高中数学第二章平面向量专题整合课件苏教版
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高中数学 第二章 平面向量 2.3.1 平面向量基本定理2同

C
B
e2
A e1 2.5e1
3e2
·O
例2: 如图,已知梯形ABCD, AB//CD,且AB= 2DC,M,N分别是DC,AB 的中点.
请大家动手, 在图中确一组
DM
C
基底,将其他向
量用这组基底表
示出来。
A
N
B
解析: 设AB = e1,AD = e2,则有:
DC
=
1
2 AB
=
12e1
BC = BD + DC =(AD–AB)+DC
= e2
- e1+
1 2
e1=
-
1 2
e1
+
e2
MN = DN-DM
DM C
=(AN-AD)- 1 DC
=
1 2
e1 -
e2
21
-4
e1
=
1 4
e1
-
e2
.
A
N
B
评析 能够在具体问题中适当地选取
基底,使其他向量能够用基底来表 示,再利用有关知识解决问题。
例3: ABCD中,E、F分别是DC和AB
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 = 1e1 + 2e2 我们把不共线的向量e1、e2叫做表
这一平面内所有向量的一组基底。
思考
(1)平面向量的基底有多少对? (有无数对)
M
CF
M
C
Aa
a
O
N BO
N
E
思考
(2)若基底选取不同,则表示同一
向量的实数1、2是否相同?
高中数学 第二章 平面向量 2.3.2 平面向量的坐标运算2

解(2x y 1) (2) (x y 2) 2 0
2x y 1 (x y 2)
解得:x
1 3
y R
(2)解得:x
y
1 3
1 3
又问:x, y为何值时,a与b相等?
例题2、已知 a 10,b (3, 4)且a // b,
求向量a.
解:设a (x, y),则a x2 y2 10
又b (3,4),a // b
x2 y2 10
4x 3y 0
解得:xy
68或xy
6 8
a (6,8)或a (6,8)
课堂练习:
1、已知两点A(0,2),B(2,0),则与向量AB 同向量的单位向量是( B)
终点的坐标减去起点的坐标.
例2、如图,已知A(1,3),
B(1, 3),C(4,1),D(3,4),
Y
求向量OA,OB,
D
AO,CD的坐标。
A
四边形OCDA 是平行四边形?
O
C X
B
课堂练习:
1、向量a=(n,1),b=(4,n) 共线且方向相同, 则n =(C)
1 A. 2
B.± 1 2
与它起点坐标和终点坐标
-4
间有什么联系吗?
y
y2
B
y2-y1
A
y1
x2-x1
0 x1
x2
x
一个重要结论:
AB OB OA
(x2 , y2 ) (x1, y1) (x2 x1, y2 y1)
已知点A(x1, y1), B(x2 , y2 ),
高中数学苏教版必修4课件:第二章 平面向量 2.2.1

【精彩点拨】 → → 要证 AECF 是平行四边形,只要证AE=FC. 图 223
【自主解答】
→ → → → → → 因为AE=AB+BE,FC=FD+DC,
→ → 又因为四边形 ABCD 是平行四边形,所以AB=DC. → → → → 因为 FD=BE,且FD与BE的方向相同,所以FD=BE. → → → → → → 所以AB+BE=FD+DC,即AE=FC,所以 AE 与 FC 平行且相等,所以四 边形 AECF 是平行四边形.
教材整理 2
向量加法的运算律
阅读教材 P63,完成下列问题.
b+a (1)交换律:a+b=_______. a+(b+c) . (2)结合律:(a+b)+c=__________ a (3)a+0=0+a=___.
(4)a+(-a)=(-a)+a=___. 0
→ → → → 1.化简:AO+OB+CD+BC=________. → → → → 【解析】 (AO+OB)+CD+BC
【解】
→ → 如图,设OA表示小雨滴无风时下落的速度,OB表
→ 示风的速度,以 OA,OB 为邻边作平行四边形 OACB,则OC就是 小雨滴实际飞行的速度.
→ → 在 Rt△OAC 中,|OA|=4 m/s,|AC|=3 m/s, → 所以|OC|= →2 →2 |OA| +|AC| =5 m/s.
