新高考数学一轮复习考点探究与题型突破训练第30讲 平面向量的概念及线性运算(解析版).doc
第30讲平面向量的概念及线性运算
1.向量的有关概念
(1)向量:既有大小又有方向的量叫做向量,用有向线段表示,此时有向线段的方向就是向量的方向.向量eq\o(AB,\s\up6(→))的大小就是向量的长度(或称模),记作|eq\o(AB,\s\up6(→))|.
(2)零向量:长度为0的向量,记作0.
(3)单位向量:长度等于1个单位长度的向量.
(4)平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.向量a,b平行,记作a∥b.规定:0与任一向量平行.
(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量.
(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量.
2.向量的线性运算
向量运算
定义
法则(或几何意义)
运算律
加法
求两个向量和的运算
三角形法则
平行四边形法则
(1)交换律:
a+b=b+a.
(2)结合律:
(a+b)+c=a+(b+c)
减法
求两个向量差的运算
a-b=a+(-b)
数乘
规定实数λ与向量a的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作λa
(1)|λa|=|λ||a|;
(2)当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;当λ<0时,λa的方向与a的方向相反;当λ=0时,λa=0
λ(μa)=λμa;
(λ+μ)a=λa+μa;
λ(a+b)=λa+λb
3.共线向量定理
向量a(a≠0)与b共线的充要条件是:存在唯一一个实数λ,使b=λa.
考点1平面向量的概念
[名师点睛]
平行向量有关概念的四个关注点
(1)相等向量具有传递性,非零向量的平行也具有传递性.
(2)共线向量即为平行向量,它们均与起点无关.
(3)向量可以平移,平移后的向量与原向量是相等向量,解题时,不要把它与函数图象的平移混淆.
(4)非零向量a与eq\f(a,|a|)的关系:eq\f(a,|a|)是与a同方向的单位向量.
[典例]
1.(2022·全国·高三专题练习)下列说法正确的是(???????)
A.向量就是所在的直线平行于所在的直线
B.长度相等的向量叫做相等向量
C.若,则
D.共线向量是在一条直线上的向量
【答案】C
【分析】根据共线向量的定义可判断A,D;由相等向量的定义可判断B,C;进而可得正确选项.
【详解】对于A:根据共线向量的定义可知向量就是所在的直线与所在的直线平行或重合,故选项A不正确;
对于B:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量,故选项B不正确;
对于C:若,则,故选项C正确;
对于D:方向相同或相反的非零向量叫平行向量,也叫共线向量,零向量与任意向量共线,故选项D不正确;
故选:C.
2.(多选)(2022·全国·高三专题练习)下面的命题正确的有(???????)
A.方向相反的两个非零向量一定共线
B.单位向量都相等
C.若,满足且与同向,则
D.“若A、B、C、D是不共线的四点,且”“四边形ABCD是平行四边形”
【答案】AD
【分析】根据向量的定义和性质,逐项判断正误即可.
【详解】对于A,由相反向量的概念可知A正确;
对于B,任意两个单位向量的模相等,其方向未必相同,故B错误;
对于C,向量之间不能比较大小,只能比较向量的模,故C错误;
对于D,若A、B、C、D是不共线的四点,且,
可得,且,故四边形ABCD是平行四边形;
若四边形ABCD是平行四边形,可知,且,
此时A、B、C、D是不共线的四点,且,故D正确.
故选:AD.
[举一反三]
1.(2022·全国·高三专题练习)下列命题正确的是(???????)
A.若,都是单位向量,则
B.若向量,,则
C.与非零向量共线的单位向量是唯一的
D.已知为非零实数,若,则与共线
【答案】D
【分析】根据向量的基本概念和共线定理,逐项判断,即可得到结果.
【详解】单位向量的方向不一定相同,故A错误;
当时,显然与不一定平行,故B错误;
非零向量共线的单位向量有,故C错误;
由共线定理可知,若存在非零实数,使得,则与共线,故D正确.
故选:D.
2.(2023·全国·高三专题练习)下列命题正确的是(???????)
A.向量与是相等向量
B.共线的单位向量是相等向量
C.零向量与任一向量共线
D.两平行向量所在直线平行
【答案】C
【分析】根据向量相等和平行的定义逐项分析可以求解.
【详解】对于A,,故A错误;
对于B,两个单位向量虽然共线,但方向可能相反,故B错误;
对于C,因为零向量没有方向,所以与任何向量都是共线的,故C正确;
对于D,两个平行向量所在的直线可能重合,故D错误;
故选:C.
3.(2023·全国·高三专题练习)设,都是非零向量,成立的充分条件是(???????)
A. B.
C. D.且
【答案】B
【分析】由题意,利用、上的单位向量相等的条件,得出结论.
【详解】解:因为表示与同向的单位向量,表示与同向的单位向量