【考綱要求】
1.了解向量的實際背景.
2.理解平面向量的概念,理解兩個向量相等的含義.
3.理解向量的幾何表示.
4.掌握向量加法、減法的運算,并理解其幾何意義.
5.掌握向量數(shù)乘的運算及其幾何意義,理解兩個向量共線的含義.
6.了解向量線性運算的性質(zhì)及其幾何意義.
【考點預測】
1.向量的有關(guān)概念
(1)向量:既有大小又有方向的量叫做向量,用有向線段表示,此時有向線段的方向就是向量的方向.向量eq \(AB,\s\up6(→))的大小就是向量的長度(或稱模),記作|eq \(AB,\s\up6(→))|.
(2)零向量:長度為0的向量,記作0.
(3)單位向量:長度等于1個單位長度的向量.
(4)平行向量(共線向量):方向相同或相反的非零向量.向量a,b平行,記作a∥b.規(guī)定:0與任一向量平行.
(5)相等向量:長度相等且方向相同的向量.
(6)相反向量:長度相等且方向相反的向量.
2.向量的線性運算
3.共線向量定理
向量a(a≠0)與b共線的充要條件是:存在唯一一個實數(shù)λ,使b=λa.
【常用結(jié)論】
1.中點公式的向量形式:若P為線段AB的中點,O為平面內(nèi)任一點,則eq \(OP,\s\up6(→))=eq \f(1,2)(eq \(OA,\s\up6(→))+eq \(OB,\s\up6(→))).
2.eq \(OA,\s\up6(→))=λeq \(OB,\s\up6(→))+μeq \(OC,\s\up6(→))(λ,μ為實數(shù)),若點A,B,C共線,則λ+μ=1.
3.解決向量的概念問題要注意兩點:一是不僅要考慮向量的大小,更重要的是考慮向量的方向;二是要特別注意零向量的特殊性,考慮零向量是否也滿足條件.
【方法技巧】
1.平行向量有關(guān)概念的四個關(guān)注點
(1)相等向量具有傳遞性,非零向量的平行也具有傳遞性.
(2)共線向量即為平行向量,它們均與起點無關(guān).
(3)向量可以平移,平移后的向量與原向量是相等向量,解題時,不要把它與函數(shù)圖象的平移混淆.
(4)非零向量a與eq \f(a,|a|)的關(guān)系:eq \f(a,|a|)是與a同方向的單位向量.
2.(1)解決平面向量線性運算問題的關(guān)鍵在于熟練地找出圖形中的相等向量,并能熟練運用相反向量將加減法相互轉(zhuǎn)化.
(2)在求向量時要盡可能轉(zhuǎn)化到平行四邊形或三角形中,運用平行四邊形法則、三角形法則及三角形中位線定理、相似三角形對應邊成比例等平面幾何的性質(zhì),把未知向量轉(zhuǎn)化為用已知向量線性表示.
3.與向量的線性運算有關(guān)的參數(shù)問題,一般是構(gòu)造三角形,利用向量運算的三角形法則進行加法或減法運算,然后通過建立方程組即可求得相關(guān)參數(shù)的值.
4.利用共線向量定理解題的策略
(1)a∥b?a=λb(b≠0)是判斷兩個向量共線的主要依據(jù).注意待定系數(shù)法和方程思想的運用.
(2)當兩向量共線且有公共點時,才能得出三點共線,即A,B,C三點共線?eq \(AB,\s\up6(→)),eq \(AC,\s\up6(→))共線.
(3)若a與b不共線且λa=μb,則λ=μ=0.
(4)eq \(OA,\s\up6(→))=λeq \(OB,\s\up6(→))+μeq \(OC,\s\up6(→))(λ,μ為實數(shù)),若A,B,C三點共線,則λ+μ=1.