阶 段 一
阶 段 三
2.2
向量的线性运算 向量的加法
学 业 分 层 测 评
2.2.1
阶 段 二
1.理解并掌握向量加法的概念,了解向量加法的物理意义及其几 何意义.(重点) 2.掌握向量加法的三角形法则和平行四边形法则,并能熟练地运 用这两个法则作两个向量的加法运算.(重点、易错点) 3.了解向量加法的交换律和结合律,并能依据几何意义作图解释 向量加法运算律的合理性.(难点)
【自主解答】
→ → → → → → 因为AE=AB+BE,FC=FD+DC,
→ → 又因为四边形 ABCD 是平行四边形,所以AB=DC. → → → → 因为 FD=BE,且FD与BE的方向相同,所以FD=BE. → → → → → → 所以AB+BE=FD+DC,即AE=FC,所以 AE 与 FC 平行且相等,所以四 边形 AECF 是平行四边形.
教材整理 2
向量加法的运算律
阅读教材 P63,完成下列问题.
b+a (1)交换律:a+b=_______. a+(b+c) . (2)结合律:(a+b)+c=__________ a (3)a+0=0+a=___.
(4)a+(-a)=(-a)+a=___. 0
→ → → → 1.化简:AO+OB+CD+BC=________. → → → → 【解析】 (AO+OB)+CD+BC
【解】
→ → 如图,设OA表示小雨滴无风时下落的速度,OB表
→ 示风的速度,以 OA,OB 为邻边作平行四边形 OACB,则OC就是 小雨滴实际飞行的速度.
→ → 在 Rt△OAC 中,|OA|=4 m/s,|AC|=3 m/s, → 所以|OC|= →2 →2 |OA| +|AC| =5 m/s.
阶 段 一
阶 段 三
2.2
向量的线性运算 向量的加法
学 业 分 层 测 评
2.2.1
阶 段 二
1.理解并掌握向量加法的概念,了解向量加法的物理意义及其几 何意义.(重点) 2.掌握向量加法的三角形法则和平行四边形法则,并能熟练地运 用这两个法则作两个向量的加法运算.(重点、易错点) 3.了解向量加法的交换律和结合律,并能依据几何意义作图解释 向量加法运算律的合理性.(难点)
高中数学第1部分第2章2.32.3.1平面向量基本定理课件苏教版必修.pptx

[例 3] 如图,△ABC 中,D 为 BC 的中 点,G 为 AD 的中点,过点 G 任作一直 线 MN 分别交 AB、AC 于 M、N 两点, 若 AM =x AB, AN =y AC ,试问:1x+1y是否为定值?
5. 如图,平行四边形 ABCD 的对角线 AC 和 BD 交于点 M, AB=a, AD=b, 试用 a,b 表示 MC , MA, MB和 MD. 解:∵ AC = AB+ AD=a+b, 又∵平行四边形的对角线互相平分, ∴ MC =12 AC =12a+12b, MA=- MC =-12a-12b, ∴ MB=12 DB=12( AB- AD)=12a-12b, MD=- MB=12b-12a.
(2)平面向量基本定理中,实数λ1,λ2的唯一性是相 对于基底e1,e2而言的.一旦选定一组基底,则给定向量 沿着基底的分解是唯一的.
[例1] 若向量a,b不共线,且c=2a-b,d=3a-2b, 试判断c,d能否作为基底.
[思路点拨] 要判断c,d能否作为基底,只需看c,d是 否共线,若共线,则不能作为基底;否则可以作为基底.
4. 如图所示,△ABC 中,若 D、E、F
依次是 AB 的四等分点,则以CB=e1, CA=e2 为基底时,CF =________. 解析: CB =e1, CA=e2, ∴ AB=e1-e2. ∵ AF =34 AB,∴ AF =34(e1-e2). ∴CF =CA+ AF =e2+34(e1-e2)=34e1+14e2. 答案:34e1+14e2
问题4:根据问题2的作图过程,你认为如何用e1和e2表示a? 提示:因OM =λ1e1,ON =λ2e2, OC =OM +ON ,则 a=λ1e1+λ2e2,λ1、λ2 是常数.
1.平面向量基本定理 如果e1,e2是同一平面内两个 不共线 的向量,那么对 于这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使 a= λ1e1+λ2e2 .
