平面向量基本定理
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平面向量基本定理
平面向量基本定理:
1、定义:平面向量基本定理是一种数学定理,它将向量的矢量乘积和其他数学定理结合在一起。
2、证明:平面向量基本定理可以由叉积定理和等价矢量乘积定理来证明:
A×B = C×A+B , 其中A和B是两个向量,C是其叉积。
同时有:A⋅(B×C) = B⋅(C×A) + C⋅(A×B)
将C×A替换成A×B,得到A⋅B×C= B⋅C×A + A⋅A×B,再将A⋅A×B 替换成C×A,即得到A⋅B×C = B⋅C×A + C⋅A×B。
故A×B=C×A+B,即平面向量基本定理得证。
3、应用:平面向量基本定理主要应用于平面向量运算。
它可以用于求解三角形和圆的关系,计算叉积和点面积,求解抛物线的中心,解决线性方程组的特殊解,以及证明连续多边形的属性等。
4、例题:
(1)已知AB、BC、CD是相互垂直的向量,若AB=2,BC=3,则
AC⋅CD的值为?
(2)A、B、C、D四点不共线,且AB⋅BC=2,BC⋅CD=3,若AC=4,求CD的值?
解:(1)由题意可知,ABCD四点不共线,AB、BC、CD相互垂直,由矢量乘积的叉积定理可得,AB×BC=AC×CD,故
AC⋅CD=AB⋅BC=2×3=6。
(2)由题意可知,AB⋅BC=2,BC⋅CD=3,且AC=4,因为AB、BC、CD相互垂直,所以有:AB×BC=AC×CD,由于有AB⋅BC=2,AC=4,故CD=2/4=1/2。
向量基本定理证明一、向量基本定理内容1. 平面向量基本定理- 如果e_1,e_2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数λ_1,λ_2,使a = λ_1e_1+λ_2e_2。
其中{e_1,e_2}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底。
2. 空间向量基本定理- 如果三个向量a,b,c不共面,那么对空间任一向量p,存在一个唯一的有序实数组x,y,z,使p = xa+yb + zc。
{a,b,c}叫做空间的一个基底。
二、平面向量基本定理的证明1. 存在性证明- 设e_1,e_2是同一平面内的两个不共线向量,a是这一平面内的任一向量。
- 过向量a的起点O作平行于e_1,e_2的直线,与e_1,e_2所在的直线分别交于A,B两点。
- 因为e_1≠0,设→OA=λ_1e_1,同理设→OB=λ_2e_2。
- 根据向量加法的平行四边形法则,a=→OA+→OB=λ_1e_1+λ_2e_2。
2. 唯一性证明- 假设a=λ_1e_1+λ_2e_2=μ_1e_1+μ_2e_2,其中λ_1,λ_2,μ_1,μ_2∈ R。
- 则(λ_1 - μ_1)e_1+(λ_2-μ_2)e_2 = 0。
- 因为e_1,e_2不共线,所以λ_1-μ_1 = 0且λ_2-μ_2 = 0,即λ_1=μ_1,λ_2=μ_2。
三、空间向量基本定理的证明1. 存在性证明- 设a,b,c是不共面的三个向量,p是空间任一向量。
- 把向量a,b,c,p的起点都移到同一点O。
- 过点P作直线PP_1平行于c,且与平面OAB交于点P_1。
- 在平面OAB内,过点P_1作直线P_1P_2平行于b,交OA于点P_2。
- 过点P_2作直线P_2P_3平行于a,交OB于点P_3。
- 设→OP_3=x a,→P_3P_2=y b,→P_2P_1=z c。
- 由向量加法的三角形法则可得p=→OP=→OP_3+→P_3P_2+→P_2P_1=xa + yb+zc。
一、平面向量的基本定理(1)平面向量基本定理:如果1e 和2e 是一平面内的两个不平行的向量,那么该平面内的任一向量a ,存在唯一的一对实数1a ,2a ,使a =1122a e a e +.(2) 基底:我们把不共线向量1e ,2e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底,记作{}12,e e .1122a e a e +叫做向量a 关于基底{}12,e e 的分解式. 注:①定理中1e ,2e 是两个不共线向量;②a 是平面内的任一向量,且实数对1a ,2a 是惟一的; ③平面的任意两个不共线向量都可作为一组基底.(3)平面向量基本定理的证明:在平面内任取一点O ,作11OE e =,22OE e =,OA a =.由于1e 与2e 不平行,可以进行如下作图:过点A 作2OE 的平行(或重合)直线,交直线1OE 于点M ,过点A 作1OE 的平行(或重合)直线,交直线2OE 于点N ,于是依据平行向量基本定理,存在两个唯一的实数1a 和2a 分别有11OM a e =,22ON a e =,所以1122a OA OM ON a e a e ==+=+证明表示的唯一性:如果存在另对实数x ,y 使12OA xe ye =+,则112212a e a e xe ye +=+,即1122()()0x a e y a e -+-=,由于1e 与2e 不平行,如果1x a -与2y a -中有一个不等于0,不妨设20y a -≠,则1212x a e e y a -=--,由平行向量基本定理,得1e 与2e 平行,这与假设矛盾,因此10x a -=,20y a -=,即1x a =,2y a =.