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第五章面向量第節(jié)平向量概及性算一基知1.向量的有關(guān)概念(1)向量的定義及表示既有大又有方向的量叫做向量A起點(diǎn)為點(diǎn)的向量―→記作AB,可用黑體的單個(gè)小寫(xiě)字母,,,來(lái)示向量.―→――(2)向量的長(zhǎng)度模:量的大小即向量AB的度模,為AB2.幾種特殊向量名稱(chēng)零向量單位向量平行向量相等向量相反向量
定義長(zhǎng)度為0的量長(zhǎng)度等于個(gè)位的向量方向相同或相反的非零向量(也共線(xiàn)向量長(zhǎng)度相等且方向相同的向量長(zhǎng)度相等且方向相反的兩個(gè)向量
備注零向量記作0,其方向是任意的a單位向量記作a,=000與意向量共線(xiàn)相等向量一定是平行向量,平行向量不一定是相等向量若,相反向量,則=b單位向量有無(wú)數(shù)個(gè),它們大小相等,但方向不一定相同;與向量a平的單位向量有兩個(gè),aa即向量和.3.向量的線(xiàn)性運(yùn)算向量運(yùn)算加法
定義求兩個(gè)向量和的運(yùn)
法則(或幾何意義)
運(yùn)算律(1)交律:+=+;(2)結(jié)律+=+算求a與b的相反向量減法-的和的
三角形法則
平行四邊形法則
(b+ab=+(-運(yùn)算叫做與b的
三角形法則
數(shù)乘
求實(shí)數(shù)向量a的的運(yùn)算
λa|=|λ;當(dāng)>0時(shí)a方向與的方向相同<時(shí)a的向與a的向相反;當(dāng)=時(shí),a=
λa)=λ)a;+λ+a;λ+λa+b向量加法的多邊形法則多個(gè)向量相加,利用三角形法則,應(yīng)首尾順次連接++表從始點(diǎn)指向終點(diǎn)的向量,只關(guān)心始點(diǎn)、終.4.共線(xiàn)向量定理向量0)與b共,當(dāng)且僅當(dāng)有唯一一個(gè)實(shí)數(shù),使得b=a.只有才證實(shí)數(shù)的存在性和唯一.二常結(jié)1→→(1)若P為段AB的中點(diǎn)O為面任一點(diǎn),則OP=(OA+.2→→→(2)OA=OBμO(píng)C(,μ為實(shí)數(shù),若點(diǎn)A,C三共線(xiàn),則+=考一平向的關(guān)念[典例]給出下列命題:①若=,=,=;―→→②若CD是共線(xiàn)的四點(diǎn),則=DC是邊ABCD為行四邊形的充要條件;③=的充要條件是|=且a∥b;④若∥,∥,∥其中正確命題的序號(hào)________.[解析]①正確∵=,∴a,長(zhǎng)度相等且方向相同,又b=,b,的度相等方向相同,∴,的度相等且方向相同,故=―→――→→―②正確.∵AB=DC,|=DC且∥DC,又A,,,是共線(xiàn)的四點(diǎn),∴四邊形ABCD為行四邊形;
00000000反之,若四邊形ABCD為行四邊,―→――→―→―→→則AB∥DC且=|DC,此,AB=DC③不正確.當(dāng)∥且方向相反時(shí),即|=,不能得到=,|=且∥是a=的充要條件,而是必要充分條件.④不正確.考慮=這種特殊況.綜上所述,正確命題的序號(hào)是①.[答案]①②[解題技法向有關(guān)概念的關(guān)鍵點(diǎn)(1)向量定義的關(guān)鍵是方向和長(zhǎng).(2)非零共線(xiàn)向量的關(guān)鍵是方向同或相反,長(zhǎng)度沒(méi)有限制.(3)相等向量的關(guān)鍵是方向相同長(zhǎng)度相等.(4)單位向量的關(guān)鍵是長(zhǎng)度都是個(gè)單位長(zhǎng)度.(5)零向量的關(guān)鍵是長(zhǎng)度是,定零向量與任意向量共線(xiàn).[題組訓(xùn)練1.給出下列命題:①兩個(gè)具有公共終點(diǎn)的向量,一定是共線(xiàn)向量;②aλ為數(shù),則必零;③,實(shí)數(shù),若λ=,則a與共.其中錯(cuò)誤的命題的個(gè)數(shù)為)A.C2
B1D.解析選①誤向量共線(xiàn)要看其方向而不是起點(diǎn)或終點(diǎn)錯(cuò)誤當(dāng)a=時(shí),不論為值=③誤當(dāng)==時(shí)a==此a與可是任意量錯(cuò)誤的命題有3個(gè)故選D.2設(shè)a為位向量下列命題中①若為面內(nèi)的某個(gè)向量則=|a|·a②若與00a平行,則=|a|a;若a平行|=,則=,命題的個(gè)數(shù)()0000A.C2
B1D.解析:D向量是既有大小又有方向的量a與a|a的相同,但方向不一定相同,故是假命題;若a與a平,則與的方向有兩種情況:一是同向,二是反,反向時(shí)a=-|a|a,②③也是假命題.綜上所述,假命題的個(gè)數(shù)是
=+(AD+DC=+AD=+(AD+DC=+AD+=+AD.考二平向的性算[典例](1)(2018·國(guó)卷ⅠABC中,為邊的中線(xiàn)E為AD的中點(diǎn),則―→=)3―→1―A.AB-AC443―→1C.AB+AC44
