《2021高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第5章 平面向量、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入 第1節(jié) 平面向量的概念及線性運(yùn)算教學(xué)案 文 北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2021高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第5章 平面向量、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入 第1節(jié) 平面向量的概念及線性運(yùn)算教學(xué)案 文 北師大版(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第5章 平面向量、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入
全國(guó)卷五年考情圖解
高考命題規(guī)律把握
1.考查形式
本章在備考中一般為2個(gè)客觀題.
2.考查內(nèi)容
(1)對(duì)向量的考查,主要考查平面向量的線性運(yùn)算、坐標(biāo)運(yùn)算、向量的平行與垂直、向量的數(shù)量積及應(yīng)用,難度為容易或中檔.
(2)高考主要考查復(fù)數(shù)的基本概念、復(fù)數(shù)相等的充要條件以及復(fù)數(shù)的加、減、乘、除四則運(yùn)算,其中復(fù)數(shù)的運(yùn)算是高考的熱點(diǎn),一般為選擇題.
3.備考策略
(1)深刻理解并掌握向量的線性運(yùn)算、向量的數(shù)量積、向量的模及夾角的運(yùn)算.
(2)掌握復(fù)數(shù)的概念、復(fù)數(shù)的模、共軛復(fù)數(shù)、復(fù)數(shù)的幾何意義及四則運(yùn)算.
第一節(jié) 平面向量的概念及線性運(yùn)
2、算
[最新考綱] 1.了解向量的實(shí)際背景,理解平面向量的概念和兩個(gè)向量相等的含義,理解向量的幾何表示.2.掌握向量加法、減法的運(yùn)算,理解其幾何意義.3.掌握向量數(shù)乘的運(yùn)算及其幾何意義,理解兩個(gè)向量共線的含義.4.了解向量線性運(yùn)算的性質(zhì)及其幾何意義.
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第82頁(yè))
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,向量的大小叫做向量的長(zhǎng)度(或模).
(2)零向量:長(zhǎng)度為0的向量,其方向是任意的.
(3)單位向量:長(zhǎng)度等于1個(gè)單位的向量.
(4)相等向量:長(zhǎng)度相等且方向相同的向量.
(5)相反向量:長(zhǎng)度相等且方向相反的向量.規(guī)定零向量的相反向量仍是零
3、向量.
(6)向量平行或共線:如果表示兩個(gè)向量的有向線段所在的直線平行或重合,則稱這兩個(gè)向量平行或共線,規(guī)定零向量與任一向量平行.
2.向量的線性運(yùn)算
向量
運(yùn)算
定義
法則
(或幾何意義)
運(yùn)算律
加法
求兩個(gè)向量和的運(yùn)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a與b的相反向量-b的和的運(yùn)算叫做a與b的差
三角形法則
a-b=a+(-b)
數(shù)乘
求實(shí)數(shù)λ與向量a的積的運(yùn)算
(1)|λa|=|λ||a|;
(2)當(dāng)λ>0時(shí),λa的方向與a的方向相同;當(dāng)λ<
4、0時(shí),λa的方向與a的方向相反;當(dāng)λ=0時(shí),λa=0
λ(μ a)=(λμ) a;
(λ+μ)a=λa+μ a;
λ(a+b)=λa+λb
3.向量共線的判定定理和性質(zhì)定理
(1)判定定理:a是一個(gè)非零向量,若存在一個(gè)實(shí)數(shù)λ,使得b=λa,則向量b與非零向量a共線.
(2)性質(zhì)定理:若向量b與非零向量a共線,則存在一個(gè)實(shí)數(shù)λ,使得b=λa.
1.若P為線段AB的中點(diǎn),O為平面內(nèi)任一點(diǎn),則=(+).
2.=λ+μ(λ,μ為實(shí)數(shù))O不在直線AB上,若點(diǎn)A,B,C共線,則λ+μ=1.
