该【高考第一轮复习数学:5.1向量的概念、向量的加法与减法、实数与向量的积 】是由【世界末末日】上传分享,文档一共【8】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【高考第一轮复习数学:5.1向量的概念、向量的加法与减法、实数与向量的积 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。第五章 平面对量 向量的 概念 几何表 示 向量的 表示 坐标表 示 代数运 算 平面对 量 向量的 运算 几何运 算 线段的 定比分 点 向量的 应用 平移 正弦定 理 解斜三 角形 余弦定 理 ●网络体系总览 ●考点目标定位 理解向量的概念,把握向量的几何表示,了解共线向量的概念. 把握向量的加法与减法的运算律及运算法则. 把握实数与向量的积的运算律及运算法则. 了解平面对量根本定理,理解平面对量的坐标的概念,把握平面对量的坐标运算. ●复习方略指南 向量是数学中的重要概念,它广泛应用于生产实践和科学争论中,其重要性渐渐加强 . 从近几年高考试题可以看出,主要考察平面对量的加减运算、平面对量的坐标表示、平面对量的数量积、图形的平移等根本概念、、使用,“平面对量”将会成为命题的热点,一般选择题、填空题重在考察平面对量的概念、: 与“定比分点”有关的试题; 平面对量的加减法运算及其几何意义; 平面对量的数量积及运算律,平面对量的坐标运算,用向量的学问解决几何问题; 正、余弦定理的应用. 复习本章时要留意: ,与有向线段起点的位置没有关系,同向且等长的有向线段都表示同一向量. 共线向量和平面对量的两条根本定理,提醒了共线向量和平面对量的根本构造, 它们是进一步争论向量的根底. 向量的加、减、数乘积是向量的线性运算, ,可以计算向量的长度、平面内两点间距离、两个向量的夹角,推断相应的两条直线是否垂直. 向量的运算与实数的运算有异同点,学习时要留意这一点, 如数量积不满足结合律. 要留意向量在几何、三角、物理学中的应用. 平面对量与空间向量的数量积及坐标运算是高考的重点,复习中要留意培育准确的运算力量和敏捷运用学问的力量. 向量的概念、向量的加法与减法、实数与向量的积 ●学问梳理 平面对量的有关概念: 向量的定义:既有大小又有方向的量叫做向量. 表示方法:, a,b,„或用AB , BC ,„表示. 模:向量的长度叫向量的模,记作|a|或| AB |. 零向量:长度为零的向量叫做零向量,记作 0;零向量的方向不确定. 单位向量:长度为 1 个长度单位的向量叫做单位向量. 共线向量:方向一样或相反的向量叫共线向量,规定零向量与任何向量共线. 相等的向量:长度相等且方向一样的向量叫相等的向量. : 定义:求两个向量和的运算,叫做向量的加法. 法则:三角形法则;平行四边形法则. 〔3〕运算律:a+b=b+a;〔a+b〕+c=a+〔b+c〕. : 定义:求两个向量差的运算,叫做向量的减法. 法则:三角形法则;平行四边形法则. : 定义:实数λ 与向量 a 的积是一个向量,记作λ a,规定:|λ a|=|λ ||a|.当λ >0 时, λ a 的方向与 a 的方向一样;当λ <0 时,λ a 的方向与 a 的方向相反;当λ =0 时,λ a 与 a 平行. 运算律:λ 〔μ a〕=〔λ μ 〕a,〔λ +μ 〕a=λ a+μ a,λ 〔a+b〕=λ a+λ b. : 、 向量共线定理:向量 b 与非零向量 a 共线的充要条件是有且仅有一个实数λ ,使得 b=λ a,即 b∥a Û b=λ a〔a≠0〕. 1 2 2 λ 1 1 2 2 平面对量根本定理:假设 e e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一 平面内的任一向量 a,有且仅有一对实数λ ●点击双基 1、λ ,使 a=λ e + e . 5 1.〔2025 年天津,理 3〕假设平面对量 b 与向量 a=〔1,-2〕的夹角是 180°,且|b|=3 , 则 b 等于 A.〔-3,6〕 C.〔6,-3〕 B.〔3,-6〕 D.〔-6,3〕 5 l 2 + 4 l 2 解析:易知 a 与 b 方向相反,可设 b=〔λ ,-2λ 〕〔λ <0〕.又|b|=3 = , 解之得λ =-3 或λ =3〔舍去〕.∴b=〔-3,6〕. 答案:A 2.〔2025 年浙江,文 4〕向量 a=〔3,4〕,b=〔sinα ,cos α 〕,且 a∥b,则 tanα 等于 3 4