1―→3B.-441→3→D.+AC44―→1―→―→―→(2)如圖,在直角梯形ABCD中DC=,BE=,且AE4―→―→=AB+AD,2+=)A.C3
B2D.―→→―1――[解析]作示意圖如圖所示.EB=ED+DB=AD+CB=211→―3―→1→×(AB+)+(-AC)=-AC.故22244―→―→―→2→―2―――→(2)根據(jù)圖由題意可得AE=AB+BE=AB+BC=+(++331―→―1→21―2→33342―→―→―→12因?yàn)锳E=AB+AD,所以=,=,r+s=+=2[答案](1)A(2)C[解題技法向線(xiàn)性運(yùn)算的解題策略(1)常的法則是平行四邊形則和三角形法則,一般共起點(diǎn)的向量求和用平行四邊形法則,求差用三角形法則,求首尾相連的向量的和用三角形法則.(2)找出圖形中的相等向量線(xiàn)向量所向量與已知向量轉(zhuǎn)化到同一個(gè)平行四邊形或三角形中求解.(3)用幾個(gè)基本向量表示某個(gè)向問(wèn)題的基本技巧:①觀(guān)察各向量的位置找應(yīng)的三角形或多邊形用法則找關(guān)系簡(jiǎn)果.(4)與向量的線(xiàn)性運(yùn)算有關(guān)的參問(wèn)題般是構(gòu)造三角形用向量運(yùn)算的三角形法則進(jìn)行加法或減法運(yùn)算,然后通過(guò)建立方程組即可求得相關(guān)參數(shù)的值.
[題組訓(xùn)練―→1.設(shè)為ABC所在平面內(nèi)一點(diǎn),BC=,)―→1→4→A.=-+AC33―→―→1―CAD=+AC3
―→→4→B=-AC33―→4―→1―→D.AD=-AC33―→――→1――→1―→―→―→解析由意得AD=+CDAC+=AC+AC-=AB33334―→+AC.3―→―2.太模在方形ABCD中,分別是BCCD的點(diǎn),若=AM―→+AN,實(shí)數(shù)+=―→―→――1―→―→1―→解析:圖,∵AB+BM=AB+BC=DC+BC,①2―→→―→AN=AD+DNBC+DC,②2―→42→―4―→2―→由①②BC=AN-AM,DCAM-AN,3333―→―――→4―→2―→2―→2→2―→∴AC=AB+BC=+BC=AM-AN+-AM=AM+AN,3333―→→―24∵AC=AM+AN,λ=μ=+μ.3334答案:3考三共向定的用[典例]設(shè)兩個(gè)非零向量a與共線(xiàn),―→―→(1)若AB=+,BC=+,CD3a-,求證:,,三共;(2)試確定實(shí)數(shù)k,使++k同.―→―→[解]證明∵=+,BC=+,CD=-,―→―→―→∴=+CD=++-=+=5,―→―∴AB,BD共.又∵它們有公共點(diǎn)B,∴,,三共線(xiàn).(2)∵a+與+b同,
112112121111211212112∴存在實(shí)數(shù)λλ,k+=(a+,即a+=+λkb.∴kλ=λk1)b.∵,是不共線(xiàn)的非零向量,∴解得又∵∴=1.1.向量共線(xiàn)問(wèn)題的注意事項(xiàng)(1)向量共線(xiàn)的充要條件中兩向量共線(xiàn)時(shí)常有非零向量才能表示與之共線(xiàn)的其他向量,注意待定系數(shù)法和方程思想的運(yùn)用.(2)證明三點(diǎn)共線(xiàn)問(wèn)題用量共線(xiàn)來(lái)解決應(yīng)注意向量共線(xiàn)與三點(diǎn)共線(xiàn)的區(qū)別與聯(lián)系,當(dāng)兩向量共線(xiàn)且有公共點(diǎn)時(shí),才能得到三點(diǎn)共線(xiàn).[題組訓(xùn)練―→―→1在四邊形ABCD中,=+2b,BC=4a-,CD--四邊形ABCD的形狀是)A.形C梯形
B平行四邊形D.以上都不對(duì)―→――→―→解析:C由知,得AD=+BC+CD=8a-=--=BC,―→―→―→AD∥BC.又為AB與不行,所以四邊形ABCD梯形.2.已知向量e,∈,a=+e,2e,若向量a與向量b共,則112A.=Ce∥12
Be=2D.∥或=12解析:D因向量e,∈,a=e+e,=,因?yàn)橄蛄亢凸玻嬖趯?shí)數(shù),使得a=,所以+e=k,以=k-,所以∥或λ=1→→――3.已知O為△ABC內(nèi)一點(diǎn),且=(+OC),=AC,B,,D三2共線(xiàn),則t=)1A.41C.2
1B.32D.3
1→→→→→解析:B設(shè)是邊中點(diǎn),則(+OC)=OE,題意得AO=,所2→1―→1―→1―→―1以=AE=AB+AC)=+AD又因?yàn)锽三共線(xiàn)以+=,2444t441解得t=,故B.3―→4.已知O,三點(diǎn)不共線(xiàn)為平面內(nèi)一點(diǎn),且OP=OA+,()―→||A.P在線(xiàn)段上B點(diǎn)在段的長(zhǎng)線(xiàn)上C點(diǎn)在段的向延長(zhǎng)線(xiàn)上D.P在射線(xiàn)上―→→→→→―1―→解析:選D由OP=+,得OP-OA=,AP=·AB,點(diǎn)―→―→―|AB||||P在射線(xiàn)上故D.[課時(shí)跟蹤檢測(cè)―→―1.設(shè)D,,分為ABC的邊,,的點(diǎn),則+=)―→A.1―→C.BC2解析:選A―→AD.
