《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 平面向量、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入 第2節(jié) 平面向量的基本定理及坐標(biāo)表示教學(xué)案 理(含解析)北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 平面向量、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入 第2節(jié) 平面向量的基本定理及坐標(biāo)表示教學(xué)案 理(含解析)北師大版(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二節(jié) 平面向量的基本定理及坐標(biāo)表示
[考綱傳真] 1.了解平面向量的基本定理及其意義.2.掌握平面向量的正交分解及其坐標(biāo)表示.3.會(huì)用坐標(biāo)表示平面向量的加法、減法與數(shù)乘運(yùn)算.4.理解用坐標(biāo)表示的平面向量共線的條件.
1.平面向量基本定理
(1)定理:如果e1,e2是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對于這一平面內(nèi)的任意向量a,有且只有一對實(shí)數(shù)λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.
(2)基底:不共線的向量e1,e2叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底.
2.平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
(1)向量加法、減法、數(shù)乘及向量的模
設(shè)a=(x1,y1),b=(x2,y2),則
a+b=(x1
2、+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),
λa=(λx1,λy1),|a|=.
(2)向量坐標(biāo)的求法
①若向量的起點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),則終點(diǎn)坐標(biāo)即為向量的坐標(biāo).
②設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則=(x2-x1,y2-y1),
||=.
3.平面向量共線的坐標(biāo)表示
設(shè)a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中a≠0,b≠0,a,b共線?x1y2-x2y1=0.
1.若a與b不共線,且λa+μb=0,則λ=μ=0.
2.若G是△ABC的重心,則++=0,=(+).
[基礎(chǔ)自測]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
3、
(1)平面內(nèi)的任何兩個(gè)向量都可以作為一組基底. ( )
(2)在△ABC中,向量,的夾角為∠ABC. ( )
(3)同一向量在不同基底下的表示是相同的. ( )
(4)若a,b不共線,且λ1a+μ1b=λ2a+μ2b,則λ1=λ2,μ1=μ2. ( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√
2.(教材改編)已知平面向量a=(1,1),b=(1,-1),則向量a-b=( )
A.(-2,-1) B.(-2,1)
C.(-1,0) D.(-1,2)
D [∵a=(1,1),b=(1,-1),
∴a=,b=
∴a-b==(-1,2),故選
4、D.]
3.在下列向量組中,可以把向量a=(3,2)表示出來的是( )
A.e1=(0,0),e2=(1,2)
B.e1=(-1,2),e2=(5,-2)
C.e1=(3,5),e2=(6,10)
D.e1=(2,-3),e2=(-2,3)
B [A項(xiàng)中e1∥e2,C項(xiàng)中e2=2e1,D項(xiàng)中e1=-e2,只有B項(xiàng)中e1,e2不共線,故a可以由e1=(-1,2),e2=(5,-2)表示,故選B.]
4.設(shè)向量a=(2,4)與向量b=(x,6)共線,則實(shí)數(shù)x等于( )
A.2 B.3 C.4 D.6
B [由a∥b可知2×6-4x=0,∴x=3.故選B.]
5
5、.(教材改編)已知?ABCD的頂點(diǎn)A(-1,-2),B(3,-1),C(5,6),則頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為________.
(1,5) [設(shè)D(x,y),則由=,得(4,1)=(5-x,6-y),
即
解得]
平面向量基本定理及其應(yīng)用
1.如果e1,e2是平面α內(nèi)一組不共線的向量,那么下列四組向量中,不能作為平面內(nèi)所有向量的一組基底的是( )
A.e1與e1+e2 B.e1-2e2與e1+2e2
C.e1+e2與e1-e2 D.e1+3e2與6e2+2e1
D [選項(xiàng)A中,設(shè)e1+e2=λe1,則無解;
選項(xiàng)B中,設(shè)e1-2e2=λ(e1+2e2),則無解;
6、
選項(xiàng)C中,設(shè)e1+e2=λ(e1-e2),則無解;
選項(xiàng)D中,e1+3e2=(6e2+2e1),所以兩向量是共線向量.故選D.]
2.在△ABC中,M為邊BC上任意一點(diǎn),N為AM的中點(diǎn),=λ+μ,則λ+μ的值為( )
A. B. C. D.1
A [因?yàn)镸為邊BC上任意一點(diǎn),
所以可設(shè)=x+y(x+y=1).
因?yàn)镹為AM的中點(diǎn),
所以==x+y=λ+μ.
所以λ+μ=(x+y)=.故選A.]
3.如圖,以向量=a,=b為鄰邊作?OADB,=,=,用a,b表示,,.
[解] ∵=-=a-b,
==a-b,
∴=+=a+b.
∵=a+b,
∴=+=
7、+
==a+b,
∴=-=a+b-a-b=a-b.
綜上,=a+b,=a+b,=a-b.