高中数学 第二章 平面向量专题整合课件 苏教版必修4

∴A→B与A→C不共线,即点 C 不在直线 AB 上,同理点 D 也
不在直线 AB 上,直线 AB 与 CD 不共线,即线段 AB 与 CD 不共线. [点评] 若只由A→B=(2,4),C→D=(6,12),得A→B=13C→D,
[解] 由条件知,A→B=(3,3),B→C=(-2,1),A→D=(m-1, n),D→C=(2-m,4-n), 如右图所示. (1)若四边形 ABCD 为 平行四边形,则A→B=D→C, 所以(3,3)=(2-m,4-n),即 3=2-m 且 3=4-n. 解得 m=-1,n=1. 所以当 m=-1,n=1 时,四边形 ABCD 为平行四边形.
=12-m2 (m<1 且 m≠-1).
[点评] 通过建立直角坐标系,可以将平面内任一向量用一 个 有序实数对来表示;反过来,任一有序实数对就表示一个 向 量.这就是说,一个平面向量就是一个有序实数对.这样,就 给出了向量的另一种表示——坐标表示法,向量的加法、减 法及实数与向量的积都可用坐标来进行运算,使得向量运算 完全代数化,将数与形紧密地结合起来,这样许多几何问题 的解决就可以转化为我们熟知的数量运算.
第2章 平面向量
平面向量的线性运算
向量的加法、减法和数乘的综合运算,通常叫做向量的线性 运算,主要是运用它们的运算法则、运算律,解决三点共 线、两线段平行、线段相等等问题,而理解相关概念,用基 底表示向量是基础.
如图,在平行四边形 ABCD 中,M、N 分别为 DC, BC 的中点,已知A→M=c,A→N=d,试用 c,d 表示A→B和A→D.
平面向量的数量积
通过向量的数量积的定义和由定义推出的性质可以计算向 量 的长度(模)、平面内两点间的距离、两个向量的夹角、 判 断 相应的两条直线是否垂直等.
不在直线 AB 上,直线 AB 与 CD 不共线,即线段 AB 与 CD 不共线. [点评] 若只由A→B=(2,4),C→D=(6,12),得A→B=13C→D,
[解] 由条件知,A→B=(3,3),B→C=(-2,1),A→D=(m-1, n),D→C=(2-m,4-n), 如右图所示. (1)若四边形 ABCD 为 平行四边形,则A→B=D→C, 所以(3,3)=(2-m,4-n),即 3=2-m 且 3=4-n. 解得 m=-1,n=1. 所以当 m=-1,n=1 时,四边形 ABCD 为平行四边形.
=12-m2 (m<1 且 m≠-1).
[点评] 通过建立直角坐标系,可以将平面内任一向量用一 个 有序实数对来表示;反过来,任一有序实数对就表示一个 向 量.这就是说,一个平面向量就是一个有序实数对.这样,就 给出了向量的另一种表示——坐标表示法,向量的加法、减 法及实数与向量的积都可用坐标来进行运算,使得向量运算 完全代数化,将数与形紧密地结合起来,这样许多几何问题 的解决就可以转化为我们熟知的数量运算.
第2章 平面向量
平面向量的线性运算
向量的加法、减法和数乘的综合运算,通常叫做向量的线性 运算,主要是运用它们的运算法则、运算律,解决三点共 线、两线段平行、线段相等等问题,而理解相关概念,用基 底表示向量是基础.
如图,在平行四边形 ABCD 中,M、N 分别为 DC, BC 的中点,已知A→M=c,A→N=d,试用 c,d 表示A→B和A→D.
平面向量的数量积
通过向量的数量积的定义和由定义推出的性质可以计算向 量 的长度(模)、平面内两点间的距离、两个向量的夹角、 判 断 相应的两条直线是否垂直等.
(新课程)高中数学 《第二章平面向量》归纳整合课件 苏教版必修4

用.
几何意义有两个:一是以减向量的终点为起点,被减向量 的终点为终点的向量;二是加法的平行四边形法则的另外一条 对角线的向量.注意两向量要移至共起点. 减法也满足交换律、结合律. (3)数乘运算即通过实数与向量的乘积,实现同向或反向上 向量长度的伸缩变换.
