平面向量的概念及线性运算幻灯片

1、第五模块平面向量 第二十三讲 平面向量的概念及线性运算,1,2020/6/22,回归课本,2,2020/6/22,1.向量的概念 (1)把既有大小又有方向的量叫做向量. (2)把只有大小,没有方向的量(如年龄身高长度面积体积质量等),称为数量. (3)向量的大小叫做向量的长度(或模).长度为零的向量叫零向量,记作0,零向量的方向任意,规定零向量与任意向量平行(共线).,3,2020/6/22,(4)相等向量是指大小相等,方向相同的向量;相反向量是指大小相等,方向相反的向量,规定零向量的相等向量是0,零向量的相反向量是0. (5)方向相同或相反的向量叫平行向量,也叫共线向量.长度为1的向量叫做单

2、位向量.,4,2020/6/22,2.向量的线性运算 (1)向量加法的定义 已知向量ab,如图,平面内任取一点A,作 b,再作 则 叫做a与b的和,记作a+b.,5,2020/6/22,即 求两个向量和的运算叫做向量的加法.,6,2020/6/22,(2)向量求和的三角形法则 利用向量加法的定义求两个向量和的作图法则,叫做向量求和的三角形法则.在运用此法则时,要注意“首尾相接”,即两个向量的和向量是从第一个向量的起点指向第二个向量终点的向量.,7,2020/6/22,(3)向量求和的平行四边形法则 已知两个不共线向量ab,作 对ABD三点不共线,以ABAD为邻边作平行四边形ABCD,则对角线上

3、的向量是 =a+b,这个法则叫做两向量求和的平行四边形法则.,8,2020/6/22,(4)向量的减法 向量a加上向量b的相反向量叫做a与b的差,记作a-b,若 则 (5)实数与向量积的定义: 实数与向量a的积是一个向量,记作a,|a|=|a|,当0时,a与a方向相同;0时,a的方向与a的方向相同;当0时,a的方向与a的方向相反;当=0时,a=0.由此可见,总有a与a平行;(2)运算律:(ua)=(u)a,(+u)a=a+ua,(a+b)=a+b.,29,2020/6/22,30,2020/6/22,31,2020/6/22,32,2020/6/22,反思感悟在求向量时要尽可能转化到平行四边形

4、或三角形中,选用从同一顶点发现的基本向量或首尾相连的向量,运用向量加、减法运算及数乘运算来求解,即充分利用相等向量、相反向量和线段的比例关系,运用三角形、平行四边形法则,充分利用三角形中的中位线,相似三角形对应边成比例的平面几何的性质,把未知向量转化为与已知向量有直接关系的向量来求解.,33,2020/6/22,类型三 数乘向量与共线向量定理的应用 解题准备:(1)向量共线是指存在实数使两向量互相表示. (2)向量共线的充要条件中,通常只有非零向量才能表示与之共线的其他向量,要注意待定系数法的运用和方程思想. (3)证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,

5、当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线.,34,2020/6/22,35,2020/6/22,(2)ka+b与a+kb共线, 存在实数,使ka+b=(a+kb), 即ka+b=a+kb. (k-)a=(k-1)b. a、b是不共线的两个非零向量. k-=k-1=0,k2-1=0. k=1.,36,2020/6/22,反思感悟(1)向量共线的充要条件中要注意当两向量共线时,通常只有非零向量才能表示与之共线的其他向量,要注意待定系数法的运用和方程思想. (2)证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得到三点共线.,37,202

6、0/6/22,错源一 忽视零向量性质致误 【典例1】下列叙述错误的是_. 若ab,bc,则ac; 若非零向量a与b方向相同或相反,则a+b与a、b之一的方向相同; |a|+|b|=|a+b|a与b方向相同; 向量b与向量a共线的充要条件是有且只有一个实数,使得b=a; 若a=b,则a=b.,38,2020/6/22,剖析忽视零向量的特殊性是本题出错的主要原因,本题前四个结论都与此有关;另外两个相反向量的和是一个零向量,不是实数零;最后一个结论可能忽视了=0的情况.,39,2020/6/22,正解这六个命题都是错误的,因为对于,当b=0,a不一定与c平行; 对于,当a+b=0时,其方向任意,它与

7、a、b的方向都不相同; 对于,当a、b之一为零向量时结论不成立; 对于,当a=0,且b=0,有无数个值;当a=0但b0,不存在. 对于,由于两个向量之和得到的仍是一个向量,所以 对于,当=0时,不管a与b的大小与方向如何,都有a=b,此时不一定有a=b.,40,2020/6/22,答案 评析零向量的特殊性 零向量是向量中最特殊的向量,规定零向量的长度为0,其方向是任意的,零向量与任意向量都共线.它在向量中的位置正如实数中0的位置一样,但有了它容易引起一些混淆,稍微考虑不到就会出错,考生应给予足够的重视.,41,2020/6/22,错源二 错用实数运算律或运算法则,42,2020/6/22,错解

8、|a+b+c|=|a|+|b|+|c|= 剖析上述解法受实数运算律和运算法则的影响致错.,答案4,43,2020/6/22,技法一 数形结合思想 【典例1】已知任意四边形ABCD,O为其内部一点,且满足 试确定该点的位置. 解题切入点条件中涉及四个向量的和的问题,为了利用向量的加法法则,我们可把四个向量之和的问题,转化为向量两两相加的情形来解决.,44,2020/6/22,解点O是四边形ABCD对边中点连线的交点,证明如下: 如图,以OA、OD为邻边作AODE,设OE与AD交于I;以OB、OC为邻边作BOCF,设OF与BC交于J,于是I、J分别是AD与BC的中点.,45,2020/6/22,46,2020/6/22,技法二 分类讨论思想 【典例2】已知向量a、b,求作向量c,使a+b+c=0,表示a、b、c的有向线段能构成三角形吗?,47,2020/6/22,解题切入