6.2.1 向量的加法运算+6.2.2 向量的减法运算
——高一数学人教A版(2019)必修第二册课前导学
知识填空1.向量加法的定义:求两个向量 的运算,叫做向量的加法.
对于零向量与任意向量,规定 .
2.向量加法的法则
三角形法则 已知非零向量,在平面内任取一点,作,,则向量叫做与的和,记作 ,即 .
平行四边形法则 已知两个不共线向量,作,,以,为邻边作,则对角线上的向量 .
3.向量加法的运算律:交换律: ;结合律: .
4.向量形式的三角不等式:一般地,有,当且仅当方向 时等号成立.
5.相反向量的定义:与向量长度相等,方向相反的向量,叫做的 向量,记作 .
性质:①零向量的相反向量仍是 .
②和互为相反向量,于是 .
③若互为相反向量,则,, .
6.向量减法的定义:向量加上的相反向量,叫做与的 ,即 .求两个向量差的运算叫做向量的减法.
7.向量减法的几何意义:已知向量,在平面内任取一点,作,,则 ,如图所示.
即可以表示为从向量的终点指向向量的终点的向量,这是向量减法的几何意义.
思维拓展1.两个向量相加就是两个向量的模相加吗?
2.向量加减法运算的基本方法有哪些?
3.求解向量加法实际应用题的步骤?
基础练习1.如图,在平行四边形ABCD中,O为对角线的交点,则( )
A. B. C. D.
2.如图,平行四边形中,P是边上的一点,则( )
A. B.
C. D.
3.化简,所得的结果是( )
A. B. C. D.
4.等于( )
A. B. C. D.
5.已知O是平面上一点,,,,,且四边形为平行四边形,则( )
A. B.
C. D.
【答案及解析】
一、知识填空
1.和
2.
3.
4.相同
5.相反 零向量
6.差
7.
二、思维拓展
1.不是.因为向量既有大小,又有方向,所以两个向量相加不是模相加,两个向量相加应满足向量加法的三角形法则或平行四边形法则.
2.(1)利用相反向量统一成加法(相当于向量求和);
(2)选用减法公式(正用或逆用均可);
(3)运用辅助点法,利用向量的定义将所有向量转化为以一确定点为起点的向
量,使问题特化为有共同起点的向量问题.
3.(1)表示:用向量表示实际问题中既有大小又有方向的量;
(2)运算:利用平行四边形法则或三角形法则进行向量的运算,并利用直角三角形等知识解决问题;
(3)作答:根据题意作答.
三、基础练习
1.答案:A
解析:.故选:A
2.答案:B
解析:,故A错误;
,故B正确;
,故C错误;
,故D错误.故选:B
3.答案:A
解析:,故选:A
4.答案:D
解析:,故选:D.
5.答案:B
解析:易知,,而在平行四边形中有,
,即,也即.故选:B.6.2.3 向量的数乘运算
——高一数学人教A版(2019)必修第二册课前导学
知识填空1.向量数乘的定义:规定实数与向量的积是一个向量,这种运算叫做向量的 ,记作 ,它的长度与方向规定如下:
① ;②当时,的方向与的方向 ;当时,的方向与的方向 .
2.向量数乘的运算律:设为任意实数,则有:
① ;② ;③ .
特别地,有 ; .
3.向量的线性运算:向量的加、减、数乘运算统称为向量的 ,向量线性运算的结果仍是 .对于任意向量,以及任意实数,恒有 .
4.向量共线(平行)定理:向量与共线的充要条件是:存在唯一一个实数,使 .
思维拓展1.向量数乘运算的方法有哪些?
2.用已知向量表示相关未知向量的基本思路是什么?
3.向量共线定理的应用有哪些?
基础练习1.若在三角形中,,,则( )
A. B. C. D.
2.如图,在中,满足条件,,若,则( )
A.8 B.4 C.2 D.
3.如图所示,内有一点G满足,过点G作一直线分别交,于点D,E.若,,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
4.,是平面内不共线两向量,已知,,,若A,B,D三点共线,则k的值为( )
A.3 B. C. D.2
5.已知点O是的重心,过点O的直线与边,分别交于M,N两点,D为边的中点.若,则( )
A. B. C.2 D.
【答案及解析】
一、知识填空
1.数乘 相同 相反
2.
