内容正文:
6.3.1 平面向量基本定理(强基课—梯度进阶式教学)
1.理解平面向量基本定理及其意义,会判断两个向量能不能作为一组基底.
2.了解向量基底的含义.在平面内,当一个基底确定后,会用这个基底来表示其他向量.
平面向量基本定理的定义
条件
e1,e2是同一平面内的两个不共线向量
结论
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
基底
若e1,e2不共线,把{e1,e2}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底
微点助解
对平面向量基本定理的理解
(1)基底不唯一,只要是同一平面内的两个不共线向量都可以构成基底向量.同一非零向量在不同基底下的分解式是不同的.
(2)基底给定时,分解形式唯一.λ1,λ2是被a,e1,e2唯一确定的数值.
(3){e1,e2}是表示同一平面内所有向量的一个基底,则当a与e1共线时,λ2=0;当a与e2共线时,λ1=0;当a=0时,λ1=λ2=0.
(4)由于零向量与任何向量都是共线的,因此零向量不能作为基底中的向量.
[基点训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)平面内任意两个向量都可以作为平面内所有向量的一组基底.( )
(2)零向量可以作为基向量.( )
(3)平面向量基本定理中基底的选取是唯一的.( )
答案:(1)× (2)× (3)×
2.设O为平行四边形ABCD的对称中心,=4e1,=6e2,则2e1-3e2等于( )
A. B.
C. D.
解析:选B 如图,==(-)=2e1-3e2.
3.如图所示,向量可用向量e1,e2表示为_______.
答案:4e1+3e2
4.已知向量a,b不共线,若λa+b=-a+μb,则λ=________,μ=________.
解析:∵λa+b=-a+μb,
∴(λ+1)a+(1-μ)b=0.又∵a,b不共线,
∴λ+1=0且1-μ=0.即λ=-1,μ=1.
答案:-1 1
题型(一) 对平面基本定理的理解
[典例1] (多选)设e1,e2是两个不共线的向量,则下列四组向量中,能作为平面向量的一组基的是( )
A.e1+e2和e1-e2
B.e1+2e2和e2+2e1
C.3e1-2e2和4e2-6e1
D.e2和e2+e1
[解析] e1+e2和e1-e2没有倍数关系,二者不共线,可作为平面向量的一组基;e1+2e2和e2+2e1没有倍数关系,二者不共线,可作为平面向量的一组基;4e2-6e1=-2(3e1-2e2),二者是共线向量,不能作为平面向量的一组基;e2和e2+e1不共线,可作为平面向量的一组基.故选A、B、D.
[答案] ABD
[方法技巧]
考查两个向量是否能构成基底,主要看两向量是否不共线.此外,一个平面的基底一旦确定,那么平面上任意一个向量都可以由这个基底唯一线性表示.
[针对训练]
1.如图所示,点O为正六边形ABCDEF的中心,则可作为基底的一对向量是( )
A., B.,
C., D.,
解析:选B 由题中图形可知与,与,与共线,不能作为基底向量,与不共线,可作为基底向量.故选B.
2.已知e1,e2是平面内两个不共线的向量,a=e1+2e2,b=2e1+λe2,若a,b能作为一组基,则实数λ的取值范围为________________.
解析:若a,b能作为一组基,则向量a,b不共线.由题可知,若向量a,b共线,则有λ=4,故当向量a,b不共线时,λ≠4,即实数λ的取值范围是(-∞,4)∪(4,+∞).
答案:(-∞,4)∪(4,+∞)
题型(二) 用基底表示向量
[典例2] 如图所示,已知▱ABCD中,E,F分别是BC,DC边上的中点,若=a,=b,试以a,b为基底表示,.
[解] ∵四边形ABCD是平行四边形,
E,F分别是BC,DC边上的中点,
∴==2,==2.
∴==b,==-=-a.
∴=++=-++=-b+a+b=a-b,=+=+=b-a.
[变式拓展]
1.在本例中,若取=x,=y作为基底,试用x,y表示,.
解:依题意x=a+b,y=a-b,∴x+y=2a,x-y=2b.∴a=(x+y),b=(x-y).
于是=a-b=(x+y)-(x-y)=x+y,
=b-a=(x-y)-(x+y)=x-y.
2.在本例中,若取=e,=f作为基底,试用e,f表示.
解:由典例2,知=a-b=e,=b-a=f.
解得a=e+f,b=e+f.
∴=a-b=e+f-=e-f.
[方法技巧]
用基底表示向量的依据和两个“模型”
(1)依据:
①向量加法的三角形法则和平行四边形法则;
②向量减法的几何意义,向量的数乘的几何意义.
(2)模型:
[针对训练]
3.(2022·新课标Ⅰ卷)在△ABC中,点D在边AB上,BD=2DA.记