内容正文:
第03讲 平面向量基本定理及坐标表示(3个知识点+3种题型+强化训练)
知识导图
知识清单
知识点一、 平面向量基本定理
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
{e1,e2}叫做表示这一平面内所有向量的一组基底
思考:0能与另外一个向量a构成基底吗?
[提示] 不能.基向量是不共线的,而0与任意向量是共线的.
知识点二、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. 平面向量的坐标表示:
在平面直角坐标系中,设与x轴、y轴方向相同的两个单位向量i,j,取{i,j}作为基底.对于平面内的任意一个向量a,由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数x,y,使得a=xi+yj,我们把有序数对(x,y)叫做向量a的坐标,记作a=(x,y),其中x叫做a在x轴上的坐标,y叫做a在y轴上的坐标,a=(x,y)叫做向量的坐标表示.
3. 向量坐标与点的坐标之间的联系
在平面直角坐标系中,以原点O为起点作=a,设=xi+yj,则向量的坐标(x,y)就是终点A的坐标;反过来,终点A的坐标(x,y)也就是向量的坐标.
知识点三、平面向量的线性运算的坐标表示
1. 设向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),λ∈R,则有:
加法
a+b=(x1+x2,y1+y2)
减法
a-b=(x1-x2,y1-y2)
重要结论
已知点A(x1,y1),B(x2,y2),
则=(x2-x1,y2-y1)
2.数乘运算的坐标表示
(1)符号表示:已知a=(x,y),则λa=λ(x,y)=(λx,λy).
(2)文字描述:实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标.
3.平面向量共线的坐标表示
(1)设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0,a,b共线的充要条件是存在实数λ,使a=λb.
(2)如果用坐标表示,向量a,b(b≠0)共线的充要条件是x1y2-x2y1=0.
思考:两向量a=(x1,y1),b=(x2,y2)共线的坐标条件能表示成=吗?
[提示] 不一定,x2,y2有一者为零时,比例式没有意义,只有x2y2≠0时,才能使用.
知识复习
题型一、平面向量基本定理
一、单选题
1.在等腰梯形中,,,点是线段上靠近的三等分点,则( )
A. B.
C. D.
2.(2024上·陕西西安·高三统考期末)在中,在上,且在上,且.若,则( )
A. B. C. D.
3.(2024下·山东德州·高三统考开学考试)在中,点在直线上,且满足,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题
4.(2024下·全国·高一专题练习)若,是平面内两个不共线的向量,则下列说法不正确的是( )
A.可以表示平面内的所有向量
B.对于平面中的任一向量,使的实数,有无数多对
C.,,,均为实数,且向量与共线,则有且只有一个实数,使
D.若存在实数,,使,则
5.(2024上·湖南长沙·高一长沙一中校考期末)下列各组向量中,不能作为基底的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
三、填空题
6.(2024下·全国·高一专题练习)如图,在正方形ABCD中,设,,,则以为基底时,可表示为 ,以为基底时,可表示为 .
四、解答题
7.(2024下·全国·高一专题练习)如图所示,O是平行四边形ABCD的对角线AC,BD的交点,设,,,求证:.
8.(2024·全国·高三专题练习)如图,在中,若,,过点的直线交直线分别于两点,且,探究之间的关系.
题型二、平面向量的坐标表示
一、单选题
1.若向量,,,则可用向量,表示为( )
A. B.
C. D.
2.(2024上·江苏常州·高三统考期末)已知扇形的半径为5,以为原点建立如图所示的平面直角坐标系,,,弧的中点为,则( )
A. B. C. D.
3.(2024下·全国·高一专题练习)如图,分别取与x轴,y轴正方向相同的两个单位向量作为基底,若,,则向量的坐标为( )
A. B.
C. D.
4.如图,在正八边形中,,则( )
A.1 B. C. D.
二、多选题
5.(2023下·安徽合肥·高一合肥一中校考阶段练习)在平面直角坐标系中,若点A(2,3),B(-3,4),如图所示,x轴、y轴同方向上的两个单位向量分别为和,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
三、填空题
6.(2024下·全国·高一专题练习)已知P,Q分别为的边,的中点,若,,则点C的坐标为 .
7.(2023上·上海普陀·高三曹杨二中校考期末)在平面直角