3.线性运算 向量
4.
二、思维拓展
1.(1)向量的数乘运算类似于多项式的代数运算,实数运算中的去括号、移项、合并同类项、提取公因式等变形手段在数与向量的乘积中同样适用,但是这里的“同类项”“公因式”指向量,实数看作是向量的系数.
(2)向量也可以通过列方程(组)来解,把所求向量当作未知数,利用解代数方程(组)的方法求解.在运算过程中要多注意观察,恰当运用运算律,简化运算.
2.用已知向量表示相关未知向量时,要尽可能将向量转化到平行四边形或三角形中,选用从同一顶点出发的两个向量或首尾相接的两个向量,运用向量加、减法运算及数乘运算来求解,充分利用相等向量、相反向量和线段的比例关系,把未知向量转化为已知向量.
3.(1)判断向量共线:对于非零向量,若存在实数,使,则与共线.
(2)证明三点共线:若存在实数,使,则三点共线.
(3)求参数的值:利用共线向量定理及向量相等的条件列方程(组)求参数的值.
三、基础练习
1.答案:A
解析:如图,
因为,,所以,,所以,故选:A
2.答案:A
解析:因为,,,所以,
即,又,所以,,故.故选:A.
3.答案:B
解析:因为,所以G为的重心,所以,所以且,所以,故选:B.
4.答案:A
解析:由,,得,由A,B,D三点共线,得,又,,不共线,则,所以.故选:A.
5.答案:A
解析:如图所示,由三角形重心的性质,可得,所以,所以,即,因为M,O,N三点共线,可得,所以.故选:A.6.2.4 向量的数量积
——高一数学人教A版(2019)必修第二册课前导学
知识填空1.向量的夹角:已知两个非零向量,是平面上的任意一点,作,,则叫做向量与的 .记作 .
当时,向量 ;当时,向量垂直,记作 ;当 时,向量反向.
2.平面向量数量积的定义:已知两个非零向量与,它们的夹角为,把数量叫做向量与的 (或内积),记作 ,即 .
3.投影向量的定义:如图,设是两个非零向量,,过的起点和终点,分别作所在直线的垂线,垂足分别为,得到,这种变换称为向量向向量 ,叫做向量在向量上的 .
4.向量数量积的性质:设是非零向量,它们的夹角是是与方向相同的单位向量,则
(1) .
(2) .
(3)当与同向时, ;当与反向时, .特别地,或.
(4)由可得, .
(5)
5.向量数量积的运算律:
交换律: ;
数乘结合律: ;
分配律: .
思维拓展1.求向量的数量积的关键点是什么?
2.求向量的模的常见思路及方法?
3.求向量夹角的方法有哪些?
基础练习1.已知单位向量和的夹角为,且,则( )
A.1 B. C.2 D.
2.已知非零向量满足,且,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
3.已知向量、的夹角为,,,则( )
A.4 B. C.5 D.
4.在中,已知,,AB,BC边上的中线CE,AF交于点D,则( )
A. B. C. D.
5.已知单位向量与的夹角为,若,则( )
A. B. C. D.1
【答案及解析】
一、知识填空
1.夹角 同向
2.数量积
3.投影 投影向量
4.
5.
二、思维拓展
1.求向量的数量积时,需掌握相关向量的模和夹角两个关键点.若相关向量是两个或两个以上向量的线性运算,则需先利用向量数量积的运算律及多项式乘法的相关公式进行化简.
2.(1)求模问题一般转化为求模的平方,与向量数量积联系,并灵活应用,勿忘记开方.
(2)或,此性质可用来求向量的模,可以实现实数运算与向量运算的相互转化.
(3)一些常见的等式应熟记,如,等.
3.(1)求出,代入公式求解.
(2)用同一个量表示,代入公式求解.
(3)借助向量运算的几何意义,数形结合求夹角.注意向量夹角的范围是.
三、基础练习
1.答案:D
解析:,即.故选:D.
2.答案:C
解析:由得,设,,又,所以,由于,所以与的夹角为.故选:C.
