第三部分平面解析几何一、平面向量基本要求:理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解共线向量的概念。掌握向量的加、减运算。掌握数乘向量的运算,了解两个向量共线的条件。了解平面向量分解定理,掌握直线的向量参数方程。掌握向量的内积运算,了解内积运算的几何意义,了解内积运算在处理长度、角度及垂直问题的应用,了解向量垂直的条件。掌握向量的直角坐标及运算。掌握平面内两点间的距离公式及线段的中点公式。(一)向量的概念向量——既有大小、又有方向的量称为向量,记为或。向量的模——向量或的大小称为向量的模,记为或。零向量——模为零的向量称为零向量,记为,简记为0。单位向量——模为1的向量称为单位向量。向量相等——模相等且方向相同的向量称为相等向量。如、是两相等向量,则记为。两向量的夹角——向量、通过平移将其起点重合后,它们所在射线之间的夹角称为、的夹角,记为<,>。共线向量——如果向量、的夹角为0或,则称向量与向量共线,记为。—1—垂直向量——如果向量、的夹角为,则称向量与向量垂直,记为。反向量——与向量模相等且方向相反的向量称为的反向量,记为-。(二)向量的加、减运算“平行四边形法则”与“三角形法则”。(三)数乘向量的运算设为实数,为一向量,则为一向量,它的模为||=||||。当>0时,与同向;当<0时,与反向。非零向量、共线存在实数,使得=。(四)向量的内积运算设、是两非零向量,它们的夹角为<,>,称||·||cos<,>为与的内积,记为·,即·=||||cos<,>·=||2—2—·=0(五)向量的坐标表示设点是直角坐标系xOy中的一点,,分别是与Ox轴和Oy轴正方向相同的单位向量,则向量可表示为:其中、分别称为向量的x坐标、y坐标。直角坐标系xOy中以为起点,为终点的向量可表示为:=向量的坐标运算:设向量,,R,则,,,。非零向量、共线存在R,使得=0(六)距离公式和中点公式两点、之间的距离为:;—3—线段中点M的坐标为:,。例1:设||=2,||=3,<,>=1500,求·。解:·=||||cos<,>=2·3cos1500=-2·3cos300例2:设,,求<,>。解:∵cos<,>===,∴<,>例3:已知,与方向相反,且||=10,求的坐标表示。解:∵与方向相反,∴可设=()。∵||=10,∴||=||,∴252=1002=4=2,而,∴=-2,∴=例4:已知,,且,求x的值。解:∵,∴·=0,即-15+3x=0,∴x=5二、直线基本要求:理解直线的倾角和斜率的概念,会求直线的斜率。会求直线的方程,能运用直线方程解决有关问题。掌握两直线平行或垂直的条件以及点到直线的距离公式,会用它们解决有关问题。—4—(一)直线的倾角和斜率1.定义:在直角坐标系中,直线l与x轴正向的夹角称为直线l的倾角(规定:l与x轴平形时,,)。称()为直线l的斜率,如果直线l过两点和,则()。直线l与y轴交点的纵坐标称为直线l在y轴上的截距,l与x轴交点的横坐标称为直线l在x轴上的截距。2.直线方程的几种形式:点斜式——经过点,斜率为k的直线方程为(或)斜截式——斜率为k,在y轴上的截距为b的直线方程为:;两点式——经过两点和的直线方程为:(,);截距式——在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b的直线方程为:();—5—一般式——直线的一般式方程为:(A,B不同时为零),(其中,在y轴上的截距)平行于x轴的直线:;x轴:;平行于y轴的直线:;y轴:;过原点(不包括坐标轴)的直线:。3.两条直线的位置关系:设两直线的方程为,,则(1);(2)。4.点到直线的距离公式:点到直线的距离为。例1:求过点且与直线平行的直线方程。解:因为所求直线与直线平行,所以其斜率为,由点及斜率,得直线的点斜式方程为。例2:设有两点,,求线段的垂直平分线方程。—6—解:中点P的坐标为,;因为的斜率为,所以的垂直平分线的斜率为,由点P和斜率得线段的垂直平分线方程为:,即。例3:直线l的倾角为,且与点的距离为,求直线l的方程。解:因为l的斜率为,所以可设直线l的方程为,即。由l与点的距离为,有或或,所以直线l的方程为:或。—7—