《(新課標(biāo))2021版高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第五章 平面向量、復(fù)數(shù) 第26講 平面向量的概念及線性運(yùn)算導(dǎo)學(xué)案 新人教A版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2021版高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第五章 平面向量、復(fù)數(shù) 第26講 平面向量的概念及線性運(yùn)算導(dǎo)學(xué)案 新人教A版(12頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第五章 平面向量、復(fù)數(shù)
[知識體系p73]
1.平面向量
2.復(fù)數(shù)
第26講 平面向量的概念及線性運(yùn)算
【課程要求】
1.理解平面向量的概念,理解兩個向量相等的含義;理解向量的幾何表示.
2.掌握向量的加法、減法的運(yùn)算,并理解其幾何意義.
3.掌握向量數(shù)乘的運(yùn)算及其幾何意義,理解兩個向量共線的含義.
4.了解向量線性運(yùn)算的性質(zhì)及其幾何意義.
對應(yīng)學(xué)生用書p73
【基礎(chǔ)檢測】
1.判斷下列結(jié)論是否正確(請在括號中打“√”或“×”)
(1)向量與有向線段是一樣的,因此可以用有向線段來表示向量.( )
(
2、2)|a|與|b|是否相等與a,b的方向無關(guān).( )
(3)若a∥b,b∥c,則a∥c.( )
(4)若向量與向量是共線向量,則A,B,C,D四點(diǎn)在一條直線上.( )
(5)當(dāng)兩個非零向量a,b共線時,一定有b=λa,反之成立.( )
(6)若兩個向量共線,則其方向必定相同或相反.( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×
2.[必修4p86例4]已知?ABCD的對角線AC和BD相交于點(diǎn)O,且=a,=b,則=______,=________.(用a,b表示)
[解析]如圖,==-=b-a,=-=--=-a-b.
[答案]b-a
3、;-a-b
3.[必修4p108B組T5]在平行四邊形ABCD中,若|+|=|-|,則四邊形ABCD的形狀為________.
[解析]如圖,因為+=,-=,
所以||=||.
由對角線長相等的平行四邊形是矩形可知,四邊形ABCD是矩形.
[答案]矩形
4.(多選)已知m,n∈R,a,b是向量,則下列命題錯誤的是( )
A.m(a-b)=ma-mb
B.(m-n)a=ma-na
C.若ma=mb,則a=b
D.若ma=na,則m=n
[解析]由數(shù)乘向量的運(yùn)算律知,數(shù)乘向量對數(shù)和向量都有分配律,所以A、B正確;當(dāng)m=0時,a,b不一定相等,當(dāng)a=0,m,n未必相等
4、,所以C、D錯誤.
[答案]CD
5.設(shè)e1,e2是兩個不共線的向量,且a=e1+λe2與b=-e2-e1共線,則實數(shù)λ=( )
A.-1B.3C.-D.
[解析]∵a=e1+λe2與b=-e2-e1共線,∴存在實數(shù)t,使得b=ta,即-e2-e1=t(e1+λe2),即-e2-e1=te1+tλe2,∴t=-1,tλ=-,即λ=.
[答案]D
6.設(shè)D,E分別是△ABC的邊AB,BC上的點(diǎn),AD=AB,BE=BC.若=λ1+λ2(λ1,λ2為實數(shù)),則λ1+λ2的值為________.
[解析]?。剑剑?
=+(+)=-+,
∴λ1=-,λ2=,即λ1+λ2=.
[答案
5、]
【知識要點(diǎn)】
1.向量的有關(guān)概念
名稱
定義
備注
向量
既有大小又有方向的量;向量的大小叫做向量的長度(或稱模)
平面向量是自由向量
零向量
長度為0的向量;其方向是任意的
記作0
單位向量
長度等于1個單位的向量
非零向量a的單位向量為±
平行向量
方向相同或相反的非零向量
共線向量
方向相同或相反的非零向量又叫做共線向量
0與任一向量平行或共線
相等向量
長度相等且方向相同的向量
兩向量只有相等或不等,不能比較大小
相反向量
長度相等且方向相反的向量
0的相反向量為0
2.向量的線
6、性運(yùn)算
向量
運(yùn)算
定義
法則(或幾
何意義)
運(yùn)算律
加法
求兩個向量和的運(yùn)算
三角形法則
平行四邊形
法則
(1)交換律a+b=b+a.
