内容正文:
第二节 平面向量基本定理及坐标表示
热点命题分析
学科核心素养
从近五年的高考情况来看,本节重点是平面向量基本定理的应用与坐标计算,多以选择题、填空题形式考查,难度较低.
本节主要考查学生的直观想象与数学运算核心素养.
授课提示:对应学生用书第94页
知识点一 平面向量基本定理
如果e1,e2是同一平面内两个不共线的向量,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.
其中,不共线的向量e1,e2叫作这个平面的一组基底.
1.基底e1,e2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.
1.(易错题)e1,e2为不共线的两个向量,下列命题正确的个数为( )
①λe1+μe2(λ,μ∈R)可以表示平面α内的所有向量;②对于平面α内任一向量a,使a=λe1+μe2的实数对(λ,μ)有无穷多个;③若向量λ1e1+μ1e2与λ2e1+μ2e2共线,则有且只有一个实数λ,使得λ1e1+μ1e2=λ(λ2e1+μ2e2);④若实数λ,μ使得λe1+μe2=0,则λ=μ=0.
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:对于①、②,由平面向量基本定理可知①正确,②错误;对于③,满足条件的λ有无数多个,故③错误;对于④,因为e1与e2不共线,λe1+μe2=0,得λ=μ=0,故④正确.
答案:B
2.如图所示,在正方形ABCD中,E为DC的中点.若=λ+μ,则λ+μ的值为________.
解析:因为E为DC的中点,所以=+=++=++=+,即=-+,所以λ=-,μ=1,所以λ+μ=.
答案:
知识点二 向量的坐标运算
1.平面向量的坐标运算
(1)向量加法、减法、数乘向量及向量的模
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),
||= .
2.平面向量共线的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b⇔x1y2-x2y1=0.
若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件不能表示成=,因为x2,y2有可能等于0,应表示为x1y2-x2y1=0.
1.(2021·全国乙卷)已知向量a=(2,5),b=(λ,4).若a∥b,则λ=________.
解析:法一:因为a∥b,所以a=kb,即(2,5)=k(λ,4),得解得
法二:因为a∥b,所以2×4-5λ=0,解得λ=.
答案:
2.(易错题)已知O为坐标原点,向量=(2,3),=(4,-1),且=3,则||=________.
解析:设P(x,y),由题意可得A,B两点的坐标分别为(2,3),(4,-1),
由=3,
可得
解得故||=.
答案:
授课提示:对应学生用书第95页
题型一 平面向量基本定理及应用
1.(多选)在边长为2的正方形ABCD中,E为BC边的中点,DF⊥AE于点F,则( )
A.AF=
B.∠BAE=∠ADF=30°
C.=-
D.=+
解析:延长DF交AB于点G,在正方形ABCD中,E为边BC的中点,DF⊥AE于点F,易知G为AB的中点,∠BAE=∠ADF≠30°.易知△ADF∽△GDA,所以=,即AF·=1×2,所以AF==,所以=,所以==(+)==+,所以=+=+,=-=--=-.
答案:AD
2.在△ABC中,O为△ABC的重心.若=λ+μ,则λ-2μ=( )
A.- B.-1
C. D.-
解析:设AC的中点为D,因为O为△ABC的重心,所以==(+)=-+×=-+,所以λ=-,μ=,所以λ-2μ=-.
答案:D
3.(2023·太原模拟)在正方形ABCD中,M,N分别是BC,CD的中点.若=λ+μ,则实数λ+μ=________.
解析:如图所示,∵M,N分别为BC,DC的中点,
∴=+=+=+,①
=+=+,②
由①②得=-,
=-,
∴=+=+=-+-=+,
∵=λ+μ,,不共线,
∴λ=,μ=,λ+μ=.
答案:
4.(2023·西安调研)如图,在平行四边形ABCD中,O是对角线AC,BD的交点,N是线段OD的中点,AN的延长线与CD交于点E.若=m+,则实数m的值为________.
解析:由N是OD的中点得=+=+(+)=+,又因为A,N,E三点共线,故=λ,
即m+=λ(+),
又与不共线,
所以解得
故实数m=.
答案:
应用平面向量基本定理应注意的问题
(1)只要两个向量不共线,就可以作为平面向量的一