如何完成初高中数学过渡-关于高中数学名书
1、向量有关概念:
(1)向量的概念:既有大小又有方向的量,注意向量和数量的区
别。向量常用有向线段来表示,注意不能说向量
就是有向线段,为什么?(向量可以平移)。
?
????
如已知A(1,2),B(4,2),则把向量
AB
按向量
a
=(-1,3)平移后得到的向量是_____
(2)零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:
0
,注意零向量的方向是任意的;
????
????
AB
(3)单位向量:长度为一个单位长度的向量叫做单位
向量(与
AB
共线的单位向量是
?
????
);
|AB|
(4)相等向量:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量,相等向量有传递性;
(5)平行向量(也叫共线向量):方向相同或相反的非零向量
a
、
b
叫做平行向量,记作:
a
∥
b
,规定零向量
和任何向量平行。
提醒:
①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;
②两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念:两个向量平行包含两个向量共线,
但两条直线平行不包含两
条直线重合;
?
③平行向量无传递性!(因为有
0
);
????????
④三点
A、B、C
共线
?
AB、
AC
共线;
(6)相反向量:长度相等方向相反的向量叫做相反向量。
a
的
相反向量是-
a
。
如下列命题:
??
??
(1)若
a?b
,则
a?b
。
(2)两个向量相等的充要条件是它们的起点相同,终点相同。
????????
(
3)若
AB?DC
,则
ABCD
是平行四边形。
????????
(4)若
ABCD
是平行四边形,则
AB?DC
。
???
?
??
(5)若
a?b,b?c
,则
a?c
。
?
???
??
(6)若
ab,bc
,则
ac
。其中正确的是_
_____
2、向量的表示方法:
(1)几何表示法:用带箭头的有向线段表示,如
AB
,注意起点在前,终点在后;
(2)符号表示法:用一个小写的英文字母来表示,如
a
,
b
,c
等;
(3)坐标表示法:在平面内建立直角坐标系,以与
x
轴、y
轴方向相同的两个单位向量
i
,
j
为基底,则平面内
???
的任一向量
a
可表示为
a?xi?yj?
?
x,y<
br>?
,称
?
x,y
?
为向量
a
的坐标,
a
=
?
x,y
?
叫做向量
a
的坐标表示。如果向
量
的起点在原点,那么向量的坐标与向量的终点坐标相同。
3.平面向量的基本定理:如果e
1
和e
2
是同一平面内的两个不共线向量,那么对该平面内的任一向量a,有
且只有
一对实数
?
1
、
?
2
,使a=
?<
br>1
e
1
+
?
2
e
2
。
?
???
如(1)若
a?(1,1),b?(1,?1),c?(?1,2)
,
则
c?
______
(2)下列向量组中,能作为平面内所有向量基底的是
A.
e
1
?(0,0),e
2
?(1,?2)
B.
e
1
?(?1,2),e
2
?(5,7)
C.
e
1
?(3,5),e
2
?(6,10)
D.
e
1
?(2,?3),e
2
?(,?)
24??
??????????????????
????
(3)已知
AD,
BE
分别是
?ABC
的边
BC,AC
上的中线,且
AD?a
,BE?b
,则
BC
可用向量
a,b
表示为_____
(4)已知
?ABC
中,点
D
在
BC
边上,且
CD
?2DB
,
CD?rAB?sAC
,则
r?s
的值是___
???????????????
???????????????
?????
13
??
?
1
?
?
a?
?
a,
?2
?
当
?
>0时,
?
a
的方向与
a<
br>的方向相同,当
?
<0时,
?
a
的方向与
a
的方向相反,当
?
=0
??
时,
?
a?0
,注意:
?
a
≠0。
5、平面向量的数量积:
4、实数与向量的积:实数
?
与向量
a
的积是一个向量,记作
?
a
,它的长度
和方向规定如下:
??????????
(1)两个向量的夹角:对于非零向量
a<
br>,
b
,作
OA?a,OB?b
,
?AOB?
?
?
0?
?
?
?
?
称为向量
a
,
b
的夹角,当
?
=0时,
a
,
b同向,当
?
=
?
时,
a
,
b
反向,当
?
=
2
时,
a
,
b
垂直。
1
?
??
(2)平面向量的数量积:如果两个非零向量a
,
b
,它们的夹角为
?
,我们把数量
|a||b|c
os
?
叫做
a
与
b
的数
??
量积(或内积
或点积),记作:
a
?
b
,即
a
?
b
=<
br>abcos
?
