9.3.1 平面向量基本定理-【优学精讲】2024-2025学年高中数学必修第二册教用课件(苏教版)

2026-01-23
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学苏教版必修 第二册
年级 高一
章节 9.3.1 平面向量基本定理
类型 课件
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 PPTX
文件大小 2.85 MB
发布时间 2026-01-23
更新时间 2026-01-23
作者 拾光树文化
品牌系列 优学精讲·高中同步
审核时间 2026-01-23
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/56089738.html
价格 4.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

该高中数学课件聚焦“平面向量基本定理”,通过斜面上重力分解的情境导入,衔接向量共线定理,构建从具体实例到抽象定理的学习支架,帮助学生理解基底含义及向量分解的唯一性。 其亮点在于以数学抽象和逻辑推理为核心,结合典型例题(如平行四边形向量表示、三角形中线交于一点证明)与通性通法总结,培养学生用数学眼光观察、思维思考、语言表达的能力。学生能提升抽象与推理能力,教师可获得系统教学资源,提高教学效率。

内容正文:

9.3.1  平面向量基本定理 新课程标准解读 核心素养 1.通过具体实例抽象出平面向量基本定理 数学抽象 2.理解平面向量基本定理的含义,了解基底的 含义 数学抽象 3.能应用平面向量基本定理解决相应问题 逻辑推理 目录 基础知识·重落实 01 典型例题·精研析 02 知能演练·扣课标 03 基础知识·重落实 01 课前预习 必备知识梳理 目录 目录 木块放置在斜面上,设F1是垂直于斜面向下的力,F2是平行于斜面向 下的力,则G=F1+F2(如图),即重力G分解为力F1和F2,从而 G可以用力F1和F2来表示.这里F1和F2是不共线的两个力. 【问题】 平面内任一向量是否都可以用两个不共线的向量来表示? 目录 数学·必修第二册 (SJ) 知识点一 平面向量基本定理 1. 定理:如果e1,e2是同一平面内两个 的向量,那么对于 这一平面内的 向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a = ⁠. 2. 基底:两个 的向量e1,e2叫作这个平面的一组 ⁠ ⁠. 不共线  任一  λ1e1+λ2e2  不共线  基 底  目录 数学·必修第二册 (SJ) 提醒 (1)基底不唯一,只要是同一平面内的两个不共线向量都 可以作为一组基底.同一非零向量在不同基底下的分解是不同的; (2)基底给定时,分解形式唯一.λ1,λ2是被a,e1,e2唯一确 定的数值. 目录 数学·必修第二册 (SJ) 知识点二 平面向量的正交分解  平面内任一向量a可以用一组基底e1,e2表示成a= ⁠ 的形式.我们称λ1e1+λ2e2为向量a的分解.当e1,e2所在直 线 时,这种分解也称为向量a的 ⁠. λ1e1+ λ2e2  互相垂直  正交分解  目录 数学·必修第二册 (SJ) 【想一想】 平面向量基本定理与前面所学的向量共线定理,在内容和表述形式上 有什么区别和联系吗? 提示:由平面向量共线定理可知,任意一个向量可以用一个与它共线 的非零向量来线性表示,而且这种表示是唯一的.因此平面向量基本 定理是向量共线定理的推广,它们都是向量分解“唯一性”定理. 目录 数学·必修第二册 (SJ) 1. 下列说法正确的个数是(  ) ①一个平面内只有一对不共线向量可组成表示该平面所有向量的一 组基底;②一个平面内有无数对不共线向量可组成该平面所有向量 的基底;③零向量不能作为基底向量. A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 √ 目录 数学·必修第二册 (SJ) 解析:  因为一个平面内的基底不唯一,即可以有无数对不共线 向量组成该平面的基底,所以说法①不正确,说法②正确;因为零 向量与任一向量都共线,所以它不能作为基底中的向量,说法③正 确.故选C. 目录 数学·必修第二册 (SJ) 2. (多选)若向量e1,e2是平面内的一组基底,则下列四组向量中不 能作为一组基底的是(  ) A. e1-e2,e2-e1 B. e1-e2,e1+e2 C. 2e2-e1,-2e2+e1 D. 2e1+e2,4e1+2e2 √ √ √ 目录 数学·必修第二册 (SJ) 解析:  不共线的向量能作为基底,对于A,因为e1-e2=- (e2-e1),所以向量e1-e2,e2-e1共线,故A正确;对于B,e1 -e2与e1+e2不共线,能作为一组基底,故B错误;对于C,因为 2e2-e1=-(-2e2+e1),所以2e2-e1,-2e2+e1共线,故C正 确;对于D,因为2e1+e2= (4e1+2e2),所以2e1+e2,4e1+ 2e2共线,故D正确.