二、向量的正交分解与向量的直角坐标运算:(1)向量的直角坐标:如果基底的两个基向量1e ,2e 互相垂直,则称这个基底为正交基底.在正交基底下分解向量,叫做正交分解.(2)向量的坐标表示:在直角坐标系中,一点A 的位置被点A 的位置向量OA 所唯一确定.设点A 的坐标为(,)x y ,由平面向量基本定理,有12(,)OA xe ye x y =+=,即点A 的位置向量OA 的坐标(,)x y ,也就是点A 的坐标;反之,点A 的坐标也是点A 相对于坐标原点的位置向量OA 的坐标.E 2E 1e 2e 1O ANMae1e 2axyO O yxae 2e 1平面向量的基本定理及坐标运算(3)向量的直角坐标运算:设12(,)a a a =,12(,)b b b =,则 ①1122(,)a b a b a b +=++;②1122(,)a b a b a b -=--;③1212(,)(,)a a a a a λλλλ==注:①两个向量的和与差的坐标等于两个向量相应坐标的和与差;②数乘向量的积的坐标等于数乘以向量相应坐标的积.(4)若11(,)A x y ,22(,)B x y ,则向量2121(,)AB OB OA x x y y =-=--;即:一个向量的坐标等于向量的终点的坐标减去始点的坐标.(5)用平面向量坐标表示向量共线条件:设12(,)a a a =,12(,)b b b =,则12210a b a b -=就是两个向量平行的条件.若向量b 不平行于坐标轴,即10b ≠,20b ≠,则两个向量平行的条件是,相应坐标成比例.题型一、平面向量的基本定理【例1】 若已知1e 、2e 是平面上的一组基底,则下列各组向量中不能作为基底的一组是( )A .1e 与2e -B .31e 与22eC .1e +2e 与1e —2eD .1e 与21e【例2】 线段与互相平分,则可以表示为( )A .B .C .D . 【例3】 已知ABCD □的两条对角线交于点O ,设AB a =,AD b =,用向量a 和b 表示向量BD ,AO .【例4】 如图,平行四边形ABCD 中,E F 、分别是BC DC 、的中点,G 为DE BF 、的交点,若AB =a ,AD =b ,试以a ,b 为基底表示DE 、BF 、CG .AB CD BD AB CD -1122AB CD -+1()2AB CD -()AB CD --GFE DCBA【例5】 设P 是正六边形OABCDE 的中心,若OA a =,OE b =,试用向量a ,b 表示OB 、OC 、OD【例6】 已知向量a ,b 不共线,()R c ka b k =+∈,d a b =-,如果c d ∥,那么( )A .1k =且c 与d 同向B .1k =且c 与d 反向C .1k =-且c 与d 同向D .1k =-且c 与d 反向【例7】 已知四边形ABCD 是菱形,点P 在对角线AC 上(不包括端点A ,C ),则AP 等于( )A .()AB AD λ+,(01)λ∈, B .()AB BC λ+,202λ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭, C .()AB AD λ+,202λ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭,D .()AB BC λ-,202λ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭, 【例8】 已知向量a b ,不共线,m n ,为实数,则当0ma nb +=时,有m n += 【例9】 在平行四边形ABCD 中,E 和F 分别是边CD 和BC 的中点.若AC AE AF λμ=+,其中λ,R μ∈,则λμ+= .【例10】证明:若向量,,OA OB OC 的终点A B C 、、共线,当且仅当存在实数,λμ满足等式1λμ+=,使得OC OB OA λμ=+.POE DCBAFEDCBAOCBA题型二、平面向量的坐标表示与运算【例11】设向量(23),AB =,且点A 的坐标为(12),,则点B 的坐标为 . 【例12】若(21),a =,(34),b =-则34a b +的坐标为_________. 【例13】设平面向量()()3,5,2,1a b ==-,则2a b -=( )A .()6,3B .()7,3C .()2,1D .()7,2【例14】已知(2,3),(1,2)a x b y =-=+,若a b =,则x = ,y = . 【例15】若()0,1A ,()1,2B ,()3,4C ,则AB -2BC = 【例16】若()3,2M -,()5,1N --且12MP =MN ,求P 点的坐标.