一轮复习课件-平面向量.ppt

第四章 平面向量、数系的扩充与复数的引入第一节 平面向量的概念及其线性运算第二节 平面向量基本定理及坐标表示第三节 平面向量的数量积及平面向量的应用第四节 数系的扩充与复数的引入专家讲坛,备考方向要明了,考 什 么,怎 么 考,1.了解向量的实际背景.2.理解平面向量的概念，理解两个向量相等 的含义.3.理解向量的几何表示.4.掌握向量加法、减法的运算，并理解其几 何意义.5.掌握向量数乘的运算及其几何意义，理解 两个向量共线的含义.6.了解向量线性运算的性质及其几何意义,主要考查平面向量的有关概念及对线性运算、共线向量定理的理解和应用，如2012年高考T9.,归纳 知识整合1向量的有关概念,大小,方向,长度,模,长度为0,任意,1,相反,非零,共线,平行,相等,相同,相等,相反,0,0,探究1.两向量共线与平行是两个不同的概念吗？两向量共线是指两向量的方向一致吗？提示：方向相同或相反的一组非零向量，叫做平行向量，又叫共线向量，是同一个概念显然两向量平行或共线，其方向可能相同，也可能相反 2两向量平行与两直线(或线段)平行有何不同？提示：平行向量也叫共线向量，这里的“平行”与两直线(或线段)平行的意义不同，两向量平行时，两向量可以在同一条直线上,2向量的线性运算,ba,a(bc),相同,相反,0,()a,a a,ab,|a|,探究3.0与a0时，a的值是否相等？提示：相等，且均为0.4若|ab|ab|，你能给出以a，b为邻边的平行四边形的形状吗？提示：如图，说明平行四边形的两条对角线长度相等，故四边形是矩形,3共线向量定理 如果有一个实数，使，那么b与a是共线向量，反之，如果b与a(a0)是共线向量，那么有且只有一个实数，使.,ba(a0),ba,探究5.当两个非零向量a，b共线时，一定有ba，反之成立吗？提示：成立,自测 牛刀小试,1下列说法中正确的是_(填序号)只有方向相同或相反的向量是平行向量零向量的长度为零长度相等的两个向量是相等向量共线向量是在一条直线上的向量解析：由于零向量与任意向量平行，故错误；长度相等且方向相同的两个向量是相等向量，故错误；方向相同或相反的两个非零向量是共线向量，故错误答案：,3如图，e1，e2为互相垂直的单位向量，则向量ab可表示为_(用e1，e2表示)解析：连结a，b的终点，并指向a的终点的向量是ab，故应为e13e2.答案：e13e2,向量的概念,答案,解决平面向量概念辨析题的方法 解决与向量概念有关题目的关键是突出向量的核心方向和长度，如：共线向量的核心是方向相同或相反，长度没有限制；相等向量的核心是方向相同且长度相等；单位向量的核心是方向没有限制，但长度都是一个单位长度；零向量的核心是方向没有限制，长度是0；规定零向量与任意向量共线只有紧紧抓住概念的核心才能顺利解决与向量概念有关的问题,1设a0为单位向量，若a为平面内的某个向量，则a|a|a0；若a与a0平行，则a|a|a0；若a与a0平行且|a|1，则aa0.上述命题中，假命题的个数是_.解析：向量是既有大小又有方向的量，a与|a|a0的模相同，但方向不一定相同，故是假命题；若a与a0平行，则a与a0的方向有两种情况：一是同向，二是反向，反向时a|a|a0，故也是假命题综上所述，假命题的个数是3.,答案：3,向量的线性运算,平面向量线性运算的一般规律(1)用已知向量来表示另外一些向量是用向量解题的基本功，除利用向量的加法、减法、数乘运算外，还应充分利用平面几何的一些定理(2)在求向量时，要尽可能转化到平行四边形或三角形中，运用平行四边形法则、三角形法则，利用三角形中位线、相似三角形对应边成比例等平面几何的性质，把未知向量转化为与已知向量有直接关系的向量来求解,共线向量定理的应用,(1)用平行四边形法则进行向量加法和减法运算时，需将向量平移至共起点；(2)作两个向量的差时，要注意向量的方向是指向被减向量的终点；(3)在向量共线的重要条件中要注意“a0”，否则可能不存在，也可能有无数个；(4)要注意向量共线与三点共线的区别与联系.,创新交汇以平面向量为背景的新定义问题 