故选A、C、D. 目录 数学·必修第二册 (SJ) 3. 如图所示,向量 可用向量e1,e2表示为 ⁠. 解析:如图, =3e2, =4e1,∴ =4e1+3e2. 4e1+3e2  目录 数学·必修第二册 (SJ) 典型例题·精研析 02 课堂互动 关键能力提升 目录 目录 题型一 平面向量基本定理的理解 【例1】 (1)设e1,e2是不共线的两个向量,给出下列四组向量: ①e1与e1+e2;②e1-2e2与e2-2e1;③e1-2e2与4e2-2e1;④e1+e2 与e1-e2.其中能作为平面内所有向量的一组基底的是 ⁠ (填序号); ①②④  目录 数学·必修第二册 (SJ) 解析: ①设e1+e2=λe1(λ∈R),则无解, ∴e1+e2与e1不共线,即e1,e1+e2能作为一组基底;②设e1- 2e2=k(e2-2e1)(k∈R),则e1-2e2=-2ke1+ke2, ∴无解,∴e1-2e2与e2-2e1不共线,即e1-2e2, e2-2e1能作为一组基底;③∵e1-2e2=- (4e2-2e1), ∴e1-2e2与4e2-2e1共线,即e1-2e2,4e2-2e1不能作为一组 基底;④设e1+e2=n(e1-e2)(n∈R),则e1+e2=ne1- ne2,∴无解,∴e1+e2与e1-e2不共线,即e1+e2, e1-e2能作为一组基底. 目录 数学·必修第二册 (SJ) (2)(2024·镇江月考)已知a,b是一组基底,实数x,y满足(3x -4y)a+(2x-3y)b=6a+3b,则x-y= ⁠. 解析: 因为a,b是一组基底,所以a与b不共线,由平面 向量基本定理得所以所以x-y=3. 3  目录 数学·必修第二册 (SJ) 通性通法 对基底的理解 (1)两个向量能否作为一组基底,关键是看这两个向量是否共线.若 共线,则不能作基底,反之,则可作基底; (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 这个基底唯一线性表示出来.设向量a与b是平面内两个不共线 的向量,若x1a+y1b=x2a+y2b,则x1=x2且y1=y2. 目录 数学·必修第二册 (SJ) 【跟踪训练】 1. (多选)设点O是▱ABCD两对角线的交点,下列的向量组中可作 为这个平行四边形所在平面上表示其他所有向量的基底的是 (  ) A. 与 B. 与 C. 与 D. 与 解析:  寻找不共线的向量组即可,在▱ABCD中, 与 不共线, 与 不共线;而 ∥ , ∥ ,故A、C选项 可作为基底. √ √ 目录 数学·必修第二册 (SJ) 2. 已知e1,e2不共线,a=e1+2e2,b=2e1+λe2,要使a,b能作 为平面内的一组基底,则实数λ的取值范围为 ⁠ ⁠. 解析:若a,b能作为平面内的一组基底,则a与b不共线,则 a≠kb(k∈R),∵a=e1+2e2,b=2e1+λe2,∴λ≠4.∴实 数λ的取值范围为(-∞,4)∪(4,+∞). (-∞,4)∪ (4,+∞)  目录 数学·必修第二册 (SJ) 题型二 用基底表示向量 【例2】 (链接教科书第27页例1)如图,在平行四边形ABCD中, 设 =a, =b,用a,b表示 , . 解:法一 设AC,BD交于点O, 则有 = = = a, = = = b. 所以 = + = - = a- b, = + = a+ b. 目录 数学·必修第二册 (SJ) 法二 设 =x, =y,则 = =y. 又所以 解得x= a- b,y= a+ b, 即 = a- b, = a+ b. 目录 数学·必修第二册 (SJ) 通性通法 用基底表示向量的两种基本方法 (1)运用向量的线性运算对待求向量不断地进行转化,直到用基底 表示为止; (2)通过列向量方程(组),利用基底表示向量的唯一性求解,即 若a=λ1e1+μ1e2,且a=λ2e1+μ2e2,则来构建方 程(组),使得问题获解. 目录 数学·必修第二册 (SJ) 【跟踪训练】 1. 如图,在正方形ABCD中,设 =a, =b, =c,则以 a,b为基底时, 可表示为 ,以a,c为基底时, 可表示为 ⁠. a+b  2a+c  解析:以a,b为基底时, = + =a+b;以a,c为基 底时,将 平移,使B与A重合,再由三角形法则或平行四边形 法则即得 =2a+c. 目录 数学·必修第二册 (SJ) 2. 如图,在△ABC中,点D,E,F依次是边AB的四等分点,试用 =e1, =e2表示 . 