平面向量复习讲义
本资源是关于平面向量的详细讲义,涵盖了向量的概念、表示方法、线性运算、数乘等方面的知识。
一、向量的概念
1. 向量的概念:向量是一种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)。
2. 零向量:长度为 0 的向量叫零向量,记作:,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(与共线的单位向量是)。
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,叫做平行向量,记作:∥,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!
二、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,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,,等。
3. 坐标表示法:在平面内建立直角坐标系,以与轴、轴方向相同的两个单位向量,为基底,则平面内的任一向量可表示为,称为向量的坐标,=叫做向量的坐标表示。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。
三、平面向量的线性运算
1. 向量加法:
(1)三角形法则:(“首尾相接,首尾连”),如图,已知向量 a、b。在平面内任取一点,作=,=,则向量叫做与的和,记作定:a + 0-= 0 +a=a,当向量与不共线时,+的方向不同向,且|+|<||+||;当与同向时,则+、,同向,且|+|=||+||;当与反向时,若||>||,则+的方向与相同,且|+|=||-||;若||<||,则+的方向与相同,且|+|=||-||。
(2)向量减法:
定义:向量减法的定义:向量 a 加上的 b 相反向量,叫做 a 与 b 的差。即:a b = a + (b)
结论:(1)向量加法的交换律:+=+(2)向量加法的结合律:(+)+=+ (+)
2. 向量数乘:
(1)求实数 λ 与向量 a 的积的运算:λa|=|λ|_|a|。
(2)当 λ>0 时,λa 的方向与 a 的方向相同;当 λ<0 时,λa 的方向与 a 的方向相反;当 λ=0 时,λa=0。
(3)向量数乘的运算律:λ(μa)=(λμ)a;(λ+μ)a=λa+μa;λ(a+b)=λa+λb。
(4)共线向量定理:a 是一个非零向量,若存在唯一一个实数 λ,使得 b=λa,则向量 b 与非零向量 a 共线。
注意:(1)证明三点共线问题,可用向量共线解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线。(2)向量 a、b 共线是指存在不全为零的实数 λ1,λ2,使 λ1a+λ2b=0 成立,若 λ1a+λ2b=0,当且仅当λ1=λ2=0 时成立,则向量 a、b 不共线。
例 1. 设两个非零向量 a 与 b 不共线,(1)若AB=a+b,BC=2a+8b,CD=3(a-b),求证:A、B、D 三点共线;(2)试确定实数 k,使 ka+b 和 a+kb 共线。