1从近几年新课标省份的高考可以看出，高考以新定义的形式考查向量的概念及线性运算的频率较大，且常与平面几何、解析几何、充要条件等知识交汇，具有考查形式灵活，题材新颖，解法多样等特点 2解决此类问题，首先需要分析新定义的特点，把新定义所叙述的问题的本质弄清楚，通过转化思想解决，这是破解新定义信息题难点的关键所在,答案,1本题具有以下创新点(1)命题背景新颖：本题为新定义题目，用新定义考查考生阅读能力与知识迁移能力(2)考查知识新颖：本题把坐标系、向量、点与线段的位置关系通过新定义有机结合在一起，能较好地考查学生的阅读理解能力和解决问题的能力,1定义平面向量之间的一种运算“”如下：对任意的a(m，n)，b(p，q)，令abmqnp，下面说法错误的是 _.若a与b共线，则ab0abba对任意的R，有(a)b(ab)(ab)2(ab)2|a|2|b|2解析：若a与b共线，则有mqnp0，故正确；因为bapnqm，而abmqnp，所以有abba，故错误；因为a(m，n)，所以(a)bmqnp.又(ab)(mqnp)(a)b，故正确；因为(ab)2(ab)2(mqnp)2(mpnq)2(m2n2)(p2q2)|a|2|b|2，故正确,答案：,答案：,备考方向要明了,考 什 么,怎 么 考,1.了解平面向量基本 定理及其意义；2.掌握平面向量的正 交分解及坐标表示；3.会用坐标表示平面 向量的加法、减法 与数乘运算；4.理解用坐标表示的 平面向量共线的条 件.,本节内容在高考中一般不单独命题，常常是结合向量的其他知识命制综合性的小题，这些小题多属于中低档题，问题常常涉及以下内容：(1)结合向量的坐标运算求向量的值，如2012年高考T9.(2)结合平面向量基本定理考查向量的线性表示(3)结合向量的垂直与共线等知识，求解参数问题，如2011年高考T10.,归纳 知识整合,非零,ab,0，,0,2平面向量基本定理及坐标表示(1)平面向量基本定理：如果e1，e2是同一平面内的两个 向量，那么对于这一平面内的任意向量a，一对实数1，2，使a _.其中，不共线的向量e1，e2叫做表示这一平面内所有向量的一组(2)平面向量的坐标表示：在平面直角坐标系中，分别取与x轴、y轴方向相同的两个单位向量i，j作为基底，对于平面内的一个向量a，有且只有一对实数x，y，使axiyj，把有序数对 叫做向量a的坐标，记作a，其中 叫做a在x轴上的坐标，叫做a在y轴上的坐标,不共线,有且只有,基底,(x，y),(x，y),x,y,1e12e2,A点,探究1.向量的坐标与点的坐标有何不同？,(x，y),(x1x2，y1y2),(x2x1，y2y1),(x，y),x1y2x2y1,探究2.相等向量的坐标一定相同吗？相等向量起点和终点坐标可以不同吗？,自测 牛刀小试,1若向量a(1,1)，b(1,0)，c(6,4)，则c_(用a，b表示)解析：设cab，则有(6,4)(，)(，0)(，)，即6，4，从而2，故c4a2b.,答案：4a2b,2下列各组向量中，能作为基底的有_(填序号)a(1,2)，b(5,7)；a(2，3)，b(4，6)；a(2，3)，b(12，34)解析：对，由于17250，所以a与b不共线，故a，b可作为基底；对，由于b2a，a与b共线，不能作为基底；对，由于3423120，所以a与b不共线，故a，b可作为基底,答案：,答案：1,3设向量a(m,1)，b(1，m)，如果a与b共线且方向相反，则m=_.,答案：(3，5),5(2013徐州期中)已知向量a(2，1)，b(1，m)，c(1,2)，若(ab)c，则m_.解析：ab(1，m1)(ab)c，2(1)(m1)0，m1.