《(名師導(dǎo)學(xué))2020版高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第四章 三角函數(shù)、平面向量與復(fù)數(shù) 第28講 平面向量基本定理及坐標(biāo)表示練習(xí) 文(含解析)新人教A版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(名師導(dǎo)學(xué))2020版高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第四章 三角函數(shù)、平面向量與復(fù)數(shù) 第28講 平面向量基本定理及坐標(biāo)表示練習(xí) 文(含解析)新人教A版(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第28講 平面向量基本定理及坐標(biāo)表示
夯實基礎(chǔ) 【p66】
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解平面向量的基本定理及其意義,掌握平面向量的正交分解及其坐標(biāo)表示.
2.會用坐標(biāo)表示平面向量的加法、減法與數(shù)乘運算,理解用坐標(biāo)表示平面向量共線的條件.
【基礎(chǔ)檢測】
1.下列關(guān)于基底的說法正確的是( )
①平面內(nèi)不共線的任意兩個向量都可作為一組基底;
②基底中的向量可以是零向量;
③平面內(nèi)的基底一旦確定,該平面內(nèi)的向量關(guān)于基底的線性分解形式也是唯一確定的.
A.① B.② C.①③ D.②③
【解析】零向量與任意向量共線,故零向量不能作為基底中的向量,故②錯,①③正確.
【答案】C
2、
2.已知向量a=(1,1),b=(2,x),若(a+b)∥(4b-2a),則實數(shù)x的值是( )
A.-2 B.3 C. D.2
【解析】因為a=(1,1),b=(2,x),
所以a+b=(3,1+x),4b-2a=(6,4x-2).
因為(a+b)∥(4b-2a),
所以3(4x-2)-6(1+x)=0,解得x=2.故選D.
【答案】D
3.已知x、y是實數(shù),向量a,b不共線,若(x+y-1)a+(x-y)b=0,則x=________,y=________.
【解析】由已知得?
【答案】
4.已知點A(1,0),B(0,2),C(-1,-2),則平行四邊形AB
3、CD的頂點D的坐標(biāo)為________.
【解析】設(shè)D(x,y),∵=,
∴(-1,2)=(-1-x,-2-y),∴D(0,-4).
【答案】(0,-4)
【知識要點】
1.平面向量基本定理
如果e1和e2是一個平面內(nèi)的兩個__不共線__向量,那么對于該平面內(nèi)的任意向量a,有且只有一對實數(shù)λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.我們把不共線的向量e1,e2叫作表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底.
2.平面向量的坐標(biāo)表示
在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),分別取與x軸,y軸方向相同的兩個單位向量i,j作為基底,對于平面上任一向量a,由平面向量基本定理可知,有且只有一對實數(shù)x,y,使得a=xi+yj.
4、這樣,平面內(nèi)的任一向量a都可由x,y唯一確定,我們把有序數(shù)對(x,y)叫作向量a的坐標(biāo),記作a=(x,y),把a=(x,y)叫作向量的坐標(biāo)表示,|a|=叫作向量a的長度(模).
3.平面向量坐標(biāo)運算
向量的
加減法
若a=(x1,y1),b=(x2,y2),則a+b=__(x1+x2,y1+y2)__,a-b=__(x1-x2,y1-y2)__.
實數(shù)與向量
的積
若a=(x1,y1),λ∈R,則λa=__(λx1,λy1)__.
向量的坐標(biāo)
若起點A(x1,y1),終點B(x2,y2),則=
__(x2-x1,y2-y1)__.
4.兩向量平行的坐標(biāo)表示
設(shè)a
5、=(x1,y1),b=(x2,y2),則a∥b?x1y2-y1x2=0.
典 例 剖 析 【p66】
考點1 向量基本定理及應(yīng)用
(1)在下列向量組中,不能作為表示它們所在平面內(nèi)所有向量的基底的是( )
A.e1=(0,1),e2=(1,-6)
B.e1=(-1,2),e2=(5,-1)
C.e1=(3,-5),e2=(6,10)
D.e1=(2,-3),e2=
【解析】選項A.0×≠1×1,可以作為基底向量.
選項B.×≠2×5,可以作為基底向量.
選項C.3×10≠×6,可以作為基底向量.
選項D.2×=×,不可以作為基底向量.故選D.
【答案】D
(2)已知點
6、O是△ABC內(nèi)的一點,∠AOB=150°,∠BOC=90°,設(shè)=a,=b,=c,且|a|=2,|b|=1,|c|=3,試用b和c表示a.
【解析】以O(shè)為原點,OC,OB所在的直線為x軸和y軸建立如圖所示的坐標(biāo)系.
由OA=2,∠AOx=120°,所以A(2cos 120°,2sin 120°),
即A(-1,),易求B(0,-1),C(3,0),
設(shè)=λ1+λ2,即(-1,)=λ1(0,-1)+λ2(3,0),
解得∴a=-b-c.
【小結(jié)】(1)應(yīng)用平面向量基本定理表示向量的實質(zhì)是利用平行四邊形法則或三角形法則進行向量的加、減或數(shù)乘運算.
(2)用向量基本定理解決問題的一般
7、思路是先選擇一組基底,并運用該基底將條件和結(jié)論表示成向量的形式,再通過向量的運算來解決.
考點2 向量共線的坐標(biāo)表示及應(yīng)用
(1)已知梯形ABCD,其中AB∥CD,且DC=2AB,三個頂點A(1,2),B(2,1),C(4,2),則點D的坐標(biāo)為________.
