内容正文:
6.3.1 平面向量基本定理
高一下学期
1
1、理解基底的概念,能判断两个向量是否能构成基底;
2、掌握平面向量基本定理及其证明;
3、能用基底表示其他向量;
4、通过平面向量基本定理的学习,提升直观想象、逻辑推理的素养.
重点:基底的概念,平面向量基本定理
难点:用基底表示向量、三点共线
学习目标
我们知道,已知两个力,可以求出它们的合力;
反过来,一个力可以分解为两个力.
如图,通过作平行四边形,力可以分解为多组大小、方向不同的分力.
思考:平面内任一向量是否可以由同一平面内的两个不共线向量表示呢?
设是同一平面内两个不共线的向量,
是这一平面内与都不共线的向量.
新知探究
过点作平行于直线的直线交于点,则
由与共线可得,
由与共线可得,,,
所以.
也就是说,与,都不共线的向量都可以表示成的形式.
在平面内任取一点,作,,,
将按的方向分解,
思考:当是与或共线的非零向量或者当是零向量时,可以表示成的形式吗?
新知探究
思考:上述讨论表明,平面内任一向量都可以按,的方向分解,表示成的形式,这表示形式唯一吗?
如果还可以表示成的形式,那么
可得由此式可以推出全为0
(假设不全为0,不妨假设,则.
由此可得,共线.这与已知,不共线矛盾),即
也就是说,有且只有一对实数,使.
新知探究
1、平面向量基本定理:如果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,有且仅有一对实数,使.
若不共线,我们把}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
由平面向量基本定理可知,任一向量都可以由同一个基底唯一表示,这为我们研究问题带来了极大的方便.
新知生成
辨析:判断正误.
(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)零向量可以作为基底. ( )
(3)若是同一平面内两个不共线的向量,则(为实数)可以表示该平面内所有向量. ( )
×
✓
×
练习:设,是平面内的一组基底,则下面四组向量不能作为基底的
是( )A.和 B.和C.和 D.和
B
新知生成
例1:如图,,不共线,且,用,表示.
解:因为,
所以
思考:观察,你有什么发现?
若三点共线,为直线外一点
存在实数,使且.
新知生成
例2:如图,是的中线,用向量方法证明是直角三角形.
证明:如图,设,,则,,于是.
因为,所以
因为,,所以
因此.
于是是直角三角形.
新知生成
练习:在平行四边形中,点的中点,点的三等分点,设,.
(1)用,表示,.
(2)如果,,有什么位置关系?用向量方法证明你的结论.
教材P37
1、平面向量基本定理:如果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,有且仅有一对实数,使.
若不共线,我们把}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
若三点共线,为直线外一点
存在实数,使且.
课堂小结
1、整理本节课的题型;
2、课本P27的练习13题;
3、课本P36的习题6.3的1、11题.
作业布置
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.,
2、已知向量不共线,实数x,y满足(2x+y)+(3x+2y)=,则x+y= .
解析:∵e1,e2不共线,∴解得
∴x+y=0.
题型一:判断向量能否作为基底
B
0
1、在△中,已知是的中点,点在上,且,则_____________.(用和表示)
2、如图所示,在△中,是的中点,且,与相交于点,设,,试用基底表示向量.
题型二:用基底表示向量
2、如图,已知分别是边长为1的正△的边,的中点,是的中点,则.
题型三:求向量数量积
1、已知,,分别根据下列条件计算与的数量积:
(1)(2);(3)与的夹角为60°.
解:(1)当时,若与同向,则,
若与反向,则,
(2)当时,与的夹角为90°,
(3)当与的夹角为60°时,
设与的夹角为.
3、如图,在△中,是的中点,点满足,与相交于点,,.
(1)设,求实数的值.
(2)设是上一点,且,求.
题型三:求向量数量积
24、如图,在中,是不是只需知道的半径或弦的长度,就可以求出的值?
教材P24
练习:如图,在中,弦的长为2,则
2
题型三:向量数量积应用
1、如图,在平面四边形ABCD中,BC∥AD,AB=BC=2,AD=4,∠BAD=120°,E,F分别是AD,DC的中点,G为线段BC上一点,且.设,,若,求的取值范围.
1、在△中,已知是延长线上一点,若 ,点为线段的中点,,则_________