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1、第四编平面向量§4.1平面向量的概念及线性运算基础知识自主学习要点梳理1.向量的有关概念(1)向量:既有又有的量称为向量,向量的大小叫做向量的(或).(2)零向量:的向量称为零向量,其方向是.(3)单位向量:长度等于的向量.大小方向长度长度为0任意的1个单位长度模(4)平行向量:方向或的向量.平行向量又称为,任意一组平行向量都可以平移到同一条直线上.规定:0与任一向量.(5)相等向量:长度且方向的向量.(6)相反向量:长度且方向的向量.相同相反非零共线向量平行相等相同相反相等2.向量的加法和减法(1)加法①法则:服从三角
2、形法则,平行四边形法则.②运算性质:a+b=(交换律);(a+b)+c=(结合律);a+0==.(2)减法①减法与加法互为逆运算;②法则:服从三角形法则.b+aa+(b+c)0+aa3.实数与向量的积(1)长度与方向规定如下①
3、λa
4、=;②当时,λa与a方向相同;当时,λa与a方向相反;当λ=0时,λa=.(2)运算律:设λ、μ∈R,则①λ(μa)=;②(λ+μ)a=;③λ(a+b)=.4.两个向量共线定理向量b与a(a≠0)共线的充要条件是.
5、λ
6、
7、a
8、λ>0λ<00(λμ)aλa+μaλa+λb有且只有一个实数λ,使
9、b=λa基础自测1.下列等式正确的是(填序号).①a+0=a;②a+b=b+a③AB+BA≠0;④AC=DC+AB+BD解析方法一∵AB与BA为相反向量,∴AB+BA=0,故③错.方法二AB+BA=(OB-OA)+(OA-OB)=OB-OB-OA+OA=0,故③错.①②④2.若ABCD是正方形,E是DC边的中点,且AB=a,AD=b,则BE=.解析如图所示,BE=BC+CE=AD-AB=.3.(2008·广东理)在平行四边形ABCD中,AC与BD交于点O,E是线段OD的中点,AE的延长线与CD交于点F.若AC=a,BD=
10、b,则AF=.解析如图所示,∵E是OD的中点,∴OE=BD=b.又∵△ABE∽△FDE,∴AE=3EF,∴AE=AF.在△AOE中,AE=AO+OE=a+b.∴AF=AE=a+b.4.(2008·辽宁理)已知O、A、B是平面上的三个点,直线AB上有一点C,满足2AC+CB=0,则OC=(用OA、OB表示).解析∵2AC+CB=0,∴2(OC-OA)+(OB-OC)=0,∴OC=2OA-OB.2OA-OB典型例题深度剖析【例1】下列命题正确的是(写出正确的所有序号).①若a与b共线,b与c共线,则a与c也共线;②任意两个相
11、等的非零向量的始点与终点是一平行四边形的四个顶点;③若向量a与b不共线,则a与b都是非零向量;④有相同起点的两个非零向量不平行。熟练掌握向量的有关概念并进行判断.分析解析由于零向量与任一向量都共线,所以①不正确;由于数学中研究的向量是自由向量,所以两个相等的非零向量可以在同一直线上,而此时就不可能构成四边形,根本不可能是一个平行四边形的四个顶点,所以②不正确;向量的平行只要方向相同或相反即可,与起点是否相同无关,所以④不正确;对于③,其条件以否定形式给出,所以可从其逆否命题来入手考虑,假若a与b不都是非零向量,即a与b至
12、少有一个是零向量,而由零向量与任一向量都共线,可有a与b共线,不符合已知条件,所以有a与b都是非零向量,所以应选③.答案③跟踪练习1(2010·常州模拟)给出下列命题①向量AB的长度与向量BA的长度相等;②向量a与向量b平行,则a与b的方向相同或相反;③两个有共同起点并且相等的向量,其终点必相同;④两个有共同终点的向量,一定是共线向量;⑤向量AB与向量CD是共线向量,则点A、B、C、D必在同一条直线上;⑥有向线段就是向量,向量就是有向线段.其中假命题的个数为.解析①中,∵向量AB与BA为相反向量,∴它们的长度相等,∴此命
13、题正确.②中若a或b为零向量,则满足a与b平行,但a与b的方向不一定相同或相反,∴此命题错误.③由相等向量的定义知,若两向量为相等向量,且起点相同,则其终点也必定相同,∴该命题正确.④由共线向量知,若两个向量仅有相同的终点,则不一定共线,∴该命题错误.⑤∵共线向量是方向相同或相反的向量,∴若AB与CD是共线向量,则A、B、C、D四点不一定在一条直线上,∴该命题错误.⑥∵零向量不能看作是有向线段,∴该命题错误.答案4【例2】如图所示,若四边形ABCD是一个等腰梯形,AB∥DC,M、N分别是DC、AB的中点,已知AB=a,A
14、D=b,DC=c,试用a、b、c表示BC,MN,DN+CN.结合图形性质,准确灵活运用三角形法则和平行四边形法则是向量加减运算的关键.解BC=BA+AD+DC=-a+b+c,∵MN=MD+DA+AN,∴MD=-DC,DA=-AD,AN=AB,∴MN=a-b-c.DN+CN=DM+MN+CM+MN=2MN=a-2b-c