1、高考资源网() 您身边的高考专家2.3向量的坐标表示2.3.1平面向量基本定理学 习 目 标核 心 素 养(教师独具)1.理解平面向量基本定理的内容,了解向量的一组基底的含义(重点)2.在平面内,当一组基底选定后,会用这组基底来表示其他向量(重点)3.会应用平面向量基本定理解决有关平面向量的综合问题(难点)通过学习本节内容提升学生的逻辑推理和数学运算核心素养.一、平面向量基本定理1定理:如果e1,e2是同一平面内两个不共线的向量,那么对于这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数1,2,使a1e12e2.2基底:不共线的向量e1,e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底思考1:如果e1,e2是两
2、个不共线的确定向量,那么与e1,e2在同一平面内的任一向量a能否用e1,e2表示?依据是什么?提示能依据是数乘向量和平行四边形法则思考2:如果e1,e2是共线向量,那么向量a能否用e1,e2表示?为什么?提示不一定,当a与e1共线时可以表示,否则不能表示二、平面向量的正交分解一个平面向量用一组基底e1,e2表示成a1e12e2的形式,我们称它为向量a的分解当e1,e2所在直线互相垂直时,这种分解也称为向量a的正交分解思考3:一个放在斜面上的物体所受的竖直向下的重力G,可分解为使物体沿斜面下滑的力F1和使物体垂直作用于斜面的力F2.类比力的分解,平面内任一向量能否用互相垂直的两向量表示?提示能,
3、互相垂直的两向量可以作为一组基底1思考辨析(1)同一平面内只有不共线的两个向量可以作为基底()(2)0能与另外一个向量a构成基底()(3)平面向量的基底不是唯一的()解析平面内任意一对不共线的向量都可以作为基底,故(2)是错误的(1),(3)正确答案(1)(2)(3)2已知向量a与b是一组基底,实数x,y满足(3x4y)a(2x3y)b6a3b,则xy_.3由原式可得解得所以xy3.3如图,在ABC中,P为BC边上一点,且.(1)用,为基底表示_;(2)用,为基底表示_.(1),.(2).对向量基底的理解【例1】如果e1,e2是平面内所有向量的一组基底,则下列说法正确的是()A若实数1,2,使
4、1e12e20,则120B空间任一向量a可以表示为a1e12e2,这里1,2为实数C对实数1,2,1e12e2不一定在该平面内D对平面内任一向量a,使a1e12e2的实数1,2有无数对思路点拨:根据有关概念及定理,逐一分析A平面内任一向量都可写成e1与e2的线性组合形式,而不是空间内任一向量,故B不正确;对任意实数1,2,向量1e12e2一定在平面内,故C不正确;而对平面内的任一向量a,实数1,2是唯一的,故D不正确考查两个向量是否能构成基底,主要看两向量是否非零且不共线此外,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1若向量a,b不共线,且c2ab,d3a
5、2b,试判断c,d能否作为基底解设存在实数使得cd,则2ab(3a2b),即(23)a(21)b0.由于a,b不共线,从而23210,这样的是不存在的,从而c,d不共线,故c,d能作为基底用基底表示向量【例2】如图所示,在ABC中,点M是AB的中点,且,BN与CM相交于点E,设a,b,试用基底a,b表示向量.思路点拨:本题可过N作AB的平行线,交CM于D,利用平行线的性质结合向量的线性表示求解,也可利用三点共线的条件结合平面向量定理的唯一性求解解法一:由已知,在ABC中,且,已知BN与CM交于点E,过N作AB的平行线,交CM于D,如图所示在ACM中,所以,所以,()ab.法二:易得b,a,由N
6、,E,B三点共线知存在实数m,满足m(1m)mb(1m)a.由C,E,M三点共线知存在实数n,满足n(1n)na(1n)b.所以mb(1m)ana(1n)b.因为a,b为基底,所以解得所以ab.将两个不共线的向量作为基底表示其他向量,基本方法有两种:一种是运用向量的线性运算法则对待求向量不断进行转化,直到用基底表示为止;另一种是通过列向量方程,利用基底表示向量的唯一性求解.2如图所示,已知ABCD的边BC,CD上的中点分别为K,L,且e1,e2,试用e1,e2表示,.解设a,b,则由得(2e1e2),e2e1;e2e1.平面向量基本定理与向量共线定理的应用探究问题1平面内的任一向量都可以表示成
7、两个不共线向量的线性组合吗?提示:是的2若e1,e2不共线,且e1e20,则,满足什么关系?提示:0.【例3】如图,在ABC中,点M是BC的中点,N在AC上且AN2NC,AM与BN交于点P,求APPM的值思路点拨:选取基底,表示,设,由求,的值解设a,b,则(ab),ab.A,P,M共线,设,(ab)同理设,ab.,a(ab),ab.a与b不共线,APPM41.1充分挖掘题目中的有利条件,本题中两次使用三点共线,注意方程思想的应用2用基底表示向量也是用向量解决问题的基础,应根据条件灵活应用,熟练掌握3如图,平行四边形ABCD中,H为CD的中点,且AH与BD交于I,求AIIH的值解设a,b,则a
8、b,ab.设,ab,又b(ab)a(1)b,故1,.AIIH21.教师独具1本节课的重点是平面向量基本定理及其应用,难点是平面向量基本定理的应用2本节课要重点掌握以下两个问题(1)正确理解基底向量的概念(2)用平面向量基本定理解决相关问题1下列关于基底的说法正确的是()平面内不共线的任意两个向量都可作为一组基底;基底中的向量可以是零向量;平面内的基底一旦确定,该平面内的向量关于基底的线性分解形式也是唯一确定的ABCDA零向量与任意向量共线,故零向量不能作为基底中的向量,故错,正确2如图所示,ABC中,若D,E,F依次是AB的四等分点,则以e1,e2为基底时,_.e1e2e1,e2,e1e2.,(e1e2),e2(e1e2)e1e2.3设一直线上三点A,B,P满足m(m1),O是直线所在平面内一点,则用,表示为_由m,得m(),mm,.4已知梯形ABCD中,ABDC,且AB2CD,E,F分别是DC,AB的中点,设a,b,试以a,b为基底表示,.解如图所示,连结FD,DCAB,AB2CD,E,F分别是DC,AB的中点,DC綊FB,四边形DCBF为平行四边形b,ab,bba.- 9 - 版权所有高考资源网