答案：1,平面向量基本定理的应用,应用平面向量基本定理表示向量的方法 应用平面向量基本定理表示向量的实质是利用平行四边形法则或三角形法则进行向量的加法、减法或数乘运算，基本方法有两种：(1)运用向量的线性运算法则对待求向量不断进行化简，直至用基底表示为止；(2)将向量用含参数的基底表示，然后列方程或方程组，利用基底表示向量的唯一性求解.,平面向量的坐标运算,平面向量坐标运算的技巧(1)向量的坐标运算主要是利用向量加、减、数乘运算的法则来进行求解的，若已知有向线段两端点的坐标，则应先求向量的坐标(2)解题过程中，常利用向量相等则其坐标相同这一原则，通过列方程(组)来进行求解，并注意方程思想的应用,平面向量共线的坐标表示,本例(2)成立的前提下，akc与2ba是同向还是反向,3(1)在平面直角坐标系xOy中，四边形ABCD的边ABDC，ADBC.已知点A(2,0)，B(6,8)，C(8,6)，则D点的坐标为_(2)已知向量a(m，1)，b(1，2)，c(1,2)，若(ab)c，则m_.,解析设a(x，y)，x0，y0，则x2y0且x2y220，解得x4，y2(舍去)，或者x4，y2，即a(4，2)答案(4，2),(1)解答本题易误认为“a与b的方向相反ab”，致使出现增解(4,2)，而造成解题错误(2)解决此类问题常有混淆向量共线与向量垂直的充要条件致误,1已知a1a2an0，且an(3,4)，则a1a2an1的坐标为_.解析：a1a2an0，(a1a2an1)an(3，4),答案：(3，4),2若，是一组基底，向量xy(x，yR)，则称(x，y)为向量在基底，下的坐标，现已知向 量a在基底p(1，1)，q(2,1)下的坐标为(2,2)，则 a在另一组基底m(1,1)，n(1,2)下的坐标为_.,答案：(0,2),答案：(1,2),备考方向要明了,考 什 么,怎 么 考,1.理解平面向量数量积的含义及其 物理意义了解平面向量的数量 积与向量投影的关系2.掌握数量积的坐标表达式，会进 行平面向量数量积的运算3.能运用数量积表示两个向量的夹 角，会用数量积判断两个平面向 量的垂直关系4.会用向量方法解决某些简单的平 面几何问题会用向量方法解决 简单的力学问题与其他一些实际 问题.,近年来的高考对平面向量的数量积的考查，主要体现在以下几个方面：(1)直接利用数量积进行平 面向量的运算，如2011 年高考T10.(2)利用平面向量的数量积 计算及两个向量的夹 角问题(3)利用平面向量的数量积 解决垂直问题，如 2010年高考T15.,归纳 知识整合 1平面向量的数量积 平面向量数量积的定义 已知两个 向量a和b，它们的夹角为，把数量 叫做a和b的数量积(或内积)，记作.即ab，规定0a0.2向量数量积的运算律(1)ab(2)(a)b(3)(ab)c,非零,|a|b|cos,|a|b|cos,ab,ba,(ab)a(b),acbc,探究根据数量积的运算律，判断下列结论是否成立(1)abac，则bc吗？(2)(ab)ca(bc)吗？提示：(1)不一定，a0时不成立，另外a0时，abac.由数量积概念可知b与c不能确定；(2)(ab)ca(bc)不一定相等(ab)c是c方向上的向量，而a(bc)是a方向上的向量，当a与c不共线时它们必不相等,3平面向量数量积的有关结论已知非零向量a(x1，y1)，b(x2，y2),x1x2y1y20,ab0,|a|b|,自测 牛刀小试,4(教材习题改编)已知|a|3，|b|4，且a与b不共线，若向量akb与akb垂直，则k_.,5若向量a(1,1)，b(2,5)，c(3，x)满足条件(8ab)c30，则x_.解析：由题意可得8ab(6,3)，又(8ab)c30，c(3，x)，则183x30，解得x4.答案：4,平面向量数量积的运算,平面向量数量积的类型及求法(1)向量数量积有两种计算公式：一是夹角公式ab|a|b|cos；二是坐标公式abx1x2y1y2.