- 3 4
4 3
- 4 3 解析:由 a∥b,∴3cosα =4sinα .∴tanα = 3 . 4 答案:A 假设 ABCD 为正方形,E 是 CD 的中点,且 AB =a, AD =b,则 BE 等于 b+ 1 a 2 + 1 b 2 - 1 a 2 - 1 b 2
解析: BE = AE - AB = AD + DE - AB = AD + 1 2
AB - AB =b- 1 a. 2 答案:B 、e 是不共线的向量,a=e +ke ,b=ke +e ,则 a 与 b 共线的充要条件是实数k 等于 1 2 1 2 1 2 B.-1 C.-2 解析:a 与 b 共线Û 存在实数 m,使 a=mb, D.±1 即 e +ke =mke +me .又 e 、e 不共线, 1 2 1 2 1 2 ∴ ì mk = 1, í î m = k . 答案:D ∴k=±1. a=“向东走 8 km”,b=“向北走 8 km”,则|a+b|= ,a+b 的方向是 . 64 + 64 2 解析:|a+b|= =8 〔km〕. 2 答案:8 ●典例剖析 km 东北方向 【例 1】 向量 a、b 满足|a|=1,|b|=2,|a-b|=2,则|a+b|等于 2 5 6 B. C. D. 剖析:欲求|a+b|,一是设出 a、b 的坐标求,二是直接依据向量模计算. 解法一:设a=〔x ,y 〕,b=〔x ,y 〕,则 x 2+y 2=1,x 2+y 2=4,a-b=〔x -x ,y -y 〕, x x ∴〔 - 1 2 1 y 〕2+〔 1 1 2 2 y — 〕2=4. 2 1 1 2 2 1 2 1 2 ∴x 2-2x x +x 2+y 2-2y y +y 2=4. y x 1 1 2 2 1 1 2 2 x ∴1-2 1 2-2 1y2 =0.∴2 +2 x y x 1 2 1 =1. y 2 x x ∴〔 + 1 2 〕2+〔 y 1 + 〕2=1+4+2 +2 y x y x 2 1 2 1 =5+1=6. y 2 6 ∴|a+b|= . 解法二:∵|a+b|2+|a-b|2=2〔|a|2+|b|2〕, ∴|a+b|2=2〔|a|2+|b|2〕-|a-b|2 =2〔1+4〕-22=6. 6 ∴|a+b|= .应选 D. 此题也可以利用“解斜三角形”的方法进展处理. 深化拓展 【例 2】 如图,G 是△ABC 的重心,求证:GA + GB + GC =0. A G B C D E 剖析:要证 GA + GB + GC =0,只需证GA + GB =- GC ,即只需证 GA + GB 与GC 互为相反的向量. 证明:以向量 GB 、GC 为邻边作平行四边形 GBEC,则GB + GC = GE =2 GD .又由 G 为△ABC 的重心知 AG =2 GD ,从而GA =-2 GD . ∴ GA + GB + GC =-2 GD +2 GD =0. 评述:,能进一步加深对“向量”的生疏,并能体会用向量处理问题的优越性. 深化拓展 此题也可用向量的坐标运算进展证明. 【例 3】 设OA 、OB 不共线,点 P 在 AB 上,求证: OP =λ OA +μ OB 且λ +μ =1, λ 、μ ∈R. 剖析:∵点 P 在 AB 上,可知 AP 与 AB 共线,得 AP =t AB .再用以 O 为起点的向量表示. 证明:∵P 在 AB 上,∴ AP 与 AB 共线. ∴ AP =t AB .∴OP - OA =t〔 OB - OA 〕. ∴ OP = OA +t OB -t OA =〔1-t〕OA +t OB . 设 1-t=λ ,t=μ ,则OP =λ OA +μ OB 且λ +μ =1,λ 、μ ∈R. 评述:本例的重点是考察平面对量的根本定理,及对共线向量的理解及应用. ①此题也可变为OA ,OB 不共线,假设OP =λ OA +μ OB ,且λ +μ =1,λ ∈R,μ ∈R, 求证:A、B、P 三点共线. 提示:证明 AP 与 AB 共线. 深化拓展
