内容正文:
微专题02 平面向量的基本定理
【题型归纳目录】
题型一:平面向量基本定理的理解
题型二:利用基底表示向量
题型三:平面向量坐标化
题型四:等和线
【典型例题】
题型一:平面向量基本定理的理解
例1.设、是同一平面内所有向量的一组基底,则下列各组向量中,不能作为基底的是
A.与 B.与
C.与 D.与
【解析】解:.假设存在非0实数,使得,化为,、是同一平面内所有向量的一组基底,
,解得.与假设矛盾,因此与能作为基底.
.,向量与共线,不能作为基底.
.假设存在非0实数,使得,化为,
、是同一平面内所有向量的一组基底,,解得.
与假设矛盾,因此与能作为基底.
.假设存在非0实数,使得,化为
,、是同一平面内所有向量的一组基底,,解得.与假设矛盾,
因此与能作为基底.
综上可知:只有不能作为基底.
故选:.
例2.已知、是平面内所有向量的一组基底,则下列四组向量中,不能作为基底的一组是
A.和 B.和
C.和 D.和
【解析】解:不共线的向量可以作为基底,
不能作为基底的便是共线向量,
显然,,
与共线.
故选:.
例3.(多选题)如果,平面内两个不共线的向量,那么下列说法中正确的是
A.可以表示平面内的所有向量
B.对于平面内任一同量,使的实数对有无穷多个
C.若向量与共线,则有且只有一个实数,使得
D.若存在实数,使得,则
【解析】解:根据平面向量基本定理可知、选项正确,
根据平面向量基本定理可知,如果一个平面的基底确定,
那任意一个向量在此基底下的实数对都是唯一的,故选项错误,
当两向量的系数均为0,这样的有无数个,故选项错误.
故选:.
变式1.(多选题)如果,是平面内两个不共线的向量,那么下列说法中不正确的是
A.可以表示平面内的所有向量
B.对于平面内任一向量,使的实数对有无穷多个
C.若向量与共线,则有且只有一个实数,使得
D.若实数,使得,则且
【解析】解:根据平面向量基本定理可知正确,
根据平面向量基本定理可知,如果一个平面的基底确定,
那任意一个向量在此基底下的实数对都是唯一的,故选项错误,
当两向量的系数均为0,这样的有无数个,故选项错误,
若实数,使得,则和可以有1个等于零,错误.
故选:.
变式2.(多选题)下列说法中正确的有
A.已知是平面内两个非零向量,对于实数,,一定在该平面内
B.已知,是平面内的一组基底,若实数,使,则
C.已知是平面内两个非零向量,若实数,,,使,则,
D.已知,是平面内的一组基底,对平面内任一向量,使的实数,有且只有一对
【解析】解:对于,是平面内两个非零向量,
对于实数,,由基底的定义得一定在该平面内,故正确;
对于,,是平面内的一组基底,
若实数,使,则由基底的定义得,故正确;
对于,是平面内两个非零向量,
若实数,,,使,
则由向量相等的定义得,不一定成立,故错误;
对于,已知,是平面内的一组基底,对平面内任一向量,
由共面向量基本定理得使的实数,有且只有一对,故正确.
故选:.
变式3.设,是不共线的两个向量,给出下列四组向量:①与;②与;③与;④与.其中不能作为平面内所有向量的一组基底的是.(写出所有满足条件的序号)
【解析】解:③中,可知两向量共线,不能作为一组基底,选③;
其它选项中的两个向量都不满足,都能做基底,不选.
故答案为:③.
题型二:利用基底表示向量
例4.在中,为边上的中线,为的中点.则
A. B. C. D.
【解析】解:因为中,为边上的中线,为的中点,
所以,
故选:.
例5.如图所示,在中,为边上的中线,为的中点,则
A. B. C. D.
【解析】解:如图所示,
在中,为边上的中线,为的中点,
故.
故选:.
例6.如图,一直线截平行四边形中的两边,于,,且交其对角线于,其中,,则的值为
A. B. C. D.
【解析】解:
由向量加法的平行四边形法则可知,
由,,三点共线可得,
故选:.
变式4.在平行四边形中,,与相交于点.若,则
A. B. C. D.
【解析】解:、、三点共线,
可设,
即.
同理可设,
即.
,
、不共线,
于是得,
解得,
.
故选:.
变式5.如图,在中,,,和相交于点,则向量等于
A. B. C. D.
【解析】解:设,
,.
,,则.
,,,.
故选:.
变式6.设为所在平面内一点,,则
A. B.
C. D.
【解析】解:由题意可知,为所在平面内的一点,如图所示,
则有①,
②,
因为,代入①中可得③,
由②③可得,.
故选:.
变式7.(多选题)如图,在四边形中,,,,为边上一点,且,为的中点,则
A. B.
C. D.
【解析】解:根据题意,,选项正确;
,选项正确;
,选项正确;
,选项错误.
故选:.
题型三:平面向量坐标化
例7.已知向量、、在正方形网格中的位置