高中文科数学平面向量知识点整理
1.概念
向量:既有大小,又有方向的量. 数量:只有大小,没有方向的量.
有向线段的三要素:起点、方向、长度. 单位向量:长度等于1个单位的向量. 平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.零向量与任一向量平行. 相等向量:长度相等且方向相同的向量. 相反向量:a=-b⇔b=-a⇔a +b=0
向量表示:几何表示法;字母a 表示;坐标表示:a =xi+yj =(x,y). 向量的
模:设OA =a ,则有向线段OA 的长度叫做向量a 的长度或模,记作:|a |.
2 22
|a |=a =|a |=x +y 2。 (
)
零向量:长度为0的向量。a =O ⇔|a |=O.
例 给出下列命题:
→→
①若|a |=|b |,则a =b ;②若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,则AB =DC 是四边形ABCD 为平行四边形的充要条件;③若a =b ,b =c ,则a =c ;④a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b .
其中正确的序号是________.
判断下列命题是否正确,不正确的请说明理由. (1)若向量a 与b 同向,且|a |>|b |,则a >b ;
(2)若|a |=|b |,则a 与b 的长度相等且方向相同或相反; (3)若|a |=|b |,且a 与b 方向相同,则a =b ;
(4)由于零向量的方向不确定,故零向量不与任意向量平行; (5)若向量a 与向量b 平行,则向量a 与b 的方向相同或相反;
→→
(6)若向量AB 与向量CD 是共线向量,则A ,B ,C ,D 四点在一条直线上; (7)起点不同,但方向相同且模相等的几个向量是相等向量;
2、向量加法运算:
⑴三角形法则的特点:首尾相连. ⑵平行四边形法则的特点:共起点.
a
-
b
≤
a
+b
≤
a
+
b
.
b
B
a -b =AC -AB=BC
⑷运算性质:①交换律:a +b =b +a ;②结合律:a +b +c =a +b +c ;
()()
③a +0=0+a =a .
⑸坐标运算:设a =(x 1, y 1),b =(x 2, y 2),则a +b =(x 1+x 2, y 1+y 2). 例1:在△ABC 中,中线 AD , BE , CF 交于O ,
求证: (1)AD +BE +CF =0.
例2:在△ABC 中,中线 AD , BE , CF 交于O ,
求证:AO +BO +CO =0.
→→→
例[2012·广东卷] 若向量AB =(1,2),BC =(3,4),则AC =( )
A .(4,6) B .(-4,-6) C .(-2,-2) D .(2,2)
3、向量减法运算:
⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量.
⑵坐标运算:设a =(x 1, y 1),b =(x 2, y 2),则a -b =(x 1-x 2, y 1-y 2).
设A、B两点的坐标分别为(x 1, y 1),(x 2, y 2),则AB=(x 1-x 2, y 1-y 2)
【例题】
(1)①AB +BC +CD =___;②AB -AD -DC =____;
③(AB -CD ) -(AC -BD ) =_____
(2)若正方形ABCD 的边长为1,AB =a , BC =b , AC =c ,则|a +b +c |=_____ 4、向量数乘运算:
⑴实数λ与向量a 的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作λa .
①λa =λa ;
②当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同;
当λ
⑵运算律:①λ(μa )=(λμ)a ;②(λ+μ)a =λa +μa ;③λa +b =λa +λb .
()
⑶坐标运算:设a =(x , y ),则λa =λ(x , y )=(λx , λy ).
5、向量共线定理:向量a a ≠0与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使
()
(b ≠0)⇔(a ⋅b ) 2=(|a ||b |)2。 b =λa .设a =(x 1, y 1),b =(x 2, y 2),
1--→
【例题】若M (-3,-2),N (6,-1),且MP =-MN ,则点P 的坐标为___
3
6、向量垂直:a ⊥b ⇔a ⋅b =0⇔|a +b |=|a -b |⇔x 1x 2+y 1y 2=0.
--→
【例题】已知OA =(-1,2), OB =(3,m ) ,若OA ⊥OB ,则m = [2012·陕西卷] 设向量a =(1,cos θ) 与b =(-1,2cos θ) 垂直,则cos2θ等于( )
21
B. C .0 D .-1 22[2012·重庆卷] 设x ∈R ,向量a =(x, 1) ,b =(1,-2) ,且a ⊥b ,则|a +b |=( )
A. 5 B. 10 C .25 D .10 [2012·安徽卷] 设向量a =(1,2m ) ,b =(m +1,1) ,c =(2,m ) ,若(a +c ) ⊥b ,则|a |=________.
7、平面向量的数量积:
⑴a ⋅b =a b cos θa ≠0, b ≠0,0≤θ≤180 .零向量与任一向量的数量积为0.
