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向量法在高中代数中的应用(3)

时间:2025-08-20 22:00来源:100350
1.1.5单位向量:如果某个向量的模长(大小)为 ,那么我们称这个向量为单位向量。一般情况下,我们把沿着 轴正方向的单位向量记作 ,沿着 轴正方向的

1.1.5单位向量:如果某个向量的模长(大小)为 ,那么我们称这个向量为单位向量。一般情况下,我们把沿着 轴正方向的单位向量记作 ,沿着 轴正方向的单位向量记作 。利用单位向量我们可以更加系统地表示平面中的向量【7】。

1.1.6相等向量:模的大小(长度)和方向都相同的向量,记作 。这表示我们在任意方向上以相同的量移动一个向量的两端,向量不变【8】,记为: 。

1.1.7共线向量(平行向量):如果存在两个或者多个方向相同(相反)的向量,那么我们把这几个向量称为平行向量。只要确定某几个向量是平行向量,那么我们经过一系列的平移,可以移把这几个向量移到同一条直线上,记作 。对于任意的几个共线向量,有且仅有一个实数 ,使得 。因为向量可以在平面内进行任意方向和距离的平移(即自由向量),所以任意平行向量总是可以平移到同一直线上,所以平行向量也被称为共线向量。特别注意,零向量与任意向量平行(共线)。

如果 与 共线( 三点共线),那么从直线外定点 出发,我们有有序实数对 ,使得 ,其中 。

1.1.8向量的夹角:两个非零向量 , ,它们的起点 相同,那么 称为 的夹角,记作 。其中 。

1.1.9平面向量基本定理

(1)基本定理:如果平面内存在一对向量,我们把它们记成 。 不共线并且都不是零向量。那么在这个平面内任意选取一个向量,记作 ,我们就能得到唯一一组实数对 , ,使得 。也就是说这个平面内任意一个向量都可以用 来表示,基于这两个向量的这种特性,所以我们把 称之为这个平面的一组基底向量(基底向量有无数种)。

(2)正交分解:我们在平面内任意的选定一个向量,然后将这个向量分解成两个互相垂直的向量的行为成为正交分解。一般情况下,为了方便表示与计算,我们把这个向量分解成沿着 轴和 轴的两个互相垂直的向量。

(3)坐标表示:如果是在一个平面直角坐标系中,那么将平面内任意一个 分解为沿着 轴和 轴的一对向量,使得 ,记作 。我们把这个唯一的有序实数对 称为向量 的坐标。也叫作向量 的坐标表示。

1.1.10共面向量:如果空间内存在两个或者多个向量,这些向量的共同特点是都与选定的某个平面 平行,换句话说,这几个向量都可以通过一系列平移落到这个平面 内,那么我们就可以称这几个向量为共面向量。

定理:对于某个空间中的任意一个点 ,如果这个点 落在平面 内,那么我们就有:如果点 落在平面 内,那么对于向量 ,我们可以得到唯一一个有序实数对 ,使得 (点 ,点 同样是平面 内的点,并且满足向量 与向量 不是平行向量)。或者对于这个任意的点 ,我们从平面 内某一个定点 出发,可以使得 。或者说 四点共面,都在平面 内,那么我们就能得到唯一一个有序实数组 ,使得  ,其中 。

1.1.11空间向量基本定理

(1)基本定理:如果在某个选定的空间内,存在三个向量 , , ,这三个向量不共面并且都不是零向量,那么对于这个选定的空间内任意一个向量 来说,我们都可以用唯一的一个实数组 来表示,记作 。

(2)基底:如果某个空间内存在三个向量 , , ,这三个向量不共面并且都不是零向量,那么对于这个空间内任意一个向量 ,我们都可以用 , , 这三个向量来表示,我们把它记作 。基于这个规律,这个空间内所有的向量所组成的集合我们就可以写成 。因为向量 是由 , , 这三个不共面的向量生成的,所以我们把 称为向量的一组基底, , , 称为一组基向量。空间中任意三个不共面的非零向量都可以构成一组基底。 向量法在高中代数中的应用(3):http://www.chuibin.com/shuxue/lunwen_205927.html

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