第5章 第2节 平面向量基本定理与坐标表示(Word教参)-【优化指导】2024高考数学一轮复习高中总复习·第1轮(人教A版 浙江专用)
平面向量基本定理与坐标表示
1 理解平面向量基本定理及其意义.
2 借助平面直角坐标系,掌握平面向量的正交分解及坐标表示.
3 会用坐标表示平面向量的加、减运算与数乘运算.
4 能用坐标表示平面向量共线的条件.
知识梳理
1.平面向量基本定理
(1)基底:不共线的向量{e1,e2}叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.
(2)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.
(1)基底必须是同一平面内的两个不共线向量,零向量不能作为基底.
(2)基底给定,同一向量的分解形式唯一.
(3)如果对于一组基底,有a=λ1e1+λ2e2=μ1e1+μ2e2,则可以得到
2.平面向量的坐标表示
在平面直角坐标系中,设与x轴、y轴方向相同的两个单位向量分别为i,j,取作为基底.对于平面内的任一向量a由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数x,y,使得a=xi+yj,这样,平面内的任一向量a都可由x,y唯一确定,把有序数对(x,y)叫做向量a的坐标,记作a=(x,y),其中a在x轴上的坐标是x,a在y轴上的坐标是y.
3.平面向量的坐标运算
向量的加法、减法 | 设a=(x1,y1),b=(x2,y2), 则a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2) |
向量的数乘 | 设a=(x,y),λ∈R,则λa=(λx,λy) |
向量坐标的求法 | 设A(x1,y1),B(x2,y2), 则 |
(1)向量与坐标之间用等号连接.
(2)点的坐标,是在表示点的字母后直接加坐标.
(3)是用B点的横纵坐标减去A点的横纵坐标,既有方向的信息也有大小的信息,其向量位置不确定.
(4)a=b⇔x1=x2且y1=y2.
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4.向量共线的坐标表示
若a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0,则a∥b⇔x1y2-x2y1=0.
(1)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)设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b⇔存在不全为零的x,y∈R,使xa+yb=0⇔x1y2-x2y1=0.
学霸笔记
1.若a与b不共线,且λa+μb=0,则λ=μ=0.
2.已知P为线段AB的中点,若A(x1,y1),B(x2,y2),则P点坐标为().
3.已知△ABC的顶点为A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),则△ABC的重心G的坐标为(,
).
进阶诊断
1.判断正误
(1)平面内的任何两个向量都可以作为一组基底.( × )
(2)若a,b不共线,且λ1a+μ1b=λ2a+μ2b,则λ1=λ2,μ1=μ2.( √ )
(3)平面向量的基底不唯一,只要基底确定后,平面内的任何一个向量都可被这组基底唯一表示.( √ )
(4)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件是=
.( × )
(5)当向量的起点在坐标原点时,向量的坐标就是向量终点的坐标.( √ )
2.(多选)(必修第二册·P60T2(6)改编)在下列各组向量中,不可以作为基底的是( ACD )
A.e1=(0,0),e2=(1,-2)
B.e1=(-1,2),e2=(5,7)
C.e1=(3,5),e2=(6,10)
D.e1=(2,-3),e2=(,-
)
3.已知向量a=(1,1),2a+b=(4,3),c=(x,-2),若b∥c,则x的值为( B )
A.4 B.-4
C.2 D.-2
4.(必修第二册·P60T5改编)已知点A(1,1),B(-1,0),C(0,1),若=
,则点D的坐标是(-2,0).
5.(必修第二册·P37T11改编)如图,在平行四边形ABCD中,点E是AB的中点,点F,G分别是AD,BC的三等分点(AF=AD,BG=
BC).设
=a,
=b,则
=-
a+
b,
=
a+
b.(用a,b表示)
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6.在▱ABCD中,AC为一条对角线,=(2,4),
=(1,3),则向量
的坐标为(-3,-5).
解析:因为=
-
=(-1,-1),所以
=
-
=
-
=(-3,-5).
平面向量的坐标运算·········································自主练通
1.已知M(3,-2),N(-5,-1),且=
,则P点的坐标为( B )
A.(-8,1) B.(-1,-)
C.(1,) D.(8,-1)
解析:设P(x,y),则=(x-3,y+2),
而=
(-8,1)=(-4,
),
所以解得
所以P(-1,-
).
2.已知点A(-1,1),B(0,2),若向量=(-2,3),则向量
=( D )
A.(3,-2) B.(2,-2)
C.(-3,-2) D.(-3,2)
解析:由已知,得=
-
=(1,1),则
=
-
=(-2,3)-(1,1)=(-3,2).
3.已知在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=1,AC=2,D是△ABC内一点,且∠DAB=60°,设=λ
+μ
(λ,μ∈R),则
=( A )
A. B.
C.3 D.2
解析:如图,以A为原点,AB所在直线为x轴,AC所在直线为y轴建立平面直角坐标系,
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