()
⑵性质:设a 和b 都是非零向量,则①a ⊥b ⇔a ⋅b =0.②当a 与b 同向时,
2
a ⋅b =a b ;当a 与b 反向时,a ⋅b =-a b ;a ⋅a =a 2=a 或a =.③
a ⋅b ≤a b .
⑶运算律:①a ⋅b =b ⋅a ;②(λa )⋅b =λa ⋅b =a ⋅λb ;③a +b ⋅c =a ⋅c +b ⋅c .
()()()
⑷坐标运算:设两个非零向量a =(x 1, y 1),b =
(x 2, y 2),则a ⋅b =x 1x 2+y 1y 2.
2
若a =(x , y ),则a =x 2+y 2,或a =
设a =(x 1, y 1),b =(x 2, y 2),则a ⊥b ⇔a ·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0.
则a ∥b ⇔a =λb (b ≠0) ⇔x 1y 2= x 2y 1.
设a 、b 都是非零
向量,a =(x 1, y 1),b =(x 2, y 2),θ是a 与b 的夹角,则
a ⋅b
cos θ==(注|a ∙b |≤|a ||b |) a b 【例题】(1)△ABC 中,|AB |=3,|AC |=4,|BC |=5,则AB ⋅BC =_________
(2) [2012·湖北卷] 已知向量a =(1,0),b =(1,1),则 与2a +b 同向的单位向量的坐标表示为________; 向量b -3a 与向量a 夹角的余弦值为________.
−−→
−−→
−−→
→→
(3)[2012·全国卷] △ABC 中,AB 边的高为CD ,若CB =a ,CA =b ,a·b =0,|a |=1,
→
|b |=2,则AD =( )
1122A. 3a -3b B. 3a -3 3344C. a -b D. a - 5555
8、在上的投影:即|b |cos θ,它是一个实数,但不一定大于0。
→
→
→→
→
→
【例题】已知|a |=3,|b |=5,且a ⋅b =12,则向量a 在向量b 上的投影为
[2012·课标全国卷] 已知向量a ,b 夹角为45°,且|a |=1,|2a -b |10,则|b |=____
【2012高考江西文12】设单位向量m=(x ,y ),b=(2,-1)。
若
=_______________
,则
[2012·福建卷] 已知向量a =(x -1,2) ,b =(2,1),则a ⊥b 的充要条件是( )
1
A .x =-2 B .x =-1 C .x =5 D .x =0
→→
[2012·浙江卷] 在△ABC 中,M 是线段BC 的中点,AM =3,BC =10,则AB ·AC =________.
高中文科数学平面向量知识点整理
1.概念
向量:既有大小,又有方向的量. 数量:只有大小,没有方向的量.
有向线段的三要素:起点、方向、长度. 单位向量:长度等于1个单位的向量. 平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.零向量与任一向量平行. 相等向量:长度相等且方向相同的向量. 相反向量:a=-b⇔b=-a⇔a +b=0
向量表示:几何表示法;字母a 表示;坐标表示:a =xi+yj =(x,y). 向量的
模:设OA =a ,则有向线段OA 的长度叫做向量a 的长度或模,记作:|a |.
2 22
|a |=a =|a |=x +y 2。 (
)
零向量:长度为0的向量。a =O ⇔|a |=O.
例 给出下列命题:
→→
①若|a |=|b |,则a =b ;②若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,则AB =DC 是四边形ABCD 为平行四边形的充要条件;③若a =b ,b =c ,则a =c ;④a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b .
其中正确的序号是________.
判断下列命题是否正确,不正确的请说明理由. (1)若向量a 与b 同向,且|a |>|b |,则a >b ;
(2)若|a |=|b |,则a 与b 的长度相等且方向相同或相反; (3)若|a |=|b |,且a 与b 方向相同,则a =b ;
(4)由于零向量的方向不确定,故零向量不与任意向量平行; (5)若向量a 与向量b 平行,则向量a 与b 的方向相同或相反;
→→
(6)若向量AB 与向量CD 是共线向量,则A ,B ,C ,D 四点在一条直线上; (7)起点不同,但方向相同且模相等的几个向量是相等向量;
2、向量加法运算:
⑴三角形法则的特点:首尾相连. ⑵平行四边形法则的特点:共起点.
a
-
b
≤
a
+b
≤
a
+
b
.
b
B
a -b =AC -AB=BC
⑷运算性质:①交换律:a +b =b +a ;②结合律:a +b +c =a +b +c ;
()()
③a +0=0+a =a .
⑸坐标运算:设a =(x 1, y 1),b =(x 2, y 2),则a +b =(x 1+x 2, y 1+y 2). 例1:在△ABC 中,中线 AD , BE , CF 交于O ,
求证: (1)AD +BE +CF =0.
例2:在△ABC 中,中线 AD , BE , CF 交于O ,
求证:AO +BO +CO =0.
