内容正文:
6.3.1 平面向量基本定理
盛 琪
第六章 平面向量及其应用
2023/2/15
1
引 入
向量的数乘
问题1 已知非零向量a,所有与a共线的b向量,都能用a表示吗?如何表示?
能,b=λa,λ∈R
几何意义:把非零向量a同向或反向放缩.
LOGO
2
引 入
问题2 可以只用这个非零向量a来表示这一平面上的任意一个向量吗?
不能,只能表示与a共线的向量
问题3 要表示平面上的任意一个向量,至少需要几个向量?
两个
l
a+λ2b
a
b
λ1a+λ2b
λ1a+b
a+λ2b
LOGO
3
引 入
我们知道,已知两个力,可以求出它们的合力;反过来,一个力可以分解为两个力。
启发:可以逆用平行四边形法则,尝试将一个向量分解成两个向量的和的形式.
力的分解是向量分解的物理模型,分解过程运用了平行四边形法则.
LOGO
4
探究新知
探究1 如图,设e1,e2是同一平面内两个不共线的向量,a是这一平面内与e1,e2都不共线的向量. 将a按e1,e2的方向分解,你有什么发现?
O
M
N
思考1 再给出另一个向量a,还能这样表示吗?
思考2 与e1或e2共线的向量,能这样表示吗?
思考3 零向量,也能这样表示吗?
结论1:平面上任意一个向量a都可以表示为:
a=λ1e1+λ2e2
能,取λ1=λ2=0. 即0=0e1+0e2
LOGO
5
探究新知
探究2 如果给定的两向量e1,e2共线,还能用来表示这一平面内的任何一个向量吗?
不能,此时λ1e1+λ2e2与e1,e2共线,当向量a与它们不共线时,则无法表示.
结论2:只有e1,e2不共线,才可以用来表示平面内的任意向量.
LOGO
6
探究新知
探究3 现在我们知道,平面内任何一个向量a,都可以用两个不共线的向量e1,e2表示为a=λ1e1+λ2e2.在这种表示方法中,这样的实数λ1,λ2是唯一的吗?如何证明?
结论3:有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2成立.
LOGO
7
探究新知
如果e1,e2是同一平面内的两个_________向量,那么对于这一平面内的_______向量a,_______________实数λ1,λ2,使a=_____________.
不共线
任一
有且只有一对
λ1e1+λ2e2
问题4 想一想,你能把上述探究发现的结果,用数学语言描述出来吗?
结论1:平面上任意一个向量a都可以表示为:a=λ1e1+λ2e2
结论2:只有e1,e2不共线,才可以用来表示平面内的任意向量.
结论3:有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2成立.
1.平面向量基本定理
LOGO
8
例题讲解
例1如图所示,e1,e2是两个不共线的向量,试用e1,e2表示向量
LOGO
9
探究新知
若e1,e2______,我们把{e1,e2}叫做表示这一平面内_____向量的一个基底.
不共线
所有
如果e1,e2是同一平面内的两个_________向量,那么对于这一平面内的_______向量a,_______________实数λ1,λ2,使a=_____________.
不共线
任一
有且只有一对
λ1e1+λ2e2
1.平面向量基本定理
2.基底
LOGO
10
探究新知
思考1 作为一组基底的条件是什么?零向量可以作为基底吗?
若e1,e2不共线,我们把{e1,e2}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
一组不共线的向量可以作为基底.
零向量与任意向量共线,因此零向量不能作为基底.
思考2 一组平面向量的基底有多少对?
无数多对,只要是同一平面内的两个不共线向量都可以作为基底.
思考3 若e1,e2能作为基底,那么e1,3e2能作为基底吗?
e1+3e2,e1-2e2能作为基底吗?
2.基底
LOGO
11
探究新知
思考4 若基底选取不同,则表示同一向量的实数λ1,λ2是否相同?
可以不同,也可以相同
O
C
F
M
N
E
以 为基底
以 为基底
LOGO
12
探究新知
3.平面向量相等的充要条件
如果e1,e2不共线,且a=λ1e1+λ2e2,b=μ1e1+μ2e2,那么
【练习】已知e1,e2不共线,且a= e1+ 2e2,b=ke1-e2,若a//b ,则实数k的值
为: .
LOGO
13
例题讲解
已知向量e1、e2不共线,实数x、y满足(3x-4y)e1+(2x-3y)e2=6e1+3e2,则x-y等于_