1、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,注意不能说向量就是有向线段,为什么?(向量可以平移)。
如已知A(1,2),B(4,2),则把向量AB按向量a=(-1,3)平移后得到的向量是_____
(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;
(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|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;
(5)平行向量(也叫共线向量):方向相同或相反的非零向量a、b叫做平行向量,记作:a∥b,规定零向量和任何向量平行。
提醒:
①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;
②两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念: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;
③平行向量无传递性!(因为有0);
AC共线; ④三点A、B、C共线AB、
1
(6)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。
如下列命题:
(1)若
ab,则ab。
(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ABDC,则ABCD是平行四边形。
(4)若ABCD是平行四边形,则ABDC。
(5)若ab,bc,则ac。
(6)若a//b,b//c,则a//c。其中正确的是______
2、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
axiyjx,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。
3.平面向量的基本定理:如果e1和e2是同一平面内的两个不共线向量,那么对该平面内的任一向量a,有
2
且只有一对实数1、2,使a=1e1+2e2。
如(1)若a(1,1),b(1,1),c(1,2),则c______
(2)下列向量组中,能作为平面内所有向量基底的是
A. e1(0,0),e2(1,2) B. e1(1,2),e2(5,7) C. e1(3,5),e2(6,10) D.
13e1(2,3),e2(,)24
(3)已知AD,BE分别是ABC的边BC,AC上的中线,且ADa,BEb,则BC可用向量a,b表示为_____
(4)已知ABC中,点D在BC边上,且CD2DB,CDrABsAC,则rs的值是___
4、实数与向量的积:实数与向量a的积是一个向量,记作a,它的长度和方向规定如下:
1aa,2当>0时,a的方向与a的方向相同,当<0时,a的方向与a的方向相反,当=0
时,a0,注意:a≠0。
5、平面向量的数量积:
(1)两个向量的夹角:对于非零向量a,b,作OAa,OBb,AOB
0称为向量a,b的夹角,当=0时,a,b同向,当=时,a,b反向,当=2时,a,b垂
直。
(2)平面向量的数量积:如果两个非零向量a,b,它们的夹角为,我们把数量|a||b|cos叫做a与b的数
3
量积(或内积或点积),记作:a•b,即a•b=是一个实数,不再是一个向量。
abcos。规定:零向量与任一向量的数量积是0,注意数量积
如(1)△ABC中,|AB|3,|AC|4,|BC|5,则ABBC_________
的夹角为4,则k等于____
11a(1,),b(0,),cakb,dab22(2)已知,c与d(3)已知
a2,b5,ab3,则
ab等于____
(4)已知a,b是两个非零向量,且
abab,则a与ab的夹角为____
(3)b在a上的投影为|b|cos,它是一个实数,但不一定大于0。
如已知|a|3,|b|5,且ab12,则向量a在向量b上的投影为______
(4)a•b的几何意义:数量积a•b等于a的模|a|与b在a上的投影的积。
(5)向量数量积的性质:设两个非零向量a,b,其夹角为,则:
①aba•b0;
②当a,b同向时,a•b=
ab,特别地,
aa•aa,aa222;当a与b反向时,a•b=-
ab;当为
b不同向,ab0是为锐角的必要非充分条件;当为钝角时,a•b<0,且a、 b不反锐角时,a•b>0,且a、向,ab0是为钝角的必要非充分条件;
4
cosa•bab③非零向量a,b夹角的计算公式:;④|a•b||a||b|。
如(1)已知a(,2),b(3,2),如果a与b的夹角为锐角,则的取值范围是______
13S2,则OF,FQ夹角的取值范围是_________(答:(2)已知OFQ的面积为S,且OFFQ1,若2(,)43);
(3)已知a(cosx,sinx),b(cosy,siny),a与b之间有关系式
kab3akb,其中k0,①用k表示ab;②求ab的
1k21ab(k0)ab4k最小值,并求此时与的夹角的大小(答:①;②最小值为2,60)
6、向量的运算:
(1)几何运算:
①向量加法:利用“平行四边形法则”进行,但“平行四边形法则”只适用于不共线的向量,如此之外,向量加法还可利用“三角形法则”:设ABa,BCb,那么向量AC叫做a与b的和,即abABBCAC;
②向量的减法:用“三角形法则”:设ABa,ACb,那么abABACCA,由减向量的终点指向被减向量的终点。注意:此处减向量与被减向量的起点相同。