[規(guī)律方法] 平面向量基本定理應(yīng)用的實(shí)質(zhì)和一般思路
(1)應(yīng)用平面向量基本定理表示向量的實(shí)質(zhì)是利用平行四邊形法則或三角形法則進(jìn)行向量的加、減或數(shù)乘運(yùn)算.
(2)用向量基本定理解決問題的一般思路是先選擇一組基底,并運(yùn)用該基底將條件和結(jié)論表示成向量的形式,再通過向量的運(yùn)算來解決.
平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
【例1】 (1)向量a,b滿足a+b=(-1,5),a-b=(5,-3),則b為( )
A.(-3,4) B.(3,4)
C.(3,-4) D.(-3,-4)
(2)向量a,b
8、,c在正方形網(wǎng)格中,如圖所示,若c=λa+μb(λ,μ∈R),則=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
(1)A (2)D [(1)∵a+b=(-1,5),a-b=(5,-3),
∴a=(2,1),b=(-3,4),故選A.
(2)以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),建立坐標(biāo)系可得a=(-1,1),b=(6,2),c=(-1,-3).
∵c=λa+μb(λ,μ∈R).
∴解得λ=-2,μ=-.
∴=4.]
[規(guī)律方法] (1)巧借方程思想求坐標(biāo):若已知向量兩端點(diǎn)的坐標(biāo),則應(yīng)先求出向量的坐標(biāo),解題過程中注意方程思想的應(yīng)用.
(2)向量問題坐標(biāo)化:向量的坐標(biāo)運(yùn)算,使得向量的線性
9、運(yùn)算都可以用坐標(biāo)來進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)了向量運(yùn)算的代數(shù)化,將數(shù)與形結(jié)合起來,使幾何問題轉(zhuǎn)化為數(shù)量運(yùn)算問題.
(1)已知A(1,4),B(-3,2),向量=(2,4),D為AC的中點(diǎn),則=( )
A.(1,3) B.(3,3)
C.(-3,-3) D.(-1,-3)
(2)若向量a=(2,1),b=(-1,2),c=,則c可用向量a,b表示為( )
A.c=a+b B.c=-a-b
C.c=a+b D.c=a-b
(1)B (2)A [(1)∵D為AC的中點(diǎn),∴=(+),又=(4,2),=(2,4),
∴=(6,6)=(3,3),故選B.
(2)設(shè)c=xa+
10、yb,易知
∴
∴c=a+B.故選A.]
向量共線的坐標(biāo)表示
【例2】 已知a=(1,0),b=(2,1).
(1)當(dāng)k為何值時(shí),ka-b與a+2b共線;
(2)若=2a+3b,=a+mb,且A,B,C三點(diǎn)共線,求m的值.
[解] (1)∵a=(1,0),b=(2,1),
∴ka-b=k(1,0)-(2,1)=(k-2,-1),
a+2b=(1,0)+2(2,1)=(5,2),
∵ka-b與a+2b共線,
∴2(k-2)-(-1)×5=0,
∴k=-.
(2)=2(1,0)+3(2,1)=(8,3),
=(1,0)+m(2,1)=(2m+1,m).
∵A,B,
11、C三點(diǎn)共線,∴∥,
∴8m-3(2m+1)=0,∴m=.
[規(guī)律方法] 與向量共線有關(guān)的題型與解法
(1)證三點(diǎn)共線:可先證明相關(guān)的兩向量共線,再說明兩向量有公共點(diǎn);
(2)已知向量共線,求參數(shù):可利用向量共線的充要條件列方程(組)求解.
(1)已知向量a=(1,1),b=(2,x),若a+b與3a-b平行,則實(shí)數(shù)x的值是________.
(2)已知向量=(k,12),=(4,5),=(-k,10),且A,B,C三點(diǎn)共線,則實(shí)數(shù)k的值是________.
(1)2 (2)- [(1)由題意得a+b=(3,1+x),3a-b=(1,3-x),則由a+b與3a-b平行得3×(3-
12、x)-1×(1+x)=0,解得x=2.
(2)=-=(4-k,-7),
=-=(-2k,-2).
∵A,B,C三點(diǎn)共線,
∴,共線,
∴-2×(4-k)=-7×(-2k),
解得k=-.]
1.(2015·全國卷Ⅰ)已知點(diǎn)A(0,1),B(3,2),向量=(-4,-3),則向量=( )
A.(-7,-4) B.(7,4)
C.(-1,4) D.(1,4)
A [=(3,2)-(0,1)=(3,1),
=-=(-4,-3)-(3,1)=(-7,-4).
故選A.]
2.(2018·全國卷Ⅲ)已知向量a=(1,2),b=(2,-2),c=(1,λ).若c∥(2a+b),則λ=________.
[2a+b=(4,2),因?yàn)閏=(1,λ),且c∥(2a+b),所以1×2=4λ,即λ=.]
3.(2016·全國卷Ⅱ)已知向量a=(m,4),b=(3,-2),且a∥b,則m=________.
-6 [∵a=(m,4),b=(3,-2),a∥b,
∴-2m-4×3=0,∴m=-6.]
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