1、5.1平面向量的概念及线性运算1向量的有关概念(1)向量: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)零向量:长度为0的向量,记作0.(3)单位向量:长度等于1个单位长度的向量(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量,又叫共线向量,规定:0与任一向量平行(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量2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交换律:abba;结合律:(ab)ca(bc)减法求a与b的相反向量b的和的运算aba(b)数乘求实数与向量a的积的运算|a|a|,当0时,a与a的方向相同;当0时,a与a同方向
2、;当|b|答案A解析方法一利用向量加法的平行四边形法则在ABCD中,设a,b,由|ab|ab|知,|,从而四边形ABCD为矩形,即ABAD,故ab.故选A.方法二|ab|ab|,|ab|2|ab|2.a2b22aba2b22ab.ab0.ab.故选A.命题点2向量的线性运算例2(2018全国)在ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则等于()A. B.C. D.答案A解析作出示意图如图所示()().故选A.命题点3根据向量线性运算求参数例3(2019江西省名校联考)在ABC中,2,则等于()A B. C D.答案A解析因为,2,所以,所以,所以,因为,所以,所以.故选A.思维升华平面
3、向量线性运算问题的常见类型及解题策略(1)向量加法或减法的几何意义向量加法和减法均适合三角形法则(2)求已知向量的和或差共起点的向量求和用平行四边形法则;求差用三角形法则;求首尾相连向量的和用三角形法则(3)求参数问题可以通过研究向量间的关系,通过向量的运算将向量表示出来,进行比较,求参数的值跟踪训练1(1)(2020河北省衡水中学模拟)如图,在等腰梯形ABCD中,DCAB,BCCDDA,DEAC于点E,则等于()A. B.C. D.答案A解析因为DCAB,BCCDDA,DEAC,所以E是AC的中点,可得(),故选A.(2)在平行四边形ABCD中,E,F分别为边BC,CD的中点,若xy(x,y
4、R),则xy_.答案2解析由题意得,因为xy,所以,所以解得所以xy2. 共线定理的应用例4已知O,A,B是不共线的三点,且mn(m,nR)(1)若mn1,求证:A,P,B三点共线;(2)若A,P,B三点共线,求证:mn1.证明(1)若mn1,则m(1m)m(),m(),即m,与共线又与有公共点B,则A,P,B三点共线(2)若A,P,B三点共线,则存在实数,使,()又mn.故有m(n1),即(m)(n1)0.O,A,B不共线,不共线,mn1.思维升华利用共线向量定理解题的策略(1)abab(b0)是判断两个向量共线的主要依据注意待定系数法和方程思想的运用(2)证明三点共线问题,可用向量共线来解
5、决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线,即A,B,C三点共线,共线(3)若a与b不共线且ab,则0.(4)(,为实数),若A,B,C三点共线,则1.跟踪训练2(1)设两个非零向量a与b不共线若kab与akb共线,则k_.答案1解析kab与akb共线,存在实数,使kab(akb),即(k)a(k1)b.又a,b是两个不共线的非零向量,kk10.消去,得k210,k1.(2)如图所示,在ABC中,点O是BC的中点,过点O的直线分别交AB,AC所在直线于不同的两点M,N,若m,n,则mn的值为()A1 B2 C3 D4答案B解析方法一连结AO,则(),因为M,O,N三点共线,所以1,所以mn2.方法二连结AO(图略)由于O为BC的中点,故(),(),同理,.由于向量,共线,故存在实数使得,即.由于,不共线,故得且,消掉,得(m2)(n2)mn,化简即得mn2.