3.一般地,首尾順次相接的多個(gè)向量的和等于從第一個(gè)向量起點(diǎn)指向最后一個(gè)向量終點(diǎn)的向量,即+++
5、…+An-1An=,特別地,一個(gè)封閉圖形,首尾連接而成的向量和為零向量.
4.與非零向量a共線的單位向量為±.
一、思考辨析(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)若兩個(gè)向量共線,則其方向必定相同或相反. ( )
(2)若向量與向量是共線向量,則A,B,C,D四點(diǎn)在一條直線上. ( )
(3)若a∥b,b∥c,則a∥c. ( )
(4)當(dāng)兩個(gè)非零向量a,b共線時(shí),一定有b=λa,反之成立.
( )
[答案](1)× (2)× (3)× (4)√
二、教材改編
1.如圖, ABCD的對(duì)角線交于點(diǎn)M,若=a,=b,用a,b表示為( )
A.a+b
6、
B.a-b
C.-a-b
D.-a+b
D [由題意可知=-=b-a,又=2,
∴=(b-a)=b-a,故選D.]
2.對(duì)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
A [若a+b=0,則a=-b,所以a∥b.
若a∥b,則a+b=0不一定成立,故前者是后者的充分不必要條件.]
3.已知ABCD的對(duì)角線AC和BD相交于點(diǎn)O,且=a,=b,則=________,=________.(用a,b表示)
b-a -a-b [如圖,==-=b-a,=-=--=-a-b.]
4.在平行
7、四邊形ABCD中,若|+|=|-|,則四邊形ABCD的形狀為________.
矩形 [如圖,因?yàn)椋?,-=,所以||=||.
由對(duì)角線長(zhǎng)相等的平行四邊形是矩形可知,四邊形ABCD是矩形.]
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第83頁(yè))
⊙考點(diǎn)1 平面向量的概念
辨析向量有關(guān)概念的五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
(1)向量定義的關(guān)鍵是方向和長(zhǎng)度.
(2)非零共線向量的關(guān)鍵是方向相同或相反,長(zhǎng)度沒(méi)有限制.
(3)相等向量的關(guān)鍵是方向相同且長(zhǎng)度相等.
(4)單位向量的關(guān)鍵是長(zhǎng)度都是一個(gè)單位長(zhǎng)度.
(5)零向量的關(guān)鍵是長(zhǎng)度是0,規(guī)定零向量與任何向量共線.
1.給出下列命題:
①兩個(gè)具有公共終點(diǎn)的向量一定是共
8、線向量;
②兩個(gè)向量不能比較大小,但它們的模能比較大小;
③若λa=0(λ為實(shí)數(shù)),則λ必為零;
④已知λ,μ為實(shí)數(shù),若λa=μb,則a與b共線.
其中正確命題的個(gè)數(shù)為( )
A.1 B.2 C.3 D.4
A [①錯(cuò)誤.兩向量共線要看其方向而不是起點(diǎn)與終點(diǎn).②正確.因?yàn)橄蛄考扔写笮?,又有方向,故它們不能比較大小,但它們的模均為實(shí)數(shù),故可以比較大?。坼e(cuò)誤.當(dāng)a=0時(shí),無(wú)論λ為何值,λa=0.④錯(cuò)誤.當(dāng)λ=μ=0時(shí),λa=μb,此時(shí),a與b可以是任意向量.]
2.給出下列命題:
①若兩個(gè)向量相等,則它們的起點(diǎn)相同,終點(diǎn)相同;
②若|a|=|b|,則a=b或
9、a=-b;
③若A,B,C,D是不共線的四點(diǎn),且=,則ABCD為平行四邊形;
④a=b的充要條件是|a|=|b|且a∥b;
其中真命題的序號(hào)是________.
③ [①錯(cuò)誤.兩個(gè)向量起點(diǎn)相同,終點(diǎn)相同,則兩個(gè)向量相等;但兩個(gè)向量相等,不一定有相同的起點(diǎn)和終點(diǎn).
