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3 1 3
(2)-1
平面向量基本定理及其应用 【方法点睛】用平面向量基本定理解决问题的一般思路 先选择一组基底,并运用该基底将条件和结论表示成向量的形 式,再通过向量的运算来解决.
【提醒】在基底未给出的情况下,合理地选取基底会给解题带
来方便,另外,要熟练运用平面几何的一些性质定理.
【例1】如图所示,在平行四边形
1 2
【解析】(1) 1 a b ( 1 , 1 ) 1, 1 ( 3 , 1 ).
(2)设B(x,y),则 AB =(x,y)-(-1,-5)=3(2,3),
2
2 2
2
2
∴(x,y)=(-1,-5)+(6,9)=(5,4). (3)∵(3,-2)=p(-1,2)+q(1,-1)=(-p+q,2p-q),
【解析】∵ a OA (2, 0).
x 3 2 x 1 ,解得 . x 3y 5 0 y 2
答案:-1
-2
3.平面向量坐标运算
向量的 若a=(x1,y1),b x 2,y 2),则a b (x1 x 2,y1 y2) ( _______________ , 加、减 (x1 x 2 , y1 y2) a b _____________. 法 实数与 向量的 积 向量的 坐标
若a x, y), R,则a (x,y) ( _________
若起点A(x1,y1),终点B(x 2,y 2),则AB
(x_______
【即时应用】 (1)已知a=(1,1),b=(1,-1),则 a b =_______. (2)已知点A(-1,-5)和向量a=(2,3).若 AB 3a ,则点B的 坐标为__________. (3)设 a (1, 2), b (1, 1), c (3, 2), 且c pa qb, 则实数p、q 的值分别为________、________.
ABCD中,M,N分别为DC,BC的中
点,已知 AM c,AN d, 试用c,d表 示 AB,AD. 【解题指南】直接用c,d表示 AB、 有难度,可换一个角 AD
度,由 AB AD 表示 AN,AM,进而求 AB,AD. ,
【即时应用】
(1)思考:在△ABC中,向量 AB与 BC 的夹角为∠ABC,是否正
确?
提示:不正确.求两向量的夹角时,两向量起点应相同.向量
与 BC 的夹角为π-∠ABC. AB
(2)已知A(2,0),a=(x+3,x-3y-5),若a= OA ,O为原点, 则x=_______,y=_______.
【方法点睛】利用两向量共线解题的技巧
(1)一般地,在求与一个已知向量a共线的向量时,可设所 求向量为λ a(λ ∈R),然后结合其他条件列出关于λ 的方 程,求出λ 的值后代入λ a即可得到所求的向量. (2)如果已知两向量共线,求某些参数的取值时,则利用“若
a (x1 , y1 ), b (x 2 , y2 ), 则a∥b的充要条件是x1y2=x2y1”解题
【解题指南】(1)由向量的坐标运算法则求解即可. (2)①利用 AB 为点B的坐标减去点A的坐标求解. ②利用向量相等列出关于m,n的方程组求解.
【规范解答】(1)选A.a-2b=(3,5)-2(-2,1)=(7,3).
(2)① AB =(5,4)-(2,3)=(3,1).
等问题.
【例2】(1)设平面向量a=(3,5),b=(-2,1),则a-2b等于(
)
(A)(7,3)
(C)(1,7)
(B)(7,7)
(D)(1,3)
(2)已知A(2,3),B(5,4),C(7,10), ①求 AB ;
②若 AB mAC nBC ,求m,n.
∴8m-3(2m+1)=0,即2m-3=0,∴m= 3 .
2
【反思·感悟】1.利用已知列方程求解参数是解该类问题
的关键.2.若 AB∥ AC ,则A、B、C三点共线,注意这一结
论的应用.
【易错误区】忽视向量平行的充要条件致误
【典例】(2011·湖南高考)设向量a,b满足 a 2 5,b 2,1 , 且a与b的方向相反,则a的坐标为________. 【解题指南】设a=λb (λ<0),利用 a 2 5 列出关于λ的方 程求解即可.
