备考2025高考数学一轮知识清单 平面向量及其应用(解析版).docx
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专题09平面向量及其应用
(思维构建+知识盘点+重点突破+方法技巧+易混易错)
知识点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,向量的大小叫做向量的模.
2、零向量:长度为0的向量,记作.
3、单位向量:长度等于1个单位长度的向量.
4、平行向量:方向相同或相反的非零向量,又叫共线向量,规定: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.
知识点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
交换律:;
结合律:
减法
求与的相反向量的和的运算
数乘
求实数λ与向量的积的运算
,
当λ0时,与的方向相同;
当λ0时,与的方向相反;
当λ=0时,
结合律:;
第一分配律:;
第二分配律:
知识点3向量共线定理与基本定理
1、向量共线定理:如果,则,反之,如果且,则一定存在唯一的实数,使.
2、三点共线定理:平面内三点、、三点共线的充要条件是:存在实数,使,其中,为平面内一点。2
3、平面向量基本定理
(1)定义: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,使
(2)基底:若不共线,我们把叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
(3)对平面向量基本定理的理解
=1\*GB3①基底不唯一,只要是同一平面内的两个不共线向量都可以作为基底.同一非零向量在不同基底下的分解式是不同的.
=2\*GB3②基底给定时,分解形式唯一.是被唯一确定的数值.
=3\*GB3③是同一平面内所有向量的一组基底,
则当与共线时,;当与共线时,;当时,.
=4\*GB3④由于零向量与任何向量都是共线的,因此零向量不能作为基底中的向量.
知识点4平面向量的数量积
1、向量的夹角
(1)定义:已知两个非零向量和,作,,则∠AOB就是向量与的夹角.
(2)范围:设θ是向量与的夹角,则0°≤θ≤180°.
(3)共线与垂直:若θ=0°,则与同向;若θ=180°,则与反向;若θ=90°,则与垂直.
2、平面向量的数量积
(1)定义:已知两个非零向量与,它们的夹角为θ,则数量叫做与的数量积(或内积),
记作,即,规定零向量与任一向量的数量积为0,即.
(2)几何意义:数量积等于的长度与在的方向上的投影的乘积.
【注意】(1)数量积也等于的长度|b|与在方向上的投影的乘积,这两个投影是不同的.
(2)在方向上的投影也可以写成,投影是一个数量,可正可负可为0,取决于θ角的范围.
3、向量数量积的性质
设,是两个非零向量,是单位向量,α是与的夹角,于是我们就有下列数量积的性质:
(1).
(2).
(3),同向?;,反向?.
特别地或.
(4)若θ为,的夹角,则.
4、向量数量积的运算律
(1)(交换律).
(2)(结合律).
(3)(分配律).
【注意】对于实数a,b,c有,但对于向量,,而言,不一定成立,即不满足向量结合律.这是因为表示一个与c共线的向量,而表示一个与a共线的向量,而与不一定共线,所以不一定成立.
知识点5平面向量的坐标运算
1、向量线性运算坐标表示
(1)已知,则,.
结论:两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差.
(2)若,则;
结论:实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标。
2、向量平行坐标表示:已知,则向量,共线的充要条件是
3、向量数量积的坐标表示
已知非零向量,,与的夹角为θ.
结论
几何表示
坐标表示
模
夹角
的充要条件
与的关系
重难点01平面向量最值或范围问题
1、定义法:=1\*GB3①利用向量的概念及其基本运算将所求的问题转化为相应的等式关系;=2\*GB3②运用基本不等式求其最值问题;=3\*GB3③得出结论。
2、坐标法:=1\*GB3①根据题意建立适当的直角坐标系,并推导关键点的坐标;=2\*GB3②将平面向量的运算坐标化;=3\*GB3③运用适当的数学方法如二次函数、基本不等式的思想、三角函数思想等求解。
3、基底法:=1\*GB3①利用基底转化向量;=2\*GB3②根据向量运算化简目标;=3\*GB3③运用适当的数学方法如二次函数、基本不等式的思想、三角函数等得出结论;
4、几何意义法:=1\*GB3①结合条件进行向量关系推导;=2\*GB3②利用向量之间的关系确定向量所表达的点的轨迹;=3\*GB3③结合图形,确定临界位置的动态分析求出范围。
类型1数量积的最值或范围
【典例1】(2024·四川成都·三模)在矩形中,,,点满