内容正文:
6.3.1 平面向量基本定理
第
六
章
6.3 平面向量基本定理及坐标表示
学习目标
1.理解平面向量基本定理及其意义,了解向量基底的含义.
2.掌握平面向量基本定理,会用基底表示平面向量.
3.会应用平面向量基本定理解决有关平面向量的综合问题.
综 合 应 用
随 堂 演 练
课 时 精 练
知识点 平面向量基本定理
内
容
索
引
知识点 平面向量基本定理
索引
问题导思
请回答以下问题:
1.如图,设e1,e2是同一平面内两个不共线的向量,a是这一平面内与e1,e2都不共线的向量.请你将向量a分解成图中所给的两个方向上的向量.
索引
2.上述问题中的分解方法是否唯一?为什么?
提示:分解方法唯一.如果a还可以表示成μ1e1+μ2e2的形式,那么λ1e1+λ2e2=μ1e1+μ2e2,可得(λ1-μ1)e1+(λ2-μ2)e2=0,由此式可推出λ1-μ1,λ2-μ2全为0(假设λ1-μ1,λ2-μ2不全为0,不妨假设λ1-μ10,则e1=-
e2.由此可得e1,e2共线,这与已知e1,e2不共线矛盾,即λ1=μ1,λ2=μ2,因此,分解方法是唯一的.
新知形成
1.平面向量基本定理
如果e1,e2是同一平面内的两个________向量,那么对于这一平面内的______向量a,______________实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.
2.基底
若e1,e2_________,我们把{e1,e2}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
不共线
任一
有且只有一对
不共线
(1)同一平面内基底有无数多个,只要两向量不共线即可.
(2)当基底确定后,任一向量的表示法是唯一的,即λ1,λ2是唯一确定的.特别地:当λ1e1+λ2e2=0时,λ1=λ2=0.
微提醒
例1
(1)(多选)如果{e1,e2}是平面α内所有向量的一个基底,λ,μ为实数,则下列说法正确的是
A.若λ,μ满足λe1+μe2=0,则λ=μ=0
B.对于平面α内任意一个向量a,使得a=λe1+μe2成立的实数λ,μ有无
数对
C.线性组合λe1+μe2可以表示平面α内的所有向量
D.当λ,μ取不同的值时,向量λe1+μe2可能表示同一向量
√
√
A中,若λ≠0,则e1=- e2,从而向量e1,e2共线,这与e1,e2不共线相矛盾,同理可说明μ=0.故A正确;B中,由平面向量基本定理可知λ,μ唯一确定.故B不正确;C中,平面α内的任一向量a可表示成λe1+μe2的形式,反之也成立.故C正确;D中,结合向量加法的平行四边形法则易知,当λe1和μe2确定后,其和向量λe1+μe2便唯一确定.故D不正确.故选AC.
(2)(多选)设{e1,e2}是平面内所有向量的一个基底,则下列四组向量中,能作为基底的是
A.e1+e2和e1-e2 B. 3e1-4e2和6e1-8e2
C.e1+2e2和2e1+e2 D.e1和e1+e2
选项B中,6e1-8e2=2(3e1-4e2),所以6e1-8e2与3e1-4e2共线,所以不能作为基底,选项A,C,D中两向量均不共线,可以作为基底.故选ACD.
√
√
√
1.两个向量是否能构成基底,关键是看两向量是否共线.若共线,则不能作为基底,若不共线,则可作为基底.
2.一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组基底唯一地线性表示出来.设向量a与b是平面内两个不共
线的向量,若x1a+y1b=x2a+y2b,则
方法技巧
索引
即时练1.已知向量{a,b}是一个基底,实数x,y满足(3x-4y)a+(2x-3y)b=6a+3b,则x-y=_____.
3
综 合 应 用
索引
例4
应用一 用基底表示向量
如图,已知在梯形ABCD中,AB∥CD,AB=2DC,E,F分别
是DC,
因为DC∥AB,AB=2DC,E,F分别是DC,AB的中点,
用基底表示向量的一般方法
1.根据平面向量基本定理可知,同一平面内的任何一个基底都可以表示该平面内的任意向量.用基底表示向量,实质上是利用三角形法则或平行四边形法则,进行向量的线性运算.
2.基底的选取要灵活,必要时可以建立方程或方程组,通过方程或方程组求出要表示的向量.
方法技巧
a+b
2a+c
应用二 平面向量基本定理的应用
如图,在△ABC中,点M是BC的中点,点N在AC上,且AN=2NC,AM与BN相交于点P,求AP∶PM与BP∶PN的值.
例4
因为A,P,M和B,P,N分别共线,
所以AP∶PM=4∶1,BP∶PN=3∶2.
用向量解决平面几何问题的一般步骤
第一步:选取合适的基底,要注意与已知条件的联系;
第二步:将相关向量用基底表示,将几何问题转