内容正文:
数学必修第二册(苏教)
知识探究区——注重知识生成过程
不共线
不共线
能力提升区——注重题型技法阐释
题型一 平面向量基本定理的理解
题型二 用基底表示向量
题型三 平面向量基本定理的综合应用
易错系列(六)——对基底的定义理解不准确
9.3 向量基本定理及坐标表示
9.3.1 平面向量基本定理
课程标准
核心素养
理解平面向量基本定理及其意义.
1.数学抽象:了解基底的含义,理解并掌握平面向量基本定理.
2.逻辑推理:会用基底表示平面内任一向量.
【情境导入】
火箭在升空的某一时刻,速度可以分解成竖直向上和水平向前的两个分速度.在力分解的平行四边形法则中,我们看到一个力可以分解为两个不共线的力.
问题:平面内任一向量是否可以用两个不共线的向量来表示?
提示:将两个不共线的向量及任一向量的起点平移到同一点,利用平行四边形法则以及数乘向量,可知平面内任一向量都可以用两个不共线的向量来表示.
【知识概括】
1.平面向量基本定理
条件
e1,e2是同一平面内的两个_________的向量
结论
对于这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=___________________
基底
两个_________的向量e1,e2叫作这个平面的一组基底
λ1e1+λ2e2
2.正交分解
由平面向量基本定理知,平面内任一向量a可以用一组基底e1,e2表示成a=λ1e1+λ2e2的形式.我们称λ1e1+λ2e2为向量a的分解,当e1,e2所在直线互相垂直时,这种分解也称为向量a的正交分解.
【要点解读】
平面向量基本定理的关注点
①e1、e2是同一平面内的两个不共线向量;
②该平面内的任意向量a都可用e1、e2线性表示,且这种表示是唯一的;
③对基底的选取不唯一,只要是同一平面内的两个不共线向量都可以作为一组基底;
④定理的证明,课本中是用作图法证明了它的存在性,又用反证法证明了它的唯一性.
[示例](教材P25例1改编)如图,在△ABC中,D是BC的中点,E是DC的中点,F是EC的中点,若 eq \o(AB,\s\up16(→)) =a, eq \o(AC,\s\up16(→)) =b,则用a,b表示 eq \o(AF,\s\up16(→)) 的结果为______.
解析:由题意,可得 eq \o(CB,\s\up16(→)) = eq \o(AB,\s\up16(→)) - eq \o(AC,\s\up16(→)) =a-b,
∵D是BC的中点,E是DC的中点,F是EC的中点,
∴ eq \o(CD,\s\up16(→)) = eq \f(1,2)
eq \o(CB,\s\up16(→)) = eq \f(1,2) (a-b),
同理, eq \o(CE,\s\up16(→)) = eq \f(1,2)
eq \o(CD,\s\up16(→)) = eq \f(1,4) (a-b), eq \o(CF,\s\up16(→)) = eq \f(1,2)
eq \o(CE,\s\up16(→)) = eq \f(1,8) (a-b),
∴ eq \o(AF,\s\up16(→)) = eq \o(AC,\s\up16(→)) + eq \o(CF,\s\up16(→)) =b+ eq \f(1,8) (a-b)= eq \f(1,8) a+ eq \f(7,8) b.
答案: eq \o(AF,\s\up16(→)) = eq \f(1,8) a+ eq \f(7,8) b
[对点练]如图,已知E,F分别是矩形ABCD的边BC,CD的中点,EF与AC交于点G,若 eq \o(AB,\s\up16(→)) =a, eq \o(AD,\s\up16(→)) =b,用a,b表示 eq \o(AG,\s\up16(→)) =____________________.
解析: eq \o(AG,\s\up16(→)) = eq \o(AB,\s\up16(→)) + eq \o(BE,\s\up16(→)) + eq \o(EG,\s\up16(→)) =a+ eq \f(1,2) b+ eq \f(1,4)
eq \o(BD,\s\up16(→))
=a+ eq \f(1,2) b+ eq \f(1,4) (b-a)= eq \f(3,4) a+ eq \f(3,4) b.
答案: eq \f(3,4) a+ eq \f(3,4) b
对基底的理解
(1)两个向量能否作为一组基底,关键是看这两个向量是否共线,若共线,则不能作基底,反之,则可作基底.
(2)一个平面的基底一旦确定,那么平面上任意一个向量都可以由这组基底唯一线性表示出来,设向量a与b是平面内两个不共线的