数乘向量满足结合律和分配律.
3.共线定理与平面向量基本定理 (1)共线向量定理: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. 共线向量定理是证明平行的主要依据,也是解决三点共线问 题的重要方法. 特别地,平面内一点 P 位于直线 AB 上的条件是存在实数 x, → =xAB → (或 xAC → ),或对直线外任意一点 O,有OP → =xOA → +yOB → 使AP (x+y=1).
1+μ 1-μ = a+ b, 2 2 1+μ 1-μ λ λ ∴2a+4b= 2 a+ 2 b. ∵向量 a、b 不共线,由平面向量基本定理,得 λ =1+μ, 2 2 λ 11 解得 λ=3,故AF=3a+3b.
2 1 答案 3a+3b
专题二 向量的坐标运算 1.向量的坐标表示实际上是向量的代数表示.引入向量的坐 标表示后,向量的运算完全化为代数运算,实现数与形的统一. 2.向量的坐标运算是将几何问题代数化的有力工具,它是转 化思想、函数与方程、分类讨论、数形结合等思想方法的具体体 现. 3.通过向量坐标运算主要解决求向量的坐标、向量的模、夹 角,判断共线、平行、垂直等问题.
专题一 向量的线性运算 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.主要是运用它们的运算法则、运算律,解决诸如三点共 线、两直线平行、线段相等、求点或向量的坐标等问题,而理解 相关概念,用基底或用坐标表示向量是基础.
高中数学苏教版必修二《平面向量》课件

注:向量既有代数特征,又有几何特征,它是数形兼备的好工具.
4
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• 单击此处3编.相辑等母向版文量本:长样度式相等且方向相同的向量.
• 第二级
• 第三级
向量可以自由平移,平移前后的向量相等.两
• 向第四量级 a 与 b 相等,记为 a b . • 第五级
注:向量不能比较大小,因为方向没有大小.
• 单击此(处c)编有辑母限版个文向本量样a式1,a2,...an相加, 可以从点O出发, • 第•二第逐级三一级 作向量OA1 a1 , A1 A2 a2 , ...An1 An an ,则向量 O•A第n四•为级第这五级些向量的和,即 a1+a2 +...+an =OA1 A1 A2 ... An1 An (向量加法的多边形法则) 当An和O重合时(即上述折线OA1 A2 ...An 成封闭折线时), 则和向量为零向量. 注意:逆用以上向量的和式,即把一个向量表示为若 干个向量和的情势,是解决向量问题的关键.
21
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• 单击此处编辑母版文本样式
• 第二级
• 第三级
• 第四设级 两个非零向量 a 与 b 不共线, • (第1五)若级 A→B=a+b,B→C=2a+8b,C→D=3(a-b). 求证:A、B、D 三点共线; (2)试确定实数 k,使 ka+b 和 a+kb 共线.
22
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• 第五级
使b=λa.
• 向量的加、减、数乘运算 统称为向量的线性运算.
12
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• 单击此四处.编辑运母算版律文本样式
• 第二级
• 第•••三aa第级、+四• 级第bb、=五级c为任意;向(量a+,bλ)+、cu=、u1、u2为任意实;数
4
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• 单击此处3编.相辑等母向版文量本:长样度式相等且方向相同的向量.
• 第二级
• 第三级
向量可以自由平移,平移前后的向量相等.两
• 向第四量级 a 与 b 相等,记为 a b . • 第五级
注:向量不能比较大小,因为方向没有大小.
• 单击此(处c)编有辑母限版个文向本量样a式1,a2,...an相加, 可以从点O出发, • 第•二第逐级三一级 作向量OA1 a1 , A1 A2 a2 , ...An1 An an ,则向量 O•A第n四•为级第这五级些向量的和,即 a1+a2 +...+an =OA1 A1 A2 ... An1 An (向量加法的多边形法则) 当An和O重合时(即上述折线OA1 A2 ...An 成封闭折线时), 则和向量为零向量. 注意:逆用以上向量的和式,即把一个向量表示为若 干个向量和的情势,是解决向量问题的关键.
