1、平面向量、复数第五章第一节平面向量的概念及线性运算高考概览1.平面向量的实际背景及基本概念(1)了解向量的实际背景;(2)理解平面向量的概念,理解两个向量相等的含义;(3)理解向量的几何表示2向量的线性运算(1)掌握向量加法、减法的运算,并理解其几何意义;(2)掌握向量数乘的运算及其意义,理解两个向量共线的含义;(3)了解向量线性运算的性质及其几何意义.吃透教材 夯双基 填一填 记一记 厚积薄发知识梳理1向量的有关概念(1)向量:既有又有的量叫做向量,向量的大小叫做向量的(或模)(2)零向量:的向量叫做零向量,其方向是的(3)单位向量:长度等于的向量大小方向长度长度为 0任意1 个单位(4)平
2、行向量:方向或的向量平行向量又叫,任一组平行向量都可以移到同一条直线上规定:0 与任一向量(5)相等向量:长度且方向的向量(6)相反向量:长度且方向的向量相同相反非零共线向量平行相等相同相等相反2向量的线性运算 3.两个向量共线定理向量 b 与 a(a0)共线的充要条件是.有且只有一个实数,使得 ba温馨提示 一个易错点:零向量的性质零向量的方向不确定,所以在处理平行问题时,一般规定零向量与任何一个向量平行在讨论两个向量共线时,考生容易忽视零向量如:下列叙述错误的是(填序号)若 ab,bc,则 ac;|a|b|ab|a 与 b 方向相同;向量 b 与向量 a 共线的充要条件是有且只有一个实数,
3、使得 ba;若 ab,则 ab.提示:对于,当 b0 时,a 不一定与 c 平行对于,当 a,b 之一为零向量时结论不成立对于,当 a0 且 b0 时,有无数个值;当 a0 但 b0 时,不存在对于,当 0 时,不管 a 与 b 的大小与方向如何,都有 ab,此时不一定有 ab.小题速练1下列结论正确的是()A若向量 a,b 共线,则向量 a,b 的方向相同BABC 中,D 是 BC 中点,则AD 12(ACAB)C向量AB与向量CD 是共线向量,则 A,B,C,D 四点在一条直线上D若 ab,则R 使 ba答案 B2若 A、B、C、D 是平面内任意四点,给出下列式子:ABCD BCDA;AC
4、BD BCAD;ACBD DC AB.其中正确的有()A0 个B1 个C2 个D3 个解析 式的等价式是ABBC DA CD,左边AB CB,右边DA DC,不一定相等;式的等价式是ACBCADBD,ACCBAD DB AB成立;式的等价式是ACDC ABBD,AD AD 成立答案 C3在ABC 中,ABc,ACb.若点 D 满足BD 2DC,则AD()A.23b13cB.53c23bC.23b13cD.13b23c解析 如图所示,可知AD AB23(AC AB)c23(bc)23b13c.答案 A4四边形 ABCD 中,12DC AB,且|AD|BC|,则这个四边形的形状是()A矩形B平行四
5、边形C等腰梯形D以上都不对解析 由AB12DC 得,ABDC,且|AB|12|DC|,四边形ABCD 为梯形又|AD|BC|,四边形 ABCD 为等腰梯形答案 C5若 a,b 是两个不共线的非零向量,a 与 b 的起点相同,已知 a,tb,13(ab)三个向量的终点在同一条直线上,则 t_.解析 设OA a,OB tb,OC 13(ab),则AC OC OA23a13b,ABOB OA tba.要使 A,B,C 三点共线,只需AC AB,即23a13btba 即可,又 a,b 是两个不共线的非零向量,23,13t,解得23,t12,当三个向量的终点在同一条直线上时,t12.答案 12考点突破
6、提能力 研一研 练一练 考点通关考点一 平面向量的概念基础考点 给出下列命题:若|a|b|,则 ab;若 A,B,C,D 是不共线的四点,则ABDC 是四边形 ABCD 为平行四边形的充要条件;若 ab,bc,则 ac;ab 的充要条件是|a|b|且 ab.其中正确命题的序号是()ABCD解析 不正确两个向量的长度相等,但它们的方向不一定相同正确ABDC,|AB|DC|且ABDC.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ABDC 且|AB|DC|,因此,ABDC.正确ab,a,b 的长度相等且方向相同,又 bc,b,c 的长
7、度相等且方向相同,a,c 的长度相等且方向相同,故 ac.不正确当 ab 且方向相反时,即使|a|b|,也不能得到ab,故|a|b|且 ab 不是 ab 的充要条件,而是必要不充分条件综上所述,正确命题的序号是.故选 A.答案 A向量概念的注意点(1)相等向量具有传递性,非零向量的平行也具有传递性(2)共线向量即为平行向量,它们均与起点无关(3)向量可以平移,平移后的向量与原向量是相等向量解题时,不要把它与函数图象移动混为一谈(4)非零向量 a 与 a|a|的关系是:a|a|是 a 方向上的单位向量跟踪演练 给出下列命题:两个具有公共终点的向量,一定是共线向量;两个向量不能比较大小,但它们的模
8、能比较大小;a0(为实数),则 必为零;,为实数,若 ab,则 a 与 b 共线其中错误的命题的个数为()A1B2 C3D4解析 错误,两向量共线要看其方向而不是起点或终点正确,因为向量既有大小,又有方向,故它们不能比较大小,但它们的模均为实数,故可以比较大小错误,当 a0时,不论 为何值,a0.错误,当 0 时,ab0,此时,a 与 b 可以是任意向量故选 C.答案 C考点二 平面向量的线性运算常考点 (1)(2018贵州模拟)设 D 为ABC 所在平面内一点,BC3CD,则()A.AD 13AB43ACB.AD 13AB43ACC.AD 43AB13ACD.AD 43AB13AC(2)(2
