向量基础知识及应用(5页).doc

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1、-向量基础知识及应用-第 5 页向量基础知识及应用基本知识:1. 向量加法的定义及向量加法法则(三角形法则、平行四边形法则);2. 向量减法的定义及向量减法法则(三角形法则、平行四边形法则);3. 实数与向量的积. 向量共线的充要条件 :向量与非零向量共线的充要条件是有且只有一个实数,使得=。4. 向量和的数量积:=| |cos,其中为和的夹角。向量在上的投影:|cos,其中为和的夹角 =05. 向量的坐标表示: ; 若向量,则 |;若P1(,)、P2(,),则 ; 6. 向量的坐标运算及重要结论: 若 =(,), =(,), 则 +=0 cos= (为向量的夹角)7. 点P分有向线段所成的比

2、的: ,或 P内分线段时, ; P外分线段时, .8. 定比分点坐标公式: ,中点坐标公式:9. 三角形重心公式及推导(见课本例2): 三角形重心公式:10. 图形平移:设F是坐标平面内的一个图形,将F上所有的点按照同一方向移动同样长度(即按向量平移),得到图形F,我们把这一过程叫做图形的平移。平移公式: 或 平移向量=(h,k)应用:1利用向量的坐标运算,解决两直线的夹角,判定两直线平行、垂直问题例1已知向量满足条件,求证:是正三角形解:令O为坐标原点,可设由,即两式平方和为,由此可知的最小正角为,即与的夹角为,同理可得与的夹角为,与的夹角为,这说明三点均匀分部在一个单位圆上,所以为等腰三角

3、形.例2 求等腰直角三角形中两直角边上的中线所成的钝角 的度数解:如图,分别以等腰直角三角形的两直角边为轴、轴建立直角坐标系,设,则,从而可求:,2利用向量的坐标运算,解决有关线段的长度问题例3已知,AD为中线,求证证明:以B为坐标原点,以BC所在的直线为轴建立如图2直角坐标系,设,则,从而,.3利用向量的坐标运算,用已知向量表示未知向量例4 已知点是且试用解:以O为原点,OC,OB所在的直线为轴和轴建立如图3所示的坐标系.由OA=2,所以,易求,设例5 如图,用表示解:以O为坐标原点,以OA所在的直线为轴,建立如图所示的直角坐标系,则,4利用向量的数量积解决两直线垂直问题例6 求证:三角形的

4、三条高交于同一点 分析如图,已知中,由,要证明利用向量法证明,只要证得即可;证明中,要充分利用好,这两个条件. 证明:在上,而 ,即 又,即 -得: , 即从而, .5利用向量的数量积解决有关距离的问题,距离问题包括点到点的距离,点的线的距离,点到面的距离,线到线的距离,线到面的距离,面到面的距离.例7 求平面内两点间的距离公式 分析已知点求两点间的距离这时,我们就可以构造出向量,那么而,根据向量模的公式得,从而求得平面内两点间的距离公式为. 解:设点 , ,而 点与点之间的距离为:6.利用向量的数量积解决线与线的夹角及面与面的夹角问题.例8 证明: 分析如图,在单位圆上任取两点,以为始边,为终边的角分别为,设出两点的坐标,即得到的坐标,则为向量的夹角;利用向量的夹角公式,即可得证. 证明:在单位圆上任取两点,以为始边,以为终边的角分别为,则点坐标为点坐标为;则向量,它们的夹角为,,由向量夹角公式得:,从而得证.注:用同样的方法可证明7.利用向量的数量积解决有关不等式、最值问题.例9 证明柯西不等式 证明:令(1) 当或时,结论显然成立;(2) 当且时,令为的夹角,则 . 又 (当且仅当时等号成立) .(当且仅当时等号成立)例10求的最值解:原函数可变为,所以只须求的最值即可,构造,那么.故.

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