21
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• 第二级
• 第三级
• 第四设级 两个非零向量 a 与 b 不共线, • (第1五)若级 A→B=a+b,B→C=2a+8b,C→D=3(a-b). 求证:A、B、D 三点共线; (2)试确定实数 k,使 ka+b 和 a+kb 共线.
22
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• 第五级
使b=λa.
• 向量的加、减、数乘运算 统称为向量的线性运算.
12
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• 第二级
• 第•••三aa第级、+四• 级第bb、=五级c为任意;向(量a+,bλ)+、cu=、u1、u2为任意实;数
高中数学第二章平面向量2.3.2平面向量的坐标运算(1)课件苏教版必修4

答案
知识点三 思考 1
平面向量的坐标运算
设i、j 是与x轴、y轴同向的两个单位向量,若设a =(x1 ,y1) ,b
=(x2,y2),则a=x1i+y1j,b=x2i+y2j,根据向量的线性运算性质,向 量a+b,a-b,λa(λ∈R)如何分别用基底i、j表示?
答 a+b=(x1+x2)i+(y1+y2)j,
第2章 §2.3 向量的坐标表示
2.3.2 平面向量的坐标运算(一)
学习目标
1.了解平面向量的正交分解,掌握向量的坐标表示. 2.掌握两个向量和、差及数乘向量的坐标运算法则. 3.正确理解向量坐标的概念,要把点的坐标与向量的坐标区分开来.
问题导学
题型探究
达标检测
问题导学
知识点一 平面向量的正交分解
则(-1,2)=λ1(1,2)+λ2(-2,3)=(λ1-2λ2,2λ1+3λ2),
λ =1, 1 7 -1=λ1-2λ2, ∴ 解得 4 2=2λ1+3λ2, λ= . 2 7
1 4 ∴a=7e1+7e2.
解析答案
1
2
3
4
5
→ 1→ 4.已知两点 M(3,2),N(-5,-5),MP=2MN,则点 P
返回
题型探究
类型一 求向量的坐标
例1 如图,在直角坐标系xOy中,OA
重点难点 个个击破
= 4 , AB = 3 , ∠AOx = 45°, ∠OAB → → =105°, OA =a, AB =b.四边形 OABC为平行四边形. (1)求向量a,b的坐标;
解析答案
→ (2)求向量BA的坐标;
解
解析 因为点 P 在 MN 的延长线上,|MP|=2|PN|,
→ → 又MN=(0,5)-(2,-1)=(-2,6),所以MP=(-4,12),
知识点三 思考 1
平面向量的坐标运算
设i、j 是与x轴、y轴同向的两个单位向量,若设a =(x1 ,y1) ,b
=(x2,y2),则a=x1i+y1j,b=x2i+y2j,根据向量的线性运算性质,向 量a+b,a-b,λa(λ∈R)如何分别用基底i、j表示?
答 a+b=(x1+x2)i+(y1+y2)j,
第2章 §2.3 向量的坐标表示
2.3.2 平面向量的坐标运算(一)
学习目标
1.了解平面向量的正交分解,掌握向量的坐标表示. 2.掌握两个向量和、差及数乘向量的坐标运算法则. 3.正确理解向量坐标的概念,要把点的坐标与向量的坐标区分开来.
问题导学
题型探究
达标检测
问题导学
知识点一 平面向量的正交分解
则(-1,2)=λ1(1,2)+λ2(-2,3)=(λ1-2λ2,2λ1+3λ2),
λ =1, 1 7 -1=λ1-2λ2, ∴ 解得 4 2=2λ1+3λ2, λ= . 2 7
1 4 ∴a=7e1+7e2.
解析答案
1
2
3
4
5
→ 1→ 4.已知两点 M(3,2),N(-5,-5),MP=2MN,则点 P
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题型探究
类型一 求向量的坐标
例1 如图,在直角坐标系xOy中,OA
重点难点 个个击破
= 4 , AB = 3 , ∠AOx = 45°, ∠OAB → → =105°, OA =a, AB =b.四边形 OABC为平行四边形. (1)求向量a,b的坐标;
解析答案
→ (2)求向量BA的坐标;
解
解析 因为点 P 在 MN 的延长线上,|MP|=2|PN|,
→ → 又MN=(0,5)-(2,-1)=(-2,6),所以MP=(-4,12),
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[分析] AB、AD 为▱ABCD 的边,故可先用A→B、A→D作为基底 表示出A→M、A→N,再解出用A→M、A→N表示A→B、A→D的表达式.
