1、平面向量1向量的概念与向量的模【向量概念】既有大小又有方向的量叫做向量(如物理中的矢量:速度、加速度、力),只有大小没有方向的量叫做数量(物理中的标量:身高、体重、年龄)在数学中我们把向量的大小叫做向量的模,这是一个标量【向量的几何表示】用有向线段表示向量,有向线段的长度表示有向向量的大小,用箭头所指的方向表示向量的方向即用表示有向线段的起点、终点的字母表示,例如、,字母表示,用小写字母、,表示有向向量的长度为模,表示为|、|,单位向量表示长度为一个单位的向量;长度为0的向量为零向量【向量的模】的大小,也就是的长度(或称模),记作|【零向量】长度为零的向量叫做零向量,记作,零向量的长度为0,方
2、向不确定【单位向量】长度为一个单位长度的向量叫做单位向量(与共线的单位向量是)【相等向量】长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量,相等向量有传递性2平行向量(共线)【知识点的知识】1、平行向量: 方向相同或相反的非零向量如果,是非零向量且方向相同或相反(向量所在的直线平行或重合),则可即位,任一组平行向量都可移动到同一条直线上,因此平行向量又叫共线向量,任一向量都与它自身是平行向量,并且规定,零向量与任一向量平行2、共线向量: 如果几个向量用同一个起点的有向线段表示后,这些有向线段在同一条直线上,这样的一组向量称为共线向量零向量与任一向量共线说明:(1)向量有两个要素:大小和方向(2)向量与向
3、量共线的充要条件是:向量a与向量b的方向相同或相反,或者有一个是零向量 共线向量又叫平行向量,指的是方向相同或方向相反的向量【定理】 假设向量(1,2),向量(2,4),则2,那么向量与向量平行,且有14220,即当向量(x1,y1)与向量(x2,y2)平行时,有x1y2x2y10,这也是两向量平行的充要条件【例题解析】例:设与是两个不共线的向量,且向量与共线,则0.5解;向量与共线,存在常数k,使得k()2k1k 解得,0.5 故答案为0.5根据向量共线的充要条件,若向量与共线,就能得到含的等式,解出即可3向量的加法【知识点的知识】向量的加法运算求几个向量和的运算叫向量的加法运算,其运算法则
4、有二:(1)三角形法则:设与不共线,在平面上任取一点A(如图1),依次作a,b,则向量 叫做与的和,记作,即+特征:首尾相接的几个有向线段相加,其和向量等于从首向量的起点指向末向量的终点(2)平行四边形法则:如图2所示,ABCD为平行四边形,由于,根据三角形法则得+,这说明,在平行四边形ABCD中,所表示的向量就是与的和特征:有共同起点的两个向量相加,其和向量等于以这两个向量为邻边的平行四边形的对角线(首尾相接,结果为首尾)(3)向量的加法性质+;+();+;(+)+(+)4向量的三角形法则【知识点的知识】三角形法则:设与不共线,在平面上任取一点A(如图1),依次作a,b,则向量 叫做与的和,
5、记作,即+特征:首尾相接的几个有向线段相加,其和向量等于从首向量的起点指向末向量的终点5向量加减混合运算【知识点的知识】1、向量的加法运算求几个向量和的运算叫向量的加法运算,其运算法则有二:(1)三角形法则:设与不共线,在平面上任取一点A(如图1),依次作a,b,则向量 叫做与的和,记作,即+特征:首尾相接的几个有向线段相加,其和向量等于从首向量的起点指向末向量的终点(2)平行四边形法则:如图2所示,ABCD为平行四边形,由于,根据三角形法则得+,这说明,在平行四边形ABCD中,所表示的向量就是与的和特征:有共同起点的两个向量相加,其和向量等于以这两个向量为邻边的平行四边形的对角线(首尾相接,
6、结果为首尾)(3)向量的加法性质+;+();+;(+)+(+)2、向量的减法运算求两个向量差的运算叫向量的减法运算法则:以将向量a与向量b的负向量的和定义为与的差,即+()设,则即即特征;有共同起点的两个向量、,其差仍然是一个向量,叫做与的差向量,其起点是减向量的终点,终点是被减向量的终点(减终指向被减终)6两向量的和或差的模的最值【知识点的知识】 向量的虽然有大小和方向,但也还是可以进行加减就像速度是可以加减的一样,向量相加减之后还是向量当两个向量相加时,有|+|+|,当且仅当与方向相同时取得到等号;也有|+|,当且仅当与方向相反时取得到等号 另外还有|+|,当且仅当与方向相反时取得到等号;
