什麼是向量?向量的公式有哪些
- 2022-09-13
是高中數學嗎?
1、向量的的數量積
定義:已知兩個非零向量a,b。作OA=a,OB=b,則角AOB稱作向量a和向量b的夾角,記作〈a,b〉並規定0≤〈a,b〉≤π
定義:兩個向量的數量積(內積、點積)是一個數量,記作a•b。若a、b不共線,則a•b=|a|•|b|•cos〈a,b〉;若a、b共線,則a•b=+-∣a∣∣b∣。
向量的數量積的座標表示:a•b=x•x‘+y•y’。
向量的數量積的運算律
a•b=b•a(交換律);
(λa)•b=λ(a•b)(關於數乘法的結合律);
(a+b)•c=a•c+b•c(分配律);
向量的數量積的性質
a•a=|a|的平方。
a⊥b 〈=〉a•b=0。
|a•b|≤|a|•|b|。
向量的數量積與實數運算的主要不同點
1、向量的數量積不滿足結合律,即:(a•b)•c≠a•(b•c);例如:(a•b)^2≠a^2•b^2。
2、向量的數量積不滿足消去律,即:由 a•b=a•c (a≠0),推不出 b=c。
3、|a•b|≠|a|•|b|
4、由 |a|=|b| ,推不出 a=b或a=-b。
2、向量的向量積
定義:兩個向量a和b的向量積(外積、叉積)是一個向量,記作a×b。若a、b不共線,則a×b的模是:∣a×b∣=|a|•|b|•sin〈a,b〉;a×b的方向是:垂直於a和b,且a、b和a×b按這個次序構成右手系。若a、b共線,則a×b=0。
向量的向量積性質:
∣a×b∣是以a和b為邊的平行四邊形面積。
a×a=0。
a‖b〈=〉a×b=0。
向量的向量積運算律
a×b=-b×a;
(λa)×b=λ(a×b)=a×(λb);
(a+b)×c=a×c+b×c。
注:向量沒有除法,“向量AB/向量CD”是沒有意義的。
3、向量的三角形不等式
1、∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣;
① 當且僅當a、b反向時,左邊取等號;
② 當且僅當a、b同向時,右邊取等號。
2、∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a-b∣≤∣a∣+∣b∣。
① 當且僅當a、b同向時,左邊取等號;
② 當且僅當a、b反向時,右邊取等號。
4、定比分點
定比分點公式(向量P1P=λ•向量PP2)
設P1、P2是直線上的兩點,P是l上不同於P1、P2的任意一點。則存在一個實數 λ,使 向量P1P=λ•向量PP2,λ叫做點P分有向線段P1P2所成的比。
若P1(x1,y1),P2(x2,y2),P(x,y),則有
OP=(OP1+λOP2)(1+λ);(定比分點向量公式)
x=(x1+λx2)/(1+λ),
y=(y1+λy2)/(1+λ)。(定比分點座標公式)
我們把上面的式子叫做有向線段P1P2的定比分點公式
5、三點共線定理
若OC=λOA +μOB ,且λ+μ=1 ,則A、B、C三點共線
三角形重心判斷式
在△ABC中,若GA +GB +GC=O,則G為△ABC的重心
向量共線的重要條件
若b≠0,則a//b的重要條件是存在唯一實數λ,使a=λb。
a//b的重要條件是 xy‘-x’y=0。
零向量0平行於任何向量。
向量垂直的充要條件
a⊥b的充要條件是 a•b=0。
a⊥b的充要條件是 xx‘+yy’=0。
零向量0垂直於任何向量。
向量加法與減法的幾何表示:平行四邊形法則、三角形法則。
向量加法有如下規律:
+
=
+
(交換律);
+(
+c)=(
+
)+c
(結合律);
+0=
+(-
)=0。
1.實數與向量的積:實數
與向量
的積是一個向量。
(1)|
|=|
|•|
|;
(2)
當
>0時,
與
的方向相同;當
<0時,
與
的方向相反;當
=0時,
=0.
(3)若
=(
),則
•
=(
).
兩個向量共線的充要條件:
(1)
向量b與非零向量
共線的充要條件是有且僅有一個實數
,使得b=
.
(2)
若
=(
),b=(
)則
‖b
.
平面向量基本定理:
若e1、e2是同一平面內的兩個不共線向量,那麼對於這一平面內的任一向量
,有且只有一對實數
,
,使得
=
e1+
e2.
2.p分有向線段
所成的比:
設p1、p2是直線
上兩個點,點p是
上不同於p1、p2的任意一點,則存在一個實數
使
=
,
叫做點p分有向線段
所成的比。
當點p線上段
上時,
>0;當點p線上段
或
的延長線上時,
<0;
分點座標公式:
3.
向量的數量積:
(1).向量的夾角:
(2).兩個向量的數量積:
(3).向量的數量積的性質:
(4)
.向量的數量積的運算律:
4。主要思想與方法:
本章主要樹立數形轉化和結合的觀點,以數代形,以形觀數,用代數的運算處理幾何問題,特別是處理向量的相關位置關係,正確運用共線向量和平面向量的基本定理,計算向量的模、兩點的距離、向量的夾角,判斷兩向量是否垂直等。由於向量是一新的工具,它往往會與三角函式、數列、不等式、解幾等結合起來進行綜合考查,是知識的交匯點。
向量加法與減法的幾何表示:平行四邊形法則、三角形法則。 向量加法有如下規律: + = + (交換律); +( +c)=( + )+c (結合律); +0= +(- )=0。 1.實數與向量的積:實數 與向量 的積是一個向量。 (1)| |=| |•| |; (2) 當 >0時, 與 的方向相同;當 <0時, 與 的方向相反;當 =0時, =0. (3)若 =( ),則 • =( ). 兩個向量共線的充要條件: (1) 向量b與非零向量 共線的充要條件是有且僅有一個實數 ,使得b= . (2) 若 =( ),b=( )則 ‖b . 平面向量基本定理: 若e1、e2是同一平面內的兩個不共線向量,那麼對於這一平面內的任一向量 ,有且只有一對實數 , ,使得 = e1+ e2. 2.p分有向線段 所成的比: 設p1、p2是直線 上兩個點,點p是 上不同於p1、p2的任意一點,則存在一個實數 使 = , 叫做點p分有向線段 所成的比。 當點p線上段 上時, >0;當點p線上段 或 的延長線上時, <0; 分點座標公式: 3. 向量的數量積: (1).向量的夾角: (2).兩個向量的數量積: (3).向量的數量積的性質: (4) .向量的數量積的運算律: 4。主要思想與方法: 本章主要樹立數形轉化和結合的觀點,以數代形,以形觀數,用代數的運算處理幾何問題,特別是處理向量的相關位置關係,正確運用共線向量和平面向量的基本定理,計算向量的模、兩點的距離、向量的夾角,判斷兩向量是否垂直等。由於向量是一新的工具,它往往會與三角函式、數列、不等式、解幾等結合起來進行綜合考查,是知識的交匯點。
1、向量的加法:
ab+bc=ac
設a=(x,y) b=(x‘,y’)
則a+b=(x+x‘,y+y’)
向量的加法滿足平行四邊形法則和三角形法則。
向量加法的性質:
交換律:
a+b=b+a
結合律:
(a+b)+c=a+(b+c)
a+0=0+a=a
2、向量的減法
ab-ac=cb
a-b=(x-x‘,y-y’)
若a//b
則a=eb
則xy`-x`y=0
若a垂直b
則ab=0
則xx`+yy`=0
3、向量的乘法
設a=(x,x‘) b=(y,y’)
a·b(點積)=x·x‘+y·y’
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