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  高中数学向量方面有哪些应注意的问题

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2020-02-04 18:54
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刘昶

  向量部分

  1.平面向量知识结构表

  2.向量的概念

  (1)向量的基本概念

  ①定义既有大小又有方向的量叫做向量.向量的大小也就是向量的长度,叫做向量的模.

  ②特定大小或特定关系的向量

  零向量,单位向量,共线向量(平行向量),相等向量,相反向量.

  ③表示法:几何法:画有向线段表示,记为或α.

  ④在坐标系下,平面上任何一点都可用一对实数(坐标)来表示取x轴、y轴上两个单位向量,作基底,则平面内作一向量=x+y,记作:=(x,y)称作向量的坐标.

  =(x2-x1,y2-y1),其中A(x1,y1),B(x2,y2)

  (2)向量的运算

  ①向量的加法与减法:定义与法则(如图5-1):

  a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2).其中a=(x1,y1),b=(x2,y2).

  运算律:a+b=b+a,(a+b)+c=a+(b+c),a+0=0+a=a.

  ②向量的数乘(实数与向量的积)定义与法则(如图5-2):

  λa=λ(x,y)=(λx,λy)

  (1)︱︱=︱︱︱;

  (2)当>0时,与的方向相同;当<0时,与的方向相反;

  当=0时,=0.

  (3)若=(),则=().

  运算律

  λ(μa)=(λμ)a,(λ+μ)a=λa+μa,λ(a+b)=λa+λb.

  3.平面向量的数量积定义与法则(如图5-3):

  (1).向量的夹角:已知两个非零向量与b,作=,=,则∠AOB=()叫做向量与的夹角.

  (2).两个向量的数量积:

  已知两个非零向量与,它们的夹角为,则

  =︱︱︱cos.

  其中︱︱cos称为向量在方向上的投影.

  (3).向量的数量积的性质:=,(λ=(λ)=λ(),(+=+.若=(),=()则=

  ⅰ)⊥=0(,为非零向量);

  ⅱ)向量与夹角为锐角

  ⅲ)向量与夹角为钝角

  4.定理与公式

  ①x05共线定理:向量b与非零向量a共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得b=λa

  结论:∥()的充要条件是x1y2-x2y1=0

  注意:消去λ时不能两式相除,∵y1,y2有可能为0,∵∴x2,y2中至少有一个不为0

  充要条件不能写成∵x1,x2有可能为0

  向量共线的充要条件有两种形式:∥()

  ②平面向量基本定量:如果,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,有且只有一对实数λ1,λ2使=λ1+λ2

  ③两向量垂直的充要条件

  (i)⊥=0(ii)⊥x1?x2+y1?y2=0(=(x1,y1),=(x2,y2))

  ④三点共线定理:平面上三点A、B、C共线的充要条件是:存在实数α、β,使=α+β,其中α+β=1,O为平面内的任一点.

  ⑤数值计算公式

  两点间的距离公式:||=,其中[P1(x1,y1),P2(x2,y2)]

  P分有向线段所成的比:

  设P1、P2是直线上两个点,点P是上不同于P1、P2的任意一点,则存在一个实数使=,叫做点P分有向线段所成的比.

  当点P在线段上时,>0;当点P在线段或的延长线上时,<0;

  分点坐标公式:若=;的坐标分别为(),(),();则:中点坐标公式:

  两向量的夹角公式:cosθ==

  0≤θ≤180°,a=(x1,y1),b=(x2,y2)

  ⑥图形变换公式平移公式:若点P0(x,y)按向量a=(h,k)平移至P(x′,y′),

  则

  ⑦有关结论

  (i)平面内有任意三个点O,A,B.若M是线段AB的中点,则(+);

  一般地,若P是分线段AB成定比λ的分点(即=λ,λ≠-1)则=+,此即线段定比分点的向量式

  (ii)有限个向量,a1,a2,…,an,相加,可以从点O出发,逐一作向量=a1,=a2,…,=an,则向量即这些向量的和,即

  a1+a2+…+an=++…+=(向量加法的多边形法则).

  当An和O重合时(即上述折线OA1A2…An成封闭折线时),则和向量为零向量.

  注意:反用以上向量的和式,即把一个向量表示为若干个向量和的形式,是解决向量问题的重要手段.

  3.向量的应用

  (1)向量在几何中的应用(2)向量在物理中的应用

2020-02-04 18:54:53

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