7、|,当且仅当与方向相同时取得到等号【例题解析】例:定义*|sin,是向量和的夹角,|,|是两向量的模,若点A(3,2),B(2,3),O为坐标原点,则*()解:A(3,2),B(2,3),32+230,sin1*13点评:这个题拿来当例题主要是这个题很新颖,很适合高考求变的胃口其实这个题求的就是他们的最大值,只是多了一个确认的步奏【考点点评】 向量和差的模的极值也是一个比较重要的知识点,大家要引起重视,特别是新大纲还增加了向量的知识点,体现了对向量这一块的重视,那么就更加要熟悉这一部分的考点7向量数乘和线性运算【知识点的知识】(1)实数与向量的积是一个向量,记作,它的大小为|,其方向与的正负有
8、关若|0,当0时,的方向与的方向相同,当0时,的方向与的方向相反当0时,与平行对于非零向量a、b,当0时,有 (2)向量数乘运算的法则1;(1);()()();(+)+;(+)+一般地,+叫做,的一个线性组合(其中,、均为系数)如果+,则称可以用,线性表示8平面向量的基本定理【知识点的知识】1、平面向量基本定理内容: 如果e1、e2是同一平面内两个不共线的向量,那么对这一平面内任一,有且仅有一对实数1、2,使2、基底:不共线的e1、e2叫做平面内表示所有向量的一组基底3、说明:(1)基底向量肯定是非零向量,且基底并不唯一,只要不共线就行(2)由定理可将任一向量按基底方向分解且分解形成唯一9平面
9、向量的坐标运算【知识点的知识】 平面向量除了可以用有向线段表示外,还可以用坐标表示,一般表示为(x,y),意思为以原点为起点,以(x,y)为终点的向量,它的模为d若(m,n),则+(x+m,y+n),则(xm,yn);(xm,ny),(x,y)【典型例题分析】例:已知平面向量满足:,且,则向量的坐标为(4,2)或(4,2)解:根据题意,设(x,y),若,有0,则x+2y0,若,x2+y220,联立,可得,解可得或,则(4,2)或(4,2);故答案为(4,2)或(4,2) 这个题就是考察了向量的坐标运算,具体的可以先设(x,y),根据题意,由,可得x+2y0,由,可得x2+y220,联立两式,解
10、可得x、y的值,即可得的坐标这也是常用的一种方法【考点点评】 这是一个很重要的考点,也是一个比较容易的考点,大家在学习的时候关键是掌握公式的应用,常用的解法一般就是上面例题中的先设未知数,再求未知数10平面向量共线(平行)的坐标表示【知识点的知识】平面向量共线(平行)的坐标表示:设(x1,y1),(x2,y2),则()x1y2x2y1011平面向量数量积的含义与物理意义【知识点的知识】1、向量的夹角概念: 对于两个非零向量,如果以O为起点,作,那么射线OA,OB的夹角叫做向量与向量的夹角,其中02、向量的数量积概念及其运算:(1)定义:如果两个非零向量,的夹角为,那么我们把|cos叫做与的数量
11、积,记做即:|cos规定:零向量与任意向量的数量积为0,即:0注意: 表示数量而不表示向量,符号由cos决定; 符号“”在数量积运算中既不能省略也不能用“”代替;在运用数量积公式解题时,一定要注意向量夹角的取值范围是:0(2)投影:在上的投影是一个数量|cos,它可以为正,可以为负,也可以为0(3)坐标计算公式:若(x1,y1),(x2,y2),则x1x2+y1y2,3、向量的夹角公式:4、向量的模长:5、平面向量数量积的几何意义:与的数量积等于的长度|与在的方向上的投影|cos的积12平面向量数量积的性质及其运算【知识点的知识】1、平面向量数量积的重要性质:设,都是非零向量,是与方向相同的单
