《2020-2021學(xué)年高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)題5-1 平面向量的概念及其線性運(yùn)算》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020-2021學(xué)年高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)題5-1 平面向量的概念及其線性運(yùn)算(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專(zhuān)題5.1 平面向量的概念及其線性運(yùn)算
【考情分析】
1.了解向量的實(shí)際背景;
2.理解平面向量的概念,理解兩個(gè)向量相等的含義;
3.理解向量的幾何表示;
4.掌握向量加法、減法的運(yùn)算,并理解其幾何意義;
5.掌握向量數(shù)乘的運(yùn)算及其幾何意義,理解兩個(gè)向量共線的含義;
6.了解向量線性運(yùn)算的性質(zhì)及其幾何意義.
【重點(diǎn)知識(shí)梳理】
知識(shí)點(diǎn)一 向量的有關(guān)概念
名稱(chēng)
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(zhǎng)度(或稱(chēng)模)
平面向量是自由向量
零向量
長(zhǎng)度為0的向量
記作0,其方向是任意的
單位向量
長(zhǎng)度等于1個(gè)單位的向量
非零向量a的單
2、位向量為
平行向量
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(zhǎng)度相等且方向相同的向量
兩向量只有相等或不相等,不能比較大小
相反向量
長(zhǎng)度相等且方向相反的向量
0的相反向量為0
知識(shí)點(diǎn)二 向量的線性運(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(gè)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(shí)數(shù)λ與
3、向量a的積的運(yùn)算
|λa|=|λ||a|,當(dāng)λ>0時(shí),λa的方向與a的方向相同;當(dāng)λ<0時(shí),λa的方向與a的方向相反;當(dāng)λ=0時(shí),λa=0
λ(μa)=(λμ)a;(λ+μ)a=λa+μa;λ(a+b)=λa+λb
知識(shí)點(diǎn)三 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(gè)實(shí)數(shù)λ,使得b=λa.,向量概念的4點(diǎn)注意
(1)注意0與0的區(qū)別,0是一個(gè)實(shí)數(shù),0是一個(gè)向量,且|0|0.
(2)單位向量有無(wú)數(shù)個(gè),它們的模相等,但方向不一定相同.
(3)零向量和單位向量是兩個(gè)特殊的向量,它們的模是確定的,但是方向不確定,因此在解題時(shí)要注意它們的特殊性.
比如:命題“若a∥b
4、,b∥c,則a∥c”是假命題,因?yàn)楫?dāng)b為零向量時(shí),a,c可為任意向量,兩者不一定平行.
(4)任一組平行向量都可以平移到同一直線上.
【特別提醒】向量線性運(yùn)算的3點(diǎn)提醒
(1)兩個(gè)向量的和仍然是一個(gè)向量.
(2)利用三角形法則時(shí),兩向量要首尾相連,利用平行四邊形法則時(shí),兩向量要有相同的起點(diǎn).
(3)當(dāng)兩個(gè)向量共線時(shí),三角形法則仍然適用,而平行四邊形法則不適用.
【拓展提升】共線向量定理的深解讀
定理中限定了a≠0,這是因?yàn)槿绻鸻=0,則λa=0,
(1)當(dāng)b≠0時(shí),定理中的λ不存在;
(2)當(dāng)b=0時(shí),定理中的λ不唯一.
因此限定a≠0的目的是保證實(shí)數(shù)λ的存在性和唯一性.
5、
知識(shí)點(diǎn)四 必備結(jié)論
1.一般地,首尾順次相接的多個(gè)向量的和等于從第一個(gè)向量的起點(diǎn)指向最后一個(gè)向量的終點(diǎn)的向量,即+++…+=.特別地,一個(gè)封閉圖形首尾連接而成的向量和為零向量.
2.在△ABC中,AD,BE,CF分別為三角形三邊上的中線,它們交于點(diǎn)G(如圖所示),易知G為△ABC的重心,則有如下結(jié)論:
(1) ++=0;
(2) =(+);
(3) =(+)=(+).
3.若=λ+μ (λ,μ為常數(shù)),則A,B,C三點(diǎn)共線的充要條件是λ+μ=1.
4.對(duì)于任意兩個(gè)向量a,b,都有:①|(zhì)|a|-|b||≤|ab|≤|a|+|b|;②|a+b|2+|a-b|2=2(|a|2
6、+|b|2).當(dāng)a,b不共線時(shí):①的幾何意義是三角形中的任意一邊的長(zhǎng)小于其他兩邊長(zhǎng)的和且大于其他兩邊長(zhǎng)的差的絕對(duì)值;②的幾何意義是平行四邊形中兩鄰邊的長(zhǎng)與兩對(duì)角線的長(zhǎng)之間的關(guān)系.
【典型題分析】
高頻考點(diǎn)一 平面向量的有關(guān)概念
【例1】(2020江蘇啟東中學(xué)模擬)給出下列命題:
①兩個(gè)具有公共終點(diǎn)的向量一定是共線向量;
②兩個(gè)向量不能比較大小,但它們的模能比較大小;
③若λa=0(λ為實(shí)數(shù)),則λ必為零;
④已知λ,μ為實(shí)數(shù),若λa=μb,則a與b共線.
其中正確命題的個(gè)數(shù)為( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】①錯(cuò)誤.兩向
7、量共線要看其方向而不是起點(diǎn)與終點(diǎn).②正確.因?yàn)橄蛄考扔写笮?,又有方向,故它們不能比較大小,但它們的模均為實(shí)數(shù),故可以比較大?。坼e(cuò)誤.當(dāng)a=0時(shí),無(wú)論λ為何值,λa=.④錯(cuò)誤.當(dāng)λ=μ=0時(shí),λa=μb,此時(shí),a與b可以是任意向量.
