高中数学平面向量的公式

时间:2022-12-07 08:56:39 高中数学 我要投稿

高中数学有关平面向量的公式

  数学对观察自然做出重要的贡献,它解释了规律结构中简单的原始元素,而天体就是用这些原始元素建立起来的。下面是小编分享的高中数学有关平面向量的公式,一起来看一下吧。

高中数学有关平面向量的公式

  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a//b的重要条件是存在唯一实数λ,使a=λb。

  a//b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 ab=0。

  a⊥b的充要条件是 xx'+yy'=0。

  零向量0垂直于任何向量.

  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(ab)=(aλb)。

  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ab。若a、b不共线,则ab=|a||b|cos〈a,b〉;若a、b共线,则ab=+-∣a∣∣b∣。

  向量的数量积的坐标表示:ab=xx'+yy'。

  向量的数量积的运算律

  ab=ba(交换律);

  (λa)b=λ(ab)(关于数乘法的结合律);

  (a+b)c=ac+bc(分配律);

  向量的数量积的性质

  aa=|a|的平方。

  a⊥b 〈=〉ab=0。

  |ab|≤|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:(ab)c≠a(bc);例如:(ab)^2≠a^2b^2。

  2、向量的.数量积不满足消去律,即:由 ab=ac (a≠0),推不出 b=c。

  3、|ab|≠|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。

  5、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。

  高二数学平面向量知识点总结

  1.有向线段的定义

  线段的端点A为始点,端点B为终点,这时线段AB具有射线AB的方向.像这样,具有方向的线段叫做有向线段.记作:.

  2.有向线段的三要素:有向线段包含三个要素:始点、方向和长度.

  3.向量的定义:(1)具有大小和方向的量叫做向量.向量有两个要素:大小和方向.

  (2)向量的表示方法:①用两个大写的英文字母及前头表示,有向线段来表示向量时,也称其为向量.书写时,则用带箭头的小写字母,,,来表示.

  4.向量的长度(模):如果向量=,那么有向线段的长度表示向量的大小,叫做向量的长度(或模),记作||.

  5.相等向量:如果两个向量和的方向相同且长度相等,则称和相等,记作:=.

  6.相反向量:与向量等长且方向相反的向量叫做的相反向量,记作:-.

  7.向量平行(共线):如果两个向量方向相同或相反,则称这两个向量平行,向量平行也称向量共线.向量平行于向量,记作//.规定: //.

  8.零向量:长度等于零的向量叫做零向量,记作:.零向量的方向是不确定的,是任意的.由于零向量方向的特殊性,解答问题时,一定要看清题目中是零向量还是非零向量.

  9.单位向量:长度等于1的向量叫做单位向量.

  10.向量的加法运算:

  (1)向量加法的三角形法则

  11.向量的减法运算

  12、两向量的和差的模与两向量模的和差之间的关系

  对于任意两个向量,,都有|||-|||||+||.

  13.数乘向量的定义:

  实数和向量的乘积是一个向量,这种运算叫做数乘向量,记作.

  向量的长度与方向规定为:(1)||=|

  (2)当0时,与方向相同;当0时,与方向相反.

  (3)当=0时,当=时,=.

  14.数乘向量的运算律:(1))= (结合律)

  (2)(+) =+(第一分配律)(3)(+)=+.(第二分配律)

  15.平行向量基本定理

  如果向量,则//的充分必要条件是,存在唯一的实数,使得=.

  如果与不共线,若m=n,则m=n=0.

  16.非零向量的单位向量:非零向量的单位向量是指与同向的单位向量,通常记作.

  =||,即==(,)

  17.线段中点的向量表达式

  点M是线段AB的中点,O是平面内任意一点,则=(+).

  18.平面向量的直角坐标运算:如果=(a1,a2),=(b1,b2),则

  +=(a1+b1,a2+b2);-=(a1-b1,a2-b2);=(a1,a2).

  19.利用两点表示向量:如果A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1).

  20.两向量相等和平行的条件:若=(a1,a2),=(b1,b2) ,则

  =a1=b1且a2=b2.

  //a1b2-a2b1=0.特别地,如果b10,b20,则// =.

  21.向量的长度公式:若=(a1,a2),则||=.

  22.平面上两点间的距离公式:若A(x1,y1),B(x2,y2),则||=.

  23.中点公式

  若点A(x1,y1),点B(x2,y2),点M(x,y)是线段AB的中点,则x=,y= .

  24.重心公式

  在△ABC中,若A(x1,y1),B(x2,y2),A(x3,y3),,△ABC的重心为G(x,y),则

  x=,y=

  25.(1)两个向量夹角的取值范围是[0,p],即0,p.

  当=0时,与同向;当=p时,与反向

  当= 时,与垂直,记作.

  (3)向量的内积定义:=||||cos.

  其中,||cos叫做向量在向量方向上的正射影的数量.规定=0.

  (4)内积的几何意义

  与的内积的几何意义是的模与在方向上的正射影的数量,或的模与在 方向上的正射影数量的乘积

  当0,90时,0;=90时,

  90时,0.

  26.向量内积的运算律:

  (1)交换率

  (2)数乘结合律

  (3)分配律

  (4)不满足组合律

  27.向量内积满足乘法公式

  29.向量内积的应用:

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