【向量減法有結(jié)合律嗎?】

[編輯本段]向量的表示 1、代數(shù)表示:一般印刷用黑體小寫字母α、β、γ … 或a、b、c … 等來表示,手寫用在a、b、c…等字母上加一箭頭表示 。2、幾何表示:向量可以用有向線段來表示 。有向線段的長度表示向量的大小,箭頭所指的方向表示向量的方向 。(若規(guī)定線段AB的端點(diǎn)A為起點(diǎn),B為終點(diǎn),則線段就具有了從起點(diǎn)A到終點(diǎn)B的方向和長度 。這種具有方向和長度的線段叫做有向線段 。) 3、坐標(biāo)表示:在平面直角坐標(biāo)系中,分別取與x軸、y軸方向相同的兩個(gè)單位向量i,j作為基底 。a為平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的任意向量,以坐標(biāo)原點(diǎn)O為起點(diǎn)作向量OP=a 。由平面向量基本定理知,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)(x,y),使得 a=向量OP=xi+yj,因此把實(shí)數(shù)對(duì)(x,y)叫做向量a的坐標(biāo),記作a=(x,y) 。這就是向量a的坐標(biāo)表示 。其中(x,y)就是點(diǎn)P的坐標(biāo) 。向量OP稱為點(diǎn)P的位置向量 。[編輯本段]向量的模和向量的數(shù)量 向量的大小,也就是向量的長度(或稱模) 。向量a的模記作|a| 。注: 1、向量的模是非負(fù)實(shí)數(shù),是可以比較大小的 。2、因?yàn)榉较虿荒鼙容^大小,所以向量也就不能比較大小 。對(duì)于向量來說“大于”和“小于”的概念是沒有意義的 。例如,“向量AB向量CD”是沒有意義的 。[編輯本段]特殊的向量 單位向量 長度為單位1的向量,叫做單位向量.與向量a同向且長度為單位1的向量,叫做a方向上的單位向量,記作a0,a0=a/|a| 。零向量 長度為0的向量叫做零向量,記作0.零向量的始點(diǎn)和終點(diǎn)重合,所以零向量沒有確定的方向,或說零向量的方向是任意的 。相等向量 長度相等且方向相同的向量叫做相等向量.向量a與b相等,記作a=b. 規(guī)定:所有的零向量都相等. 當(dāng)用有向線段表示向量時(shí),起點(diǎn)可以任意選取 。任意兩個(gè)相等的非零向量,都可用同一條有向線段來表示,并且與有向線段的起點(diǎn)無關(guān).同向且等長的有向線段都表示同一向量 。自由向量 始點(diǎn)不固定的向量,它可以任意的平行移動(dòng),而且移動(dòng)后的向量仍然代表原來的向量 。在自由向量的意義下,相等的向量都看作是同一個(gè)向量 。數(shù)學(xué)中只研究自由向量 。滑動(dòng)向量 沿著直線作用的向量稱為滑動(dòng)向量 。固定向量 作用于一點(diǎn)的向量稱為固定向量(亦稱膠著向量) 。位置向量 對(duì)于坐標(biāo)平面內(nèi)的任意一點(diǎn)P,我們把向量OP叫做點(diǎn)P的位置向量,記作:向量P 。[編輯本段]相反向量 與a長度相等、方向相反的向量叫做a的相反向量,記作-a 。有 -(-a)=a; 零向量的相反向量仍是零向量 。平行向量 方向相同或相反的非零向量叫做平行(或共線)向量.向量a、b平行(共線),記作a‖b. 零向量長度為零,是起點(diǎn)與終點(diǎn)重合的向量,其方向不確定,我們規(guī)定:零向量與任一向量平行. 平行于同一直線的一組向量是共線向量 。共面向量 平行于同一平面的三個(gè)(或多于三個(gè))向量叫做共面向量 。空間中的向量有且只有一下兩種位置關(guān)系:⑴共面;⑵不共面 。只有三個(gè)或三個(gè)以上向量才談共面不共面 。[編輯本段]向量的運(yùn)算 設(shè)a=(x,y),b=(x',y') 。1、向量的加法 向量的加法滿足平行四邊形法則和三角形法則 。AB+BC=AC 。a+b=(x+x',y+y') 。a+0=0+a=a 。向量加法的運(yùn)算律: 交換律:a+b=b+a; 結(jié)合律:(a+b)+c=a+(b+c) 。2、向量的減法 如果a、b是互為相反的向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0. 0的反向量為0 AB-AC=CB. 即“共同起點(diǎn),指向被減” a=(x,y) b=(x',y') 則 a-b=(x-x',y-y'). 3、數(shù)乘向量 實(shí)數(shù)λ和向量a的乘積是一個(gè)向量,記作λa,且∣λa∣=∣λ∣·∣a∣ 。當(dāng)λ>0時(shí),λa與a同方向; 當(dāng)λ<0時(shí),λa與a反方向; 當(dāng)λ=0時(shí),λa=0,方向任意 。當(dāng)a=0時(shí),對(duì)于任意實(shí)數(shù)λ,都有λa=0 。注:按定義知,如果λa=0,那么λ=0或a=0 。實(shí)數(shù)λ叫做向量a的系數(shù),乘數(shù)向量λa的幾何意義就是將表示向量a的有向線段伸長或壓縮 。當(dāng)∣λ∣>1時(shí),表示向量a的有向線段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上伸長為原來的∣λ∣倍; 當(dāng)∣λ∣<1時(shí),表示向量a的有向線段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上縮短為原來的∣λ∣倍 。