高中数学向量复习-.docx
高中数学向量复习: 向量是高考的一个亮点,它具有代数形式和几何形式的“双重身份”能融数形于一体,能与中学数学教学内容的许多主干知识综合,形成知识交汇点。下面小编给你分享高中数学向量复习知识点,欢迎阅读。 向量复习之概念 在数学中,几何向量(也称为欧几里得向量,通常简称向量、矢量),指具有大小(magnitude)和方向的量。与之对应的只有大小,没有方向的量叫做数量(物理学中称标量) 向量可以形象化地表示为带箭头的线段。箭头所指:代表向量的方向;线段长度:代表向量的大小。 向量的记法:印刷体记作粗体的字母(如a、b、u、v),书写时在字母顶上加一小箭头。如果给定向量的起点(A)和终点(B),可将向量记作AB(并于顶上加)。给空间设一直角坐标系,也能把向量以数对形式表示,例如Oxy平面中(2,3)是一向量。 而在物理学和工程学中,几何向量更常被称为矢量。许多物理量都是矢量,比如一个物体的位移,球撞向墙而对其施加的力等等。与之相对的是标量,即只有大小而没有方向的量。一些与向量有关的定义亦与物理概念有密切的联系,例如向量势对应于物理中的势能。 几何向量的概念在线性代数中经由抽象化,得到更一般的向量概念。此处向量定义为向量空间的元素,要注意这些抽象意义上的向量不一定以数对表示,大小和方向的概念亦不一定适用。因此,平日阅读时需按照语境来区分文中所说的"向量"是哪一种概念。不过,依然可以找出一个向量空间的基来设置坐标系,也可以透过选取恰当的定义,在向量空间上介定范数和内积,这允许我们把抽象意义上的向量类比为具体的几何向量。 向量复习之运算 设a=(x1,y1),b=(x2,y2)。 加法 向量的加法满足平行四边形法则和三角形法则。OB+OA=OC。 a+b=(x+x1,y+y1)。 a+0=0+a=a。 向量加法的运算律: 交换律:a+b=b+a; 结合律:(a+b)+c=a+(b+c)。 减法 如果a、b是互为相反的向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0.0的反向量为0A-OB=BA.即“共同起点,指向被减” a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a-b=(x1-x2,y1-y2). 如图:c=a-b以b的结束为起点,a的结束为终点。 加减变换律:a+(-b)=a-b 数乘 实数和向量a的叉乘乘积是一个向量,记作a,且a=*a。1 当>0时,a的方向与a的方向相同;当1时,表示向量a的有向线段在原方向(>0)或反方向(<0)上伸长为原来的倍 当0)或××反方向(<0)上缩短为原来的倍。 实数p和向量a的点乘乘积是一个数。 数与向量的乘法满足下面的运算律 结合律:(a)·b=(a·b)=(a·b)。 向量对于数的分配律(第一分配律):(+)a=a+a. 数对于向量的分配律(第二分配律):(a+b)=a+b. 数乘向量的消去律:如果实数0且a=b,那么a=b。如果a0且a=a,那么=。 需要注意的是:向量的加减乘(向量没有除法)运算满足实数加减乘运算法则。 数量积 定义:已知两个非零向量a,b。作OA=a,OB=b,则AOB称作向量a和向量b的夹角,记作并规定0 定义:两个向量的数量积(内积、点积)是一个数量(没有方向),记作a·b。若a、b不共线,则;若a、b共线,则。1 向量的数量积的坐标表示:a·b=x·x'+y·y'。 向量的数量积的运算律 a·b=b·a(交换律) (a)·b=(a·b)(关于数乘法的结合律) (a+b)·c=a·c+b·c(分配律) 向量的数量积的性质 a·a=|a|的平方。 ab=a·b=0。 |a·b|a|·|b|。(该公式证明如下:|a·b|=|a|·|b|·|cos|因为0|cos|1,所以|a·b|a|·|b|) 向量的数量积与实数运算的主要不同点 1.向量的数量积不满足结合律,即:(a·b)·ca·(b·c);例如:(a·b)²a²·b²。 2.向量的数量积不满足消去律,即:由a·b=a·c(a0),推不出b=c。 3.|a·b|与|a|·|b|不等价 4.由|a|=|b|,不能推出a=b,也不能推出a=-b,但反过来则成立. 向量积 定义:两个向量a和b的向量积(外积、叉积)是一个向量,记作a×b(这里“×”并不是乘号,只是一种表示方法,与“·”不同,也可记做“”)。若a、b不共线,则a×b的模是:a×b=|a|·|b|·sina,b;a×b的方向是:垂直于a和b,且a、b和a×b按这个次序构成右手系。若a、b垂直,则a×b=|a|*|b|(此处与数量积不同,请注意),若a×b=0,则a、b平行。向量积即两个不共线非零向量所在平面的一组法向量 向量复习之定理 共线定理 若b0,则a/b的充要条件是存在唯一实数,使a=b。 若设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则有x1y2=x2y1。即与平行概念相同x1y2-x2y1=0 零向量0平行于任何向量。 垂直定理 ab的充要条件是a·b=0,即x1x2+y1y2=0。 分解定理 平面向量分解定理:如果e1、e2是同一平面内的两个不平行向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数1,2使a=1e1+2e2我们把不平行向量e1、e2叫做这一平面内所有向量的一基底。 定比分点公式 定比分点公式(向量P1P=·向量PP2) 设P1、P2是直线上的两点,P是直线上不同于P1、P2的任意一点。则存在一个任意实数且不等于-1,使向量P1P=·向量PP2,叫做点P分有向线段P1P2所成的比。 若P1(x1,y1),P2(x2,y2),P(x,y),则有 OP=(OP1+OP2)/(1+);(定比分点向量公式) x=(x1+x2)/(1+), y=(y1+y2)/(1+)。(定比分点坐标公式) 我们把上面的式子叫做有向线段P1P2的定比分点公式 三点共线定理 已知0是AB所在直线外一点,若OC=OA+OB,且+=1,则A、B、C三点共线 证明:OC=OA+(1-)OB=OA-OB+OB=BA+OB BO+OC=BA即BC=BA A、B、C三点共线 重心判断式 在ABC中,若GA+GB+GC=O,则G为ABC的重心。 垂心判断式 在ABC中,若HA·HB=HB·HC=HC·HA,则H为ABC的垂心。 内心判断式 在ABC中,若aIA+bIB+cIC=0,且PI=(aPA+bPB+cPC)/(a+b+c),则I为ABC的内心。 外心判断式 在ABC中,若|OA|=|OB|=|OC|,则O为ABC的外心, 此时O满足(OA+OB)·AB=(OB+OC)·BC=(OC+OA)·CA=0。 第 7 页 共 7 页