大家好,欢迎来到IT知识分享网。
一、向量的基本概念
1、向量的定义:既有大小又有方向的量叫做向量。
(向量两大要素:大小和方向,二者缺一不可。向量的大小是代数特征,方向是几何特征。)
2、向量的表示:
向量可以用有向线段(带有方向的线段)表示,有向线段的长度表示向量的大小,线段的箭头指向就是向量的方向,线段的起点叫做向量的起点,线段的终点叫做向量的终点。
一般地,可以用有向线段的两个端点(并且在端点上加上“→”符号)来表示,也可以用加租的小写字母来表示。
例如:下图中向量表示为AB向量(无法在AB上添加箭头,抱歉!)(读作AB向量)或“a“(读作a向量,书写时应在字母上加“→”符号)
3、向量的模(长度):
(1)向量模的概念:表示向量的有向线段的长叫做向量的模,也叫做向量的长度,如上图中,a向量记作|a|。
(2)平行向量的概念:方向相同或相反的非零向量,也叫做共线向量,用符号“∥”表示。
(3)零向量的概念:模为零的向量叫做零向量,记作“0”,零向量的方向是不确定的,零向量与任一向量平行。
(4)相等向量的概念:如果两个向量的模相等且方向相同,那么这两个向量相等,即:互为相等向量。
(5)相反向量的概念:如果两个非零向量的模相等且方向相反,那么这两个向量互为相反向量(负向量)。
二、向量运算法则
1、向量的加法:
①三角形法则:
已知非零向量a,b(已知向量的方向和大小),在平面上任取一点A,作(AB向量) =a,(BC向量)=b,并且作(AC向量) ,则(AC向量) 叫做向量a与向量b的和,记作a+b。
如图所示:(AC向量)= a+b
②平行四边形法则:
已知非零向量a,b(已知向量的方向和大小),在平面上任取一点A,作(AB向量)=a,(AD向量)=b,以AB,AD为邻边作平行四边形ABCD,则(AC向量)= a+b。
如图所示:(AC向量)= a+b
③运算律:
加法交换律:a+b=b+a
加法结合律:(a+b)+c=a+(b+c)
2、向量的减法:
已知非零向量a,b(已知向量的方向和大小),在平面上任取一点O,作(OA向量) =a,(OB向量)=b,作(BA向量),则(BA向量)=a-b。
一个向量减去另一个向量等于加上它的相反向量,即:a-b=a+-(b)。
如图所示:(BA向量)=a-b
三、向量的数乘运算
1、概念:实数与向量a的积是一个向量,记作a,此向量的模为|a|=||×|a|。
规定:当向量a不为零向量时,若>0时,a与a同向;若<0时,a与a反向;若=0时,a=0。
2、数乘运算的几何意义:
a是把向量a沿a的方向或a的反向放大或缩小到原来的||倍。
3、运算律:
向量的加法、减法、数乘运算叫做向量的线性运算。
四、向量的坐标运算
1、什么是向量的坐标?设(AB向量)的起点A的坐标为(a,b),终点B的坐标为(c,d),则(AB向量)的坐标为(c-a,d-b),(AB向量)的模为√【(c-a)^2+(d-b)^2】。
2、向量的坐标运算公式:设向量a=(e,f),向量b=(g,h),λ∈R,则有:
3、线段的定比分点公式:(≠0)
设(AB向量)=(BC向量),A(a,b),B(c,d),C(e,f),则有:
证明如下:
已知(AB向量)=(BC向量),A(a,b),B(c,d),C(e,f),所以
化简得到:
当=1时,(AB向量)=(BC向量),此时B为A、C中点,则有中点坐标公式
4、三角形重心公式:
设△ABC的三个顶点坐标分别为:A(a,b),B(c,d),C(e,f),重心G(x,y),则有重心坐标公式
证明如下:
因为△ABC三个顶点为:A(a,b),B(c,d),C(e,f),G(x,y)为三角形的重心(三边中线的交点,将中线分成2:1的比例),
设D为B、C的中点,D【(c+e)/2,(d+f)/2】则有AG/DG=2/1,即:(AG向量)=2(GD向量),
所以,根据定比分点公式可得,
5、向量平移公式:
如果点P(x,y)按向量a=(m,n)平移到点P‘(x’,y’),则(OP’向量)=(OP向量)+a(O为原点),即:
五、向量的内积
1、向量的夹角:
(1)概念:已知两个非零向量a和b,作(OA向量)=a,(OB向量)=b,我们把由射线OA与OB所形成的角∠AOB叫做向量a与向量b的夹角,记作<a,b>。
(2)规定:
①向量的夹角的取值范围为[0°,180°];
②当<a,b>=90°时,a与b垂直;
③当<a,b>=180°时,a与b反向(非反向量);
④当a×b≤0时,<a,b>的取值范围为[90°,180°];
⑤当a×b≥0时,<a,b>的取值范围为[0°,90°]。
2、向量的内积:设向量a=(e,f),向量b=(g,h),它们的夹角为θ。
(1)向量坐标公式:
(2)什么叫向量的内积(数量积)?两个非零向量a,b的模与它们夹角的余弦之积叫做向量a,b的内积,也叫做数量积,其结果为一个数量。
数量积公式:a×b=|a|×|b|×cos<a,b>
(3)向量的夹角公式:
cosθ=(a×b)/(|a|×|b|)=(e×g+f×h)/(√(e^2+f^2 )×√(g^2+h^2))
免责声明:本站所有文章内容,图片,视频等均是来源于用户投稿和互联网及文摘转载整编而成,不代表本站观点,不承担相关法律责任。其著作权各归其原作者或其出版社所有。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,侵犯到您的权益,请在线联系站长,一经查实,本站将立刻删除。 本文来自网络,若有侵权,请联系删除,如若转载,请注明出处:https://yundeesoft.com/95787.html