【解析】∵在梯形ABCD中,AB∥CD,DC=2AB,
∴=2.
設(shè)點D的坐標(biāo)為(x,y),
則=(4,2)-(x,y)=(4-x,2-y),
=(2,1)-(1,2)=(1,-1),
∴(4-x,2-y)=2(1,-1),即(4-x,2-y)=(2,-2),
∴解得故點D的坐標(biāo)為(2,4).
【答案】(2,4)
8、
(2)已知點A(4,0),B(4,4),C(2,6),則AC與OB(O為坐標(biāo)原點)的交點P的坐標(biāo)為________.
【解析】法一:由O,P,B三點共線,可設(shè)=λ=(4λ,4λ),則=-=(4λ-4,4λ).
又=-=(-2,6),
由與共線,得(4λ-4)×6-4λ×(-2)=0,解得λ=,
所以==(3,3),所以點P的坐標(biāo)為(3,3).
法二:設(shè)點P(x,y),則=(x,y),因為=(4,4),且與共線,所以=,即x=y(tǒng).
又=(x-4,y),=(-2,6),且與共線,
所以(x-4)×6-y×(-2)=0,解得x=y(tǒng)=3,
所以點P的坐標(biāo)為(3,3).
【答案】(3
9、,3)
【小結(jié)】平面向量共線的坐標(biāo)表示問題的常見類型及解題策略.
(1)利用兩向量共線求參數(shù).如果已知兩向量共線,求某些參數(shù)的取值時,利用“若a=(x1,y1),b=(x2,y2),則a∥b的充要條件是x1y2=x2y1”解題比較方便.
(2)利用兩向量共線的條件求向量坐標(biāo).一般地,在求與一個已知向量a共線的向量時,可設(shè)所求向量為λa(λ∈R),然后結(jié)合其他條件列出關(guān)于λ的方程,求出λ的值后代入λa即可得到所求的向量.
考點3 平面向量坐標(biāo)表示與幾何問題
給定兩個長度為1的平面向量和,它們的夾角為.如圖所示,點C在以O(shè)為圓心的上運動.若=x+y,其中x,y∈R,求x+y的最大
10、值.
【解析】以O(shè)為坐標(biāo)原點,所在的直線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系,如圖所示,
則A(1,0),B.
設(shè)∠AOC=α,則C(cos α,sin α),
由=x+y,得
所以x=cos α+sin α,y=sin α,
所以x+y=cos α+sin α=2sin,
又α∈,
所以當(dāng)α=時,x+y取得最大值2.
【能力提升】
(1)已知=(1,-2),=(a,-1),=(-b,0)(其中a>0,b>0,O是坐標(biāo)原點),若A、B、C三點共線,則+的最小值為________.
【解析】=-=,
=-=,
因為A、B、C三點共線,所以∥,
即2-=0,所以2a+b=1,
11、
所以+=
=4++
≥4+2=8,
當(dāng)且僅當(dāng)即時取等號.
【答案】8
(2)設(shè)兩個向量a=(λ+2,λ2-cos2α)和b=,其中λ、m、α為實數(shù),若a=2b,則的取值范圍是( )
A.[-6,1] B.[4,8] C.[-1,1] D.[-1,6]
【解析】由a=2b,
知
∴
又cos2α+2sin α=-sin2α+2sin α+1=-(sin α-1)2+2,
∴-2≤cos2α+2sin α≤2,
∴-2≤λ2-m=(2m-2)2-m≤2,
∴≤m≤2.
∴==2-∈[-6,1].
【答案】A
方 法 總 結(jié) 【p67】
1.向量的坐標(biāo)表示
12、主要依據(jù)平面向量的基本定理,平面向量實數(shù)對(x,y),任何一個平面向量都有唯一的坐標(biāo)表示,但是每一個坐標(biāo)所表示的向量卻不一定唯一.也就是說,向量的坐標(biāo)表示和向量不是一一對應(yīng)的關(guān)系,但和起點為原點的向量是一一對應(yīng)的關(guān)系,即實數(shù)對(x,y)一一對應(yīng),←―→)點A(x,y).
2.已知向量的始點和終點坐標(biāo)求向量的坐標(biāo)時,一定要搞清方向,用對應(yīng)的終點坐標(biāo)減去始點坐標(biāo).本講易忽略點有二:一是易將向量的終點坐標(biāo)誤認為是向量坐標(biāo);二是向量共線的坐標(biāo)表示易與向量垂直的坐標(biāo)表示混淆.
3.向量的坐標(biāo)表示,實際上是向量的代數(shù)表示,在引入向量的坐標(biāo)表示后,可以使向量運算完全代數(shù)化,把關(guān)于向量的代數(shù)運算與數(shù)量的代數(shù)運算聯(lián)系起來,從而把數(shù)與形緊密結(jié)合起來,這樣很多幾何問題,特別像共線、共點等較難問題的證明,就轉(zhuǎn)化為熟知的數(shù)量運算,也為運用向量坐標(biāo)運算的有關(guān)知識解決一些物理問題提供了一種有效方法.
走 進 高 考 【p67】
1.(2018·全國卷Ⅲ)已知向量a=(1,2),b=(2,-2),c=(1,λ).若c∥(2a+b),則λ=________.
【解析】2a+b=2(1,2)+(2,-2)=(4,2),又∵c∥(2a+b),故有4×λ-2×1=0,∴λ=.
【答案】
- 6 -