【例17】已知向量()1,0a =,()0,1b =,()R c ka b k =+∈,d a b =-,如果那么( )A .且与同向B .且与反向C .且与同向D .且与反向【例18】已知向量()11a =,,()2b x =,若a b +与42b a -平行,则实数的值是( ) A .2- B .0 C .1 D .2【例19】在平面直角坐标系xoy 中,四边形ABCD 的边AB DC ∥,AD BC ∥,已知点()2,0A -,()6,8B ,()8,6C ,则D 点的坐标为___________.【例20】已知向量()3,1a =,()1,3b =,(),7c k =,若()a c -∥b ,则= . 【例21】已知()12a =,,()32b =-,,当ka b +与3a b -平行,k 为何值( )A .14 B .-14 C .-13 D .13【例22】已知(1,2),(3,2)a b ==-,当实数k 取何值时,k a +2b 与2a -4b 平行?//c d 1k =c d 1k =c d 1k =-c d 1k =-c d x k【例23】点(23),A 、(54),B 、(710),C ,若()R AP AB AC λλ=+∈,试求λ为何值时,点P 在一、三象限角平分线上.【练1】 在ABC △中,AB c =,AC b =.若点D 满足2BD DC =,则AD =( )A .2133b c +B .5233c b -C .2133b c -D .1233b c +【练2】 如图,在ABC △中,点O 是BC 的中点,过点O 的直线分别交直线AB ,AC 于不同的两点M N ,,若AB mAM =,AC nAN =,则m n +的值为.【练3】 已知两个向量()()121a b x ==,,,,若a b ∥,则x 的值等于( ) A .12-B .12C .2-D .2【练4】 若平面向量a ,b 满足1a b +=,a b +平行于轴,()21b =-,,则a = .DCBAONMCBAx 随堂练习【题1】 若向量()1,1a =,()1,1b =-,()4,2c =,则c = ( )A .3a +bB . 3a -bC .-a +3bD .a +3b【题2】 已知a =(4,2),b =(x ,3),且a ∥b ,则x 等于( )A .9B .6C .5D .3【题3】 已知平面向量a =(x ,1),b =(-x ,x 2),则向量a +b ( )A .平行于x 轴B .平行于第一、三象限的角平分线C .平行于y 轴D .平行于第一、四象限的角平分线【题4】 已知向量e 1与e 2不共线,实数x ,y 满足(3x -4y )e 1+(2x -3y )e 2=6e 1+3e 2,则x -y 等于( )A .3B .-3C .0D .2【题5】 已知向量(1,2)a =,(0,1)b =,设u a kb =+,2v a b =-,若u ∥v ,则实数k 的值为( )A .-1B .-12C .12D .1【题6】 设点A (2,0),B (4,2),若点P 在直线AB 上,且|AB |=2|AP |,则点P 的坐标为( )A .(3,1)B .(1,-1)C .(3,1)或(1,-1)D .无数多个【题7】 设(1,2),(2,3),a b ==若向量a b λ+与向量(4,7)c =--共线,则λ=.【题8】 已知向量a =(2,-1),b =(-1,m ),c =(-1,2),若(a +b )∥c ,则m =________.【题9】 已知A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4).设AB →=a ,BC →=b ,CA →=c ,且CM →=3c ,CN→=-2b .(1)求:3a +b -3c ;(2)求满足a =m b +n c 的实数m ,n .【题10】 在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于点O ,E 是线段OD 的中点,AE 的延长线与CD 交于点F .若AC →=a ,BD →=b ,则AF →=( ) A .14a +12b B .23a +13b C .12a +14bD .13a +23b课后作业。
平面向量基本定理及坐标表示知识点一、平面向量基本定理。
1. 定理内容。
- 如果B e_1,B e_2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量B a,有且只有一对实数λ_1,λ_2,使B a=λ_1B e_1+λ_2B e_2。
其中B e_1,B e_2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底。
2. 基底的要求。
- 不共线:这是基底的重要条件。
若两个向量共线,则不能作为基底来表示平面内的所有向量。
例如,在平面内,如果B e_1与B e_2共线,那么对于与B e_1不共线的向量B a,就无法用B e_1和B e_2的线性组合来表示。