(2)求较复杂的向量数量积的运算时，可先利用向量数量积的运算律或相关公式进行化简注意以下两个重要结论的应用：(ab)2a22abb2；(ab)(ab)a2b2.,平面向量的夹角与模的问题,例2已知|a|4，|b|3，(2a3b)(2ab)61.(1)求a与b的夹角；(2)求|ab|和|ab|.,2(1)已知平面向量，|1，(2,0)，(2)，求|2|的值；(2)已知三个向量a、b、c两两所夹的角都为120，|a|1，|b|2，|c|3，求向量abc与向量a的夹角,平面向量的垂直问题,例3已知|a|4，|b|8，a与b的夹角是120.(1)计算|ab|；(2)当k为何值时，(a2b)(kab),(2)一对向量垂直与向量所在的直线垂直是一致的，向量的线性运算与向量的坐标运算是求解向量问题的两大途径,平面向量数量积的应用,例4设向量a(4cos，sin)，b(sin，4cos)，c(cos，4sin)(1)若a与b2c垂直，求tan()的值；(2)求|bc|的最大值；(3)若tan tan 16，求证：ab.自主解答(1)由a与b2c垂直，a(b2c)ab2ac0，即4sin()8cos()0，tan()2.(2)bc(sin cos，4cos 4sin)，,(2)给出用三角函数表示的向量坐标，要求的是向量的模或者其他向量的表达形式，解题思路是经过向量的运算，利用三角函数在定义域内的有界性，求得值域等,创新交汇平面向量与其他知识的交汇 1平面向量的数量积是每年高考的重点和热点内容，且常与三角函数、数列、三角形、解析几何等交汇命题，且常考常新 2此类问题的解题思路是转化为代数运算，其转化途径主要有两种：一是利用平面向量平行或垂直的充要条件；二是利用向量数量积的公式和性质,解析：依题意得，动点Z的坐标满足：(x2y2)(0,1)(0，2y)x2y22y0，即x2(y1)21，易知该不等式表示的平面区域是以点(0,1)为圆心，1为半径的圆及其内部,答案：,答案：B,1下列判断：若a2b20，则ab0；已知a，b，c是三个非零向量，若ab0，则|ac|bc|；a，b共线ab|a|b|；|a|b|0，则a与b的夹角为锐角；若a，b的夹角为，则|b|cos 表示向量b在向量a方向上的射影的数量其中正确的是_,解析：由于a20，b20，所以，若a2b20，则ab0，故正确；若ab0，则ab，又a，b，c是三个非零向量，所以acbc，所以|ac|bc|，正确；a，b共线ab|a|b|，所以错；对于，应有|a|b|ab，所以错；对于，应该是aaa|a|2a，所以错；a2b22|a|b|2ab，故正确；当a与b的夹角为0时，也有ab0，因此错；|b|cos 表示向量b在向量a方向上的射影的数量，可取全体实数，而非射影长，故错综上可知正确答案：,2(2013江苏诚贤中学质检)已知向量a(x,3)，b(2,1)，若a与b的夹角为锐角，则实数x的取值范围是_,备考方向要明了,考 什 么,怎 么 考,1.理解复数的基本概念，理解 复数相等的充要条件2.了解复数的代数表示法和几 何意义，会进行复数代数形 式的四则运算3.了解复数代数形式的加、减 运算的几何意义.,以填空题的形式考查复数的概念及代数运算，特别是除法运算，如2012年高考T3,2011年高考T3,2010年高考T2等.,归纳 知识整合1复数的有关概念,abi,a,b,b0,a0且b0,ac且b,d,ac,且bd,实轴,虚轴,探究1.复数abi(a，bR)为纯虚数的充要条件是a0吗？提示：不是，a0是abi(a，bR)为纯虚数的必要条件，只有当a0，且b0时，abi才为纯虚数 2复数的几何意义 复数zabi与复平面内的点 与平面向量(a，bR)是一一对应的关系,Z(a，b),(ac)(bd)i,(ac)(bd)i,(acbd)(adbc)i,(2)复数的加法的运算定律 复数的加法满足交换律、结合律，即对任何z1、z2、z3C，有z1z2，(z1z2)z3(3)复数的乘法的运算定律 复数的乘法满足交换律、结合律、分配律，即对于任意z1，z2，z3C，有z1z2z2z1，(z1z2)z3z1(z2z3)，z1(z2z3)z1z2z1z3.,z1(z2z3),z2z1,探究2.z1、z2是复数，z1z20，那么z1z2，这个命题是真命题吗？