→→→
例[2012·广东卷] 若向量AB =(1,2),BC =(3,4),则AC =( )
A .(4,6) B .(-4,-6) C .(-2,-2) D .(2,2)
3、向量减法运算:
⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量.
⑵坐标运算:设a =(x 1, y 1),b =(x 2, y 2),则a -b =(x 1-x 2, y 1-y 2).
设A、B两点的坐标分别为(x 1, y 1),(x 2, y 2),则AB=(x 1-x 2, y 1-y 2)
【例题】
(1)①AB +BC +CD =___;②AB -AD -DC =____;
③(AB -CD ) -(AC -BD ) =_____
(2)若正方形ABCD 的边长为1,AB =a , BC =b , AC =c ,则|a +b +c |=_____ 4、向量数乘运算:
⑴实数λ与向量a 的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作λa .
①λa =λa ;
②当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同;
当λ
⑵运算律:①λ(μa )=(λμ)a ;②(λ+μ)a =λa +μa ;③λa +b =λa +λb .
()
⑶坐标运算:设a =(x , y ),则λa =λ(x , y )=(λx , λy ).
5、向量共线定理:向量a a ≠0与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使
()
(b ≠0)⇔(a ⋅b ) 2=(|a ||b |)2。 b =λa .设a =(x 1, y 1),b =(x 2, y 2),
1--→
【例题】若M (-3,-2),N (6,-1),且MP =-MN ,则点P 的坐标为___
3
6、向量垂直:a ⊥b ⇔a ⋅b =0⇔|a +b |=|a -b |⇔x 1x 2+y 1y 2=0.
--→
【例题】已知OA =(-1,2), OB =(3,m ) ,若OA ⊥OB ,则m = [2012·陕西卷] 设向量a =(1,cos θ) 与b =(-1,2cos θ) 垂直,则cos2θ等于( )
21
B. C .0 D .-1 22[2012·重庆卷] 设x ∈R ,向量a =(x, 1) ,b =(1,-2) ,且a ⊥b ,则|a +b |=( )
A. 5 B. 10 C .25 D .10 [2012·安徽卷] 设向量a =(1,2m ) ,b =(m +1,1) ,c =(2,m ) ,若(a +c ) ⊥b ,则|a |=________.
7、平面向量的数量积:
⑴a ⋅b =a b cos θa ≠0, b ≠0,0≤θ≤180 .零向量与任一向量的数量积为0.
()
⑵性质:设a 和b 都是非零向量,则①a ⊥b ⇔a ⋅b =0.②当a 与b 同向时,
2
a ⋅b =a b ;当a 与b 反向时,a ⋅b =-a b ;a ⋅a =a 2=a 或a =.③
a ⋅b ≤a b .
⑶运算律:①a ⋅b =b ⋅a ;②(λa )⋅b =λa ⋅b =a ⋅λb ;③a +b ⋅c =a ⋅c +b ⋅c .
()()()
⑷坐标运算:设两个非零向量a =(x 1, y 1),b =
(x 2, y 2),则a ⋅b =x 1x 2+y 1y 2.
2
若a =(x , y ),则a =x 2+y 2,或a =
设a =(x 1, y 1),b =(x 2, y 2),则a ⊥b ⇔a ·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0.
则a ∥b ⇔a =λb (b ≠0) ⇔x 1y 2= x 2y 1.
设a 、b 都是非零
向量,a =(x 1, y 1),b =(x 2, y 2),θ是a 与b 的夹角,则
a ⋅b
cos θ==(注|a ∙b |≤|a ||b |) a b 【例题】(1)△ABC 中,|AB |=3,|AC |=4,|BC |=5,则AB ⋅BC =_________
(2) [2012·湖北卷] 已知向量a =(1,0),b =(1,1),则 与2a +b 同向的单位向量的坐标表示为________; 向量b -3a 与向量a 夹角的余弦值为________.
−−→
−−→
−−→
→→
(3)[2012·全国卷] △ABC 中,AB 边的高为CD ,若CB =a ,CA =b ,a·b =0,|a |=1,
→
|b |=2,则AD =( )
1122A. 3a -3b B. 3a -3 3344C. a -b D. a - 5555
8、在上的投影:即|b |cos θ,它是一个实数,但不一定大于0。
→
→
→→
→
→
【例题】已知|a |=3,|b |=5,且a ⋅b =12,则向量a 在向量b 上的投影为
[2012·课标全国卷] 已知向量a ,b 夹角为45°,且|a |=1,|2a -b |10,则|b |=____
【2012高考江西文12】设单位向量m=(x ,y ),b=(2,-1)。
若
=_______________
,则
[2012·福建卷] 已知向量a =(x -1,2) ,b =(2,1),则a ⊥b 的充要条件是( )
1
A .x =-2 B .x =-1 C .x =5 D .x =0
→→
[2012·浙江卷] 在△ABC 中,M 是线段BC 的中点,AM =3,BC =10,则AB ·AC =________.