3. 唯一性。
- 对于给定的基底B e_1,B e_2和向量B a,实数对λ_1,λ_2是唯一确定的。
这可以通过反证法来证明,如果存在两组不同的实数对(λ_1,λ_2)和(μ_1,μ_2)使得B a=λ_1B e_1+λ_2B e_2=μ_1B e_1+μ_2B e_2,那么(λ_1-μ_1)B e_1+(λ_2-μ_2)B e_2=B0,由于B e_1,B e_2不共线,所以λ_1=μ_1且λ_2=μ_2。
二、平面向量的坐标表示。
1. 向量的坐标定义。
- 在平面直角坐标系中,分别取与x轴、y轴方向相同的两个单位向量B i,B j 作为基底。
对于平面内的一个向量B a,由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数x,y,使得B a=x B i+y B j,我们把有序数对(x,y)叫做向量B a的坐标,记作B a=(x,y)。
2. 坐标运算。
- 加法运算:若B a=(x_1,y_1),B b=(x_2,y_2),则B a+B b=(x_1+x_2,y_1+y_2)。
- 减法运算:若B a=(x_1,y_1),B b=(x_2,y_2),则B a-B b=(x_1-x_2,y_1-y_2)。
- 数乘运算:若B a=(x,y),λ∈ R,则λB a=(λ x,λ y)。
平面向量的基本定理及坐标表示全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:平面向量是我们在高中数学学习中接触到的一个重要知识点,它在几何学和代数学中都有着重要的作用。
平面向量本质上是有大小和方向的量,它可以用箭头表示出来,箭头的长度表示向量的大小,箭头的方向表示向量的方向。
而平面向量的基本定理和坐标表示是我们学习平面向量的重要内容,下面我就来详细介绍一下。
一、平面向量的基本定理1. 平行向量的概念两个向量如果它们的方向相同或者相反,那么我们称这两个向量为平行向量。
平行向量的特点是它们的模相等,方向相同或者相反。
2. 向量的加法如果有两个向量a和b,它们的起点相同,那么我们可以通过平行四边形法则将这两个向量相加,即将向量b平移至向量a的终点,然后连接向量a的起点和向量b的终点,这条连接线就是向量a+b的结果。
3. 向量的数量积向量的数量积,也称为点积或内积,是两个向量的特殊乘积。
设有两个向量a和b,它们之间夹角为θ,那么a·b=|a||b|cosθ,其中|a|和|b|分别表示向量a和b的模长。
二、平面向量的坐标表示在平面直角坐标系中,我们可以用坐标表示一个向量。
设有一个向量a,它在平面直角坐标系中的起点为O(0,0),终点为A(x,y),那么我们可以用坐标(x,y)表示向量a。
在平面直角坐标系中,向量a与坐标轴之间的夹角为θ,那么向量a的方向角为θ。
根据三角函数的定义,我们有cosθ=x/|a|,sinθ=y/|a|,tanθ=y/x,这三个公式可以帮助我们求解向量的方向角。
对于向量的数量积和叉积,我们也可以通过向量的坐标表示来进行计算。
设向量a在坐标系中的起点为O(0,0),终点为A(x1,y1),向量b在坐标系中的起点为O(0,0),终点为B(x2,y2),那么向量a和向量b 的数量积为x1x2+y1y2,向量a和向量b的叉积为x1y2-x2y1。
平面向量的基本定理和坐标表示是我们学习平面向量的重要内容,通过深入理解这些知识点,我们可以更好地解决平面向量的相关问题,为我们的数学学习打下坚实的基础。
【平面向量】(1)平面向量的基本概念和基本定理: 考点..1.重要的概念.....①基本概念向量、向量的模(长度),向量的表示,自由向量、相等向量,相反向量,位置向量,零向量、共线向量、单位向量、基线、数乘向量、基向量、坐标、正交基底、向量的数量积、夹角、正射影 考点..2.重要的定理..... ②基本定理:平行向量基本定理(掌握)、平面向量基本定理(了解)向量共线定理 向量b 与非零向量a共线的充要条件是:有且只有一个非零实数λ,使b =λa ∥b (b≠0)的充要条件是x 1y 2-x 2y 1=0平面向量基本定理:如果1e ,2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数λ1,λ2使a=λ11e +λ22e (2)平面向量的基本运算:(几何运算、代数运算、坐标运算) 考点3重要的运算 ① 向量的加法几何运算:如图,已知向量a 、在平面内任取一点A ,作a AB =,b BC =,则向量AC叫做a 与b 的和,记作b a +,即 AC BC AB b a =+=+特殊情况:(1)BBabba +ba +AABC C)2()3(对于零向量与任一向量a ,有 a a a =+=+00向量加法的运算律:a +b =b +a (a +b ) +c =a + (b +c )向量的加法的代数运算:AC BC AB b a =+=+向量的加法的坐标运算: 若),(11y x a =,),(22y