1、第五单元 平面向量与复数 第一节 平面向量的概念及其线性运算基础梳理1.向量的有关概念及其表示法 名称 定义 表示法 向量 既有 又有 的量;向量的大小叫做向量 的 (或),向量_模_ 零向量 长度为 的向量;其方向是任意的 记作 ,单位向量 长度等于 个单位长度的向量 常用 表示 大小方向长度模00aa1e平行向量方向或的非零向量a与b共线可记为共线向量向量又叫做共线向量0与任一向量,相等向量长度且方向_的向量a与b相等记作相反向量长度且方向_的向量(1)a的相反向量记作,a+0=0+a=aa+(-a)=(-a)+a=0(2)0的相反向量为_0相同相反平行相等相同abab共线相反相等a2.向
2、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法则 ,.(1)交换律:a+b=.(2)结合律:(a+b)+c=_减法 求两个向量差的运算 .a-b=.三角形平行四边形baa(bc)三角形a(b)数乘 求实数与向量a的积的运算(1)|a|=.(2)当0时,a与a的方向;当0时,a与a的方向;当a=0时,a=0;当=0时,a=.(a)=;(+)a=;(a+b)=.3.向量共线定理 非零向量a与向量b共线的充要条件:存在唯一一个实数,使 .ab|a|相同相反0()aaaba(a0)基础达标1.(必修4P57习题3改编)如图,O为正方形ABCD对角线的交点,四边形OA
3、ED,OCFB都是正方形,在图中所示的向量中,与向量AE相等的向量是,与向量BF共线的向量是,与向量CF的模相等的向量是.解析:由向量的相关定义结合正方形的性质可知BOAOCODEBFBOCOAODOAEDE 2.(必修4P66习题6改编)已知向量a,b,且5(x+a)+3(x-b)=0,则x=.5388ab解析:原式可变形为5x5a3x3b0,8x=-5a+3b,x=5388ab3.一辆汽车向西行驶了10千米,然后改变方向向南行驶了10千米,则该汽车两次位移的和为.西南方向10 千米 2解析:如图所示,所以,方向为西南方向ACABBC10 2AC 4.(2011如东中学考试)已知ABC,若点
4、M满足AB+AC-3AM=0,则MA+MB+MC=.0 解析:由已知得3ABACAM3()30MAMBMCMAMAMBMAMCMAABACMAAM5.已知e1,e2是不共线向量,a=ke1+e2,b=e1+ke2,若ab,则k=.解析:ab,由向量共线等价条件得:ab(R),即ke1e2(e1ke2),(k)e1(1k)e20,又e1,e2不共线,由平面向量基本定理得k1.1经典例题题型一平面向量的有关概念【例1】给出下列五个命题:两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同;若|a|=|b|,则a=b;ABCD中,一定有AB=DC;若m=n,n=p,则m=p;若ab,bc,则ac.其中正确的序号
5、是.分析在正确理解有关概念的基础上,注意特殊的情况,是解决本题的关键解:若两个向量起点相同,终点相同,则两向量相等,但两个向量相等,不一定有相同的起点和终点,所以不正确;|a|b|,但a,b方向不确定,所以a,b不一定相等,故不正确;零向量与任一非零向量都平行,当b0时,a与c不一定平行,故不正确正确【例2】如图,D、E、F分别为ABC的三边BC、AC、AB的中点.求证:AD+BE+CF=0.题型二平面向量的线性运算分析:在三角形中其他向量最好向三条边上的向量靠拢,即用,来分别表示待求的向量,AB BC AC,22,22()0,ADACCD ADABBDADACABCDBDBEBABCCFCA
6、CBADBECFACABBABCCACBAD同理所以故0BECF解析:变式2-1(2011南京师大附中期中考试)在如图所示的平面图形中,已知OA=a,OB=b,点A、B分别是线段CE、ED的中点.试用a,b表示CD.连结AB,则AB为CDE的中位线ba,2(ba)ABCD2AB解析:【例3】设两非零向量a和b不共线,如果AB=a+b,CD=3(a-b),BC=2a+8b.求证:A、B、D三点共线.题型三向量的共线问题分析:用向量法证明A、B、D三点共线,可以利用向量共线定理,得到(或等),说明直线BD和AB平行或重合;因为有公共点B,所以只能重合,从而由向量共线推出三点共线BDABADABBD
7、AB解:2a8b,3(ab),2a8b3(ab)5(ab),.由向量共线定理得,又直线AB和BD有公共点B,所以A、B、D三点共线BCCDBD=BC+CDBD5ABBD AB变式3-1设两个非零向量e1,e2不共线,已知AB=2e1+ke2,CB=e1+3e2,CD=2e1-e2.若A、B、D三点共线,试求k的值.解析:2e1e2(e13e2)e14e2.若A、B、D三点共线,则,从而存在唯一实数,使,即2e1ke2(e14e2),整理得(2)e1(k4)e2,e1、e2不共线,解得A、B、D三点共线时,k8.BD=CDCBAB BDABBD2040k 28k 链接高考(2010湖北)已知ABC和点M满足,若存在实数m使得成立,则m.知识准备:1.要知道点M满足,说明点M为ABC的重心;2.要知道三角形重心的性质,即重心为中线的一个三等分点;3.要知道三角形中线所在向量的性质:若AD为边BC上的中线,则.MA+MB+MC=0AB+AC=mAMMA+MB+MC=0AB+AC=2AD由知,点M为ABC的重心,设点D为底边BC的中点,则所以,故m=3.MA+MB+MC=02211AMAD=AB+ACAB+AC3323()=()AB+AC3AM解