9、017河北保定期中)如图,正方形 ABCD 中,M 是 BC 的中点,若ACAM BD,则()A.43B.53C.158D2思路引导 写出ab向量的坐标 由坐标运算得关于方程 解方程得值解析(1)由题意得AD ACCD AC13BCAC13AC 13AB13AB43AC,故选 A.(2)ACABAD,AM ABBM AB12AD,BD AD AB.ACAM BD AB12AD(AD AB)()AB2 AD,1,21,解得 43,13.53.故选 B.答案(1)A(2)B向量的线性运算的解题规律(1)进行向量运算时,要尽可能转化到平行四边形或三角形中,选用从同一顶点出发的基本向量或首尾相接的向量
10、,运用向量加、减法运算及数乘运算来求解向量加法的三角形法则要素是“首尾相接,指向终点”;向量减法的三角形法则要素是“起点重合,指向被减(向量)”;平行四边形法则的要素是“起点重合”(2)善于利用三角形中位线、相似三角形对应边成比例等平面几何的性质,把未知向量转化为与已知向量有直接关系的向量来求解(3)PAPBPC0P 为ABC 的重心;(4)AD 12(ABAC)D 是ABC 中 BC 边的中点跟踪演练1在ABCD 中,ABa,AD b,AN 3NC,M 为 BC 的中点,则MN()A14a14bB12a12bCa12bD34a34b解析 由AN3NC 得 4AN3AC3(ab),又AM a1
11、2b,所以MN ANAM 34(ab)a12b 14a14b.答案 A2(2017云南曲靖联考)在ABC 中,点 D,E 分别在边 BC,AC 上,且BD 2DC,CE3EA,若ABa,ACb,则DE()A.13a 512bB.13a1312bC13a 512bD13a1312b解析 DE DC CE13BC34CA13(ACAB)34AC13AB 512AC13a 512b,故选 C.答案 C考点三 共线向量定理及应用常考点 设两个非零向量 a 与 b 不共线(1)若ABab,BC2a8b,CD 3(ab)求证:A,B,D 三点共线;(2)试确定实数 k,使 kab 和 akb 共线思路引导
12、(1)证明BD AB.(2)利用 kab(akb)求 k.解(1)证明:ABab,BC2a8b,CD 3(ab)BD BCCD 2a8b3(ab)5(ab)5AB.AB,BD 共线,又它们有公共点,A,B,D 三点共线(2)kab 与 akb 共线,存在实数,使 kab(akb),即(k)a(k1)b.又 a,b 是两不共线的非零向量,kk10.k210,k1.(1)向量 b 与非零向量 a 共线的充要条件是存在唯一实数,使 ba.要注意通常只有非零向量才能表示与之共线的其他向量,要注意待定系数法和方程思想的运用(2)证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系
13、,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线跟踪演练1已知向量ABa3b,BC 5a3b,CD 3a3b,则()AA,B,C 三点共线BA,B,D 三点共线CA,C,D 三点共线DB,C,D 三点共线解析 BD BCCD 2a6b2AB,BD 与AB共线,由于BD 与AB有公共点 B,因此 A,B,D 三点共线,故选 B.答案 B2已知向量 a,b,c 中任意两个都不共线,并且 ab 与 c共线,bc 与 a 共线,那么 abc 等于()AaBbCcD0解析 ab 与 c 共线,abc(0)(*)又 bc 与 a 共线,bca(0)cab 代入(*)得ab(ab)ab11 1.由(*)得 ab
14、cabc0.答案 D 设OA,OB 不共线,求证:点 P,A,B 共线的充要条件是:OP OA OB 且 1,R.思路引导 从充分性和必要性两方面论证证明“充分性”:由OP OA OB,且 1得OP OA(1)OBOB(OA OB)OP OB BA即:BPBA,P、A、B 三点共线“必要性”:由 P、A、B 三点共线,有BPBA,OP OB(OA OB)整理得OP OA(1)OB,令 1,则OP OA OB,OA、OB 不共线,P、A、B 三点共线本例给出了三点共线问题的一个模型,此例的结论也经常用来解选择、填空题跟踪演练1在ABC 中,AD 2DB,CD 13CACB,则 _.解析 利用例
15、4 的结论,A、D、B 共线,131,23.答案 232.如图所示,在ABC 中,AN 13AC,P 是 BN 上的一点,若APmAB 211AC,则实数 m 的值为_解析 AN13ACAPmAB 211ACmAB 611ANB、P、N 三点共线,m 6111.m 511.答案 5113(2017西安高级中学三模)在ABC 中,AE2EB,AF3FC,连接 BF,CE,且 BFCEM,AM xAEyAF,则 xy等于()A 112B.112C16D.16解析 因为AE2EB,所以AE23AB,所以AM xAEyAF23xAByAF.由 B,M,F 三点共线得23xy1.因为AF3FC,所以AF34AC,所以AM xAEyAFxAE34yAC.由 C,M,E 三点共线得 x34y1.联立解得x12,y23,所以 xy122316,故选 C.答案 C