②錯(cuò)誤.|a|=|b|,但a,b方向不確定,所以a,b不一定相等或相反.
③正確.因?yàn)椋?,所以||=||且∥;
又A,B,C,D是不共線的四點(diǎn),所以四邊形ABCD為平行四邊形.
④錯(cuò)誤.當(dāng)a∥b且方向相反時(shí),即使|a|=|b|,也不能得到a=b,所以|a|=|b|且a∥b不是a=b的充要條件,而是必要不充分條件.]
10、(1)只要不改變向量a的大小和方向,可以自由平移a,平移后的向量與a相等.
(2)在研究向量的有關(guān)問(wèn)題時(shí),一定要結(jié)合圖形進(jìn)行分析、判斷、求解,這是研究平面向量最重要的方法與技巧.
⊙考點(diǎn)2 平面向量的線性運(yùn)算
向量線性運(yùn)算的解題策略
(1)向量的加減常用的法則是平行四邊形法則和三角形法則,一般共起點(diǎn)的向量求和用平行四邊形法則,求差用三角形法則,求首尾相連向量的和用三角形法則.
(2)找出圖形中的相等向量、共線向量,將所求向量與已知向量轉(zhuǎn)化到同一個(gè)平行四邊形或三角形中求解.
向量的線性運(yùn)算
(1)(2018·全國(guó)卷Ⅰ)在△ABC中,AD為BC邊上的中線,E為AD的中點(diǎn),則=(
11、 )
A.- B.-
C.+ D.+
(2) (2019·皖南八校聯(lián)考)如圖,在直角梯形ABCD中,AB=2AD=2DC,E為BC邊上一點(diǎn),=3,F(xiàn)為AE的中點(diǎn),則=( )
A.-
B.-+
C.-+
D.-
(1)A (2)B [(1)=-=-=-×(+)=-,故選A.
(2)根據(jù)平面向量的運(yùn)算法則得=+,
=,=-.
因?yàn)椋剑?,=?
所以=-+=-+,故選B.]
平面向量的線性運(yùn)算技巧
(1)不含圖形的情況:可直接運(yùn)用相應(yīng)運(yùn)算法則求解.
(2)含圖形的情況:將它們轉(zhuǎn)化到三角形或平行四邊形中,充分利用相等向量、相反向量、三角形的中位線等性質(zhì),把未知向量用
12、已知向量表示出來(lái)求解.
根據(jù)向量線性運(yùn)算求參數(shù)
(2019·山西師大附中模擬)在△ABC中,=,P是直線BN上一點(diǎn),若=m+,則實(shí)數(shù)m的值為( )
A.-4 B.-1
C.1 D.4
B [∵=,∴=5.
又=m+,
∴=m+2,
由B,P,N三點(diǎn)共線可知,m+2=1,
∴m=-1.]
與向量的線性運(yùn)算有關(guān)的參數(shù)問(wèn)題,一般是構(gòu)造三角形,利用向量運(yùn)算的三角形法則進(jìn)行加法或減法運(yùn)算,然后通過(guò)建立方程組即可求得相關(guān)參數(shù)的值.
1.(2019·西寧模擬)如圖,在△ABC中,點(diǎn)D在BC邊上,且CD=2DB,點(diǎn)E在AD邊上,且AD=3AE,則用向量,表示為( )
A
13、.+ B.-
C.+ D.-
B [由平面向量的三角形法則及向量共線的性質(zhì)可得=-=-=(+)-
=-
=-.]
2.(2019·棗莊模擬)設(shè)D為△ABC所在平面內(nèi)一點(diǎn),=-+,若=λ(λ∈R),則λ=( )
A.2 B.3
C.-2 D.-3
D [由=λ可知-=λ(-),
∴=+,
又=-+,
∴
解得λ=-3,故選D.]
3.在△ABC中,點(diǎn)M,N滿足=2,=.若=x+y,則x=________;y=________.