。规定:零向量与任一向量的数量积是0,注意数量积是
一个实数
,不再是一个向量。
如(1)△ABC中,
|AB|?3
,
|AC|?4<
br>,
|BC|?5
,则
AB?BC?
_________
?<
br>??????
?
?
1
?
1
??
?
(
2)已知
a?(1,),b?(0,?),c?a?kb,d?a?b
,
c
与
d
的夹角为,则
k
等于____
22
4
????
??
b??3
,则
a?b
等于____ (3)已知
a?2,b?
5,a
?
?????????
???
????
??
(4)已
知
a,b
是两个非零向量,且
a?b?a?b
,则
a与a?b
的夹角为____
?
(3)
b
在
a
上的投影为
|b|cos
?
,它是一个实数,但不一定大于0。
?
(4)
a<
br>?
b
的几何意义:数量积
a
?
b
等于
a的模
|a|
与
b
在
a
上的投影的积。
????
①
a?b?a?b?0
;
(5)向量数量积的性质:设两
个非零向量
a
,
b
,其夹角为
?
,则:
如已知<
br>|a|?3
,
|b|?5
,且
a?b?12
,则向量
a
在向量
b
上的投影为______
??
??
??
????
?
2
???
2
??
2
②当
a<
br>,
b
同向时,
a
?
b
=
ab
,特别
地,
a?a?a?a,a?a
;当
a
与
b
反向时,
a
?
b
=-
ab
;
??????
当
?为锐角时,
a
?
b
>0,且
a、 b
不同向,
a?b?0
是
?
为锐角的必要非充分条件;当
?
为钝角时,
a
?
b
<0,且
a、
b
??
不反向,
a?b?0
是
?
为钝角的必要非充分条件;
??
????
a?b
③非零向量
a
,
b
夹
角
?
的计算公式:
cos
?
?
??
;④
|
a?b|?|a||b|
。
ab
如(1)已知
a?(
?
,
2
?
)
,
b?(3
?
,2)
,如果
a与
b
的夹角为锐角,则
?
的取值范围是______
????
??
13
(2)已知
?OFQ
的面积为
S
,且
OF
?FQ?1
,若
?S?
,则
OF,FQ
夹角
?
的取
值范围是_________(答:
22
??
(,)
);
43??????
??
??
??
??
????
??
(3)已知
a?(cosx,sinx),b?(cosy,siny),
a
与
b
之间有关系式
ka?b?3a?kb,其中k?0
,①用
k
表示
a?b
;
??
k
2
?1
??
??
1
(k?0)
;②最小值为,
?
?60
?
) ②求
a?b
的最小值,并求此时
a
与
b
的夹角
?
的大小
(答:①
a?b?
4k
2
6、向量的运算:
(1)几何运算: <
br>①向量加法:利用“平行四边形法则”进行,但“平行四边形法则”只适用于不共线的向量,如此之外,向
量加
????
??????????????
??????????
??法还可利用“三角形法则”:设
AB?a,BC?b
,那么向量
AC
叫做
a
与
b
的和,即
a?b?AB?BC?AC
;
?
???????????????????????
②向量的减法:用“三角形法则”:设
AB
?a,AC?b,那么a?b?AB?AC?CA
,由减向量的终点指向被减向
量的终点。注意
:此处减向量与被减向量的起点相同。
????????????????
????????
????????????????
如(1)化简:①
AB?BC?CD?
___;②
AB?AD?DC?
____;③
(AB?CD)?(AC?BD)?
___
__
??????????????????
(2)若正方形
ABCD
的
边长为1,
AB?a,BC?b,AC?c
,则
|a?b?c|
=_____
????????????????????
?ABC
(3)若O是所在平面内一点,
且满足
OB?OC?OB?OC?2OA
,则
?ABC
的形状为____ <
br>????
?????????????
|AP|
?
?
?
,
(4)若
D
为
?ABC
的边
BC
的中点,?ABC
所在平面内有一点
P
,满足
PA?BP?CP?0
,设
???
|PD|
?????????????
(5)若点
O
是
△ABC
的外心,且
OA?OB?CO?0
,则
△ABC
的内角
C
为____
则
?
的值为___
??
(2)坐标运算:设
a?(x
1
,y
1
),b?(x
2,y
2
)
,则:
2
??
①向量的加减法运算:
a?b?(x
1
?x
2
,
y
1
?y
2
)
。
????
如(1)已知点
A(2,
3),B(5,4)
,
C(7,10)
,若
AP?AB?