3.答案:C
解析:由向量、的夹角为,,,得出.则.故选:C
4.答案:A
解析:因为BC,AB边上的两条中线CE,AF交于点D,所以,,又,,,则,,,则,所以.故答案为:A
5.答案:A
解析:由,则,解得,则.故选:A.6.1 平面向量的概念
——高一数学人教A版(2019)必修第二册课前导学
知识填空1.向量的定义:既有大小又有 的量叫做向量.
2.向量的表示:向量的大小称为向量的 (或称模),记作 .
长度为0的向量叫做 ,记作 .
长度等于 个单位长度的向量,叫做单位向量.
向量也可以用字母,…表示.
3.共线向量:方向相同或相反的非零向量叫做 向量,平行向量也叫做共线向量.向量与平行,记作 .
零向量与任意向量平行,即对于任意向量,都有 .
4.相等向量:长度相等且方向 的向量叫做相等向量.向量与相等,记作 .
思维拓展1.数量、向量、矢量有什么区别?
2.有向线段与向量的区别与联系有哪些?
3.利用向量关系证明或判断线段相等或平行的方法有哪些?
基础练习
1.设O是正方形ABCD的中心,向量,,,是( )
A.平行向量 B.有相同终点的向量
C.相等向量 D.模相等的向量
2.下列说法正确的是( )
①有向线段三要素是始点、方向、长度;
②向量两要素是大小和方向;
③同向且等长的有向线段表示同一向量;
④在平行四边形ABCD中,.
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
3.下列物理量:
①质量;②路程;③位移;④重力;⑤加速度.
其中,不能称为向量的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.关于平面向量,下列说法正确的是( )
A.零向量没有方向
B.两个单位向量是相等向量
C.共线的两个向量方向相同
D.若两个非零向量的和为零向量,则它们互为相反向量
5.设点O是正三角形的中心,则向量,,是( )
A.相同的向量 B.模相等的向量 C.共线向量 D.共起点的向量
【答案及解析】
一、知识填空
1.方向
2.长度 零向量 0 1
3.平行
4.相同
二、思维拓展
1.数量是一个代数量,只有大小没有方向,可用正数、负数、零表示,可以比
较大小;向量既有大小又有方向,不能比较大小;矢量同时具备大小和方向两个属性,又具备其他属性(如“力”就是由大小、方向、作用点共同决定的).
2.(1)区别:向量只有大小和方向两个要素,而有向线段有起点、大小和方向三个要素,在空间中,有向线段是固定的,而向量是可以自由平移的.
(2)联系:向量可用有向线段表示,并不是说向量就是有向线段,每一条有向线段对应着一个向量,但每一个向量对应着无数条有向线段.
3.(1)证明或判断线段相等,只需证明或判断相应向量的长度(模)相等.
(2)证明线段平行,先证明相应的向量共线,再说明线段不共线.
三、基础练习
1.答案:D
解析:因为正方形的中心到四个顶点的距离相等,都等于正方形的对角线的一半,
故向量,,,是模相等的向量,故选D.
2.答案:D
解析:①始点、方向、长度可以确定一条有向线段,即有向线段三要素是始点、方向、长度,故①正确;
②根据向量的定义知,向量的两要素是大小和方向,故②正确;
③同向且等长的有向线段表示的向量大小相等,方向相同,故为同一向量,故③正确;
④四边形ABCD是平行四边形,,且,故,故④正确.
故选:D.
3.答案:C
解析:根据物理量的定义、性质知:质量、路程是标量,位移、重力、加速度为矢量即向量,
③④⑤是向量,①②是标量.故选:C.
4.答案:D
解析:向量既有大小又有方向,A不正确;
两个单位向量的方向不一定相同,则它们不一定是相等向量,B不正确;
共线的两个向量方向相同或相反,C不正确;
若两个非零向量的和为零向量,则它们互为相反向量,D正确;故选:D
5.答案:B
解析:O是正的中心,向量,,分别是以三角形的中心和顶点为起点和终点的向量,O到三个顶点的距离相等,但向量,,不是相同向量,也不是共线向量,也不是起点相同的向量.故选B.