解: = - =e1-e2, 因为D,E,F依次是边AB的四等分点, 所以 = = (e1-e2), 所以 = + =e2+ (e1-e2)= e1+ e2. 目录 数学·必修第二册 (SJ) 题型三 平面向量基本定理的应用 【例3】 (1)(链接教科书第29页练习3题)如图,在正方形 ABCD中,F是边CD上靠近D的三等分点,连接BF交AC于点E,若 =m +n (m,n∈R),则m+n=(  ) A. - B. C. - D. √ 目录 数学·必修第二册 (SJ) 解析:  ∵△ABE∽△CFE,∴ = = ,∴ = , ∴ = = ( - )= [- -( - )] = (- + )=- + .又∵ =m +n , ∴m=-1,n= ,∴m+n=- .故选C. 目录 数学·必修第二册 (SJ) (2)用向量法证明三角形的三条中线交于一点. 证明:如图,设 =a, =b,D,E,F 分别为△ABC三边的中点,则 =a-b, =a- b, =- a+b. 设AD与BE相交于点G1,且 =λ , =μ , 则 =λa- b, =- a+μb. 因为 = + =(1- )a+(μ-1)b, 目录 数学·必修第二册 (SJ) 所以解得即 = . 再设AD与CF相交于点G2, 同理可得 = , 故点G1,G2重合,即AD,BE,CF相交于同一点, 故三角形的三条中线交于一点. 目录 数学·必修第二册 (SJ) 通性通法 平面向量基本定理的应用 (1)平面向量基本定理的正用,就是已知一个基底,对平面内任一 向量都可以沿这个基底的两个不共线向量的方向分解成两个向 量和的形式,且分解是唯一的; (2)平面向量基本定理的逆用,就是选择一个基底并运用该基底将 条件和结论表示成向量的形式,再通过向量的运算解决问题. 目录 数学·必修第二册 (SJ) 【跟踪训练】 1. (2024·南京月考)已知△ABC中,点D在BC边上,且 =4 =r +s ,则3r+s=(  ) A. B. C. D. √ 目录 数学·必修第二册 (SJ) 解析:  如图所示, = - , = - ,∵ =4 ,∴ - =4( - ),∴ = + ,∴ =( + )- = - .又 =r +s ,∴r= ,s=- ,∴3r+s=3× - = .故选C. 目录 数学·必修第二册 (SJ) 2. 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. 解:设 =e1, =e2, 则 = + =-3e2-e1, = + =2e1+e2. ∵A,P,M和B,P,N分别共线, ∴存在实数λ,μ使得 =λ =-λe1-3λe2, =μ =2μe1+μe2. 目录 数学·必修第二册 (SJ) 故 = + = - =(λ+2μ)e1+(3λ+μ)e2. 而 = + =2e1+3e2,由平面向量基本定理,得 解得 ∴ = , = , ∴AP∶PM=4,BP∶PN= . 目录 数学·必修第二册 (SJ) 1. 如图所示,点O为正六边形ABCDEF的中心,则可作为基底的是 (  ) A. , B. , C. , D. , 解析: 由题图可知 与 , 与 , 与 共线,不能 作为基底, 与 不共线,可作为基底.故选B. √ 目录 数学·必修第二册 (SJ) 2. 在△ABC中, =c, =b,若点D满足 =2 ,以b,c 作为基底,则 =(  ) A. b+ c B. c- b C. b- c D. b+ c 解析:  如图, = + =c+ (b-c) = b+ c.故选A. √ 目录 数学·必修第二册 (SJ) 3. (2024·徐州月考)在△ABC中,M为边BC上任意一点,N为线 段AM的中点, =λ +μ ,求λ+μ= ⁠. 解析:∵M为BC边上任意一点,∴可设 =x +y (x+y =1).∵N为线段AM的中点,∴ = = x + y = λ +μ .∴λ+μ= (x+y)= .   目录 数学·必修第二册 (SJ) 知能演练·扣课标 03 课后巩固 核心素养落地 目录 目录 1. 如图,用向量e1,e2表示向量a-b=(  ) A. -2e1-4e2 B. -4e1-2e2 C. e2-3e1 D. -e2+3e1 解析:  如图所示,a-b= = - =e2 -3e1.故选C. √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 2. (2024·无锡月考)已知非零向量 , 不共线,且2 =x +y ,若 =λ (λ∈R),则x,y满足的关系式是 (  ) A. x+y-2=0 B. 2x+y-1=0 C. x+2y-2=0 D. 2x+y-2=0 解析:  ∵ =λ ,∴ - =λ( - ),即 =(1+λ) -λ = + ,∴∴x+y -2=0.故选A. √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 3. 