-平面向量复习基本知识点及经典结论总结
平面向量
??①向量????②零向量???③单位向量?一、向量的基本概念内容???④相等向量??⑤相反向量?????⑥平行向量??①几何表示法??二、向量的表示表示方法?②符号表示法???③坐标表示法????①共线定理????②共线定理应用???③不共线定理应用向量????④实数与向量的积??⑤平面向量的数量积???三、平面向量的基本定理???⑥向量的运算??⑦向量的运算律????⑧向量平行(共线)的充要条件??⑨向量垂直的充要条件?? ???⑩平移公式???①在几何中的应用???四、平面向量的基本应用?②在解析中的应用???③在解斜三角形的应用????④在物理中的应用?
学习方法:①理论意义、实际意义;
②基本概念,知识网络,思想方法,基本技巧;
③五步学习法:讲清内容,整理内容,课后练习,讲解练习,总结练习;
④基本考点:a、向量的运算及其几何意义; b、向量的线性运算; c、共线问题;
e、基本定理应用及其向量分解; d、坐标表示及其运算; f、平行问题的坐标表示; g、数量积的运算; h、夹角问题; i、模长及垂直条件; j、在平面几何中应用; k、在解析几何中的应用;l、在解三角形中的应用; m、在物理中的应用;
一、向量有关概念:
①向量的概念:既有大小又有方向的量,注意向量和数量的区别。向量常用有向线段来表示,向量可以平移; ②零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:0,注意零向量的方向是任意的;
作用:1、解决矛盾;2、零向量和任何非零向量平行;3、一个封闭图形首尾连接而成的向量和为零向量;
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③单位向量:长度为一个单位长度的向量叫做单位向量(与AB共线的单位向量是?AB);单位化
|AB|④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;大小和方向有关,与位置无关; ⑤相反向量:长度相等方向相反的向量叫做相反向量。a的相反向量是-a; ⑥平行向量(共线向量):
1、方向相同或相反的非零向量a、b叫做平行向量;
2、记作:a∥b零向量和任何非零向量平行;
3、两个向量平行包含两个向量共线, 但两条直线平行不包含两条直线重合; 4、平行向量无传递性!(因为有0);
5、三点A AC共线; 、B、C共线?AB、⑦相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等; a、向量的运算及其几何意义: 例1、下列命题:
①若a?b,则a?b;②两个向量相等的充要条件是它们的起点相同,终点相同; ③若AB?DC,则ABCD是平行四边形;④若ABCD是平行四边形,则AB?DC;
⑤若a?b,b?c,则a?c;⑥若a//b,b//c,则a//c;其中正确的是_______
例2、下列命题正确是:
①若a?0,则?a?0;
②若非零向量a与b方向相同或相反,则a?b与a,b之一的方向相同; ③若a?0,则a?0;
④若a?b,则a?b或a??b; ⑤若ab,则a?b; ⑥若abc,则ac;
⑦a?b?a?b?a与b方向相同;
⑧向量b与向量a共线的充要条件是有且仅有只有一个实数?,使得b??a;
⑨AB?BA?0;⑥若?a??b,则a?b;
“三角形法则”和“平行四边形法则” b、向量的线性运算:
例3、已知?ABC中,点D在BC边上,且CD?2DB,CD?rAB?sAC,则r?s的值是___
例4、已知AD,BE分别是?ABC的边BC,AC上的中线,且AD?a,BE?b,则BC可用向量a,b表示为_____ 例5、边长为1的正三角形ABC中,设BC?2BD,CA?3CE,则AD?BE??
c、共线问题:
???????????????例6、已知OA?a,OB?b,OC?c,OD?d,OE?e,设t?R,如果3a?c,2b?d,e?ta?b,那么t为何值时, C、D、E三点在一条直线上?
例7、 如图1,已知点G是?ABC的重心,过G作直线与AB,AC两边分别交于M,N两点,且AM?xAB,
??11AN?yAC,则??3。
A xy
M
N
G
B 图1 例1、④⑤
C
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例2、①
例3、解:用零向量解决矛盾
CD?rAB?sAC,CD?2DB?CD?r(AD?DB)?s(AD?DC)?(r?s)AD?rDB?sDC?(2?2s?r)DB?(r?s)AD?r?s?0,2?2s?r?0
例4、 解:
AD?a,BE?b.?BC?BE?EC?b?111124AC?b?(AD?DC)?b?(a?BC)?BC?a?b 22223311b,BE?BC?CE?a?b, 23例5、
解:设CA?a,CB?b,则a?b?1,a,b?60,由题意,得AD?AC?CD??a?121271AD?BE??a?b?a?bcosa,b??3264
CD?d?c?2b?3a,CE?e?c?(t?3)a?tb,例6、解:C、D、E三点在一条直线上的充要条件是存在实数k,
使得CE?kCD,即?t?3?a?tb?3ka?2kb,整理得?t?3?3k?a??2k?t?b; 当a,b共线,则t可为任意实数;当a,b不共线,则有?6?t?3?3k?06?t?;综上,t任意,共线,t?,不。
55?t?2k?0 例7、点G是?ABC的重心,知GA?GB?GC?O,得?AG?(AB?AG)?(AC?AG)?O,
1有AG?(AB?AC)。又M,N,G三点共线(A不在直线MN上),于是存在?,?,
3?????11?使得AG??AM??AN(且????1), 有AG??xAB??yAC=(AB?AC),得?1,
3?x??y??3?11于是得??3。
xy二、向量的表示方法:
①几何表示法:用带箭头的有向线段表示,如AB,注意起点在前,终点在后; ②符号表示法:用一个小写的英文字母来表示,如a,b,c等;
③坐标表示法:在平面内建立直角坐标系,以与x轴、y轴方向相同的两个单位向量i,j为基底,则平面内的任一向量a可表示为a?xi?yj??x,y?,称?x,y?为向量a的坐标,a=?x,y?叫做向量a的坐标表示。
如果向量的起点在原点,那么向量的坐标与向量的终点坐标相同。
d、坐标表示及其运算;
例1、若a?(1,1),b?(1,?1),c?(?1,2),则c?______
例2、如平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知两点A(3,1),B(?1,3),若点C满足OC??1OA??2OB, 其中?1,?2?R且?1??2?1,则点C的轨迹是_______ e、基本定理应用及其向量分解:
例3、给定两个长度为1的平面向量OA和OB,它们的夹角为120.