②当λ =μ = 1 时, OP = 1 〔 OA + OB 〕,此时 P 为 AB 的中点,这是向量的中点公式. 2 2 【例 4】 假设 a、b 是两个不共线的非零向量〔t∈R〕. 假设 a 与 b 起点一样,t 为何值时,a、tb、1 〔a+b〕三向量的终点在始终线上? 3 假设|a|=|b|且 a 与 b 夹角为 60°,那么 t 为何值时,|a-tb|的值最小? 解:〔1〕设 a-tb=m[a- 1 〔a+b〕]〔m∈R〕, 3 化简得〔 2 m 3 -1〕a=〔 m 3 -t〕b. ∵a 与 b 不共线, ì 2 m
- 1 = 0 ì m = 3 , ∴ ï 3 Þ ï 2 í m í 1 ï - t = 0 ït = . ïî 3 ∴t= 1 2 îï 2 时,a、tb、 1 〔a+b〕的终点在始终线上. 3 〔2〕|a-tb|2=〔a-tb〕2=|a|2+t2|b|2-2t|a||b|cos60°=〔1+t2-t〕|a|2,∴t= 1 2 时,|a-tb| 有最小值 3 2 |a|. 评述:用两个向量共线的充要条件,可解决平面几何中的平行问题或共线问题. 思考争论 两个向量共线与两条线段在一条直线上是否一样? ●闯关训练夯实根底 1.〔2025 年广东,1〕平面对量 a=〔3,1〕,b=〔x,-3〕且 a⊥b,则 x 等于 C.-1 D.-3 解析:由 a⊥b,则 3x-3=0,∴x=1. 答案:B 假设 a、b 为非零向量,且|a+b|=|a|+|b|,则有 ∥b 且 a、b 方向一样 =b =-b 解析:a、b 为非零向量,且|a+b|=|a|+|b|,∴a∥b 且方向一样. 答案:A 在四边形 ABCD 中, AB - DC - CB 等于 A. AC B. BD C. AD D. AC 解析: AB - DC - CB = AB - DB = AB + BD = AD . 答案:C 设四边形 ABCD 中,有DC = 1 2
的夹角为π. ∴t 的取值范围是〔-7,- 思考争论 14 〕∪〔- 14 2 2 ,- 1 〕. 2 向量 a、b 的夹角为钝角,则cos〈a,b〉<0,它们互为充要条件吗? 培育力量 向量 a=2e -3e ,b=2e +3e ,其中 e 、e 不共线,向量 c=2e -9e .问是否存在这 1 2 1 2 1 2 1 2 样的实数λ 、μ ,使向量 d=λ a+μ b 与 c 共线? λ 解:∵d= 〔2e 1 -3e 2 〕+ 〔2e μ 1 +3e 〕 2 1 2 =〔2λ +2μ 〕e +〔-3λ +3μ 〕e , 要使 d 与 c 共线,则应有实数 k,使 d=kc, 即〔2λ +2μ 〕e +〔-3λ +3μ 〕e =2ke -9ke ,由ì 2 l + 2 m = 2 k, 得λ =-2μ . î 1 2 1 2 í- 3l + 3 m = - 9 k, 故存在这样的实数λ 、μ ,只要λ =-2μ ,就能使 d 与 c 共线. 如下图,D、E 是△ABC 中 AB、AC 边的中点,M、N 分别是 DE、BC 的中点, BC =a, BD =b,试用 a、b 分别表示DE 、CE 和 MN . A D M E B N C 解:由三角形中位线定理,知 DE 1 BC. 2 故 DE = 1 2
BC ,即 DE = 1 a. 2
CE = CB + BD + DE =-a+b+ 1 2 a=- 1 2 a+b,
MN = MD + DB + BN = 1 2
ED + DB + 1 2
BC =- 1 4 a+ 1 2 a-b= 1 4 a-b. 探究创 在△ABC 中,AM∶AB=1∶3,AN∶AC=1∶4,BN 与 CM 交于点 E, AB =a, AC =b, 用 a、b 表示 AE . A N M E C 解:由得 AM = 1 3
AB , AN = 1 4 B AC .