二、【題型歸類】
【題型一】向量的基本概念
【典例1】(多選)給出下列命題,不正確的有( )
A.若兩個向量相等,則它們的起點相同,終點相同
B.若A,B,C,D是不共線的四點,且eq \(AB,\s\up6(→))=eq \(DC,\s\up6(→)),則四邊形ABCD為平行四邊形
C.a(chǎn)=b的充要條件是|a|=|b|且a∥b
D.已知λ,μ為實數(shù),若λa=μb,則a與b共線
【典例2】(多選)下列命題正確的是( )
A.零向量是唯一沒有方向的向量
B.零向量的長度等于0
C.若a,b都為非零向量,則使eq \f(a,|a|)+eq \f(b,|b|)=0成立的條件是a與b反向共線
D.若a=b,b=c,則a=c
【典例3】對于非零向量a,b,“a+b=0”是“a∥b”的( )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充要條件
D.既不充分也不必要條件
【題型二】平面向量的線性運算
【典例1】設非零向量a,b滿足|a+b|=|a-b|,則( )
A.a(chǎn)⊥b B.|a|=|b|
C.a(chǎn)∥b D.|a|>|b|
【典例2】在△ABC中,eq \(BD,\s\up6(→))=eq \f(1,3)eq \(BC,\s\up6(→)),若eq \(AB,\s\up6(→))=a,eq \(AC,\s\up6(→))=b,則eq \(AD,\s\up6(→))等于( )
A.eq \f(2,3)a+eq \f(1,3)b B.eq \f(1,3)a+eq \f(2,3)b
C.eq \f(1,3)a-eq \f(2,3)b D.eq \f(2,3)a-eq \f(1,3)b
【典例3】在等腰梯形ABCD中,eq \(AB,\s\up6(→))=2eq \(DC,\s\up6(→)),點E是線段eq \(BC,\s\up6(→))的中點,若eq \(AE,\s\up6(→))=λeq \(AB,\s\up6(→))+μeq \(AD,\s\up6(→)),則λ+μ=________.
【題型三】平面向量共線定理的應用
【典例1】設兩個非零向量a與b不共線.
(1)若eq \(AB,\s\up6(→))=a+b,eq \(BC,\s\up6(→))=2a+8b,eq \(CD,\s\up6(→))=3(a-b),求證:A,B,D三點共線;
(2)試確定實數(shù)k,使ka+b和a+kb共線.
【典例2】已知向量a與b不共線,eq \(AB,\s\up6(→))=a+mb,eq \(AC,\s\up6(→))=na+b(m,n∈R),則eq \(AB,\s\up6(→))與eq \(AC,\s\up6(→))共線的條件是( )
A.m+n=0 B.m-n=0
C.mn+1=0 D.mn-1=0
【典例3】已知P是△ABC所在平面內(nèi)的一點,若eq \(CB,\s\up6(→))=λeq \(PA,\s\up6(→))+eq \(PB,\s\up6(→)),其中λ∈R,則點P一定在( )
A.△ABC的內(nèi)部 B.AC邊所在直線上
C.AB邊所在直線上 D.BC邊所在直線上
三、【培優(yōu)訓練】
【訓練一】莊嚴美麗的國旗和國徽上的五角星是革命和光明的象征.正五角星是一個非常優(yōu)美的幾何圖形,且與黃金分割有著密切的聯(lián)系.在如圖所示的正五角星中,以P,Q,R,S,T為頂點的多邊形為正五邊形,且eq \f(PT,AT)=eq \f(\r(5)-1,2).下列關(guān)系中正確的是( )
A.eq \(BP,\s\up6(→))-eq \(TS,\s\up6(→))=eq \f(\r(5)+1,2)eq \(RS,\s\up6(→)) B.eq \(CQ,\s\up6(→))+eq \(TP,\s\up6(→))=eq \f(\r(5)+1,2)eq \(TS,\s\up6(→))
C.eq \(ES,\s\up6(→))-eq \(AP,\s\up6(→))=eq \f(\r(5)-1,2)eq \(BQ,\s\up6(→)) D.eq \(AT,\s\up6(→))+eq \(BQ,\s\up6(→))=eq \f(\r(5)-1,2)eq \(CR,\s\up6(→))
【訓練二】若2eq \(OA,\s\up6(→))+eq \(OB,\s\up6(→))+3eq \(OC,\s\up6(→))=0,S△AOC,S△ABC分別表示△AOC,△ABC的面積,則S△AOC∶S△ABC=________.
【訓練三】如圖,在△ABC中,eq \(AN,\s\up6(→))=eq \f(2,3)eq \(NC,\s\up6(→)),P是BN上一點,若eq \(AP,\s\up6(→))=teq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,3)eq \(AC,\s\up6(→)),則實數(shù)t的值為________.
【訓練四】經(jīng)過△OAB的重心G的直線與OA,OB分別交于點P,Q,設eq \(OP,\s\up6(→))=meq \(OA,\s\up6(→)),eq \(OQ,\s\up6(→))=neq \(OB,\s\up6(→)),m,n∈R+.
(1)證明:eq \f(1,m)+eq \f(1,n)為定值;
(2)求m+n的最小值.
【訓練五】經(jīng)過△OAB的重心G的直線與OA,OB分別交于點P,Q,設eq \(OP,\s\up6(→))=meq \(OA,\s\up6(→)),eq \(OQ,\s\up6(→))=neq \(OB,\s\up6(→)),m,n∈R*.
