第二篇:第4章 平面向量知识结构
第四章 平面向量
【知识概要】
一、向量的概念及其运算
●1.向量:既有大小又有方向的量叫做向量。常用一条有向线段表示向量,的长度表示向量的大小,记为,长度为零的向量,记为。
●2.平行向量:方向相同或相反的向量。平行向量也叫共线向量,且规定与任一向量平行。
●3.向量加法的定义及向量加法的三角形法则。
已知向量,在平面内任取一点A,作,
则向量叫做与的和,记作,即。
规定:(为任意向量)
●4.向量加法的性质
(1)交换律: (2)结合律:
●5.向量加法的平行四边形法则
已知向量,在平面内任取一点A,作,则以、为邻边的平行四边形ABCD的对角线向量就是。
●6.向量减法的定义
(1)与向量长度相等,方向相反的向量叫做的相反向量。
(2)向量加上的相反向量,叫做与的差,记做,即。
●7.向量的数乘
实数与向量的积是一个向量,记作,它的长度和方向规定如下:
(1);(2)的方向与相同(或与相反(;(3)。
性质:若,则(1);(2);(3)。
●8.共线判定定理:向量与非零向量共线的充要条件是有且只有一个实数,使得。
二、向量的坐标表示
●1.平面向量基本定理:
如果是同一平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量,有且只有一对实数,,使;不共线向量叫做平面内所有向量的一组基底。
●2.平面向量的坐标表示
如果,其中,分别为与轴,轴方向相同的单位向量,则有
●3.平面向量的坐标运算
设,则有(1);(2);
(3);(4)。
●4.数量积的坐标表示:若,则有
●5.向量平行的判定定理:设,则的充分必要条件是。
●6.向量垂直判定定理:设,则。
●7.向量长计算公式
(1)若,则;
(2)若点,,则。
●8.三角形不等式
定理:设是任意两个向量,则有。
三、向量的数量积
●1.数量积的定义:设向量与的夹角为,我们将数值称为向量与的数量积.记为,并规定,因此得定义式:。
●2.数量积的运算律
(1)交换律:
(2)数乘结合律:
(3)分配律:
●3.数量积的基本性质
(1)垂直条件:
(2)同向反向性:与同向,与反向
(3)数量积表示模:;或者
(4)夹角公式:设,则
(5)数量积不等式:
四、向量的应用
●1.平面几何中的向量问题
向量的运算与几何图形的性质密切相关,向量的运算可以用图形简明地表示,而图形的性质又可以反映到向量的运算上来。
●2.向量在物理中的应用
物理学中有很多矢量,因此其研究过程若引入向量的基本方法,可以收到较好的效果。