内容正文:
6.3.1 平面向量基本定理
重点:理解平面向量基本定理,会用基底表示平面内任一向量
难点:利用向量法解决平面几何中的其他问题
一、平面向量基本定理
1、定义: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
2、基底: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.
3、对平面向量基本定理的理解
(1)基底不唯一,只要是同一平面内的两个不共线向量都可以作为基底.同一非零向量在不同基底下的分解式是不同的.
(2)基底给定时,分解形式唯一.是被唯一确定的数值.
(3)是同一平面内所有向量的一组基底,则当与共线时,;当与共线时,;当时,.
(4)由于零向量与任何向量都是共线的,因此零向量不能作为基底中的向量.
二、平面向量基本定理的应用
1、平面向量基本定理唯一性的应用:
设,是同一平面内的两个不共线向量,
若,则
(2)重要结论设是平面内一个基底,
若,
①当时,与共线;②当时,与共线;③当时,;
题型一 对基底的理解与辨析
【例1】(2022春·吉林长春·高一长春吉大附中实验学校校考期末)(多选)设是已知的平面向量,向量在同一平面内且两两不共线,下列说法正确的是( )
A.给定向量,总存在向量,使;
B.给定向量和,总存在实数和,使;
C.给定单位向量和正数,总存在单位向量和实数,使;
D.若,存在单位向量和正实数,使,则.
【变式1-1】(2022春·广西桂林·高一校考期中)设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
【变式1-2】(2022春·湖南株洲·高一校联考期中)已知是平面内两个不共线的向量,下列向量中能作为平面的一个基底的是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2022春·甘肃武威·高一统考期末)如图所示,每个小正方形的边长都是1,则下列说法正确的是( )
A.,是该平面所有向量的一组基底,
B.,是该平面所有向量的一组基底,
C.,不是该平面所有向量的一组基底,
D.,不是该平面所有向量的一组基底,
题型二 用基底表示向量
【例2】(2022·高一单元测试)如图,在中,为的中点,为的中点,设,以向量为基底,则向量( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2022春·重庆巴南·高一重庆市实验中学校考期末)在中,,,若点满足,以为基底,则( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2022春·山东济宁·高一统考期中)正五角星是一个非常优美的几何图形,且与黄金分割有着密切的联系.在如图所示的正五角星中,以为顶点的多边形为正五边形,且满足.下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-3】(2022春·河北邯郸·高一统考期末)如图,在平面四边形中,,,,,、分别是,的中点,为线段上一点,且.设,.
(1)若,以,为基底表示向量与;
(2)若,求的取值范围.
题型三 利用平面向量基本定理求参数
【例3】(2021春·山东·高一阶段练习)已知G是的重心,点D满足,若,则为( )
A. B. C. D.1
【变式3-1】(2022·高一单元测试)在中,点线段上任意一点,点满足,若存在实数和,使得,则( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(2022春·安徽芜湖·高一统考期末)如图,O是△ABC的重心,D是边BC上一点,且,,则( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(2022春·安徽黄山·高一统考期末)已知是所在平面内的一点,,,所对的边分别为,,,若,过作直线分别交、(不与端点重合)于、,若,,若与的面积之比为,则( )
A. B. C. D.
题型四 平面向量基本定理的应用
【例4】(2022·高一单元测试)如图,在中,,,P为上一点,且满足,若,,则的值为( )
A.-3 B. C. D.
【变式4-1】(2022·高一课时练习)点P是所在平面上一点,若,则与的面积之比是( )
A. B.3 C. D.
【变式4-2】(2017·辽宁沈阳·高一东北育才学校校考阶段练习)设为锐角的外心(三角形外接圆圆心),.若,则( )
A. B. C.