在△ABC中, = ,DE∥BC,且与AC相交于点E, △ABC的中线AM与DE相交于点N,设 =a, =b,则用 a,b表示 =(  ) A. (a-b) B. (b-a) C. (a-b) D. (b-a) 解析:  如图所示,∵DE∥BC,∴ = = , ∴ = = × = (b-a).故选D. √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 4. 在四边形ABCD中, =a+2b, =-4a-b, =-5a- 3b,其中a,b不共线,则四边形ABCD为(  ) A. 平行四边形 B. 矩形 C. 梯形 D. 菱形 解析:  因为 = + + =a+2b-4a-b-5a-3b =-8a-2b=2(-4a-b)=2 ,即 =2 ,所以 AD∥BC且AD≠BC. 故四边形ABCD为梯形.选C. √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 5. (多选)如果e1,e2是平面α内两个不共线的向量,那么下列说法 中不正确的是(  ) A. a=λe1+μe2(λ,μ∈R)可以表示平面α内的所有向量 B. 对于平面α内任一向量a,使a=λe1+μe2的实数对(λ,μ) 有无穷多个 C. 若向量λ1e1+μ1e2与λ2e1+μ2e2共线,则 = D. 若存在实数λ,μ,使得λe1+μe2=0,则λ=μ=0 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 解析:  由平面向量的基本定理可知,A、D是正确的;对于 B,由平面向量的基本定理可知,若平面的基底确定,那么同一平 面内任意一个向量在此基底下的实数对是唯一的;对于C,当λ1= λ2=0或μ1=μ2=0时,结论不成立.故选B、C. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 6. (多选)点D,E,F分别为△ABC的边BC,CA,AB上的中 点,且 =a, =b,则有(  ) A. =- a-b B. =a- b C. = a+ b D. =- a √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 解析:  如图,在△ABC中, = + = - + =-b- a,故A正确; = + =a+ b,故B错误; = + =-b-a, = + =b+ (-b-a)=- a+ b,故C错误; = =- a,故D正确.故选A、D. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 7. 在四边形ABCD中, 与 平行,P是BC的中点,AP∩DC= Q,则 = (用 , 表示). 解析: =2 =2( + )=2 + . 2 +   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 8. 在△ABC中,D是BC上靠近点C的三等分点,E为AD的中点,若 =x +y ,则x= ⁠. -   解析:因为D是BC上靠近点C的三等分点,所以 = + .又E为AD的中点,所以 = - = ( + )- =- + .所以x=- . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 9. (2024·淮安月考)设四边形ABCD为平行四边形,| |= 6,| |=4.若点M,N满足 =3 , =2 ,则 · = ⁠. 解析:考虑以 , 为基底来计算.∵ =3 , = 2 ,∴ = + , = - =- + , ∴ · =( + )·(- + )= - = ×36- ×16=9. 9  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 10. 设e1,e2是不共线的非零向量,且a=e1-2e2,b=e1+3e2. (1)证明:a,b可以作为一组基底; 解: 证明:假设a=λb(λ∈R), 则e1-2e2=λ(e1+3e2). 由e1,e2不共线,得方程组无解, 所以λ不存在. 故a与b不共线,可以作为一组基底. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) (2)以a,b为基底表示向量c=3e1-e2. 解: 设c=ma+nb(m,n∈R), 则3e1-e2=m(e1-2e2)+n(e1+3e2)=(m+n)e1 +(-2m+3n)e2. 所以解得 所以c=2a+b. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 11. 