?
AC(
?
?R)
,则当
?
=____时,点P在第一、三象限的角<
br>平分线上
????????
,)
,则
x?y?
2
?????????
2
???????????
(3)已知作用在
点
A(1,1)
的三个力
F
1
?(3,4),F
2
?(2,?5),F
3
?(3,1)
,则合力
F?F
1
?F
2
?F
3
的终点坐标是
(2)已知
A(2
,3),B(1,4),且AB?(sinx,cosy)
,
x,y?(?
(答:(9
,1))
?
1
???
2
??
?
②实数与向量的积
:
?
a?
?
?
x
1
,y
1
??
?
?
x
1
,
?
y
1
?。
????
③若
A(x
1
,y
1
),B(x
2
,y
2
)
,则
AB?
?
x
2<
br>?x
1
,y
2
?y
1
?
,即一个向量的坐标
等于表示这个向量的有向线段的终点坐
??
④平面向量数量积:
a?b?x
1
x
2
?y
1
y
2
。如已知向量
a
=(sinx,cosx),
b
=(sinx,sinx),
c
=(-1,0)。
?
3
??
1
,]
,
函数
f(x)?
?
a?b
的最大值为,求
?
的值 (1)若
x=,求向量
a
、
c
的夹角;(2)若x∈
[?
8423
???
??
????
2
22222
?
⑤向量
的模:
|a|?x?y,a?|a|?x?y
。如已知
a,b
均为单位向量,
它们的夹角为
60
,那么
|a?3b|
=
⑥两点间的距离:若
A
?
x
1
,y
1
?
,Bx,
?
2
y
?
?
????
1
????
???????标减去起点坐标。如设
A(2,3),B(?1,5)
,且
AC?AB
,
AD?3AB
,则C、D的坐标分别是__________
3
_____
??????????????
?xOy?60
,
平面上任一点P关于斜坐标系的斜坐标是这样定义的:若
OP?xe
1
?ye
2
,其中
e
1
,e
2
分别为与x轴、y
轴同方向的
单位向量,则P点斜坐标为
(x,y)
。
(1)若点P的斜坐标为(2,-2),求P到O的距离|PO|;
(2)求以O为圆心,1为半径的圆在斜坐标系
xOy
中的方程。;
7、向量的运算律:
2
?
,则
|AB|?
?
x<
br>2
?x
1
?
?
?
y
2
?y
1
?
22
。如如图,在平面斜坐标系
xOy
中,
????<
br>??
????
(1)交换律:
a?b?b?a
,
??
a?
?
??
?
a
,
a?b?b?a
;
?
?????????????????
(2)结合律:
a?b?c?a?b?c,a?b?c?
a?b?c
,
?
a?b?
?
a?b?a?
?
b;
??????????????
(3)分配律:
?
?
??
?
a?
?
a?
?
a,
?
a?b?<
br>?
a?
?
b
,
a?b?c?a?c?b?c
。
??
???
??
???
??
??
???
?
?
2
??
2
?
2
?
2
??2
?
2
???
2
⑧
(a?b)?a?b
;⑨<
br>(a?b)?a?2a?b?b
。其中正确的是______
如下列命题中:①
a?(b?c)?a?b?a?c
;②
a?(b?c)?(a?b)?c
;③
(a?b)
?|a|
???
??
??
???
??
????
??
2<
br>2
a?bb
?2|a|?|b|?|b|
2
;④ 若
a?b?
0
,则
a?0
或
b?0
;⑤若
a?b?c?b,
则
a?c
;⑥
a?a
;⑦
?
2
?
?
;
a
a
???????????
??
2
提醒:(1)向量运
算和实数运算有类似的地方也有区别:对于一个向量等式,可以移项,两边平方、两边同乘以
一个实数,
两边同时取模,两边同乘以一个向量,但不能两边同除以一个向量,即两边不能约去一个向量,切记两向
量不能相除(相约);(2)向量的“乘法”不满足结合律,即
a(b?c)?(a?b)c
,
为什么?
????
??
2
??
2
8、向量平行(共线)的
充要条件:
ab?a?
?
b
?(a?b)?(|a||b|)
?x<
br>1
y
2
?y
1
x
2
=0。
??<
br>??
如(1)若向量
a?(x,1),b?(4,x)
,当
x
=_____时
a
与
b
共线且方向相同
????????????
????
ABACABAC
(
????
?
????
)?(<
br>????
?
????
)
。
ABACABAC
???
???
??
??