提示：假命题例如：z11i，z22i，z1z230，但z1z2无意义，因为虚数无大小概念,自测 牛刀小试,1(教材习题改编)复数z(2i)i在复平面内对应的点位于第_象限.解析：z(2i)i2ii212i故复数z(2i)i在复平面内对应的点为(1,2)，位于第一象限,答案：一,答案：i,3(2012安徽高考)复数z满足(zi)i2i，则z_.解析：设zabi，则(zi)ib1ai2i，由复数相等的概念可知，b12，a1，所以a1，b1.,答案：1i,答案：1,复数的有关概念,答案(1)2(2)0,解决复数概念问题的方法及注意事项(1)复数的分类及对应点的位置问题都可以转化为复数的实部与虚部应该满足的条件问题，只需把复数化为代数形式，列出实部和虚部满足的方程(不等式)组即可(2)解题时一定要先看复数是否为abi(a，bR)的形式，以确定实部和虚部,复数的几何意义,复数所对应点的坐标的特点(1)实数、纯虚数的对应点分别在实轴和虚轴上(2)若实部为正且虚部为正，则复数对应点在第一象限；(3)若实部为负且虚部为正，则复数对应点在第二象限；(4)若实部为负且虚部为负，则复数对应点在第三象限；(5)若实部为正且虚部为负，则复数对应点在第四象限(6)此外，若复数的对应点在某些曲线上，还可写出代数形式的一般表达式.如：若复数z的对应点在直线x1上，则z1bi(bR)；若复数z的对应点在直线yx上，则zaai(aR)，这在利用复数的代数形式解题中能起到简化作用.,2复数z134i，z20，z3c(2c6)i在复平面内对应的点分别为A，B，C，若BAC是钝角，求实数c的取值范围,复数的运算,答案(1)35i(2)8,复数的代数运算技巧 复数的四则运算类似于多项式的四则运算，此时含有虚数单位i的看作一类，不含i的看作另一类，分别合并即可，但要注意把i的幂写成最简单的形式，在运算过程中，要熟悉i的特点及熟练应用运算技巧,3已知z1(3xy)(y4x)i(x，yR)，z2(4y2x)(5x3y)i(x，yR)设zz1z2，且z132i，求z1，z2.,(1)设zabi(a，bR)，利用复数相等和相关性质将复数问题实数化是解决复数问题的常用方法(2)在复数代数形式的四则运算中，加、减、乘运算按多项式运算法则进行，除法则需分母实数化,创新交汇复数命题新动向 1复数多以客观题的形式考查复数的概念及运算，也经常将复数的基本概念与基本运算相结合，复数幂的运算与复数除法相结合，复数的基本运算与复数的几何意义相结合，复数与方程相结合，复数与集合相结合等形成交汇命题 2解决此类问题的关键是把握复数的有关概念，根据复数的运算法则准确进行化简运算,答案 0,1),答案：23,答案：2,1若复数z(x21)(x1)i为纯虚数，则实数x_.解析：由复数的概念，若复数z(x21)(x1)i为纯虚数，则x210，且x10，解得x1.,答案：1,答案：3i,4设平行四边形ABCD在复平面内，A为原点，B、D两点对应的复数分别是32i和24i，则点C对应的复数是_,答案：52i,平面向量中的三角形“四心”问题,在三角形中，“四心”是一组特殊的点，它们的向量表达形式具有许多重要的性质，在近年高考试题中，总会出现一些新颖别致的问题，不仅考查了向量等知识点，而且培养了考生分析问题、解决问题的能力现就“四心”作如下介绍：,1“四心”的概念与性质,答案重,点评探求动点轨迹经过某点，只要确定其轨迹与三角形中的哪些特殊线段所在直线重合，这可从已知等式出发，利用向量的线性运算法则进行运算得之,例3求证：ABC的垂心H、重心G、外心O三点共线，且|HG|2|GO|.,答案1,