[解] 设A→B=a,A→D=b,则由 M、N 分别为 DC,BC 的 中点,可得B→N=12b,D→M=12a. 在△ABN 和△ADM 中,
a+21b=d, ①
∴A→B与A→C不共线,即点 C 不在直线 AB 上,同理点 D 也
不在直线 AB 上,直线 AB 与 CD 不共线,即线段 AB 与 CD 不共线. [点评] 若只由A→B=(2,4),C→D=(6,12),得A→B=13C→D,
平面向量的数量积
通过向量的数量积的定义和由定义推出的性质可以计算向 量 的长度(模)、平面内两点间的距离、两个向量的夹角、 判 断 相应的两条直线是否垂直等.
在平面直角坐标系 xOy 中,已知点 A(-1,-2), B(2,3),C(-2,-1). (1)求以线段 AB、AC 为邻边的平行四边形的两条对角线的[点评] 通过建立直角坐标系,可以将平面内任一向量用一 个 有序实数对来表示;反过来,任一有序实数对就表示一个 向 量.这就是说,一个平面向量就是一个有序实数对.这样,就 给出了向量的另一种表示——坐标表示法,向量的加法、减 法及实数与向量的积都可用坐标来进行运算,使得向量运算 完全代数化,将数与形紧密地结合起来,这样许多几何问题 的解决就可以转化为我们熟知的数量运算.
从而 5t=-11,所以 t=-151.
[点评] 数量积的运算是平面向量的核心内容,利用数量积 可以解决以下几个大问题:平行问题、垂直问题、求模问 题、求夹角问题以及求向量及进行数量积运算等.
向量的共线问题
证明向量平行(共线)问题常用的结论有:(1)向量 a、b(a≠0) 共线⇔存在惟一实数 λ,使 b=λa;(2)向量 a=(x1,y1),b =(x2,y2)共线⇔x1y2-x2y1=0;(3)向量 a 与 b 共线⇔|a·b| =|a||b|;(4)向量 a 与 b 共线⇔存在不全为零的实数 λ1,λ2, 使 λ1a+λ2b=0.判断两向量所在的基线共线时,除满足定理 的要求外,还应说明此两基线有公共点.
(2)设实数 t 满足(A→B-tO→C)·O→C=0,求 t 的值.
[分析] 对角线的长即为向量的模,利用模的计算公式求解.
[解] (1)由题意知A→B=(3,5),A→C=(-1,1), 则A→B+A→C=(2,6),A→B-A→C=(4,4). 所以|A→B+A→C|=2 10,|A→B-A→C|=4 2. 故所求的两条对角线的长分别为 2 10,4 2. (2)由题设知O→C=(-2,-1),A→B-tO→C=(3+2t,5+t),由 (A→B-tO→C)·O→C=0,得(3+2t,5+t)·(-2,-1)=0, 即(-2)(3+2t)+(-1)(5+t)=0.
向量的坐标表示实际上就是向量的代数表示.引入向量的 坐 标表示后,向量的运算完全转化为代数运算,达到了数与 形 的统一,通过向量的坐标运算主要解决求向量的坐标、向 量 的模、判断共线、平行等问题.
已知A、B、C、D四点的坐标分别是A(1,0)、 B(4,3)、C(2,4)、D(m,n),当m,n满足什么条件 时, 四 边形ABCD分别是平行四边形、菱形、矩形、正方形、 梯 形 (A、B、C、D按逆时针方向排列)? [分析] 将平行四边形、菱形等的判断条件用向量的关 系 式 表示出来求解.
[解] 由条件知,A→B=(3,3),B→C=(-2,1),A→D=(m-1, n),D→C=(2-m,4-n), 如右图所示. (1)若四边形 ABCD 为 平行四边形,则A→B=D→C, 所以(3,3)=(2-m,4-n),即 3=2-m 且 3=4-n. 解得 m=-1,n=1. 所以当 m=-1,n=1 时,四边形 ABCD 为平行四边形.