在△ABC中,P是BC边的中点,角A,B,C的对边分别是a, b,c,若c +a +b =0,则△ABC的形状为(  ) A. 直角三角形 B. 钝角三角形 C. 等边三角形 D. 等腰三角形但不是等边三角形 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 解析:  因为P是BC边的中点,所以 = - =- - .因为c +a +bPB=0,所以c(- - )+a +b =0.所以(a-c) +(b-c) =0.因为 与 不共线,所以a-c=0且b-c=0,所以a=b=c,所以△ABC 为等边三角形. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 12. (多选)如图所示,点A,B,C是圆O上的三点,线段OC与线 段AB交于圆内一点P,若 =λ , =μ +3μ , 则(  ) A. P为线段OC的中点时,μ= B. P为线段OC的中点时,μ= C. 无论μ取何值,恒有λ= D. 存在μ∈R,λ= √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 解析:   = + = +λ = +λ( - )=(1-λ) +λ ,因为 与 共线,所以 = ,解得λ= ,故C正确,D错误;当P为线段OC中点时,则 = = μ + ×3μ ,则1-λ= μ,λ= ×3μ,解得μ= ,故A正确,B错误.故选A、C. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 13. (2024·常州月考)已知在△ABC中,点O满足 + + = 0,点P是OC上异于端点的任意一点,且 =m +n ,则 m+n的取值范围是 ⁠. 解析:依题意,设 =λ (0<λ<1),由 + + =0,知 =-( + ),所以 =-λ -λ ,由 平面向量基本定理可知,m+n=-2λ,所以m+n∈(-2, 0). (-2,0)  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 14. 如图,在△ABC中,AB=2,AC=3,∠BAC=60°, = 2 , =2 . (1)求CD的长; 解: 因为 =2 ,所以 = , 所以 = - = - , 所以| |= = = = ,即CD的长为 . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) (2)求 · 的值. 解: = - =- + =- ( - )+ = + , 所以 · = ·( + )= + · = + ×2×3× = . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 15. (2024·扬州质检)已知O是线段AB外一点,若 =a, =b. (1)设点G是△OAB的重心,证明: = (a+b); 解: 证明:设AB的中点为E,则 = = × (a+b)= (a+b). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) (2)设点A1,A2是线段AB的三等分点,△OAA1,△OA1A2及 △OA2B的重心依次为G1,G2,G3,试用向量a,b表示 + + ; 解: 点A1,A2是线段AB的三等分点, = ( + ), = ( + ), = ( + ), 则 + + = (a+b)+ ( + )= (a+b)+ [a+ (b-a)+a+ (b-a)]=a+b. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) (3)如果在线段AB上有若干个等分点,请你写出一个正确的结 论?(不必证明) 说明:第(3)题将根据结论的一般性程度给予不同的评分. 解: 设A1是AB的二等分点,则 = (a+b), + = ( + )+ ( + )= (a+ b)+ = (a+b)+ × (a+b)= (a+b), 设A1、A2、A3是线段AB的四等分点,则 + + = (a+b), 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) 或设A1、A2、…、An-1是线段AB的n等分点,则 + =a+b(k=1,2,…,n-1), 设A1、A2、…、An-1是线段AB的n等分点,则 + +…+ = (a+b), 设A1、A2、…、An-1是线段AB的n等分点,则 + +…+ = (a+b). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 目录 数学·必修第二册 (SJ) $

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