如图,点C在以O为圆心的圆弧AB上变动.
若OC?xOA?yOB,其中x,y?R,则x?y的最大值是?
例4、已知O是?ABC的外心,AB?2,AC?1,?ABC?120.若AO??1AB??2AC,则?1??2??
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1?????1?????13?2?c??a??b,a?(1,1),b?(1,?1),c?(?1,2)????c?a?b 例1、解:?22?2????????3??2例2、向量PA、 PB、 PC中三终点A、B、C共线?存在实数?、?使得PA??PB??PC且????1.直线AB
例3、
1?cos??x?y??OC?OA?xOA?OA?yOB?OA??2解:方法一、设?AOC??,则?,即?
??cos(120??)??1x?y?OC?OB?xOA?OB?yOB?OB??2??? 所以x?y?2?cos??cos?120?????cos??3sin??2sin?????2.
??6??方法二、将向量式OC?xOA?yOB两边平方,得1?OC?xOA?yOB因为?xy??2??2?x2?y2?xy?(x?y)2?3xy,
1122?x?y?,故1??x?y?,??2?x?y?2. 44 方法三、以直线OA为x轴,过O垂直于OA的直线为y轴建立平面直角坐标系,则A?1,0?,B???13?,?,C??,?? ?22?11??x??????x?y???13?23??y?,即?代入OC?xOA?yOB可得??,????x?y,, ??22?????3?y?2???3?2?2
?1?????1,????,1?,???0,1?,所以由柯西不等式,得x?y???3??12??2?2?3?2?2??2?2.
方法四、设?AOC??,作平行四边形OECD,则OC?OE?OD.设OE?x,OD?y,在?OCE中使用正
弦定理得
xy11?sin???60??sin???2sin???60? ???x?y??sin60?sin???60?sin?sin601,设OC与AB的交点为M,OM??1???OA??OB,则由 21 OC?tOM?t??1????OA??OB??t?0?,得x?y?t,且两边取模并平方整理得t? ??23??3??1故tmax?t???max?t????2.
方法五、OA?OB?OA?OB?cos120????2??x?y?cos??3sin??2sin??????2??,,当时,x?y?2. ??????63???3???例4、已知O是?ABC的外心,AB?2,AC?1,?ABC?120.若AO??1AB??2AC,则?1??2??
方法六、设C?cos?,sin?????0,?2?AO?AB??AB??2AC?AB?1解:方法一、点乘法:AO??1AB??2AC两边同时乘以AB,AC得?, 2??AO?AC??1AB?AC??2AC1 / 1
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51????2R??4???12???2Rcos?OAB?4?1??213??16R????1??2?. 即?,所以?6?Rcos?OAC???1??2?R?1???1??2??2?4?2R??3?方法二、坐标法:以A点为原点,以CA及其垂直平分线所在的直线分别为x轴、y轴建立直角坐标系.由余弦定
理得BC?即O?,7,再由正弦定理得BCsinA?2R?AO?R?5317,AD?,所以OD?,
623?153??153??AO???,?,而B?1,3,AC??1,0?,AB??1,3,
?26??26?????51????????1?16?13?2?2???AO???1??2,3?1,于是?,所以?1??2?. 546?3?1?3??2???6?3???
三、平面向量的基本定理:共线和不共线定理 ?
???①共线定理:向量b与非零向量a共线的充要条件是有且只有一个实数?,使得b??a。
ⅰ、提供证明共线或平行的方法。
ⅱ、定比分点坐标公式,中点坐标公式,重心公式。
f、平行问题的坐标表示;
例1、已知?ABC和点满足MA?MB?MC?0,若存在实数m使得AB?AC?mAM成立,则m?3
例2、已知点A(2,3),B(5,4),C(7,10),若AP?AB??AC(??R),则当?=____时,点P在第一、三象限的角平分
线上。 例3、若D为?ABC的边BC的中点,?ABC所在平面内有一点P,满足PA?BP?CP?0,设
|AP|??,则?? |PD|例1解:由MA?MB?MC?0知,点M为?ABC的重心,设D为边BC的中点,则向量加法可知AB?AC?2AD。 由重心的性质可知:AM?221AD,AB?AC,AB?AC?3AM。而且AM与AD同向,故AM?AD? 333????1例2、答:;
2例3、(答:2);
②共线定理应用:
??PP2,则?叫做1、定比分点的概念:设点P是直线p1,p2上异于p1,p2的任意一点,若存在一个实数? ,使PP1点P分有向线段 PP12 所成的比,P点叫做有向线段PP12的以定比为?的定比分点;
2、?的符号与分点P的位置之间的关系:
当P点在线段PP12上时???0;当P点在线段PP12的延长线上时? ???1; 当P点在线段P2P1的延长线上时??1???0;
当P分有向线段PP12所成的比为?,则点P分有向线段P2P1所成的比为
1?。
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