1、2.3 向量的坐标表示2.3.1 平面向量基本定理5分钟训练(预习类训练,可用于课前)1.如图2-3-1所示,、不共线,=t(tR),用、表示.图2-3-1解: 、不共线,则、可作基底,据定理有且只有一组实数1、2,使=1+2.2.向量、的终点A、B、C在一条直线上,且=-3.设=p,=q,=r,则下列等式成立的是( )A.r=-p+q B.r=-p+2qC.r=p-q D.r=-q+2p思路解析:由=-3,得-=-3(-),即2=-+3,=-+,即r=-p+q.答案:A10分钟训练(强化类训练,可用于课中)1.设一直线上三点A、B、P满足=(1),O是空间一点,则用、表示为( )A.=+ B
2、.=+(1-)C.= D.=+思路解析:由=(1),得-=(-),即=.答案:C2.已知四边形ABCD是菱形,点P在对角线AC上(不包括端点A、C),则等于( )A.(+),(0,1)B.(+),(0,)C.(-),(0,1)D.(-),(0,)思路解析:点P在对角线AC上,与共线.又=+,=(+).当P与A重合时,=0;当P与C重合时,=1.答案:A3.如图2-3-2所示,四边形ABCD为矩形,且AD=2AB,又ADE为等腰直角三角形,F为ED的中点,=e1,=e2,以e1、e2为基底,表示向量、及.图2-3-2思路解析:可根据平面几何中有关知识,进行等量代换,并转化为向量的相关知识解决.解
3、:=e1,=e2,=e2-e1.依题意有AD=2AB=DE,且F为ED中点,四边形ABDF为平行四边形.=e2-e1,=e2.=+=e2-e1+e2=2e2-e1.4.如图2-3-3所示,在平行四边形ABCD中,M、N分别为DC、BC的中点,已知=c,=d,试用c、d表示和.图2-3-3思路解析:本题可将c、d看作基底,即用基底表示和.解:设=a,=b,则由M、N分别为DC、BC的中点可得=b,=a.从ABN和ADM中可得即=(2d-c),=(2c-d).志鸿教育乐园感想 甲:听说你最近去美国考察了一次,感受不浅吧? 乙:是啊,感触太深了,人家的文化水平就是高. 甲:何以见得呢? 乙:人家大人
4、小孩都会说英语.30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)1.(2005 全国卷)已知向量=(k,12),=(4,5),=(-k,10),且A、B、C三点共线,则k=_.思路解析:三点共线,则任意两点连线的斜率相等.因为=(k,12),=(4,5),=(-k,10),所以A(k,12)、B(4,5)、C(-k,10).KAB=KBC,所以,解得k=-.答案:- 2.(2005 山东)已知向量a、b,且=a+2b,=-5a+6b,=7a-2b,则一定共线的三点是( )A.A、B、D B.A、B、C C.B、C、D D.A、C、D思路解析:本题考查向量的概念及其运算.=+=2a+4b=2,A、B、D三
5、点共线.答案:A3.已知四边形ABCD是菱形,点P在对角线AC上(不包括端点A、C),则等于( )A.(+),(0,1)B.(+),(0,)C.(-),(0,1)D.(-),(0,)思路解析:如图,由向量的运算法则=+及点P在对角线AC上,所以与同向,且|,故=(+),(0,1).答案:A4.平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知两点A(3,1),B(-1,3),若点C满足=+,其中、R,且+=1,则点C的轨迹方程为( )A.3x-2y-11=0 B.(x-1)2+(y-2)2=5C.2x-y=0 D.x+2y-5=0思路解析:由=+,+=1,知A、B、C三点共线.C点的轨迹是直线AB,由两点式
6、得,即x+2y-5=0.答案:D5.如图2-3-4所示,在ABC中,M是边AB的中点,E是CM的中点,AE的延长线交BC于F,MHAF.求证:=.图2-3-4证明:M为AB中点,MHAF,则=x.设=a,=b.=+x,=a+2x.又E为CM的中点,=.=b-,=.又=-=(a+2x)-(+).由+=,(a+2x)-(+)+()=b,+x+=b,3x=b-a,x=(b-a).=(b-a),而=(b-a)-(b-a)=(b-a).=.6.如图2-3-5所示,在平行四边形PQRS中,在PQ、QR、RS、SP上分别取点K、L、M、N,其中K、N分别为PQ、PS的中点,QL=QR,SM=SR,设KM与L
7、N交于A点,=a,=q,=s,试用q、s表示a.图2-3-5思路解析:本题是求以q、s为一组基底的a的线性分解式.由于=+,而=,关键是.又由于与共线,而可用q、s表示,这样可以求得一个关于q、s的分解式(含参数).同样,利用、还可求得另一个关于q、s的分解式(也含参数).由于关于q、s的分解式的唯一性,就可得到含参数的两个方程,解出参数值,问题便可解决.解法一:与共线,存在实数1,使=1.=,K为的中点,=,=-,=,=+(-)=-+,即=-q+s.=-q+1s.=+,K为的中点,=q-q+1s,即=(-)q+1s.同样设=2,=+-=-=q-s,=+=+2=s+2q-s=(-)s+2q.关
8、于q、s的分解式是唯一的,=q+s.解法二:由于N、A、L三点共线,故存在R,使=+(1-).=s,=+=+=q+s.=s+(1-)(q+s)=s+(1-)q+s.=(1-)q+(+)s.同理,由于K、A、M三点共线,故存在R,使=+(1-).=q,=+=s+q.=s+(1-)(s+q).=(1-)s+(+)q.关于q、s的分解式是唯一的,=q+s.7.如图2-3-6所示,平行四边形ABCD的两条对角线AC与BD交于点E,O是任意一点.求证: +=4.图2-3-6证明:E是对角线AC和BD的交点,=-,=-.在OAE中,+=,同理, +=,+=,+=.以上各式相加,得+=4.8.证明三角形的三条中线交于一点.思路解析:本题可用平面几何知识加以证明,也可以用平面解析几何知识证明,现在我们用平面向量的方法加以证明.证明:如图,令=a,=b为基底.=b-a,=a+b,=b-a,设AD与BE交于点G1,并设1=,=,则有=-=a+b-b=a+b,=1-=a-b-a+b=(1-)a+b,解得=.1=.设与交于点G2,同理可得2=.G1与G2重合,也就是说AD、BE、CF相交于同一点.三角形的三条中线交于一点.