平面向量公式及易错点

玛丽莲梦兔
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2021年01月04日 22:19
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快提-王凝之

2021年1月4日发(作者:舒展)


平面向量公式
设a=(x,y),b=(x',y')。

1、向量的加法

向量的加法满足平行四边形法则和三角形法则。
AB+BC=AC。
a+b=(x+x',y+y')。
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)。

2、向量的减法

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0
AB-AC=CB. 即“共同起点,指向被减”
a=(x,y) b=(x',y') 则 a-b=(x-x',y-y').

4、数乘向量

实数λ和向量a的乘积是一个向量,记作λa,且∣λa∣=∣λ∣•∣a∣。
当λ>0时,λa与a同方向;
当λ<0时,λa与a反方向;
当λ=0时,λa=0,方向任意。
当a=0时,对于任意实数λ,都有λa=0。
注:按定义知,如果λa=0,那么λ=0或a=0。
实数λ叫做向量a的系数,乘数向量λa的几何意义就是将表示向量a的有向线段伸长或压
缩。
当∣λ∣>1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上伸长为原来的∣λ∣倍;
当∣λ∣<1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ< 0)上缩短为原来
的∣λ∣倍。
数与向量的乘法满足下面的运算律
结合律:(λa)•b=λ(a•b)=(a•λb)。
向量对于数的分配律(第一分配律):(λ+μ)a=λa+μa.
数对于向量的分配律(第二分配律):λ(a+b)=λa+λb.
数乘向量的消去律:① 如果实数λ≠0且λa=λb,那么a=b。② 如果a≠0且λa=μa,那么λ=μ。

3、向量的的数量积

定义:已知两个非零向量a,b。作OA=a,OB= b,则角AOB称作向量a和向量b的夹角,记


作〈a,b〉并规定0≤〈a,b〉≤π
定义:两个向量的数量积(内积、点积)是一个数量,记作a•b。若a、b不共线,则a•b=| a|•|b|•cos
〈a,b〉;若a、b共线,则a•b=+-∣a∣∣b∣。
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);
(λa)•b=λ(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。
a⊥b 〈=〉a•b=0。
|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)•c≠a•(b•c);例如:(a•b)^2≠a^2•b^2。
2、向量的数量积不满足消去律,即:由 a•b=a•c (a≠0),推不出 b=c。
3、|a•b|≠|a|•|b|
4、由 |a|=|b| ,推不出 a=b或a=-b。

4、向量的向量积

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。若a、b不共线,
则a×b的模是:∣a× b∣=|a|•|b|•sin〈a,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共线,则a×b=0。
向量的向量积性质:
∣a×b∣是以a和b为边的平行四边形面积。
a×a=0。
a‖b〈=〉a×b=0。
向量的向量积运算律
a×b=-b×a;
(λa)×b=λ(a×b)=a×(λb);
(a+b)×c=a×c+b×c.
注:向量没有除法,“向量AB向量CD”是没有意义的。

向量的三角形不等式

1、∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣;
① 当且仅当a、b反向时,左边取等号;
② 当且仅当a、b同向时,右边取等号。
2、∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a-b∣≤∣a∣+∣b∣。
① 当且仅当a、b同向时,左边取等号;
② 当且仅当a、b反向时,右边取等号。

定比分点


定比分点公式(向量P1P=λ•向量PP2)
设P1、P2是直线上的两点,P是l上不同于P1、P2的任意一点。则存在一个实数 λ,使 向
量P1P=λ•向量PP2,λ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+λOP2)(1+λ);(定比分点向量公式)
x=(x1+λx2)(1+λ),
y=(y1+λy2)(1+λ)。(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
若OC=λOA +μOB ,且λ+μ=1 ,则A、B、C三点共线
三角形重心判断式
在△ABC中,若GA +GB +GC=O,则G为△ABC的重心
[编辑本段]向量共线的重要条件
若b≠0,则ab的重要条件是存在唯一实数λ,使a=λb。
ab的重要条件是 xy'-x'y=0。
零向量0平行于任何向量。
[编辑本段]向量垂直的充要条件
a⊥b的充要条件是 a•b=0。
a⊥b的充要条件是 xx'+yy'=0。
零向量0垂直于任何向量.



平面向量易错点
湖南 周友良 周芬
在平面向量的复习中,首先要 掌握其基本概念与运算.如果不能正确理解向量的基础知
识,或在某些概念及公式的理解上存在模糊认识 ,就会造成一些表面看起来正确而实际上错
误的判断,使解题思路走入误区,现例举如下,望同学们引起 注意.
一、对两向量夹角的定义理解不清而致错
例1 在边长为1的正三角形ABC
中,求
ABBCBCCACAAB
的值.

错解:< br>ABBCBCCACAABABBCcos60BCCAcos60CAABcos60



1113


2222

分析:两向量夹角的定义的前提是其起点要重合.向量
AB

BC

BC

CA

CA

AB
的夹角通过平移后发现都 不是60°,而是120°.这是由于对两向量夹角的定义理解不
透造成的.


正解:
ABBCBCCACAABABBCcos120BCCAcos120CAABco s120






1

1

1

3



222

2
注意:向量
a

b
的 夹角为锐角的充要条件是
ab>

a

b
不共线.这里,
a

b

共线不能忽略.
二、对向量的数量积理解不透彻而致错
例2 向量
a

b
都是 非零向量,且向量
a+3b

7ab
垂直,
a4b

7ab

直,求
a

b
的夹角.
错解:由题意,得
(a+3b)(7ab)0
,①

(ab)(7ab)
,②



将①、②展开并相减,得
46ab=b
,③

b
,故< br>a=
2
1
b
,④
2
22

将④代入②,得
ab


ab

1

b
ab1

a

b
夹角 为

,则
cos


2
2


ab2
b

0≤

≤180
,∴

60



分析:上面解法表面上是正确的,但却存在着一个理解上的错误,即由③得到④,错把< br>数的乘法的消去律运用在向量的数量积运算上.由于向量的数量积不满足消去律,所以即使

b
,也不能随便约去.
正解:设向量
a

b
的夹角为

,由上面解法有
2ab=b
,代入①式、②式均可得
2
a
2
b
2
,则
ab


cos




ab1


ab2
又∵
0≤

≤
,∴

60

三、混淆点的坐标与向量的坐标而致错
,2)

B(3,5)

C(5,2)
. 例3 判断
△ABC
的形状:
A(1


错解:∵
1(3)(2)5130

1(5) (2)290

(3)(5)52250



△ABC
为钝角三角形.
分析:把点的坐标误认为向量的坐标, 得出错误的结论.事实上,由点的坐标可以确定
有关向量的坐标,再通过计算向量的数量积,精确判断出 三角形的形状.

4)

CB(2,3)
, 正解:
CA(6,


CACB62(4)30
,∴
CA⊥CB


△ABC
为直角三角形.
总之,对平面向量基本概念的理解要正确、全面、到 位,除上面分析的几个易错点外,
还要注意向量垂直的概念是针对两非零向量而言的,明确向量平行与线 段平行的区别等问
题.复习时要从正反两方面透彻分析,达到从本质上把握的目的.

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