(2)当 m=-1,n=1 时,A→B=(3,3),A→D=(-2,1),
则A→B=3 2,|A→D|= 5,|A→B|≠|A→D|. 因此,使四边形 ABCD 为菱形的 m,n 不存在. (3)当 m=-1,n=1 时,A→B·A→D=(3,3)·(-2,1)=-3≠0, 即 AB,AD 不垂直,因此使四边形 ABCD 为矩形的 m, n 不存在.
已知 A(-1,1),B(1,5),C(-2,-5),D(4,7), 试判断两线段 AB 与 CD 是否共线? [分析] 本题主要考查向量共线定理,要判断 AB 与 CD 是否 共线.首先看是否满足A→B=λC→D,再说明线段 AB 与 CD 是否 有公共点.
[解] ∵A→B=(2,4),A→C=(-1,-6), ∴-1×4-(-6)×2=-4+12=8≠0,
第2章 平面向量
平面向量的线性运算
向量的加法、减法和数乘的综合运算,通常叫做向量的线性 运算,主要是运用它们的运算法则、运算律,解决三点共 线、两线段平行、线段相等等问题,而理解相关概念,用基 底表示向量是基础.
如图,在平行四边形 ABCD 中,M、N 分别为 DC, BC 的中点,已知A→M=c,A→N=d,试用 c,d 表示A→B和A→D.
有
b+21a=c. ②
①×2-②,得 a=23(2d-c).
②×2-①,得 b=23(2c-d). 故A→B=43d-23c,A→D=43c-23d. [点评] 该类题常以解答题出现,主要考查用基底表示向 量,选择一组基底,结合三角形法则或平行四边形法则 可用基底向量表示同一平面内任一向量.
向量的坐标运算
(4)由(2)(3)知,使四边形 ABCD 为正方形的 m,n 不存在.
(5)若四边形 ABCD 为梯形,则D→C=λA→B或A→D=λB→C,其 中 λ 为实数,且 λ>0,λ≠1,所以24- -mn==33λλ,,(λ>0 且 λ≠1) 或mn=-λ1,=-2λ,(λ>0 且 λ≠1). 整理得 m,n 的取值条件为 n=m+2(m<2 且 m≠-1)或 n
[解] 设A→B=a,A→D=b,则由 M、N 分别为 DC,BC 的 中点,可得B→N=12b,D→M=12a. 在△ABN 和△ADM 中,
a+21b=d, ①
∴A→B与A→C不共线,即点 C 不在直线 AB 上,同理点 D 也
不在直线 AB 上,直线 AB 与 CD 不共线,即线段 AB 与 CD 不共线. [点评] 若只由A→B=(2,4),C→D=(6,12),得A→B=13C→D,
平面向量的数量积
通过向量的数量积的定义和由定义推出的性质可以计算向 量 的长度(模)、平面内两点间的距离、两个向量的夹角、 判 断 相应的两条直线是否垂直等.
在平面直角坐标系 xOy 中,已知点 A(-1,-2), B(2,3),C(-2,-1). (1)求以线段 AB、AC 为邻边的平行四边形的两条对角线的[点评] 通过建立直角坐标系,可以将平面内任一向量用一 个 有序实数对来表示;反过来,任一有序实数对就表示一个 向 量.这就是说,一个平面向量就是一个有序实数对.这样,就 给出了向量的另一种表示——坐标表示法,向量的加法、减 法及实数与向量的积都可用坐标来进行运算,使得向量运算 完全代数化,将数与形紧密地结合起来,这样许多几何问题 的解决就可以转化为我们熟知的数量运算.
从而 5t=-11,所以 t=-151.
[点评] 数量积的运算是平面向量的核心内容,利用数量积 可以解决以下几个大问题:平行问题、垂直问题、求模问 题、求夹角问题以及求向量及进行数量积运算等.
向量的共线问题
证明向量平行(共线)问题常用的结论有:(1)向量 a、b(a≠0) 共线⇔存在惟一实数 λ,使 b=λa;(2)向量 a=(x1,y1),b =(x2,y2)共线⇔x1y2-x2y1=0;(3)向量 a 与 b 共线⇔|a·b| =|a||b|;(4)向量 a 与 b 共线⇔存在不全为零的实数 λ1,λ2, 使 λ1a+λ2b=0.判断两向量所在的基线共线时,除满足定理 的要求外,还应说明此两基线有公共点.