(1)證明:eq \f(1,m)+eq \f(1,n)為定值;
(2)求m+n的最小值.
【訓練六】已知O,A,B是不共線的三點,且eq \(OP,\s\up6(→))=meq \(OA,\s\up6(→))+neq \(OB,\s\up6(→))(m,n∈R).
(1)若m+n=1,求證:A,P,B三點共線;
(2)若A,P,B三點共線,求證:m+n=1.
四、【強化測試】
【單選題】
1. 若a,b為非零向量,則“eq \f(a,|a|)=eq \f(b,|b|)”是“a,b共線”的( )
A.充要條件
B.充分不必要條件
C.必要不充分條件
D.既不充分也不必要條件
2. 設a=(eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(CD,\s\up6(→)))+(eq \(BC,\s\up6(→))+eq \(DA,\s\up6(→))),b是一個非零向量,則下列結(jié)論不正確的是( )
A.a(chǎn)∥b B.a(chǎn)+b=a
C.a(chǎn)+b=b D.|a+b|=|a|+|b|
3. 如圖所示,在正六邊形ABCDEF中,eq \(BA,\s\up6(→))+eq \(CD,\s\up6(→))+eq \(EF,\s\up6(→))等于( )
A.0 B.eq \(BE,\s\up6(→))
C.eq \(AD,\s\up6(→)) D.eq \(CF,\s\up6(→))
4. 已知平面內(nèi)一點P及△ABC,若eq \(PA,\s\up6(→))+eq \(PB,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→)),則點P與△ABC的位置關(guān)系是( )
A.點P在線段AB上 B.點P在線段BC上
C.點P在線段AC上 D.點P在△ABC外部
5. 已知O是正方形ABCD的中心.若eq \(DO,\s\up6(→))=λeq \(AB,\s\up6(→))+μeq \(AC,\s\up6(→)),其中λ,μ∈R,則eq \f(λ,μ)=( )
A.-2 B.-eq \f(1,2)
C.-eq \r(2) D.eq \r(2)
6. 矩形ABCD的對角線相交于點O,E為AO的中點,若eq \(DE,\s\up6(→))=λeq \(AB,\s\up6(→))+μeq \(AD,\s\up6(→))(λ,μ為實數(shù)),則λ2+μ2=( )
A.eq \f(5,8) B.eq \f(1,4) C.1 D.eq \f(5,16)
7. 在△ABC中,點M為AC上的點,且eq \(AM,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(MC,\s\up6(→)),若eq \(BM,\s\up6(→))=λeq \(BA,\s\up6(→))+μeq \(BC,\s\up6(→)),則λ-μ的值是( )
A.1 B.eq \f(1,2) C.eq \f(1,3) D.eq \f(2,3)
8. 如圖,在平行四邊形ABCD中,E為BC的中點,F(xiàn)為DE的中點,若eq \(AF,\s\up6(→))=xeq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(3,4)eq \(AD,\s\up6(→)),則x等于( )
A.eq \f(3,4) B.eq \f(2,3)
C.eq \f(1,2) D.eq \f(1,4)
【多選題】
9. 下列選項中的式子,結(jié)果為零向量的是( )
A.eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(BC,\s\up6(→))+eq \(CA,\s\up6(→))
B.eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(MB,\s\up6(→))+eq \(BO,\s\up6(→))+eq \(OM,\s\up6(→))
C.eq \(OA,\s\up6(→))+eq \(OB,\s\up6(→))+eq \(BO,\s\up6(→))+eq \(CO,\s\up6(→))
D.eq \(AB,\s\up6(→))-eq \(AC,\s\up6(→))+eq \(BD,\s\up6(→))-eq \(CD,\s\up6(→))
10. (多選)下列說法中正確的是( )
A.eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(BA,\s\up6(→))=0
B.若|a|=|b|且a∥b,則a=b
C.向量a與b不共線,則a與b都是非零向量
D.若a∥b,則有且只有一個實數(shù)λ,使得b=λa
11. (多選)設點M是△ABC所在平面內(nèi)一點,則下列說法正確的是( )
A.若eq \(AM,\s\up6(→))=eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))+eq \f(1,2)eq \(AC,\s\up6(→)),則點M是邊BC的中點
B.若eq \(AM,\s\up6(→))=2eq \(AB,\s\up6(→))-eq \(AC,\s\up6(→)),則點M在邊BC的延長線上
C.若eq \(AM,\s\up6(→))=-eq \(BM,\s\up6(→))-eq \(CM,\s\up6(→)),則點M是△ABC的重心
D.若eq \(AM,\s\up6(→))=xeq \(AB,\s\up6(→))+yeq \(AC,\s\up6(→)),且x+y=eq \f(1,2),則△MBC的面積是△ABC面積的eq \f(1,2)
12. 點P是△ABC所在平面內(nèi)一點,且滿足|eq \(PB,\s\up6(→))-eq \(PC,\s\up6(→))|-|eq \(PB,\s\up6(→))+eq \(PC,\s\up6(→))-2eq \(PA,\s\up6(→))|=0,則△ABC不可能是( )
A.鈍角三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.等邊三角形
【填空題】
13. 若|eq \(AB,\s\up6(→))|=|eq \(AC,\s\up6(→))|=|eq \(AB,\s\up6(→))-eq \(AC,\s\up6(→))|=2,則|eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AC,\s\up6(→))|=________.
