《第2講 平面向量基本定理及其坐標(biāo)表示》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《第2講 平面向量基本定理及其坐標(biāo)表示(8頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第2講 平面向量基本定理及其坐標(biāo)表示
【2013年高考會(huì)這樣考】
1.考查平面向量基本定理的應(yīng)用.
2.考查坐標(biāo)表示下向量共線條件.
【復(fù)習(xí)指導(dǎo)】
本講復(fù)習(xí)時(shí),應(yīng)理解基本定理,重點(diǎn)運(yùn)用向量的坐標(biāo)進(jìn)行加、減、數(shù)乘的運(yùn)算以及向量共線的運(yùn)算.
基礎(chǔ)梳理
1.平面向量基本定理
如果e1,e2是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對(duì)于這一平面內(nèi)的任意向量a,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2,其中不共線的向量e1,e2叫表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底.
2.平面向量坐標(biāo)運(yùn)算
(1)向量加法、減法、數(shù)乘向量及向量的模
設(shè)a=(x1,y1),b=(x2,y2),
2、則
a+b=(x1+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b≠0,當(dāng)且僅當(dāng)x1y2-x2y1=0時(shí),向量a,b共線.
一個(gè)區(qū)別
向量坐標(biāo)與點(diǎn)的坐標(biāo)的區(qū)別:
在平面直角坐標(biāo)系中,以原點(diǎn)為起點(diǎn)的向量=a,點(diǎn)A的位置被向量a唯一確定,此時(shí)點(diǎn)A的坐標(biāo)與a的坐標(biāo)統(tǒng)一為(x,y),但應(yīng)注意其表示形式的
3、區(qū)別,如點(diǎn)A(x,y),向量a==(x,y).
當(dāng)平面向量平行移動(dòng)到時(shí),向量不變,即==(x,y),但的起點(diǎn)O1和終點(diǎn)A1的坐標(biāo)都發(fā)生了變化.
兩個(gè)防范
(1)要區(qū)分點(diǎn)的坐標(biāo)與向量坐標(biāo)的不同,盡管在形式上它們完全一樣,但意義完全不同,向量坐標(biāo)中既有方向也有大小的信息.
(2)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),則a∥b的充要條件不能表示成=,因?yàn)閤2,y2有可能等于0,所以應(yīng)表示為x1y2-x2y1=0.
雙基自測
1.(人教A版教材習(xí)題改編)已知a1+a2+…+an=0,且an=(3,4),則a1+a2+…+an-1的坐標(biāo)為( ).
4、
A.(4,3) B.(-4,-3)
C.(-3,-4) D.(-3,4)
解析 a1+a2+…+an-1=-an=(-3,-4).
答案 C
2.若向量a=(1,1),b=(-1,1),c=(4,2),則c=( ).
A.3a+b B.3a-b C.-a+3b D.a(chǎn)+3b
解析 設(shè)c=xa+yb,則∴
∴c=3a-b.
答案 B
3.(2012·鄭州月考)設(shè)向量a=(m,1),b=(1,m),如果a與b共線且方向相反,則m的值為( ).
A.-1 B.1 C.-2 D.2
解析 設(shè)a=λb(λ<0),即m
5、=λ且1=λm.解得m=±1,由于λ<0,∴m=-1.
答案 A
4.設(shè)向量a=(1,-3),b=(-2,4),若表示向量4a、3b-2a、c的有向線段首尾相接能構(gòu)成三角形,則向量c=( ).
A.(4,6) B.(-4,-6) C.(4,-6) D.(-4,6)
解析 設(shè)c=(x,y),
則4a+(3b-2a)+c=0,
∴∴
答案 C
5.已知向量a=(2,-1),b=(-1,m),c=(-1,2),若(a+b)∥c,則m=________.
解析 a+b=(1,m-1).∵(a+b)∥c,
∴2-(-1)(m-1)=0,∴m=-1.
答案
6、-1
考向一 平面向量基本定理的應(yīng)用
【例1】?(2012·南京質(zhì)檢)如圖所示,在△ABC中,H為BC上異于B,C的任一點(diǎn),M為AH的中點(diǎn),若=λ+μ,則λ+μ=________.
[審題視點(diǎn)] 由B,H,C三點(diǎn)共線可用向量,來表示.
解析 由B,H,C三點(diǎn)共線,可令=x+(1-x),又M是AH的中點(diǎn),所以==x+(1-x),又=λ+μ.所以λ+μ=x+(1-x)=.
答案
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,共線向量定理的應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用.當(dāng)基底
7、確定后,任一向量的表示都是唯一的.
【訓(xùn)練1】 如圖,兩塊斜邊長相等的直角三角板拼在一起.若=x+y,則x=________,y=________.
