内容正文:
6.4 平面向量基本定理及坐标表示
· 考纲要求
1.了解平面向量基本定理及其意义.
2.掌握平面向量的正交分解及其坐标表示.
3.会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算.
4.理解用坐标表示的平面向量共线的条件.
· 知识解读
知识点①平面向量基本定理
1.平面向量基本定理:如果e1,e2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a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.
2.基底: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.
知识点②平面向量的坐标运算
1.向量加法、减法、数乘运算及向量的模
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则
a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),λa=(λx1,λy1),|a|=.
2.向量坐标的求法
①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标.
②设A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1),||=.
3.平面向量共线的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0,则a∥b⇔x1y2-x2y1=0.
知识点③平面向量数量积的坐标表示
设非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b的夹角为θ.
则a·b=x1x2+y1y2.
1.a⊥b⇔x1x2+y1y2=0.
2.cos θ==.
知识点④常用结论
已知P为线段AB的中点,若A(x1,y1),B(x2,y2),则点P的坐标为;已知△ABC的顶点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),则△ABC的重心G的坐标为.
· 题型讲解
题型一、平面向量基本定理
例1.设点O是平行四边形ABCD两对角线的交点,下列向量组:
①与;②与;③与;④与.
其中可作为该平面其它向量基底的是( )
A.①② B.①③
C.①④ D.③④
例2.已知向量{a,b}是一个基底,实数x,y满足(3x-4y)a+(2x-3y)b=6a+3b,则x-y=________.
例3.如图,已知在梯形ABCD中,AB∥CD,AB=2CD,E,F分别是DC,AB的中点,设=a,=b,试用{a,b}为基底表示,,.
例4.如图,已知平面内有三个向量,,,其中与的夹角为120°,与的夹角为30°,且||=||=1,||=2.若=λ+μ(λ,μ∈R),则λ+μ=______.
例5.(2022·苏州质检)如图,在平行四边形ABCD中,E,F分别为边AB,BC的中点,连接CE,DF,交于点G.若=λ+μ(λ,μ∈R),则=________.
题型二、平面向量坐标运算
例1.如图,在平面直角坐标系xOy中,OA=4,AB=3,∠AOx=45°,∠OAB=105°,=a,=b.四边形OABC为平行四边形.
(1)求向量a,b的坐标;
(2)求向量的坐标;
(3)求点B的坐标.
例2.已知向量a=(2,m),b=(-1,2),且a+2b=0,则m=___________.
例3.已知A(1,-2),B(2,1),C(3,2),D(-2,3),
(1)求+2-3;
(2)设=3,=-2,求及M、N点的坐标.
例4.已知向量a=(-1,2),b=(2,3),若向量ma+2b(m∈R)与向量3a-2b共线,则m的值为( )
A.-3 B.3
C. D.-
例5.已知点A(4,0),B(4,4),C(2,6),则AC与OB的交点P的坐标为________.
例6.如图,在直角梯形ABCD中,AB∥DC,AD⊥DC,AD=DC=2AB,E为AD的中点,若=λ+μ(λ,μ∈R),则λ+μ的值为( )
A. B.
C.2 D.
题型三、平面向量数量积的坐标表示
例1.已知a=(2,-1),b=(1,-1),则(a+2b)·(a-3b)等于( )
A.10 B.-10
C.3 D.-3
例2.已知向量a=(2,1),a·b=10,|a+b|=5,则|b|等于( )
A. B.
C.5