内容正文:
6.3.1平面向量基本定理 (精讲)
一、必备知识分层透析
知识点1:平面向量基本定理
(1)平面向量基本定理
如果,是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数,,使.
若,不共线,我们把,叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
(2)对平面向量基本定理的理解
(1)这个定理告诉我们,平面内任意两个不共线向量都可以作为基底,一旦选定一组基底,则平面内的任一向量都可用该组基底唯一表示.
(2)对于确定的基底,,同一向量的分解式是唯一的,不同向量的分解式是不同的.
(3)同一个非零向量在不同的基底下分解式是不同的,零向量的分解式是唯一的,即,且.
(4)这个定理可推广为:平面内任意三个不共线的向量中,任何一个向量都可表示例示为其余两个向量的线性组合,且形式唯一.
知识点2:平面向量基本定理的有关结论
(1)设,是平面内一组基底,若,当时,与共线;当时,与共线;当时,,同样的时,.
(2)设是同一平面内的两个不共线的向量,若,则.
二、重点题型分类研究
题型1:对基底的理解
1.(2021·全国·高一课时练习)已知向量不共线,则下列各对向量可以作为平面内的一组基底的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
【答案】D
【详解】
解:只要两向量不共线便可作为基底,
故对于A选项,,共线,不满足;
对于B选项,,共线,不满足;
对于C选项,共线,不满足;
对于D选项,与不共线,故满足.
故选:D.
2.(2021·全国·高一课时练习)若是平面内的一个基底,则下列四组向量能作为平面向量的基底的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【详解】
不共线的向量能作为基底,
因为,所以向量,共线,故排除A;
假设,解得,无解,
所以向量,不共线,故B正确;
因为,所以,共线,故排除C;
因为,所以,共线,故排除D,
故选:B
3.(2021·浙江·宁波市北仑中学高一期中)若是平面内两个不共线的向量,则下列说法中正确的是( )
A.不可以表示平面内的所有向量;
B.对于平面中的任一向量,使的实数有无数多对;
C.若均为实数,且向量与共线,则有且只有一个实数,使;
D.若存在实数使,则.
【答案】D
【详解】
由平面向量基本定理可知,A错误,D正确;
对于B:由平面向量基本定理可知,若一个平面的基底确定,
那么该平面内的任意一个向量在此基底下的实数对是唯一的,故B错误;
对于C:当两个向量均为零向量时,即λ1=λ2=μ1=μ2=0时,这样的λ有无数个,
或当λ1+μ1为非零向量,而λ2+μ2为零向量(λ2=μ2=0),此时λ不存在,故C错误;
故选:D.
4.(2021·全国·高一课时练习)若,是平面内的一组基底,则下面的四组向量中不能作为一组基底的是( ).
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】B
【详解】
因为向量,是平面内的一组基底,可得向量,为平面内不共线向量,
对于A中,设,可得,此时方程组无解,
所以向量和不共线,可以作为平面的一组基底;
对于B中,设,可得,解得,
所以向量和为共线向量,不能作为平面的一组基底;
对于C中,设,可得,此时方程组无解,
所以向量和不共线,可以作为平面的一组基底;
对于D中,设,可得,此时方程组无解,
所以向量和不共线,可以作为平面的一组基底.
共线:B.
题型2:用基底表示向量
1.(2021·云南·模拟预测(文))如图,在中,点M是上的点且满足,是上的点,且,设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
.
故选:B
2.(2021·广东·华南师大附中高三阶段练习)在△ABC中,点D在AB上,满足,若,,则=( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
因为,
所以
,
故选:A
3.(2021·云南·高三阶段练习(文))在中,边上的点满足,设,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
由,得,∴,
故选:B.
4.(2021·广东·高二阶段练习)如图,在中,点D是线段上靠近A的三等分点,点E是线段的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
根据题意可得
.
故选:D.
5.(2021·安徽·合肥市第八中学高三阶段练习(文))如图,在中,,P为上一点,且满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
由可得,即,因为三点共线,所以.
故选:C
6.(2021·全国·高一单元测试)过的中线的中点作直线分别交、于、两点,若,则( )
A.4 B. C.3 D.1
【答案】A
【详解】
解:由为的中点可知,,
,
设,
则,
,
,
,
,
与不共线,
,解得,
故选:.
题型3:用平面