2 3 2 , ,解得m= . 2 3 m
即 2a 3b (a mb),
方法二:AB 2a 3b =2(1,0)+3(2,1)=(8,3),
BC a mb =(1,0)+m(2,1)=(2m+1,m), ∵A、B、C三点共线,∴ AB ∥ BC ,
∴
m 1 , . 7m 6n 1 n 1
5m 2n 3
【反思·感悟】求解平面向量坐标的加法、减法、数乘运算,
以及求向量的坐标表示等问题,关键是理解平面向量线性运算
和坐标形式的性质与规律.解题过程中要注意方程思想的运用
及正确使用运算法则.
平面向量共线的坐标表示
比较方便.
【提醒】1.注意0的方向是任意的.
2.若a、b为非零向量,当a∥b时,a,b的夹角为0°或180°,
求解时容易忽视其中一种情形而导致出错.
【例3】已知a=(1,0),b=(2,1),
(1)当k为何值时,ka-b与a+2b共线. (2)若 AB 2a 3b,BC a mb 且A、B、C三点共线,求m的值. 【解题指南】(1)利用向量共线的充要条件列出关于k的方程求 解即可. (2)可引入参数λ使 AB BC 求m,或利用 AB ∥BC 的坐标形 式求m.
方法二:
设 AB a,AD b.
因为M,N分别为CD,BC的中点, 所以 BN 1 b, 1 a, DM
2 2
2 1 a (2d c) cb a 3 2 因而 d a 1 b b 2 (2c d ) 2 3
【即时应用】 判断下列关于基底的说法是否正确(请在括号内打“√”或 “×”). (1)在△ABC中, AB、 可以作为基底. AC
(
) )
(2)能够表示一个平面内所有向量的基底是唯一的. (
(3)零向量不能作为基底.
(
)
【解析】由基底的定义可知(1)(3)正确;(2)只要是同一平面
②∵ AC =(7,10)-(2,3)=(5,7),
BC =(7,10)-(5,4)=(2,6), ∴ mAC nBC =m(5,7)+n(2,6)
=(5m+2n,7m+6n)
∵ AB mAC nBC =(3,1),
量共线条件的应用是考查重点.
2.题型以客观题为主,与三角、解析几何等知识交汇则以解答
题为主.
1.平面向量基本定理 不共线向量 前提:e1,e2是同一个平面内的两个____________. 有且只有一对 条件:对于这一平面内的任一向量a, _____________实数 λ 1e1+λ 2e2 λ 1,λ 2满足a=__________. 结论: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.
内两个不共线的向量都可作为一组基底,故(2)错误.
答案:(1)√ (2)× (3)√
2.平面向量的坐标表示
(1)向量的夹角 非零向量 ①定义:如图,两个_________a和b,
作 OA=a,OB b, 则向量a与b的夹角
θ 或∠AOB 是___________. 0°≤θ ≤180° ②范围:向量a与b的夹角的范围是_______________.
同向 ③当θ =0°时,a与b_____.
反向 当θ =180°时,a与b_____. 垂直 当θ =90°时,a与b_____.
(2)平面向量的正交分解 互相垂直 向量正交分解是把一个向量分解为两个_________的向量. (3)平面向量的坐标表示
在直角坐标系中,分别取与x轴、y轴方向相同的两个单位向
【规范解答】方法一:
设 AB a,AD b,
则 a AN NB d ( 1 b) ① 2 1 ② b AM MD c ( a) 2 将②代入①得 a d ( 1[c ( 1 a)] ) 2 2 ∴ a 4 d 2 c, 代入② 3 3 得 b c ( 1 )( 4 d 2 c) 4 c 2 d. 2 3 3 3 3 ∴ AB 4 d 2 c, 4 c 2 d. AD 3 3 3 3
p q 3 p 1 , . 2p q 2 q 4 答案:(1)( 3 , 1 ) 2 2
(2)(5,4)
(3)1
4
4.平面向量共线的坐标表示
x1y2-x2y1=0 设 a (x1 , y1 ), b (x 2 , y2 ), 则a∥b⇔____________.
量i,j作为基底,由平面向量基本定理知,该平面内的任一
向量a可表示成a=xi+yj,由于a与数对(x,y)是一一对应
(x,y) 的,因此向量a的坐标是______,记作a=(x,y) ,其中a在 y x x轴上的坐标是__,a在y轴上的坐标是__.
(4)规定 相同 相同 ①相等的向量坐标_____,坐标_____的向量是相等的向量; ②向量的坐标与表示该向量的有向线段的始点、终点的具体位 置无关,只与其相对位置有关系.