(2)結(jié)合律:(a+b)+c=a+(b+c).
減法
求a與b的相反向量-b的和的運(yùn)算叫做a與b的差
三角形法則
a-b=a+(-b)
數(shù)乘
求實數(shù)λ與向量a的積的運(yùn)算
(1)|λa|=|λ||a|;
(2)當(dāng)λ>0時,λa的方向與a的方向相同;當(dāng)λ<0時,λa的方向與a的方向相反;當(dāng)λ=0時,λa=0
λ(μa)=(λμ)a;
(λ+μ)a
7、=λa+μa;
λ(a+b)=λa+λb.
3.共線向量定理
向量a(a≠0)與b共線,當(dāng)且僅當(dāng)有唯一一個實數(shù)λ,使得b=λa.
【知識拓展】
1.一般地,首尾順次相接的多個向量的和等于從第一個向量起點(diǎn)指向最后一個向量終點(diǎn)的向量,即+++…+An-1An=,特別地,一個封閉圖形,首尾連接而成的向量和為零向量.
2.若P為線段AB的中點(diǎn),O為平面內(nèi)任一點(diǎn),則=(+).
3.=λ+μ(λ,μ為實數(shù)),若點(diǎn)A,B,C共線,則λ+μ=1.
對應(yīng)學(xué)生用書p74
平面向量的概念
例1 給出下列結(jié)論:
①兩個單位向量是相等向量;
②若a=b,b=c,則a=c;
8、③若一個向量的模為0,則該向量的方向不確定;
④若=,則a=b;
⑤若a與b共線,b與c共線,則a與c共線.
其中正確結(jié)論的個數(shù)是( )
A.1個B.2個
C.3個D.4個
[解析]兩個單位向量的模相等,但方向不一定相同,①錯誤;若a=b,b=c,則a=c,向量相等具有傳遞性,②正確;一個向量的模為0,則該向量一定是零向量,方向不確定,③正確;若=,則a=b,還要方向相同才行,④錯誤;a與b共線,b與c共線,則a與c共線,當(dāng)b為零向量時不成立,⑤錯誤.
[答案]B
[小結(jié)]向量有關(guān)概念的5個關(guān)鍵點(diǎn)
(1)向量:方向、長度.
(2)非零共線向量:方向相同或相反.
(3)單
9、位向量:長度是一個單位長度.
(4)零向量:方向沒有限制,長度是0.
(5)相等向量:方向相同且長度相等.
1.設(shè)a0為單位向量.①若a為平面內(nèi)的某個向量,則a=|a|·a0;②若a與a0平行,則a=|a|a0;③若a與a0平行且|a|=1,則a=a0.上述命題中,假命題的個數(shù)是( )
A.0B.1C.2D.3
[解析]向量是既有大小又有方向的量,a與|a|a0的模相同,但方向不一定相同,故①是假命題;若a與a0平行,則a與a0的方向有兩種情況:一是同向,二是反向,反向時a=-|a|a0,故②③也是假命題.綜上所述,假命題的個數(shù)是3.
[答案]D
平面向量的線性運(yùn)算
例2
10、 (1)如圖,△ABC中,==,記=a,=b,則=__________(用a和b表示).
[解析]?。剑剑璪-a+(a+b)=(b-a).
[答案](b-a)
(2)平面直角坐標(biāo)系中,O為原點(diǎn),A,B,C三點(diǎn)滿足=+,則=( )
A.1B.2C.3D.
[解析]∵=-=+-=,=-=+-=,∴=3.
[答案]C
(3)如圖所示,下列結(jié)論正確的是( )
①=a+b; ②=-a-b;
③=a-b; ④=a+b.
A.①②B.③④C.①③D.②④
[解析]由a+b=,知=a+b,①正確;由=a-b,從而②錯誤;=+b,故=a-b,③正確;=+2b=a+b,④錯誤
11、.
綜上,正確的為①③.
[答案]C
[小結(jié)]向量的運(yùn)算有兩種方法,一是幾何運(yùn)算往往結(jié)合平面幾何知識和三角函數(shù)知識解答,運(yùn)算法則是:①平行四邊形法則(平行四邊形的對角線分別是兩向量的和與差);②三角形法則(兩箭頭間向量是差,箭頭與箭尾間向量是和);二是坐標(biāo)運(yùn)算:建立坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化為解析幾何問題解答.