设 ME =λ MC ,λ ∈R,则 AE = AM + ME = AM +λ MC . 而 MC = AC - AM , ∴ AE = AM +λ 〔 AC - AM 〕 = 1 AB +λ 〔 AC - 1 3 3 AB 〕. ∴ AE =〔 1 - l 3 3 〕 AB +λ AC . 同理,设 NE =t NB ,t∈R,则 AE = AN + NE = 1 4 AC +t NB = 1 4 AC +t〔 AB - AN 〕 = 1 AC +t〔 AB - 1 4 4 AC 〕. ∴ AE =〔 1 - t 4 4 〕 AC +t AB . l 1 ∴〔 - 3 3
〕 AB +λ AC =〔 1 - t 4 4
〕 AC +t AB . ì 1 - l
= t, í 由 AB 与 AC 是不共线向量,得 ï 3 3 ï 1 t l = - , ïî 4 4 ìl = 2 ,
解得 ï 11 ∴ AE = 3 AB + 2 AC , í 3 11 11 ït = . îï 11 即 AE = 3 11 a+ 2 b. 11 评述:此题所涉及的量较多,且向量与向量之间的关系较为简单,,增加关心量来理清向量之间关系是“探究”之所在,即对根本定 理的深化及应用. ●思悟小结 ,. 共线向量和平面对量的两条根本定理,提醒了共线向量和平面对量的根本构造,它们是进一步争论向量的根底. 对于两个向量平行的充要条件: a∥b Û a=λ b,只有 b≠0 b=0 时,a∥b 是 a=λ b 的必要不充分条件. ,从而可用“数”来证明“形”的问题. 、分析、归纳、抽象的思维力量. ●教师下载中心教学点睛 本课复习的重点是:理解向量的根本概念,把握向量的加法、减法运算,把握实数与向量的积的运算. 复习时要构建良好的学问构造. 向量的加法、减法运算既要留意几何运算,又要留意代数运算. 强化数学思想的教学,尤其是数形结合思想、化归思想等. 拓展题例 【例题】 对任意非零向量 a、b,求证:|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|. 证明:分三种状况考虑. 〔1〕当 a、b 共线且方向一样时,|a|-|b|<|a+b|=|a|+|b|,|a|-|b|=|a-b|<|a|+|b|. 当 a、b 共线且方向相反时,∵a-b=a+〔-b〕,a+b=a-〔-b〕,利用〔1〕的结论有||a|-|b||<|a+b|<|a|+|b|,|a|-|b|<|a-b|=|a|+|b|. 当 a,b 不共线时,设OA =a,OB =b,作OC = OA + OB =a+b, BA = OA - OB =a -b,利用三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,得 ||a|-|b||<|a±b|< |a|+|b|. 综上得证.