内容正文:
4.1平面向量基本定理
北师大版(2019)高中数学必修第二册
第二章 平面向量及其应用
第4节 平面向量基本定理及坐标表示
1.问题情景:
如图,光滑斜面上一个木块受到的重力为G,下滑力为F1,木块对斜面的压力为F2,这三个力的方向分别如何?三者有何相互关系?
F1
G
F2
问题:一天,2只住在正西方向的大猴子和4只住在北
偏东30°方向的小猴子同时发现一筐桃子,他们分
别朝着自己住的方向拉,已知每只大猴子的拉力是
100牛顿,每只小猴子的拉力是50牛顿,问这筐桃子
往哪边运动?
2.问题情景:
问题:一天,2只住在正西方向的大猴子和4只住在北
偏东30°方向的小猴子同时发现一筐桃子,他们分
别朝着自己住的方向拉,已知每只大猴子的拉力是
100牛顿,每只小猴子的拉力是50牛顿,问这筐桃子
往哪边运动?
如果是1只大猴子和4只小猴子呢?
2.问题情景:
答:一个向量可以分成两个不同方向的向量
思考:从这些实例中我们看到了什么?
概括:如果 是平面内的两个不平行的向量, 是该平面内的任意一个非零向量,那么 与 之间有什么关系呢?
概括:如果 是平面内的两个不平行的向量, 是该平面内的任意一个非零向量,那么 与 之间有什么关系呢?
已知 是同一平面内的两个不共线向量, 是这一平面内的任一向量.
探究: 与 的关系
探究一
O
M
N
C
即
向量的分解
A
B
A
B
C
D
E
F
(1)平面向量基本定理
存在
如果
是同一平面内两个不共线向量,
那么对于这一平面的任意向量
一对实数,
使
有且只有
( 2 )
基底:
把不共线的向量
叫做这一平面内
所有向量的一组基底.
一个平面向量用一组基底
( 3 )
正交分解:
表示成:
称它为向量的分解.
当
互相垂直时,称为向量的正交分解.
(1)不共线的向量 叫做这一平面内所有向量 的一组基底;
平面向量基本定理:
(4)基底给定时,分解形式唯一.
如果 是同一平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量 ,有且只有一对实数 ,
使
(3) 任一向量 都可以沿两个不共线的方向( 的
方向)分解成两个向量( )和的形式;
说明:
(2)基底不唯一;
思考1:若向量 共线,表示 吗?
e1
a
e2
a
思考2:当 是零向量时, 还可以表示成 的形式吗?
设 是平面内的一个基底,则下面四组向量不能作为基底的是( )
A. 和
B. 和
C. 和
D. 和
例:
变式训练1-1:已知e1,e2是不共线的非零向量,则以下向量可以作为一组基的是( )
(A)a=0,b=e1+e2 (B)a=3e1+3e2,b=e1+e2
(C)a=e1-2e2,b=e1+e2 (D)a=e1-2e2,b=2e1-4e2
C
D
B
C
A
E
F
例2 如图, ABCD中,E,F分别为BC,DC的中点,
A
C
B
D
F
E
例3:
平面向量基本定理的拓展
♦ 探究1:
一组平面向量的基底有多少对?
无数对
♦ 探究2:
若基底选择不同,则表示同一向量的
实数
是否相同?
可以相同,也可不同
O
F
C
E
A
E
B
N
$$