内容正文:
第二节 平面向量基本定理及坐标表示(讲)
一.课标要求,准确定位
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.
二.考情汇总,名师解读
本考点是历年高考命题常考的内容,属于中档题目,主要是选择题或填空题,命题的重点是平面向量共线的坐标表示.主要考查平面向量的坐标运算,根据给出点的坐标,求向量的坐标以及利用向量共线求参数的值或范围.
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一向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.我们把{e1,e2}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
2.平面向量的正交分解及坐标表示
(1)平面向量的正交分解:把一个向量分解为两个互相垂直的向量,叫做把向量作正交分解.
(2)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).
②向量模的坐标计算公式
如果向量a=(x,y),则|a|=.
③向量坐标的求法
a.若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标.
b.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),其中b≠0,
向量a,b共线的充要条件是x1y2-x2y1=0.
3.平面向量基本定理的推论
(1)设a=λ1e1+λ2e2,b=λ3e1+λ4e2(λ1,λ2,λ3,λ4∈R),且e1,e2不共线,若a=b,则λ1=λ3且λ2=λ4.
(2)若a与b不共线,且λa+μb=0,则λ=μ=0.
(3)平面向量基本定理的推论:
①已知平面上点O是直线l外一点,A,B是直线l上给定两点,则平面内任意一点P在直线l上的充要条件是:存在实数t,使得=(1-t)+t.特别地,当t=时,点P是线段AB的中点.
②对于平面内任意一点O,有P,A,B三点共线⇔存在唯一的一对实数λ,μ,使得=λ+μ,且λ+μ=1.
【二级结论】
1.已知P为线段AB的中点,若A(x1,y1),B(x2,y2),则点P的坐标为.
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.
3. 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.
核心考点1 平面向量基本定理的应用
1. (多选)判断下列命题是正确的是( )
A. 若不共线,且,则
B. 若,则的充要条件是.
C. 平面向量不论经过怎样的平移变换之后其坐标不变
D. 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. 下列各组向量中,可以作为基底的是( ).
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 在正方形中,为的中点,若,则的值为
A. B. C. D. 1
核心考点2 平面向量的坐标运算
4. (2015新课标全国Ⅰ文科)已知点,向量,则向量
A. B.
C. D.
(必修二P30例5改编)
5. 已知平行四边形ABCD的顶点A(﹣1,﹣2),B(3,﹣1),C(5,6),则顶点D的坐标为_____.
6. 已知点、,则与向量共线的单位向量是___________.
核心考点3 平面向量共线的坐标表示
7. 已知向量,则可能是( )
A. B.
C. D.
(教材改编题)
8. 已知向量若,则x为________.
9. 已知点和向量,若,则实数________;若,则________.
考向一 定理的证明
1. 向量共线定理与平面向量基本定理证明.
2.证明:对于平面内任意一点O,有P,A,B三点共线⇔存在唯一的一对实数λ,μ,使得=λ+μ,且λ+μ=1.
考向二 利用基底表示平面向量
10. 已知向量,若存在实数,使得,则可以是( )
A
B.
C.
D. )
11. O,A,B是平面上不共线三点,直线AB上有一点C,分别满足下列条件,以,为基底,表示:
(1)C为AB中点;
(2);
(3).
12. 如图,以向量,为邻边作平行四边形,,,则=_______.(用,表示)
【类题通法】求解“与两直线交点相关向量的分解”问题的方法
(1)待定系数法:先将相关向量用给定的基线性表示,然后将两个基向量进行两次不同的转化,使得转化后的