内容正文:
数 学
第五章 平面向量、复数
第2讲 平面向量基本定理及坐标表示
1.理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.
[对应学生用书P101]
1.平面向量基本定理
(1)平面向量的基底
平面内 不共线 的两个向量a与b组成该平面上向量的一组基底,记为{a,b},此时如果c=xa+yb,则称xa+yb为c在基底{a,b}下的 分解式 .
不共线
分解式
(2)平面向量基本定理
如果平面内两个向量a与b不共线,则对该平面内任意一个向量c,存在 唯一 的实数对(x,y),使得c=xa+yb.
唯一
2.平面向量的坐标
一般地,给定平面内两个相互垂直的单位向量e1,e2,对于平面内的向量a,如果a=xe1+ye2,则称 (x,y) 为向量a的坐标,记作a=(x,y).
(x,y)
3.平面向量的坐标运算
(1)平面向量线性运算的坐标表示
假设平面上两个向量a,b满足a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a±b= (x1±x2,y1±y2) ,λa= (λx1,λy1) (λ∈R),ua±vb= (ux1±vx2,uy1±vy2) (u,v∈R).
(x1±x2,y1±y2)
(λx1,λy1)
(ux1±vx2,uy1±vy2)
(2)向量模的坐标计算公式
若向量a=(x,y),则|a|= .
(3)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) ,
||= .
(x2-x1,y2-y1)
4.向量平行的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b⇔ x2y1=x1y2 .
x2y1=x1y2
1.设a=(x1,y1),b=(x2,y2),当且仅当x2y2≠0时,a∥b与=等价.即两个不平行于坐标轴的共线向量的对应坐标成比例.
2.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.
|思考辨析|
1.判断(在括号内打“√”或“×”)
(1)平面内的任意两个向量都可以作为一组基底.( )
答案 (1)×
(2)若a,b不共线,且λ1a+μ1b=λ2a+μ2b,则λ1=λ2,μ1=μ2.( )
答案 (2)√
(3)平面向量不论经过怎样的平移变换之后其坐标不变.( )
答案 (3)√
|教材衍化|
2.(教材改编题)已知向量a=,b=,且a∥b,则m=( )
A.- B. C.- D.
解析 因为向量a=,b=,且a∥b,则2m=1×,所以m=-.
答案 A
3.(教材改编题)设点A(2,0),B(4,2),若点P在直线AB上,且=2,则点P的坐标为( )
A.(3,1) B.(1,-1)
C.(3,-1)或(-1,1) D.(3,1)或(1,-1)
解析 ∵A(2,0),B(4,2),∴=(2,2).
∵点P在直线AB上,且||=2||,∴=2或=-2,
故=(1,1)或=(-1,-1),故点P的坐标为(3,1)或(1,-1),故选D.
答案 D
|易错自纠|
4.(向量坐标不清致误)若向量=,=,则=( )
A. B. C. D.
解析 因为向量=,=,所以=+=,故选B.
答案 B
5.(平面向量基本定理应用不清致误)如图所示,在△OAB中,C是AB中点,设=a,=b,则= .(请用a,b表示)
解析 因为C是AB中点,所以=+=+.
又因为=-,所以=+(-)=+,即=(a+b).
答案 (a+b)
[对应学生用书P102]
考点1 平面向量基本定理的应用(师生共研)
[例1](1)(2022·新高考Ⅰ卷T3)在△ABC中,点D在边AB上,BD=2DA.记=m,=n,则= ( )
A.3m-2n B.-2m+3n
C.3m+2n D.2m+3n
解析 因为点D在边AB上,BD=2DA,所以=2,即-=2,
所以=3-2=3n-2m=-2m+3n.
答案 B
(2)(2023·河南商丘·三模)如图,在△ABC中,点D,E分别在边AB,BC上,且均为靠近B的四等分点,CD与AE交于点F,若=x+y,则3x+y=( )
A.-1 B.- C.- D.-
解析 连接DE,
由题意可知,==,所以DE∥AC,则==,
所以==,所以=-,=-=-,
则==-,
故=+=-+-=-+.
又=x+y,所以x=-,