(2)已知
a?(1,1),b?(4,x)
,u?a?2b
,
v?2a?b
,且
uv
,则x=______;
????????????
(3)设
PA?(k,12),PB?(4,5),PC?
(10,k)
,则k=_____时,A,B,C共线
????????
9、向量垂
直的充要条件:
a?b?a?b?0?|a?b|?|a?b|
?x
1x
2
?y
1
y
2
?0
.特别地
???
?????
????????
如(1)已知
OA?(?1,2),OB?(3,m)<
br>,若
OA?OB
,则
m?
(2)以原点O和
A(4,2)为两个顶点作等腰直角三角形OAB,
?B?90?
,则点B的坐标是_____
___
3
???
???
??
?(3)已知
n?(a,b),
向量
n?m
,且
n?m
,
则
m
的坐标是________
10.线段的定比分点:
(1)定比分点
的概念:设点P是直线P
1
P
2
上异于P
1
、P
2
的任意一点,若存在一个实数
?
,使
PP?
?
PP
2
,则
1
????????
??????????
?
叫做
点P分有向线段
PP
?
的定比分点;
12
所成的比,P点叫做有向
线段
PP
12
的以定比为
(2)
?
的符号与分点P的位置之
间的关系:
当P点在线段
P
1
P
2
上时
?
?
>0;
当P点在线段
P
1
P
2
的延长线上时
?
?
<-1;当P点在线段
P
2
P
1
的延长线上时
??1?
?
?0
;
??????????
1
?
若点P分有向线段
PP
所成的比
为,则点P分有向线段所成的比为。
PP
1221
?
????????3
如若点
P
分
AB
所成的比为,则
A
分
BP
所成的比为_______
4
x
1
?
?
x
2
?
x?
?
?????
?
1?
?
?
(3)线段的定比分点公式:设
P
、,分有向线段所成的比为,则,
P(x
,y)
(x,y)P(x,y)
PP
?
111222
12
y
?
?
y
2
?
y?
1
?
1?
??
x
1
?x
2
?
x?
?
?
2
?
特别地,当
?
=1时,就得到线段P
1
P
2的中点公式。在使用定比分点的坐标公式时,应明确
(x,y)
,
?
y?
y
1
?y
2
?
?2
(x
1
,y<
br>1
)
、
(x
2
,y
2
)
的意义,即
分别为分点,起点,终点的坐标。在具体计算时应根据题设条件,灵活地确定起点,分
点和终点,并根据
这些点确定对应的定比
?
。
???
1
???
如(1)若M
(-3,-2),N(6,-1),且
MP??MN
,则点P的坐标为_______
3
?????????
1
(2)已知
A(a,0),B(3,2?a),直线
y?ax
与线段
AB
交于
M
,且
AM?
2MB
,则
a
等于_______
??
x
?
?x
?h
f(x,y)?0
11.平移公式:如果点
P(x,y)
按向量
a?
?
h,k
?
平移至
P(x
?
,y
?<
br>)
,则
?
;曲线按向量
a?
?
h,k
??
k
?
y
?
?y?
2
平移得曲线
f(
x?h,y?k)?0
.
注意:(1)函数按向量平移与平常“左加右减”有何联系?
(2)向量平移具有坐标不变性,可别忘了啊!
??
如(1)按向量
a把
(2,?3)
平移到
(1,?2)
,则按向量
a
把点
(?7,2)
平移到点______
(2)函数
y?sin2x
的
图象按向量
a
平移后,所得函数的解析式是
y?cos2x?1
,则
a
=________
12、向量中一些常用的结论:
(1)一个封闭图形首尾连接而成的向量和为零向量,要注意运用;
??
??
?
??????
????
b
同向或有
0
?
|a?b|?|a|?|b|
(2)
||
a|?|b||?|a?b|?|a|?|b|
,特别地,当
a、
??
???
????
????
????
b
反向或有
0
?
|a?b|?|a?
b
不共线;当
a、
?
||a|?|b||?|a?b|
;当
a、
|b|
?
|a|?|b|?|a|?|b
??????
).
?
|a|?|
b|?|a|?|b?a|?|
(这些和实数比较类似
b
?
x?x
2
?x
3
y
1
?y
2
?y
3
?(3)在
?ABC
中,①若
A
?
x
1
,y1
?
,B
?
x
2
,y
2
?
,
C
?
x
3
,y
3
?
,则其重心的坐标为
G
?
1
,
?
。如
33
??
若⊿ABC的三边
的中点分别为(2,1)、(-3,4)、 (-1,-1),则⊿ABC的重心的坐标为_______
????????????????