- [=+=+
=+(-)
=-
=x+y,
∴x=,y=-.]
⊙考點(diǎn)3 共線向量定理的應(yīng)用
共線向量定理的三個(gè)應(yīng)用
14、
證明向量共線
對(duì)于向量a,b,若存在實(shí)數(shù)λ,使a=λb(b≠0),則a與b共線
證明三點(diǎn)共線
若存在實(shí)數(shù)λ,使=λ,則A,B,C三點(diǎn)共線
求參數(shù)的值
利用共線向量定理及向量相等的條件列方程(組)求參數(shù)的值
設(shè)兩個(gè)非零向量a與b不共線,
(1)若=a+b,=2a+8b,=3(a-b),求證:A,B,D三點(diǎn)共線;
(2)試確定實(shí)數(shù)k,使ka+b和a+kb共線.
[解](1)證明:∵=a+b,=2a+8b,=3(a-b),
∴=+=2a+8b+3(a-b)
=2a+8b+3a-3b=5(a+b)=5.
∴,共線,
又∵它們有公共點(diǎn)B,
∴A,B,D三點(diǎn)共線.
(2)
15、∵ka+b和a+kb共線,
∴存在實(shí)數(shù)λ,使ka+b=λ(a+kb),
即ka+b=λa+λkb,∴(k-λ)a=(λk-1)b.
∵a,b是兩個(gè)不共線的非零向量,
∴k-λ=λk-1=0,
∴k2-1=0,∴k=±1.
[母題探究]
若將本例(1)中“=2a+8b”改為“=a+mb”,則m為何值時(shí),A,B,D三點(diǎn)共線?
[解]?。?a+mb)+3(a-b)
=4a+(m-3)b,
即=4a+(m-3)b.
若A,B,D三點(diǎn)共線,則存在實(shí)數(shù)λ,使=λ.
即4a+(m-3)b=λ(a+b).
∴解得m=7.
故當(dāng)m=7時(shí),A,B,D三點(diǎn)共線.
利用向量共線定理解
16、決問(wèn)題應(yīng)注意兩點(diǎn)
(1)向量共線的充要條件中,當(dāng)兩向量共線時(shí),通常只有非零向量才能表示與之共線的其他向量,注意待定系數(shù)法和方程思想的運(yùn)用.
(2)證明三點(diǎn)共線問(wèn)題,可用向量共線來(lái)解決,但應(yīng)注意向量共線與三點(diǎn)共線的區(qū)別與聯(lián)系,當(dāng)兩向量共線且有公共點(diǎn)時(shí),才能得到三點(diǎn)共線.
1.在四邊形ABCD中,=a+2b,=-4a-b,=-5a-3b,則四邊形ABCD的形狀是( )
A.矩形 B.平行四邊形
C.梯形 D.以上都不對(duì)
C [由已知,得=++=-8a-2b=2(-4a-b)=2,故∥.又因?yàn)榕c不平行,所以四邊形ABCD是梯形.]
2.已知向量e1≠0,λ∈R,a=e1+λe2,b=2e1,若向量a與向量b共線,則( )
A.λ=0 B.e2=0
C.e1∥e2 D.e1∥e2或λ=0
D [因?yàn)橄蛄縠1≠0,λ∈R,a=e1+λe2,b=2e1,又因?yàn)橄蛄縜和b共線,存在實(shí)數(shù)k,使得a=kb,所以e1+λe2=2ke1,所以λe2=(2k-1)e1,所以e1∥e2或λ=0.]
3.已知O為△ABC內(nèi)一點(diǎn),且=(+),=t,若B,O,D三點(diǎn)共線,則t=( )
A. B.
C. D.
B [設(shè)E是BC邊的中點(diǎn),則(+)=,由題意得=,所以==(+)=+,又因?yàn)锽,O,D三點(diǎn)共線,所以+=1,解得t=,故選B.]
- 10 -