14. 已知e1,e2為平面內(nèi)兩個不共線的向量,eq \(MN,\s\up6(→))=2e1-3e2,eq \(NP,\s\up6(→))=λe1+6e2,若M,N,P三點共線,則λ=________.
15. 已知?ABCD的對角線AC和BD相交于點O,且eq \(OA,\s\up6(→))=a,eq \(OB,\s\up6(→))=b,則eq \(DC,\s\up6(→))=________,eq \(BC,\s\up6(→))=________.(用a,b表示)
16. 在直角梯形ABCD中,∠A=90°,∠B=30°,AB=2eq \r(3),BC=2,點E在線段CD上,若eq \(AE,\s\up6(→))=eq \(AD,\s\up6(→))+μeq \(AB,\s\up6(→)),則μ的取值范圍是________.
【解答題】
17. 在△ABC中,D,E分別為BC,AC邊上的中點,G為BE上一點,且GB=2GE,設eq \(AB,\s\up6(→))=a,eq \(AC,\s\up6(→))=b,試用a,b表示eq \(AD,\s\up6(→)),eq \(AG,\s\up6(→)).
18. 已知O,A,B是不共線的三點,且eq \(OP,\s\up6(→))=meq \(OA,\s\up6(→))+neq \(OB,\s\up6(→))(m,n∈R).
(1)若m+n=1,求證:A,P,B三點共線;
(2)若A,P,B三點共線,求證:m+n=1.
19. 已知a,b不共線,eq \(OA,\s\up6(→))=a,eq \(OB,\s\up6(→))=b,eq \(OC,\s\up6(→))=c,eq \(OD,\s\up6(→))=d,eq \(OE,\s\up6(→))=e,設t∈R,如果3a=c,2b=d,e=t(a+b),是否存在實數(shù)t使C,D,E三點在一條直線上?若存在,求出實數(shù)t的值,若不存在,請說明理由.
20. 如圖,在△ABC中,D為BC的四等分點,且靠近B點,E,F(xiàn)分別為AC,AD的三等分點,且分別靠近A,D兩點,設eq \(AB,\s\up6(→))=a,eq \(AC,\s\up6(→))=b.
(1)試用a,b表示eq \(BC,\s\up6(→)),eq \(AD,\s\up6(→)),eq \(BE,\s\up6(→));
(2)證明:B,E,F(xiàn)三點共線.
21. 設兩向量a與b不共線.
(1)若eq \(AB,\s\up6(→))=a+b,eq \(BC,\s\up6(→))=2a+8b,eq \(CD,\s\up6(→))=3(a-b).求證:A,B,D三點共線;
(2)試確定實數(shù)k,使ka+b和a+kb共線.
22. 如圖,EF是等腰梯形ABCD的中位線,M,N是EF上的兩個三等分點,若eq \(AB,\s\up6(→))=a,eq \(BC,\s\up6(→))=b,eq \(AB,\s\up6(→))=2eq \(DC,\s\up6(→)).
(1)用a,b表示eq \(AM,\s\up6(→));
(2)證明:A,M,C三點共線.
向量運算
定 義
法則(或幾何意義)
運算律
加法
求兩個向量和的運算
三角形法則
平行四邊形法則
(1)交換律:
a+b=b+a.
(2)結(jié)合律:
(a+b)+c=a+(b+c)
減法
求兩個向量差的運算
a-b=a+(-b)
數(shù)乘
規(guī)定實數(shù)λ與向量a的積是一個向量,這種運算叫做向量的數(shù)乘,記作λa
(1)|λa|=|λ||a|;
(2)當λ>0時,λa的方向與a的方向相同;當λ<0時,λa的方向與a的方向相反;當λ=0時,λa=0
λ(μa)=λμa;
(λ+μ)a=λa+μa;
λ(a+b)=λa+λb

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