如(1)化简:①ABBCCD___;②ABADDC____;③(ABCD)(ACBD)_____
(2)若正方形ABCD的边长为1,ABa,BCb,ACc,则|abc|=_____
5
OBOCOBOC2OA(3)若O是ABC所在平面内一点,且满足,则ABC的形状为____
|AP|(4)若D为ABC的边BC的中点,ABC所在平面内有一点P,满足PABPCP0,设|PD|,则的
值为___
(5)若点O是△ABC的外心,且OAOBCO0,则△ABC的内角C为____
(2)坐标运算:设a(x1,y1),b(x2,y2),则:
①向量的加减法运算:ab(x1x2,y1y2)。
如(1)已知点A(2,3),B(5,4),C(7,10),若APABAC(R),则当=____时,点P在第一、三象限的角平分线上
1A(2,3),B(1,4),且AB(sinx,cosy)x,y(,)222,则xy (2)已知,
(3)已知作用在点A(1,1)的三个力F1(3,4),F2(2,5),F3(3,1),则合力FF1F2F3的终点坐标是 (答:(9,1))
ax1,y1x1,y1②实数与向量的积:。
③若A(x1,y1),B(x2,y2),则
ABx2x1,y2y1,即一个向量的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点坐标减
1ACAB3去起点坐标。如设A(2,3),B(1,5),且,AD3AB,则C、D的坐标分别是__________
6
④平面向量数量积:a•bx1x2y1y2。如已知向量a=(sinx,cosx), b=(sinx,sinx), c=(-1,0)。
31[,](1)若x=3,求向量a、c的夹角;(2)若x∈84,函数f(x)ab的最大值为2,求的值
22222|a|xy,a|a|xy⑤向量的模:。如已知a,b均为单位向量,它们的夹角为60,那么|a3b|=_____
2⑥两点间的距离:若
Ax1,y1,Bx2,y2,则
|AB|x2x1y2y1。如如图,在平面斜坐标系xOy中,
22xOy60,平面上任一点P关于斜坐标系的斜坐标是这样定义的:若OPxe1ye2,其中e1,e2分别为与x轴、y
轴同方向的单位向量,则P点斜坐标为(x,y)。
(1)若点P的斜坐标为(2,-2),求P到O的距离|PO|;
(2)求以O为圆心,1为半径的圆在斜坐标系xOy中的方程。;
7、向量的运算律:
aaa•bb•aabba(1)交换律:,,;
(2)结合律:
abcabc,abcabc,a•ba•ba•b;
ab•ca•cb•c,。
(3)分配律:
aaa,abab2a(bc)abaca(bc)(ab)c|a|(ab)如下列命题中:① ;② ;③
2 7
2aaabcb,2|a||b||b|2;aca0b0ab0a④ 若,则或;⑤若则;⑥;⑦
22abba2(ab)ab;⑧
22;
2(ab)a2abb⑨
22。其中正确的是______
提醒:(1)向量运算和实数运算有类似的地方也有区别:对于一个向量等式,可以移项,两边平方、两边同乘以一个实数,两边同时取模,两边同乘以一个向量,但不能两边同除以一个向量,即两边不能约去一个向量,切记两向量不能相除(相约);(2)向量的“乘法”不满足结合律,即a(b•c)(a•b)c,为什么?
8、向量平行(共线)的充要条件:
a//bab(ab)2(|a||b|)2x1y2y1x2=0。 如(1)若向量a(x,1),b(4,x),当x=_____时a与b共线且方向相同
(2)已知a(1,1),b(4,x),ua2b,v2ab,且u//v,则x=______;
(3)设PA(k,12),PB(4,5),PC(10,k),则k=_____时,A,B,C共线
(ABAC9、向量垂直的充要条件:abab0|ab||ab| x1x2y1y20.特别地
ABAC)(ABABACAC)。如(1)已知OA(1,2),OB(3,m),若OAOB,则m (2)以原点O和A(4,2)为两个顶点作等腰直角三角形OAB,B90,则点B的坐标是________
(3)已知n(a,b),向量nm,且
nm,则m的坐标是________
10.线段的定比分点:
8
PP2,1(1)定比分点的概念:设点P是直线P1P2上异于P1、P2的任意一点,若存在一个实数 ,使PP12所成的比,P点叫做有向线段PP12的以定比为的定比分点; 则叫做点P分有向线段PP(2)的符号与分点P的位置之间的关系:
当P点在线段 P1P2上时>0;
当P点在线段 P1P2的延长线上时<-1;当P点在线段P2P1的延长线上时10;
112所成的比为,则点P分有向线段P2P1所成的比为。 若点P分有向线段PP3如若点P分AB所成的比为4,则A分BP所成的比为_______
xy12所成的比为,则(3)线段的定比分点公式:设P1(x1,y1)、P2(x2,y2),P(x,y)分有向线段PPx1x21y1y21,
x1x2x2yy1y22特别地,当=1时,就得到线段P1P2的中点公式
(x1,y1)。在使用定比分点的坐标公式时,应明确(x,y),
、(x2,y2)的意义,即分别为分点,起点,终点的坐标。在具体计算时应根据题设条件,灵活地确定起点,
分点和终点,并根据这些点确定对应的定比。
1MPMN3如(1)若M(-3,-2),N(6,-1),且,则点P的坐标为_______
1yax(2)已知A(a,0),B(3,2a),直线2与线段AB交于M,且AM2MB,则a等于_______
9
xxhah,kP(x,y)P(x,y)11.平移公式:如果点按向量平移至,则yyk;曲线f(x,y)0按向量ah,k平移
得曲线f(xh,yk)0.