12、位向量,与和夹角为,则:(1)|cos;(2)0;(判定两向量垂直的充要条件)(3)当,方向相同时,|;当,方向相反时,|;特别地:|2或|(用于计算向量的模)(4)cos(用于计算向量的夹角,以及判断三角形的形状)(5)|2、平面向量数量积的运算律(1)交换律:;(2)数乘向量的结合律:()()();(3)分配律:()()【平面向量数量积的运算】平面向量数量积运算的一般定理为()222+2()(+)22()(),从这里可以看出它的运算法则和数的运算法则有些是相同的,有些不一样【例题解析】例:由代数式的乘法法则类比推导向量的数量积的运算法则:“mnnm”类比得到“”“(m+n)tmt+nt”类
13、比得到“()”;“t0,mtntmn”类比得到“”;“|mn|m|n|”类比得到“|”;“(mn)tm(nt)”类比得到“()”;“”类比得到以上的式子中,类比得到的结论正确的是解:向量的数量积满足交换律,“mnnm”类比得到“”,即正确;向量的数量积满足分配律,“(m+n)tmt+nt”类比得到“()”,即正确;向量的数量积不满足消元律,“t0,mtntmn”不能类比得到“”,即错误;|,“|mn|m|n|”不能类比得到“|”;即错误;向量的数量积不满足结合律,“(mn)tm(nt)”不能类比得到“()”,即错误;向量的数量积不满足消元律,”不能类比得到,即错误故答案为:向量的数量积满足交换
14、律,由“mnnm”类比得到“”;向量的数量积满足分配律,故“(m+n)tmt+nt”类比得到“()”;向量的数量积不满足消元律,故“t0,mtntmn”不能类比得到“”;|,故“|mn|m|n|”不能类比得到“|”;向量的数量积不满足结合律,故“(mn)tm(nt)”不能类比得到“()”;向量的数量积不满足消元律,故”不能类比得到【考点分析】本知识点应该所有考生都要掌握,这个知识点和三角函数联系比较多,也是一个常考点,题目相对来说也不难,所以是拿分的考点,希望大家都掌握13平面向量数量积的坐标表示、模、夹角【知识点的知识】1、向量的夹角概念: 对于两个非零向量,如果以O为起点,作,那么射线OA
15、,OB的夹角叫做向量与向量的夹角,其中02、向量的数量积概念及其运算:(1)定义:如果两个非零向量,的夹角为,那么我们把|cos叫做与的数量积,记做即:|cos规定:零向量与任意向量的数量积为0,即:0注意: 表示数量而不表示向量,符号由cos决定; 符号“”在数量积运算中既不能省略也不能用“”代替;在运用数量积公式解题时,一定要注意向量夹角的取值范围是:0(2)投影:在上的投影是一个数量|cos,它可以为正,可以为负,也可以为0(3)坐标计算公式:若(x1,y1),(x2,y2),则x1x2+y1y2,3、向量的夹角公式:4、向量的模长:5、平面向量数量积的几何意义:与的数量积等于的长度|与
16、在的方向上的投影|cos的积14数量积表示两个向量的夹角【知识点的知识】 我们知道向量是有方向的,也知道向量是可以平行的或者共线的,那么,当两条向量与不平行时,那么它们就会有一个夹角,并且还有这样的公式:cos通过这公式,我们就可以求出两向量之间的夹角了【典型例题分析】例:复数z+i与它的共轭复数对应的两个向量的夹角为60解:cos60+isin60复数z+i与它的共轭复数对应的两个向量的夹角为60故答案为:60点评:这是个向量与复数相结合的题,本题其实可以换成是用向量(,1)与向量(,1)的夹角【考点点评】 这是向量里面非常重要的一个公式,也是一个常考点,出题方式一般喜欢与其他的考点结合起来
17、,比方说复数、三角函数等,希望大家认真掌握15数量积判断两个平面向量的垂直关系【概念】 向量是有方向的,那么在一个空间内,不同的向量可能是平行,也可能是重合,也有可能是相交当两条向量的方向互相垂直的时候,我们就说这两条向量垂直假如(1,0,1),(2,0,2),那么与垂直,有12+1(2)0,即互相垂直的向量它们的乘积为0【例题解析】例:与向量,垂直的向量可能为()A:(3,4)B:(4,3)C:(4,3)D:(4,3)解:对于A:,(3,4)5,A不成立;对于B:,(4,3),B不成立;对于C:,(4,3),C成立;对于D:,(4,3),D不成立;故选:C点评:分别求出向量,和A,B,C,D四个备选向量的乘积,如果乘积等于0,则这两个向量垂直,否则不垂直【考点分析】 向量垂直是比较喜欢考的一个点,主要性质就是垂直的向量积为0,希望大家熟记这个关系并灵活运用