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平面向量及其应用(解析版)
知识精讲+解题方法点拨+考点+跟踪训练
平面向量的概念与平面向量的模
【知识精讲】
向量概念
既有大小又有方向的量叫做向量(如物理中的矢量:速度、加速度、力),只有大小没有方向的量叫做数量(物理中的标量:身高、体重、年龄).在数学中我们把向量的大小叫做向量的模,这是一个标量.
向量的几何表示
用有向线段表示向量,有向线段的长度表示有向向量的大小,用箭头所指的方向表示向量的方向.即用表示有向线段的起点、终点的字母表示,例如、,…字母表示,用小写字母、,…表示.有向向量的长度为模,表示为||、||,单位向量表示长度为一个单位的向量;长度为0的向量为零向量.
向量的模
的大小,也就是的长度(或称模),记作||.
零向量
长度为零的向量叫做零向量,记作,零向量的长度为0,方向不确定.
单位向量
长度为一个单位长度的向量叫做单位向量(与共线的单位向量是).
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.
平面向量的相等与共线
【知识精讲】
相等向量的定义:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量.
共线向量的定义:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,平行向量也叫做共线向量.
规定:零向量与任一向量平行.
注意:相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等.表示共线向量的有向线段不一定在同一直线上,向量可以平移.
【解题方法点拨】
平行向量与相等向量的关系:
(1)平行向量只要求方向相同或相反即可,用有向线段表示平行向量时,向量所在的直线重合或平行;
(2)平行向量要求两个向量均为非零向量,规定:零向量与任一向量平行.相等向量则没有这个限制,零向量与零向量相等.
(3)借助相等向量,可以把一组平行向量移动到同一直线上.因此,平行向量也叫做共线向量.
(4)平行向量不一定是相等向量,但相等向量一定是平行向量.
【考点】
了解向量的实际背景,掌握向量、零向量、平行向量、共线向量、相等向量、单位向量等概念,理解向量的几何表示.命题形式只要以选择、填空题型出现,难度不大,有时候会与向量的坐标运算等其它知识结合考察.
平面向量数量积的性质及其运算
【知识精讲】
1、平面向量数量积的重要性质:
设,都是非零向量,是与方向相同的单位向量,与和夹角为θ,则:
(1)==||cosθ;
(2)?=0;(判定两向量垂直的充要条件)
(3)当,方向相同时,=||||;当,方向相反时,=﹣||||;
特别地:=||2或||=(用于计算向量的模)
(4)cosθ=(用于计算向量的夹角,以及判断三角形的形状)
(5)||≤||||
2、平面向量数量积的运算律
(1)交换律:;
(2)数乘向量的结合律:(λ)?=λ()=?();
(3)分配律:()?≠?()
平面向量数量积的运算
平面向量数量积运算的一般定理为①(±)2=2±2?+2.②(﹣)(+)=2﹣2.③?(?)≠(?)?,从这里可以看出它的运算法则和数的运算法则有些是相同的,有些不一样.
【解题方法点拨】
例:由代数式的乘法法则类比推导向量的数量积的运算法则:
①“mn=nm”类比得到“”
②“(m+n)t=mt+nt”类比得到“()?=”;
③“t≠0,mt=nt?m=n”类比得到“?”;
④“|m?n|=|m|?|n|”类比得到“||=||?||”;
⑤“(m?n)t=m(n?t)”类比得到“()?=”;
⑥“”类比得到.以上的式子中,类比得到的结论正确的是①②.
解:∵向量的数量积满足交换律,
∴“mn=nm”类比得到“”,
即①正确;
∵向量的数量积满足分配律,
∴“(m+n)t=mt+nt”类比得到“()?=”,
即②正确;
∵向量的数量积不满足消元律,
∴“t≠0,mt=nt?m=n”不能类比得到“?”,
即③错误;
∵||≠||?||,
∴“|m?n|=|m|?|n|”不能类比得到“||=||?||”;
即④错误;
∵向量的数量积不满足结合律,
∴“(m?n)t=m(n?t)”不能类比得到“()?=”,
即⑤错误;
∵向量的数量积不满足消元律,
∴”不能类比得到,
即⑥错误.
故答案为:①②.
向量的数量积满足交换律,由“mn=nm”类比得到“”;向量的数量积满足分配律,故“(m+n)t=mt+nt”类比得到“()?=”;向量的数量积不满足消元律,故“t≠0,mt=nt?m=n”不能类比得到“?”;||≠||?||,故“|m?n|=|m|?|n|”不能类比得到“||=||?||”;向量的数量积不满足结合律,故“(m?n)t=m(n?t
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