x b =,则b a +),(2121y y x x ++=, ② 向量的减法向量的减法的几何运算: 减法的三角形法则作法:在平面内取一点O , 作OA = a , OB = b , 则BA = a - b即a - b 可以表示为从向量b 的终点指向向量a 的终点的向量注意:1︒AB 表示a - b 强调:差向量“箭头”指向被减数 2︒用“相反向量”定义法作差向量,a - b = a + (-b ) 显然,此法作图较繁,但最后作图可统一a ∥b ∥c a - b = a + (-b ) a - b 向量减法的运算律:向量的减法的代数运算:AB =OB -OA向量的减法的坐标运算:若),(11y x a =,),(22y x b =,则b a -),(2121y y x x --= 若),(11y x A ,),(22y x B ,则()1212,y y x x AB --=一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点坐标减去始点的坐标AB =OB -OA =( x 2, y 2) - (x 1,y 1)= (x 2- x 1, y 2- y 1)③ 向量的数乘 向量的数乘的几何计算示例:已知非零向量a ,作出a +a +a 和(-a )+(-a )+(-a) OC =BC AB OA ++=a +a +a =3aPN =MN QM PQ ++=(-a )+(-a )+(-a )=-3a向量的数乘的运算律: 结合律:λ(μa )=(λμ)a①第一分配律:(λ+μ)a =λa +μa②第二分配律:λ(a +b )=λa+λb ③向量的数乘的代数运算:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作:λa(1)|λa |=|λ||a|(2)λ>0时λa 与a 方向相同;λ<0时λa 与a 方向相反;λ=0时λa=0a -bA AB B B’ O a -ba a bb O A O Ba -ba -b B A O -b向量的数乘的坐标运算若),(y x a =和实数λ,则),(y x a λλλ=④向量的数量积向量的数量积的几何计算:已知两个非零向量a与b,它们的夹角是θ,则数量|a ||b |cos θ叫a与b的数量积,记作a ⋅b ,即有a ⋅b = |a ||b |cos θ,(0≤θ≤π)并规定0与任何向量的数量积为0向量的数量积的几何意义: 数量积a ⋅b 等于a 的长度与b 在a 方向上投影|b |cos θ的乘积 投影”的概念:作图定义:|b |cos θ叫做向量b 在a 方向上的投影投影也是一个数量,不是向量;当θ为锐角时投影为正值;当θ为钝角时投影为负值;当θ为直角时投影为0;当θ = 0︒时投影为 |b |;当θ = 180︒时投影为 -|b | 两个非零向量夹角的概念已知非零向量a与b,作OA =a,OB =b,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫a与b的夹角说明:(1)当θ=0时,a与b同向;(2)当θ=π时,a与b反向;(3)当θ=2π时,a与b垂直,记a⊥b; (4)注意在两向量的夹角定义,两向量必须是同起点的范围0︒≤θ≤180︒向量的数量积的运算律:数量积a ⋅b 等于a 的长度与b 在a 方向上投影|b |cos θ的乘积 两个向量的数量积的性质:设a 、b 为两个非零向量,e 是与b 同向的单位向量1︒e ⋅a = a ⋅e =|a |cos θ 2︒a ⊥b ⇔ a ⋅b = 03︒当a 与b 同向时,a ⋅b = |a ||b |;当a 与b 反向时,a ⋅b = -|a ||b |特别的a ⋅a = |a |2或a a a ⋅=||4︒cos θ =||||b a ba ⋅C5︒|a ⋅b | ≤ |a ||b |向量的数量积的代数运算: 交换律:a ⋅ b = b ⋅ a数乘结合律:(λa )⋅b =λ(a ⋅b ) = a ⋅(λb ) 分配律:(a + b )⋅c = a ⋅c + b ⋅c一般地,(a·b)с≠a(b·с)a·с=b·с,с≠0a=b有如下常用性质:a2=|a|2, (a+b)(с+d)=a·с+a·d+b·с+b·d(a+b)2=a2+2a·b+b2向量的数量积的坐标运算已知两个非零向量),(11y x a = ,),(22y x b = b a⋅2121y y x x += 设),(11y x a = ,),(22y x b = ,则b a⊥⇔02121=+y y x x 平面内两点间的距离公式(1)设),(y x a = ,则222||y x a +=或22||y x a +=(2)如果表示向量a的有向线段的起点和终点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x ,那么221221)()(||y y x x a -+-=(平面内两点间的距离公式).两向量夹角的余弦(πθ≤≤0)co s θ =||||b a ba ