内容正文:
第二节 平面向量基本定理及坐标表示
课程标准
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.
[由教材回扣基础]
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意向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.其中,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.平面向量的坐标运算
(1)向量加法、减法、数乘及向量的模
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),则a∥b ⇔x1y2-x2y1=0.
(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A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),其重心G的坐标为.
(4)a∥b的充要条件不能表示为=,因为x2,y2有可能为0.
(5)向量的坐标与表示向量的有向线段的起点、终点的相对位置有关系.两个相等的向量,无论起点在什么位置,它们的坐标都是相同的.
[练小题巩固基础]
一、准确理解概念(判断正误)
(1)平面内的任意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)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件可表示成=.( )
(4)平面向量不论经过怎样的平移变换,其坐标不变.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√
二、练牢教材小题
1.(新苏教版必修②P27例1改编)已知平行四边形ABCD,点E,F分别是AB,BC的中点,设=a,=b,则=( )
A.(a+b) B.(a-b)
C.(b-a) D.a+b
答案:A
2.(新人教A版必修②P29例4改编)已知a=(3,6),b=(x,y),若a+3b=0,则b=( )
A.(1,2) B.(-1,-2)
C.(-1,2) D.(1,-2)
答案:B
3.(新人教B版必修②P172T4改编)已知向量=(1,-2),=(2,-3),=(3,t),若A,B,C三点共线,则实数t=________.
答案:-4
三、练清易错易混
答案:
3.(忽视基向量不共线)给出下列三个向量:a=(-2,3),b=,c=(-1,1),在这三个向量中任意取两个作为一组,能构成基底的组数为________.
解析:易知a∥b,a与c不共线,b与c不共线,所以能构成基底的组数为2.
答案:2
命题视角一 平面向量的坐标运算(自主练通)
1.已知在平行四边形ABCD 中,=(3,7),=(-2,3),对角线AC与BD交于点O,则的坐标为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 因为在平行四边形ABCD 中,=(3,7),=(-2,3),对角线AC与BD交于点O,所以=-=-(+)=.故选C.
2.向量a,b,c在正方形网格中的位置如图所示,若c=λa+μb(λ,μ∈R),则=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选D 以向量a和b的交点为原点建立如图所示的平面直角坐标系(设每个小正方形边长为1),则A(1,-1),B(6,2),C(5,-1),∴a==(-1,1),b==(6,2),c==(-1,-3).∵c=λa+μb,∴(-1,-3)=λ(-1,1)+μ(6,2),则解得λ=-2,μ=-,∴==4.
3.(2019·全国Ⅱ卷)已知向量a=(2,3),b=(3,2),则|a-b|=( )
A. B.2 C.5 D.50
解析:选A ∵a-b=(2,3)-(3,2)=(-1,1),
∴|a-b|==.
4.已知A(7,1),B(1,4),直线y=ax与线段AB交于C,且=2,则实数a=________.
解析:设C(x,y),则=(x-7,y-1),=(1-x,4-y) .∵=2,∴解得∴C(3,3).又∵C在直线y=ax上,∴3=a×3,∴a=2.
答案:2
[一“点”就过] 求解向量坐标运算问题的一般思路
巧借方程思想求坐标
向量的坐标运算主要是利用加法、减法、数乘运算法则进行,若已知有向线段两端点的坐标,则应先求出向量的坐标,求解过