内容正文:
§6.3.1 平面向量基本定理
6.2 平面向量基本定理及坐标表示
高中数学人教A版必修第二册
第六章 平面向量及其应用
平面向量基本定理
平面向量基本定理应用
小结与随堂练习
1
2
3
目录
温故知新
1.向量的加法:①三角形法则:
②平行四边形法则:
2.向量的减法:
3.向量的数乘:
4.向量的数量积:
首尾相接,首指向尾
起点相同,对角为和
共起点,连终点,指被减
实数与向量的积是一个向量,记作
向量的线性运算
数量叫做向量的数量积,记作,
其中为向量与共起点时所夹的角。
平面向量基本定理
01
PART
我们知道,已知两个力,可以求出它们的合力(如图①)
反过来,一个力可以分解为两个力(如图②)
F1
F2
F
E
O
O
E
F1
F2
F
我们可以根据解决实际问题的需要,通过作平行四边形,将力𝑭分解为多组大小、方向不同的分力.
由力的分解得到启发,我们能否通过作平行四边形,将向量分解为两个向量,使向量是这两个向量的和呢?
创设情境
探究新知
问题1: 可以表示平面上任意向量吗?
向量共线定理
向量( ≠ )共线的充要条件是:存在唯一一个实数,使
问题2: 可以表示平面上任意向量吗?
若 共线
要想用来表示任意向量,首先要保证两个向量不共线,即
探究新知
问题3: ( )可以表示平面上任意向量吗?
O
O
过点做平行于直线的直线,与直线于点
过点做平行于直线的直线,与直线于点
+
=
发现:一般地,对给定不共线的向量,任意一个向量都可以表示成λ1+λ2的形式.
探究新知
发现:一般地,对给定不共线的向量,任意一个向量都可以表示成λ1+λ2的形式.
追问2 当是零向量时, 可以表示成λ1+λ2的形式吗?为什么?
追问1 当是与或共线的非零向量时,a也可以表示成λ1+λ2的形式吗?
答案:可以, 此时λ1=λ2=0
答案:可以, 此时λ2=0或λ1=0
追问3 平面内任一向量都可以表示成λ1+λ2的形式,这种表示形式是唯一的吗?
若=,则.
得( λ1-+( λ2 -= .
则λ1-, λ2 -全为0
即λ1=μ1,λ2=μ2.
假设λ1-μ1,λ2-μ2不全为0,不妨假设λ1-μ1≠0,
则 ,由此可得共线,
与已知不共线矛盾.
学习新知
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,有且仅有一对实数,使.
平面向量基本定理
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.
基底
由平面向量基本定理可知,任一向量都可以由同一个基底唯一表示,这为我们研究问题带来了极大的方便.
学习新知
注意
1.这个定理可以推广为:平面内的任意三个不共线的向量中,任意一个向量都可以表示成,其余两个向量的线性组合,且形式唯一;
2.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,则平面内的任意向量都可用该组基底唯一表示;
3.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,当时,.
4.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,
同一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。
平面向量基本定理的应用
02
PART
应用新知
例1. (多选)设{}是平面内所有向量的一个基底,则下列四组向量中,
能作为基底的是( )。
A. 和 B. 3和
C. 和2 D. 和
解:因为, ,,
所以ACD三组向量不共线,可以作为基底,
但B选项,不能作为基底.
题型一:平面向量基本定理的理解
ACD
例2.已知向量{}是一个基底,实数,满足,则_____.
解:,解得,则
3
应用新知
例3. 如图,,不共线,且,用,表示。
解:因为,
所以
题型二:用基底表示向量
例4.如图,在中,,P是BN上的一点,若,则实数的值为( )。
A. B. C. D.
C
应用新知
题型三:平面向量基底的应用
例5.如图,是的中线,用向量方法证明是直角三角形。
证明:如图,设,,
则,,于是.
因为,所以
因为,,所以
因此.
于是是直角三角形.
小结及随堂练习
03
PART
本课小结
随堂练习
A. , B. ,
C. , D. ,