章末整合考点一 向量的线性运算1.平面向量的线性运算及运算律(1)向量加法是由三角形法则定义的,要点是“首尾相连”,即AB+BC=AC向量加法的平行四边形法则:将两向量移至共起点,分别为邻边平行四边形,则同起点对角线的向量即为向量的和.加法满足交换律、结合律.(2)向量减法实质是向量加法的逆运算,是相反向量的作用.几何意义有两个:一是以减向量的终点为起点,被减向量的终点为终点的向量;二是加法的平行四边形法则的另外一条对角线的向量.注意两向量要移至共起点.(3)数乘运算即通过实数与向量的乘积,实现同向或反向上向量长度的伸缩变换.2.向量共线及平面向量基本定理(1)共线向量定理:向量 a(a≠0)与 b 共线,当且仅当有唯一一个实数 λ,使得 b=λa
共线向量定理是证明平行的主要依据,也是解决三点共线问题的重要方法.特别地,平面内一点 P 位于直线 AB 上的条件是存在实数 x,使AP=xAB,或对直线外任意一点 O,有OP=xOA+yOB(x+y=1).(2)平面向量基本定理:如果向量 e1,e2不共线,那么对于平面内的任一向量 a,有且只有一对实数 λ1,λ2,使 a=λ1e1+λ2e2
其中 e1,e2是平面的一组基底,e1,e2分别称为基向量.由定理可知,平面内任一向量都可以用两个不共线的向量表示出来,而且任意两个不共线的非零向量都可以作为基底.如图,梯形 ABCD 中,AB∥CD,点 M、N 分别是 DA、BC 的中点,且=k,设AD=e1,AB=e2,以 e1、e2为基底表示向量DC、BC、MN
[解] AB=e2,且=k,∴DC=kAB=ke2
AB+BC+CD+DA=0,∴BC=-AB-CD-DA=-AB+DC+AD=e1+(k-1)e2
又 MN+NB+BA+AM=0,且NB=-BC,AM=AD,∴MN=-AM-BA-NB=-AD+AB+BC=e2