注意:(1)函数按向量平移与平常“左加右减”有何联系?
(2)向量平移具有坐标不变性,可别忘了啊!
如(1)按向量a把(2,3)平移到(1,2),则按向量a把点(7,2)平移到点______
(2)函数ysin2x的图象按向量a平移后,所得函数的解析式是ycos2x1,则a=________
12、向量中一些常用的结论:
(1)一个封闭图形首尾连接而成的向量和为零向量,要注意运用;
b同向或有0|ab||a||b| (2)||a||b|||ab||a||b|,特别地,当a、 b反向或有0|ab||a||b|||a||b|||ab|; b不共线||a||b|||ab||a||b|(这||a||b|||ab|;当a、当a、些和实数比较类似).
xxxyy2y3G123,1Ax1,y1,Bx2,y2,Cx3,y333。如若⊿ABCABC(3)在中,①若,则其重心的坐标为
的三边的中点分别为(2,1)、(-3,4)、 (-1,-1),则⊿ABC的重心的坐标为_______
PG1(PAPBPC)G为ABC的重心,特别地PAPBPC0P为ABC的重心; 3②
10
③PAPBPBPCPCPAP为ABC的垂心;
④向量
(ABAC)(0)|AB||AC|所在直线过ABC的内心(是BAC的角平分线所在直线);
⑤|AB|PC|BC|PA|CA|PB0PABC的内心;
12所成的比为,(3)若P分有向线段PP点M为平面内的任一点,则
MPMP1MP21,特别地P为P1P2的中点
MPMP1MP22;
、B、C共线存在实数、使得PAPBPC且1.如平面直角坐标 PB、 PC中三终点A(4)向量PA、系中,O为坐标原点,已知两点A(3,1),B(1,3),若点C满足OC1OA2OB,其中1,2R且121,则点C的轨迹是_______(答:直线AB)
1.已知O,A,B是平面上的三个点,直线AB上有一点C,满足2ACCB0,则OC=( )
2112OAOBOAOB33A.2OAOB B. OA2OB C.3 D. 3
2.设a(1,2),b(3,4),c(3,2),则(a2b)c=( )
A.(15,12) B. 0 C.3 D. 11
3.已知向量a(2,3),b(3,),若ab,则等于( )
292A.3 B. 2 C.2 D. 3
11
4.已知两点M(2,0),N(2,0),点P为坐标平面内的动点,满足方程为( )
MNMPMNNP0,则动点P(x,y)的轨迹
2222y8xy8xy4xyA. B. C. D. 4x
333S,42,则AB与BC夹角的取值范围是( ) 5.在ABC中,ABBC3,ABC的面积
,4A.3 B. ,,6 C.3 D. ,32
6.已知i与j为互相垂直的单位向量,ai2j,bij,且a与b的夹角为锐角,则实数的取值范围是( )
1,2(2,)2 B. A.
2212,,,33 D. 2 C.1,2 11
A(2,2),B(a,0),C(0,b)(ab0)ab= . 7.若三点共线,则
aba(1,0),b(cos,sin),08.设向量其中,则的最大值是 .
9.设i,j是平面直角坐标系内x轴、y轴正方向上的单位向量,且AB4i2j,AC3i4j,则ABC面积的值等于 .
10.已知向量a与b的夹角为120,
0a1,b3,则
5ab= .
12
11.设A,B为圆xy1上两点,O为坐标原点(A,O,B不共线)
22⑴求证:OAOB与OAOB垂直.⑵当
xOA,xOB,,OAOB3444且5时,求sin的
13