?????????????
1
②
PG?(PA?PB?PC)?
G
为
?ABC
的重心,特别地
PA
?PB?PC?0?P
为
?ABC
的重心;
3
?????????
???????????????
③
PA?PB?PB?PC?PC?PA?P
为?ABC
的垂心;
????
????
AC
AB
??
????
)(
?
?0)
所在直线过
?ABC
的内心(是
?BAC
的角平分线所在直线);
④向量
?
(
???
|AB||AC|
4
1?
?
??????????
????
1
?MP<
br>2
; 点
?MP?
MP
2
????????????
????????????
(4)向量
PA、 PB、 PC
中三终点
A、B
、C
共线
?
存在实数
?
、
?
使得
PA?<
br>?
PB?
?
PC
且
?
?
?
?1.如平面直
?????????????????????????
⑤
|AB|P
C?|BC|PA?|CA|PB?0?P
?ABC
的内心;
??????????
?????
????
MP?
?
MP
2
,特别地P
为
PP
的中
?
,点
M
为平面内的任一点,则
MP?
1
(3)若P分有向线段
PP
12
12
所成
的比为
角坐标系中,
O
为坐标原点,已知两点
A(3,1)
,
B(?1,3)
,若点
C
满足
OC?
???
?
1
OA?
?
2
OB
,其中
?
1
,
?
2
?R
且
??????
????????
?
???
?
1.已知
O,A,B
是平面上的三个点,直线
AB
上有一点
C
,满足
2AC?CB?0
,则
OC
=( )
?<
br>1
?????
2
????
????????????????
2
???
1
???
A.
2OA?OB
B.
?OA?2OB
C.
OA?OB
D.
?OA?OB
3333
?
?
?
??
?<
br>2.设
a?(1,?2),b?(?3,4),c?(3,2)
,则
(a?2b
)?c
=( )
A.
(?15,12)
B.
0
C.
?3
D.
?11
?
1
?
?
2
?1
,则点
C
的轨迹是_______(答:直线AB)
?
?
?
?<
br>3.已知向量
a?(2,?3),b?(3,
?
)
,若
a?
b
,则
?
等于( )
292
B.
?2
C.
?
D.
?
323
??????????????????
4.已知
两点
M(?2,0),N(2,0)
,点
P
为坐标平面内的动点,满足
MN?MP?MN?NP?0
,则动点
P(x,y)
的轨迹
A.
方
程为( )
A.
y?8x
B.
y??8x
C.
y?4x
D.
y??4x
2222
?????????
????
???
?
333
?
,
?
,则
AB
与
BC
夹角的取值范围是( ) 5.在
?ABC
中,
AB?BC?3
,
?ABC
的面积
S?
?
?
?
42
??
??
??
??
??
??
??
??
?
,
?
B.
?
,
?
C.
?
,
?
D.
?
,
?
?
43
??
64
??<
br>63
??
32
?
?
????
?
?
?
?
6.已知
i
与
j
为互相垂直的单位向量,且
a<
br>与
b
的夹角为锐角,则实数
?
的取值范围是( )
a?i?2j,b?i?
?
j
,
A.
?
A.
???,?2
?
?(?2,)
B.
?
1
22
??
2
1
?
??
?
1
??
,??
?
C.
?
?2,
?
?
?
,??
?
D.
?
??,
?
3
??
3
2
?
??
?
2
??
11
?
=
.
ab
?
?
?
?
0?
?
?
?<
br>8.设向量
a?(1,0),b?(cos
?
,sin
?
),
其中,则
a?b
的最大值是 .
7.若三点A(2,2),B(a,0),C(0,b)(ab?0)
共线,则
?????
?
?
??
???
??
9.设
i,j
是平面直角坐标系内
x
轴、
y
轴正方向上的单位向量,且
AB?4i?2j,AC?3i?4j
,则
?ABC
面积的
值等于 .
?
??
?
?
?
0
10.已知向量
a
与
b<
br>的夹角为
120
,
a?1,b?3
,则
5a?b
=
.
11.设
A,B
为圆
x?y?1
上两点,
O
为
坐标原点(
A,O,B
不共线)
22
?????
3
???
?????????????
?
?
??
?
???
⑴求证:<
br>OA?OB
与
OA?OB
垂直.⑵当
?xOA?,?xOB?
?
,
?
?
?
?,
?
且
OA?OB?
时,求
sin
?
的
5
4
?
44
?
5
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