第1课 向量的概念及基本运算
【考点导读】
理解平面向量和向量相等的含义,理解向量的几何表示.
掌握向量的加法、减法、数乘的运算,并理解其几何意义.
了解平面向量基本定理及其意义.
【基础练习】
1.出下列命题:①若,则;②若A、B、C、D是不共线的四点,则是四边形为平行四边形的充要条件;③若,则;④的充要条件是且;⑤若,,则。其中,正确命题材的序号是②③
2. 化简得
3.在四边形ABCD中,=a+2b,=-4a-b,=-5a-3b,其中a、b不共线,则四边形ABCD为梯形
4.如图,设点P、Q是线段AB的三等分点,
若=a,=b,则=,
= (用a、b表示)
5.设是不共线的向量,已知向量,若A,B,D三点共线,求k的值为
【范例导析】
如图,中,分别是的中点,为交点,若=,=,试以、为基底表示、、
分析:本题可以利用向量的基本运算解决.
解:
是△的重心,
点拨: 利用一直向量表示未知向量的依据是平面向量基本定理,在解题中,应尽可能地转化到平行四边形或三角形中,结合向量的加减法、数乘运算解决.
例2.已知任意四边形ABCD的边AD和BC的中点分别为E、F,
求证:.
分析:构造三角形,利用向量的三角形法则证明.
证明:如图,连接EB和EC ,
由和可得, (1)
由和可得, (2)
(1)+(2)得, (3)
∵E、F分别为AD和BC的中点,∴,,
代入(3)式得,
点拨:运用向量加减法解决几何问题时,需要发现或构造三角形或平行四边形.
例3.已知不共线,,求证:A,P,B三点共线的充要条件是
分析:证明三点共线可以通过向量共线来证明.
解:先证必要性:若A,P,B三点共线,则存在实数,使得,即,∴∵,∴,∴
再证充分性:若则==,∴
与共线,∴A,P,B三点共线.
点拨:向量共线定理是向量知识中的一个基本定理,通常可以证明三点共线、直线平行等问题.
反馈练习:
1.已知向量a和b反向,则下列等式成立的是(C)
A. |a|-|b|=|a-b| B. |a|-|b|=|a+b|
C.|a|+|b|=|a-b| D. |a|+|b|=|a+b|
2.设四边形ABCD中,有则这个四边形是(C)
A.平行四边形 B.矩形 C.等腰梯形 D.菱形
3.设为单位向量,(1)若为平面内的某个向量,则=||·;(2)若与a0平行,则=||·;(3)若与平行且||=1,则=。上述命题中,假命题个数是3
4.已知是所在平面内一点,为边中点,且,那么O点的位置为AD的中点
5.在 ABC中,已知D是AB边上一点,若=2,=,则 =
6.设A、B、C、D、O是平面上的任意五点,试化简:
①,②,③。
解析:①原式= ;
②原式= ;
③原式= 。
7.设为未知向量, 、为已知向量,满足方程2(5+34)+3=0, ( http: / / www. / )
则=(用、表示)
8.在四面体O-ABC中,为BC的中点,E为AD的中点,则=(用a,b,c表示)
9.已知点C在内,。
设,则等于3
10.如图平行四边形OADB的对角线OD,AB相交于点C,线段BC上有一点M满足BC=3BM,线段CD上有一点N满足CD=3CN,设
解:
.
11.设两个非零向量、不共线,如果(1)求证:三点共线.
(2)设、是两个不共线的向量,已知,若三点共线,求的值.
解:(1)证明:因为
所以
又因为
得
即
又因为公共点
所以三点共线;
(2)解:
因为共线,所以.
设,所以 即;
O
A
P
Q
B
a
b
第4题
A
G
E
F
C
B
D
例1
D
C
E F
A B
例2
第10题