數(shù)與向量的乘法滿足下面的運(yùn)算律 結(jié)合律:(λa)·b=λ(a·b)=(a·λb) 。向量對(duì)于數(shù)的分配律(第一分配律):(λ+μ)a=λa+μa. 數(shù)對(duì)于向量的分配律(第二分配律):λ(a+b)=λa+λb. 數(shù)乘向量的消去律:① 如果實(shí)數(shù)λ≠0且λa=λb,那么a=b 。② 如果a≠0且λa=μa,那么λ=μ 。4、向量的數(shù)量積 定義:已知兩個(gè)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〉并規(guī)定0≤〈a,b〉≤π 定義:兩個(gè)向量的數(shù)量積(內(nèi)積、點(diǎn)積)是一個(gè)數(shù)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(shù)量積的坐標(biāo)表示:a·b=x·x'+y·y' 。向量的數(shù)量積的運(yùn)算律 a·b=b·a(交換律); (λa)·b=λ(a·b)(關(guān)于數(shù)乘法的結(jié)合律); (a+b)·c=a·c+b·c(分配律); 向量的數(shù)量積的性質(zhì) a·a=|a|的平方 。a⊥b 〈=〉a·b=0 。|a·b|≤|a|·|b| 。向量的數(shù)量積與實(shí)數(shù)運(yùn)算的主要不同點(diǎn) 1、向量的數(shù)量積不滿足結(jié)合律,即:(a·b)·c≠a·(b·c);例如:(a·b)^2≠a^2·b^2 。2、向量的數(shù)量積不滿足消去律,即:由 a·b=a·c (a≠0),推不出 b=c 。3、|a·b|≠|(zhì)a|·|b| 4、由 |a|=|b| ,推不出 a=b或a=-b 。5、向量的向量積 定義:兩個(gè)向量a和b的向量積(外積、叉積)是一個(gè)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:垂直于a和b,且a、b和a×b按這個(gè)次序構(gòu)成右手系 。若a、b共線,則a×b=0 。向量的向量積性質(zhì): ∣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(yùn)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 。6、三向量的混合積 定義:給定空間三向量a、b、c,向量a、b的向量積a×b,再和向量c作數(shù)量積(a×b)·c,所得的數(shù)叫做三向量a、b、c的混合積,記作(a,b,c)或(abc),即(abc)=(a,b,c)=(a×b)·c 混合積具有下列性質(zhì): 1、三個(gè)不共面向量a、b、c的混合積的絕對(duì)值等于以a、b、c為棱的平行六面體的體積V,并且當(dāng)a、b、c構(gòu)成右手系時(shí)混合積是正數(shù);當(dāng)a、b、c構(gòu)成左手系時(shí),混合積是負(fù)數(shù),即(abc)=εV(當(dāng)a、b、c構(gòu)成右手系時(shí)ε=1;當(dāng)a、b、c構(gòu)成左手系時(shí)ε=-1) 2、上性質(zhì)的推論:三向量a、b、c共面的充要條件是(abc)=0 3、(abc)=(bca)=(cab)=-(bac)=-(cba)=-(acb) 4、(a×b)·c=a·(b×c) 向量的三角形不等式 1、∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣; ① 當(dāng)且僅當(dāng)a、b反向時(shí),左邊取等號(hào); ② 當(dāng)且僅當(dāng)a、b同向時(shí),右邊取等號(hào) 。2、∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a-b∣≤∣a∣+∣b∣ 。① 當(dāng)且僅當(dāng)a、b同向時(shí),左邊取等號(hào); ② 當(dāng)且僅當(dāng)a、b反向時(shí),右邊取等號(hào) 。定比分點(diǎn) 定比分點(diǎn)公式(向量P1P=λ·向量PP2) 設(shè)P1、P2是直線上的兩點(diǎn),P是l上不同于P1、P2的任意一點(diǎn) 。則存在一個(gè)實(shí)數(shù) λ,使 向量P1P=λ·向量PP2,λ叫做點(diǎn)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(diǎn)向量公式) x=(x1+λx2)/(1+λ), y=(y1+λy2)/(1+λ) 。(定比分點(diǎn)坐標(biāo)公式) 我們把上面的式子叫做有向線段P1P2的定比分點(diǎn)公式 三點(diǎn)共線定理 若OC=λOA +μOB ,且λ+μ=1 ,則A、B、C三點(diǎn)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 [編輯本段]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(shí)數(shù)λ,使a=λb 。a//b的重要條件是 xy'-x'y=0 。零向量0平行于任何向量 。[編輯本段]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垂直于任何向量.
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