量.说明:⑴向量a与b相等,记作a=b;⑵零向量与零向量相等;⑶任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关........... 8、共线向量与平行向量关系:平行向量就是共线向量,这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上(与有向线段的起点无关..........). 说明:⑴平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;⑵共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.二、 向量的加法与减法1、位移问题:①某人从A 到B ,再从B 按原方向到C ,则两次的位移和:AB BC AC +=②某人从A 到B ,再从B 按反方向到C ,则两次的位移和:AB BC AC +=③某车从A 到B ,再从B 改变方向到C ,则两次的位移和:AB BC AC +=④船速为AB,水速为BC ,则船单位时间内的位移:AB BC AC +=2、向量的加法:求两个向量的和的运算,叫做向量的加法。

高中数学平面向量知识点总结及常见题型

高中数学平面向量知识点总结及常见题型平面向量一、向量的基本概念与基本运算1.向量的概念:向量是既有大小又有方向的量。

向量一般用a、b、c等字母来表示,或用有向线段的起点与终点的大写字母表示,如:AB(几何表示法)或a(坐标表示法)。

向量的大小即向量的模(长度),记作|AB|或|a|。

向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小。

②零向量:长度为0的向量,记为0,其方向是任意的,与任意向量平行。

③单位向量:模为1个单位长度的向量。

向量a为单位向量|a|=1.④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量。

任意一组平行向量都可以移到同一直线上。

方向相同或相反的向量,称为平行向量,记作a∥b。

由于向量可以进行任意的平移(即自由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量。

⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量。

相等向量经过平移后总可以重合,记为a b。

大小相等,方向相同(x1,y1)(x2,y2)x1x2,y1y2.2.向量加法求两个向量和的运算叫做向量的加法。

设AB a,BC b,则a+b=AB BC=AC。

1)0+a=a;(2)向量加法满足交换律与结合律;向量加法有“三角形法则”与“平行四边形法则”:1)用平行四边形法则时,两个已知向量是要共始点的,和向量是始点与已知向量的始点重合的那条对角线,而差向量是另一条对角线,方向是从减向量指向被减向量。

2)三角形法则的特点是“首尾相接”,由第一个向量的起点指向最后一个向量的终点的有向线段就表示这些向量的和;差向量是从减向量的终点指向被减向量的终点。

当两个向量的起点公共时,用平行四边形法则;当两向量是首尾连接时,用三角形法则。

向量加法的三角形法则可推广至多个向量相加:AB BC CD…+PQ QR AR,但这时必须“首尾相连”。

3.向量的减法①相反向量:与a长度相等、方向相反的向量,叫做a的相反向量,记作a。

零向量的相反向量仍是零向量。

关于相反向量有:(i)(a)=a;(ii) a+(a)=(a)+a=0.iii) 若向量a、b互为相反向量,则a=-b,b=-a,a+b=0.向量减法:向量a加上b的相反向量叫做a与b的差,记作a-b=a+(-b),求两个向量差的运算,叫做向量的减法。

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