1―→B.AD2―→D.―→→1―→―――→由題意得EB+=(+CB)+(AC+BC)=(+)=2222.已知向量a,不線(xiàn),且c=+,=+-若與共線(xiàn)反向,則實(shí)數(shù)λ的為)A.1C1或2
1B-21D.-或2解析:由與共反向,存在實(shí)數(shù)k使c=k<,于是λ+=[
a+
2-]
.整理得a+=k+(2λk-)b.由于,不線(xiàn),所以有1整理得2--=,解得λ=或=-2
1431431又因?yàn)閗<,所以<,故=-.2―→3.設(shè)向量a,不線(xiàn),AB=2apb,BC=+,CD=-,A,D三共線(xiàn),則實(shí)數(shù)p的為)A.2C1
B-1D.―→→―解析選B因=+,a2b以BD=+CD=-又為,―→―――B三共線(xiàn)所AB,共線(xiàn)AB=BD所以+b=(2ab)所以=λ,p=-,=,=-1.―→→―4.甘診設(shè)D為ABC所平面內(nèi)一點(diǎn),BC=4CD,=)1―→3―A.AB-AC443―→1C.AB-AC44
1―→3B.+443→1→D.+AC44―→―→――→――→解析法AD=+ACBC=-CD可得,+=4CA―→―――-AD即--AC=4xAB-yAC則
-x-,-y-,
,解,4
―→即AD=1―→3―+AC,選B.4―→→1→→―→―1法二:eq\o\ac(△,在)中,BC=-4CD,-BC=則AD=AC+CD=-44―→―→―→1―3BC=AC-(+=+AC,選44→31→5.在平面直角坐標(biāo)系中,為標(biāo)原點(diǎn)A,,三點(diǎn)滿(mǎn)足OC=OA+OB,44―→||等于()―→||A.C3
B23D.2―→→→31→→―→―→→解析因BC=OCOB=OA+-OBAC=OC-=444―→3→→→1―→|BC|OA+-=,以=故C.44―→|AC|
λAM+AN=λAM+AN.∵λAM+AN=λAM+AN.∵M(jìn)N三共線(xiàn)∴λ+λ=則=.故選―→――→→―→6.已知ABC的BC中點(diǎn)為D,G滿(mǎn)足GA+BG+CG=,且AG=,則的是)1A.2C-
B21D.-2―→―→―解析:C由GA++CG=,G為AC為鄰邊的平行四邊形的第四―→→個(gè)頂點(diǎn),因此AG=-,則=-故選C.7.下列四個(gè)結(jié)論:―→―――→→――①AB++CA=;②A(yíng)B+MB+BO+=;―→――→→→――③AB-+BD-CD=;④+P+MN-MP=,其中一定正確的結(jié)論個(gè)數(shù)()A.C3
B2D.―→→―――――→―解析選①++CA=AC+CA=①正確+++OM―→―→→――→→――→→―=+MO+OM=AB,②錯(cuò)誤③AB-+-CD=+BD+=―→―→―→―――+DC=③確④NQ+QP+-MP=NP+=④正確故①③正確.8.如圖,在平行四邊形ABCD中,分別為AB,上的點(diǎn),且―→3―→―2―――AM=,AN=AD,,交于點(diǎn).若=AC,的43為)3A.5
3B.73C.16
D.
617解析:選D
―→3→2―――→―→∵AM=AB,AN=AD,∴=λ=λ+AD)=4
4→―4―3―436323232179.設(shè)向量a,不行,向量λ+與a+平,則實(shí)數(shù)λ=________.解析:為向量λa+與+平,所以可設(shè)+=k,則1答案:2
1所以λ=.2
1212121121212121212121211212121212―→1―→―→―10.若AP=,AB=λ+,=2―→1→解析:圖,由AP=PB,可知點(diǎn)是線(xiàn)段靠近點(diǎn)的等分點(diǎn),2―→3→35則AB=,結(jié)合題意可得+=-所以
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