内容正文:
9.3.1 平面向量基本定理
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 对平面向量基本定理的理解
【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·江苏苏州·高一江苏省震泽中学期中)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
【变式1-2】(2022·高一课时练习)已知是平面内的一组基底,则下列向量中能作为一组基底的是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【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)如图,在正方形ABCD中,E为AB的中点,F为CE的中点,则等于( )
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·全国·高一)如图,矩形与矩形全等,且.
(1)用向量与表示;
(2)用向量与表示.
【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】(2022春·四川凉山·高一统考期末)在中,点D在边AB的延长线上,,,则( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(2022春·安徽宣城·高一统考期末)中,点为上的点,且,若 ,则( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(2022春·陕西延安·高一校考期末)如图,在中,,P是线段BD上一点,若,则实数m的值为( )
A. B. C.2 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春·江西南昌·高一统考期末)如图,在中,D,E,F分别在边BC,AB,AC上,且,若,,则______.
【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】(2022春·广西梧州·高一统考期末)已知是平面内所有向量的一组基,且,若,则________.
【变式4-3】(2022春·甘肃白银·高一统考期末)我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅“勾股圆方图”,后人称其为“赵爽弦图”.如图,它是由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形.已知为线段的中点,设为中间小正方形内一点(不含边界).若,则的取值范围为__________.
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