第三讲平面向量一、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长度(或模).2.零向量:长度为0的向量,其方向是任意的.3.单位向量:长度等于1个单位的向量.4.平行向量:方向相同或相反的非零向量.平行向量又叫共线向量.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.二、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a与b的相反向量-b的和的运算叫做a与b的差三角形法则a-b=a+(-b)数乘求实数λ与向量a的积的运算(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向量加减法运算的两个关键点:加法的三角形法则关键是“首尾相接,指向终点”,并可推广为多个向量相加的“多边形法则”;减法的三角形法则关键是“起点重合,指向被减向量”.三、平面向量共线定理向量b与a(a≠0)共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得b=λa.1巧用系数判共线OA=λOB+μOC(λ,μ∈R),若A,B,C三点共线,则λ+μ=1;反之,也成立.四、平面向量基本定理如果e1,e2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于该平面内任一向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2,其中e1,e2是一组基底.五、平面向量的坐标运算及向量平行的坐标表示1.平面向量的坐标运算(1)若a=(x1,y1),b=(x2,y2)(b≠0),则a±b=(x1±x2,y1±y2).(2)若A(x1,y1),B(x2,y2),则AB=(x2-x1,y2-y1),|AB|=.(3)若a=(x,y),λ∈R,则λa=(λx,λy).2.向量平行的坐标表示(1)如果a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件为x1y2-x2y1=0.(2)三点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)共线的充要条件为(x2-x1)(y3-y1)-(x3-x1)(y2-y1)=0.共线向量的坐标表示若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件不能表示成=,因为x2,y2有可能等于0,所以应表示为x1y2-x2y1=0.六、平面向量的数量积1.数量积的定义:已知两个非零向量a和b,它们的夹角为θ,则向量a与b的数量积是数量|a||b|cosθ,记作a·b,即a·b=|a||b|cosθ.规定:零向量与任一向量的数量积为0.2.向量的投影:设θ为a与b的夹角,则向量a在b方向上的投影是|a|cosθ;向量b在a方向上的投影是|b|cosθ.3.数量积的几何意义:数量积a·b等于a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cosθ的乘积.七、平面向量数量积的运算律1.交换律:a·b=b·a;2.数乘结合律:(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb);3.分配律:a·(b+c)=a·b+a·c.八、平面向量数量积的性质及其坐标表示已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ为向量a,b的夹角.结论几何表示坐标表示模|a|=|a|=数量积a·b=|a||b|cosθa·b=x1x2+y1y2夹角cosθ=cosθ=a⊥b的充要条件a·b=0x1x2+y1y2=0|a·b|与|a||b|的关系|a·b|≤|a||b|(当且仅当a∥b时等号成立)|x1x2+y1y2|≤·基础自测1.已知a=(4,5),b=(8,y)且a∥b,则y等于()A.5B.10C.D.15【解析】 a∥b,∴4y-40=0,∴y=10.【答案】B2.已知向量a、b满足|a|=1,|b|=4,且a·b=2,则a与b的夹角为()A.B.C.D.【解析】向量a、b满足|a|=1,|b|=4,且a·b=2,设a与b的夹角为θ,则cosθ==,∴θ=.【答案】C考点一平面向量的概念与运算例(1)已知向量a=(,1),b=(0,-1),c=(k,),若a-2b与c共线,则k=________.(2)(2013·山东高考)已知向量AB与AC的夹角为120°,且|AB|=3,|AC|=2.若AP=λAB+AC,且AP⊥BC,则实数λ的值为________.【自主解答】(1)a=(,1),b=(0,-1),∴a-2b=(,3).又(a-2b)∥c,且c=(k,).从而×-3k=0,∴k=1.(2) BC=AC-AB,AP=λAB+AC,2又AP⊥BC,∴AP·BC=0.则(λAB+AC)·(AC-AB)=(λ-1)AB·AC-λAB2+AC2=(λ-1)×3×2×-λ×9+4=0,∴λ=.【答案】(1)1(2)跟踪练习:(1)(2013湖北)已知...