(2)设实数 t 满足(A→B-tO→C)·O→C=0,求 t 的值.
[分析] 对角线的长即为向量的模,利用模的计算公式求解.
[解] (1)由题意知A→B=(3,5),A→C=(-1,1), 则A→B+A→C=(2,6),A→B-A→C=(4,4). 所以|A→B+A→C|=2 10,|A→B-A→C|=4 2. 故所求的两条对角线的长分别为 2 10,4 2. (2)由题设知O→C=(-2,-1),A→B-tO→C=(3+2t,5+t),由 (A→B-tO→C)·O→C=0,得(3+2t,5+t)·(-2,-1)=0, 即(-2)(3+2t)+(-1)(5+t)=0.
向量的坐标表示实际上就是向量的代数表示.引入向量的 坐 标表示后,向量的运算完全转化为代数运算,达到了数与 形 的统一,通过向量的坐标运算主要解决求向量的坐标、向 量 的模、判断共线、平行等问题.
已知A、B、C、D四点的坐标分别是A(1,0)、 B(4,3)、C(2,4)、D(m,n),当m,n满足什么条件 时, 四 边形ABCD分别是平行四边形、菱形、矩形、正方形、 梯 形 (A、B、C、D按逆时针方向排列)? [分析] 将平行四边形、菱形等的判断条件用向量的关 系 式 表示出来求解.
[解] 由条件知,A→B=(3,3),B→C=(-2,1),A→D=(m-1, n),D→C=(2-m,4-n), 如右图所示. (1)若四边形 ABCD 为 平行四边形,则A→B=D→C, 所以(3,3)=(2-m,4-n),即 3=2-m 且 3=4-n. 解得 m=-1,n=1. 所以当 m=-1,n=1 时,四边形 ABCD 为平行四边形.
(2)当 m=-1,n=1 时,A→B=(3,3),A→D=(-2,1),
则A→B=3 2,|A→D|= 5,|A→B|≠|A→D|. 因此,使四边形 ABCD 为菱形的 m,n 不存在. (3)当 m=-1,n=1 时,A→B·A→D=(3,3)·(-2,1)=-3≠0, 即 AB,AD 不垂直,因此使四边形 ABCD 为矩形的 m, n 不存在.
已知 A(-1,1),B(1,5),C(-2,-5),D(4,7), 试判断两线段 AB 与 CD 是否共线? [分析] 本题主要考查向量共线定理,要判断 AB 与 CD 是否 共线.首先看是否满足A→B=λC→D,再说明线段 AB 与 CD 是否 有公共点.
[解] ∵A→B=(2,4),A→C=(-1,-6), ∴-1×4-(-6)×2=-4+12=8≠0,
第2章 平面向量
平面向量的线性运算
向量的加法、减法和数乘的综合运算,通常叫做向量的线性 运算,主要是运用它们的运算法则、运算律,解决三点共 线、两线段平行、线段相等等问题,而理解相关概念,用基 底表示向量是基础.
如图,在平行四边形 ABCD 中,M、N 分别为 DC, BC 的中点,已知A→M=c,A→N=d,试用 c,d 表示A→B和A→D.
有
b+21a=c. ②
①×2-②,得 a=23(2d-c).
②×2-①,得 b=23(2c-d). 故A→B=43d-23c,A→D=43c-23d. [点评] 该类题常以解答题出现,主要考查用基底表示向 量,选择一组基底,结合三角形法则或平行四边形法则 可用基底向量表示同一平面内任一向量.
向量的坐标运算
(4)由(2)(3)知,使四边形 ABCD 为正方形的 m,n 不存在.
(5)若四边形 ABCD 为梯形,则D→C=λA→B或A→D=λB→C,其 中 λ 为实数,且 λ>0,λ≠1,所以24- -mn==33λλ,,(λ>0 且 λ≠1) 或mn=-λ1,=-2λ,(λ>0 且 λ≠1). 整理得 m,n 的取值条件为 n=m+2(m<2 且 m≠-1)或 n