向量的加法、減法及數(shù)乘統(tǒng)稱為向量的線性運(yùn)算,有了向量的線性運(yùn)算,平面中的點(diǎn)、線段(直線)就可以利用向量表示,為用向量法解決幾何問題(或用幾何法解決向量問題)奠定了基礎(chǔ).對于用已知向量表示未知向量的問題,找準(zhǔn)待求向量所在三角形,然后利用條件進(jìn)行等量代換是關(guān)鍵,這一過程需要從“數(shù)”與“形”兩方面來
12、把握.
2.如圖,在△ABC中,點(diǎn)D在BC邊上,且CD=2DB,點(diǎn)E在AD邊上,且AD=3AE,則用向量,表示為( )
A.+B.-
C.+D.-
[解析]由平面向量的三角形法則及向量共線的性質(zhì)可得
=-=-=(+)-
=-=-.
[答案]B
共線向量定理的應(yīng)用
例3 已知非零向量a和b不共線.
(1)若=a+b,=2a+8b,=3(a-b),求證:A,B,D三點(diǎn)共線;
(2)若ka+b和a+kb共線,求實數(shù)k的值.
[解析] (1)因為=a+b,=2a+8b,=3(a-b),
所以=+=2a+8b+3(a-b)=2a+8b+3a-3b=5(a+b)=5
13、,
所以與共線.
又,有公共點(diǎn)B,
所以A,B,D三點(diǎn)共線.
(2)因為ka+b與a+kb共線,
所以存在實數(shù)λ,使得ka+b=λ(a+kb),
即ka+b=λa+λkb,
所以(k-λ)a=(λk-1)b.
因為a,b是兩個不共線的非零向量,
所以k-λ=λk-1=0,所以k2-1=0,
所以k=±1.
經(jīng)檢驗,k=±1均符合題意.
[小結(jié)]利用平面向量基本定理進(jìn)行點(diǎn)共線和向量共線的相關(guān)運(yùn)算時,如果已知點(diǎn)共線,則很容易得到向量共線;如果已知向量共線來證明點(diǎn)共線,必須找到這兩個向量的公共點(diǎn).
例4 已知A,B,C是直線l上不同的三個點(diǎn),點(diǎn)O不在直線l上,則使等式x
14、2+x+=0成立的實數(shù)x的取值集合為( )
A.{0}B.?
C.{-1}D.{0,-1}
[解析]∵=-,∴x2+x+-=0,
即=-x2-(x-1),∵A,B,C三點(diǎn)共線,
∴-x2-(x-1)=1,即x2+x=0,解得x=0或x=-1.
當(dāng)x=0時,x2+x+=0,此時B,C兩點(diǎn)重合,不合題意,舍去.
故x=-1.故選C.
[答案]C
[小結(jié)]共線向量定理的3個應(yīng)用
(1)證明向量共線:對于向量a,b,若存在實數(shù)λ,使a=λb,則a與b共線.
(2)證明三點(diǎn)共線:若存在實數(shù)λ,使=λ,則A,B,C三點(diǎn)共線.
(3)求參數(shù)的值:利用共線向量定理及向量相等的條件
15、列方程(組)求參數(shù)的值.
3.已知向量a,b,且=a+2b,=-5a+6b,=7a-2b,則一定共線的三點(diǎn)是( )
A.A,B,DB.A,B,CC.B,C,DD.A,C,D
[解析]由=a+2b,=-5a+6b,=7a-2b,
可得=+=2a+4b=2,即,共線,所以A,B,D三點(diǎn)共線,故選A.
[答案]A
對應(yīng)學(xué)生用書p76
1.(2018·全國卷Ⅰ理)在△ABC中,AD為BC邊上的中線,E為AD的中點(diǎn),則=( )
A.-B.-
C.+D.+
[解析]法一:如圖所示,=+=+=×(+)+(-)=-.
法二:=-=-=-×(+)=-.
[答案]A
2.(2015·全國卷Ⅱ理)設(shè)向量a,b不平行,向量λa+b與a+2b平行,則實數(shù)λ=________.
[解析]因為向量λa+b與a+2b平行,所以λa+b=k(a+2b),則所以λ=.
[答案]
12