§7.平面向量
1.向量有关概念:向量的概念,零向量,单位向量,相等向量,共线向量,相反向量.
例1:下列命题:(1)若若ABDC,
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)
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:几何表示法(AB),符号表示法(a),坐标表示法(a=(1,2)).
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,有且只有一对
数1,2,使a=1e1+2e2.
结论:若1e1+2e2=3e1+4e2 ,则1=3且2=4. 特别的,若1e1+2e2=0,则1=2=0.
例2:(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 ( )
13e1(2,3),e2(,)24
A. e1(0,0),e2(1,2) B. e1(1,2),e2(5,7) C. e1(3,5),e2(6,10) D.
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(3)已知ABC中,点D在BC边上,且CD2DB,CDrABsAC,则rs的值是___
4.平面向量的数量积:
(1).两个向量的夹角:0
(2).平面向量的数量积:a•b=
abcos.注意数量积是一个实数,不再是一个向量。
例3:(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。
例4:已知|a|3,|b|5,且ab12,则向量a在向量b上的投影为______
(4).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,aa222ababab•;当与反向时,=-;
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b不同向,ab0是为锐角的必要非充分条件; 当为锐角时,a•b>0,且a、 b不反向,ab0是为钝角的必要非充分条件; 当为钝角时,a•b<0,且a、cosa•bab③非零向量a,b夹角的计算公式:; ④|a•b||a||b|。
例5:(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_________ (2)已知OFQ的面积为S,且OFFQ1,若25.向量的运算:
(1).几何运算:
①向量加法:“平行四边形法则”“三角形法则” ②向量的减法:“三角形法则”
例6:(1)化简:①ABBCCD___;②ABADDC____;③(ABCD)(ACBD)_____
(2)若O是ABC所在平面内一点,且满足
OBOCOBOC2OA,则ABC的形状为____
平面向量的数乘运算:
1aa,2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: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。
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(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
例7:(1)已知点A(2,3),B(5,4),C(7,10),若APABAC(R),则当=__时,点P在一、三象限的角平分线上
1x,y(,)A(2,3),B(1,4),且AB(sinx,cosy)22,则xy 2(2)已知,
②向量的数乘运算:
ax1,y1x1,y1。
③若A(x1,y1),B(x2,y2),则
ABx2x1,y2y1,即向量的坐标等于向量的有向线段的终点坐标减去起点坐标。
例
1ACAB38:设A(2,3),B(1,5),且,AD3AB,则
C、D的坐标分别是__________
④平面向量数量积:a•bx1x2y1y2。如
例9:已知向量a=(sinx,cosx), b=(sinx,sinx), c=(-1,0)。(1)若x=3,求向量a、c的夹角;
(2)若x∈
[13,]84,函数f(x)ab的最大值为2,求的值
222|a|xy,a|a|xy⑤向量的模:。
222例10:已知a,b均为单位向量,它们的夹角为60,那么|a3b|=_____
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⑥两点间的距离:若Ax1,y1,Bx2,y2,则
|AB|x2x1y2y1。
222|a|a(bc)abaca(bc)(ab)c(ab)6.向量的运算律:例11:下列命题中:① ;② ;③
22aa2|a||b||b|2;abcb,aca0b0ab0a④ 若,则或;⑤若则;⑥;⑦
22abba2(ab)ab;⑧
22;
⑨(ab)2a22abb2。其中正确的是______
7.向量平行(共线)的充要条件:a//bab(ab)2(|a||b|)2x1y2y1x2=0。如
例12:(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
8.向量垂直的充要条件:abab0|ab||ab|x1x2y1y20.
例13:(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______
11、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;
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b同向时|ab||a||b|,当a、 b反向时|ab||a||b|. (2)||a||b|||ab||a||b|,当a、x1x2y1y2,)Ax1,y1,Bx2,y22(3)中点坐标公式:若,则线段AB中点坐标为2.
(xxxyy2y3G123,1Ax1,y1,Bx2,y2,Cx3,y333。 ABC(4)在中,若,则其重心的坐标为
例13::若⊿ABC的三边的中点分别为(2,1)、(-3,4)、(-1,-1),则⊿ABC的重心的坐标为______.
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