解析 以AB所在直線為x軸,以A為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系如圖,
令A(yù)B=2,則=(2,0),=(0,2),過D作DF⊥AB交AB的延長線于F,由已知得DF=BF=,則=(2+, ).
∵=x+y,∴(2+,)=(2x,2y).
即有解得
另解:=+=+,
所以x=1+,y=.
答案 1+
考向二 平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
【例2】?(2011·合肥模擬)已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),且=3,=2
8、.求M,N的坐標(biāo)和.
[審題視點(diǎn)] 求,的坐標(biāo),根據(jù)已知條件列方程組求M,N.
解 ∵A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),
∴=(1,8),=(6,3).
∴=3=3(1,8)=(3,24),=2=2(6,3)=(12,6).
設(shè)M(x,y),則=(x+3,y+4).
∴得∴M(0,20).
同理可得N(9,2),∴=(9-0,2-20)=(9,-18).
利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算解題,主要就是根據(jù)相等的向量坐標(biāo)相同這一原則,通過列方程(組)進(jìn)行求解;在將向量用坐標(biāo)表示時(shí),要看準(zhǔn)向量的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo),也就是要注意向量的方向,不要寫錯(cuò)坐標(biāo).
【訓(xùn)練2】 在平行四邊形A
9、BCD中,AC為一條對(duì)角線,若=(2,4),=(1,3),則=( ).
A.(-2,-4) B.(-3,-5)
C.(3,5) D.(2,4)
解析 由題意得=-=-=(-)-=-2=(1,3)-2(2,4)=(-3,-5).
答案 B
考向三 平面向量共線的坐標(biāo)運(yùn)算
【例3】?已知a=(1,2),b=(-3,2),是否存在實(shí)數(shù)k,使得ka+b與a-3b共線,且方向相反?
[審題視點(diǎn)] 根據(jù)共線條件求k,然后判斷方向.
解 若存在實(shí)數(shù)k,則ka+b=k(1,2)+(-3,2)=(k-3,2k+2),a-3b=(1,2)
10、-3(-3,2)=(10,-4).
若這兩個(gè)向量共線,則必有
(k-3)×(-4)-(2k+2)×10=0.
解得k=-.這時(shí)ka+b=,
所以ka+b=-(a-3b).
即兩個(gè)向量恰好方向相反,
故題設(shè)的實(shí)數(shù)k存在.
向量共線問題中,一般是根據(jù)其中的一些關(guān)系求解參數(shù)值,如果向量是用坐標(biāo)表示的,就可以使用兩個(gè)向量共線的充要條件的坐標(biāo)表示列出方程,根據(jù)方程求解其中的參數(shù)值.
【訓(xùn)練3】 (2011·西安質(zhì)檢)已知向量a=(1,2),b=(2,-3),若向量c滿足(c+a)∥b,c⊥(a+b),則c=( ).
A. B.
C. D.
解析 設(shè)c=(m
11、,n),
則a+c=(1+m,2+n),a+b=(3,-1).
∵(c+a)∥b,∴-3×(1+m)=2×(2+n),又c⊥(a+b),
∴3m-n=0,解得m=-,n=-.
答案 D
閱卷報(bào)告5——平面幾何知識(shí)應(yīng)用不熟練致誤
【問題診斷】 在平面幾何圖形中設(shè)置向量問題,是高考命題向量試題的常見形式,求解這類問題的常規(guī)思路是:首先選擇一組基向量,把所有需要的向量都用基向量表示,然后再進(jìn)行求解.
【防范措施】 一是會(huì)利用平行四邊形法則和三角形法則;二是弄清平面圖形中的特殊點(diǎn)、線段等.
【示例】?(2011·湖南)在邊長為1的正三角形ABC中,設(shè)誤.=2,=3,則·=_____
12、___.
錯(cuò)因 搞錯(cuò)向量的夾角或計(jì)算錯(cuò)
實(shí)錄?。?填錯(cuò)的結(jié)論多種).
正解 由題意畫出圖形如圖所示,取一組基底{,},結(jié)合圖形可得=(+),=-=-,
∴·=(+)·=2-
2-·=--cos 60°=-.
答案?。?
【試一試】 (2011·天津)已知直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ADC=90°,AD=2,BC=1,P是腰DC上的動(dòng)點(diǎn),則|+3|的最小值為________.
[嘗試解析]
以D為原點(diǎn),分別以DA、DC所在直線為x、y軸建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,設(shè)DC=a,DP=x.
∴D(0,0),A(2,0),C(0,a),B(1,a),
P(0,x),=(2,-x),
=(1,a-x),∴+3=(5,3a-4x),|+3|2=25+(3a-4x)2≥25,∴|+3|的最小值為5.
答案 5