【歸納總結(jié)】向量有關(guān)概念的關(guān)鍵點(diǎn)
(1)向量定義的關(guān)鍵是方向和長(zhǎng)度.
(2)非零共線向量的關(guān)鍵是方向相同或相反,長(zhǎng)度沒(méi)有限制.
(3)相等向量的關(guān)鍵是方向相同且長(zhǎng)度相等.
(4)單位向量的關(guān)鍵是長(zhǎng)度都是一個(gè)單位長(zhǎng)度.
(5)零向量的關(guān)鍵是長(zhǎng)度是0,規(guī)定零向量與任意向量共線.
【變式探究】(2020湖南長(zhǎng)沙二中模擬)對(duì)于非零向量a,b,“a+b=0”是
8、“a∥b”的( )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充要條件
D.既不充分也不必要條件
【答案】A
【解析】若a+b=0,則a=-b,所以a∥b.
若a∥b,則a+b=0不一定成立,故前者是后者的充分不必要條件.
高頻考點(diǎn)二 向量的線性運(yùn)算
【例2】 (2018全國(guó)卷Ⅰ)在△ABC中,AD為BC邊上的中線,E為AD的中點(diǎn),則=( )
A.- B.-
C.+ D.+
【答案】A
【解析】作出示意圖如圖所示.=+=+=(+)+(-)=-.
【方法技巧】向量線性運(yùn)算的解題策略
(1)向量的加減常用的法則是平行四邊形法則和三角形法則,一般
9、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,求首尾相連向量的和用三角形法則.
(2)找出圖形中的相等向量、共線向量,將所求向量與已知向量轉(zhuǎn)化到同一個(gè)平行四邊形或三角形中求解.
【變式探究】[2017全國(guó)卷Ⅱ]設(shè)非零向量a,b滿(mǎn)足|a+b|=|a-b|,則( )
A.a(chǎn)⊥b B.|a|=|b|
C.a(chǎn)∥b D.|a|>|b|
【答案】A
【解析】解法一:∵|a+b|=|a-b|,
∴|a+b|2=|a-b|2.
∴a2+b2+2ab=a2+b2-2ab.
∴ab=0.∴a⊥b.
故選A.
解法二:利用向量加法的平行四邊形法則.
在?ABCD中,設(shè)=a,=
10、b,
由|a+b|=|a-b|知||=||,
從而四邊形ABCD為矩形,即AB⊥AD,故a⊥b.
故選A.
高頻考點(diǎn)三 根據(jù)向量線性運(yùn)算求參數(shù)
【例3】(2020山東棗莊模擬)設(shè)D為△ABC所在平面內(nèi)一點(diǎn),=-+,若=λ(λ∈R),則λ=( )
A.2 B.3 C.-2 D.-3
【答案】D
【解析】由=λ可知-=λ(-),
∴=+,
又=-+,
∴
解得λ=-3,故選D.
【方法技巧】解決此類(lèi)問(wèn)題可以通過(guò)研究向量間的關(guān)系,通過(guò)向量的運(yùn)算將向量表示出來(lái),進(jìn)行比較求參數(shù)的值.
【變式探究】(2020河北廊坊模擬) 在△ABC中,點(diǎn)M
11、,N滿(mǎn)足=2,=.若=x+y,則x= ;y= .
【答案】 -
【解析】=+=+
=+(-)
=-
=x+y,
∴x=,y=-。
高頻考點(diǎn)四 共線向量定理的應(yīng)用
【例4】(2020河南商丘模擬)已知O為△ABC內(nèi)一點(diǎn),且=(+),=t,若B,O,D三點(diǎn)共線,則t=( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】設(shè)E是BC邊的中點(diǎn),則(+)=,由題意得=,所以==(+)=+,又因?yàn)锽,O,D三點(diǎn)共線,所以+=1,解得t=,故選B.
【方法技巧】利用共線向量定理解題的方法
(1)a∥b?a=λb(b≠0)是判斷兩個(gè)向量共
12、線的主要依據(jù).注意待定系數(shù)法和方程思想的運(yùn)用.
(2)證明三點(diǎn)共線問(wèn)題,可用向量共線來(lái)解決,但應(yīng)注意向量共線與三點(diǎn)共線的區(qū)別與聯(lián)系,當(dāng)兩向量共線且有公共點(diǎn)時(shí),才能得出三點(diǎn)共線.即A,B,C三點(diǎn)共線?,共線.
(3)若a與b不共線且λa=μb,則λ=μ=0.
(4)=λ+μ (λ,μ為實(shí)數(shù)),若A,B,C三點(diǎn)共線,則λ+μ=1.
【變式探究】(2020廣東惠州質(zhì)檢) 已知向量e1≠0,λ∈R,a=e1+λe2,b=2e1,若向量a與向量b共線,則( )
A.λ=0 B.e2=0
C.e1∥e2 D.e1∥e2或λ=0
【答案】D
【解析】因?yàn)橄蛄縠1≠0,λ∈R,a=e1+λe2,b=2e1,又因?yàn)橄蛄縜和b共線,存在實(shí)數(shù)k,使得a=kb,所以e1+λe2=2ke1,所以λe2=(2k-1)e1,所以e1∥e2或λ=0。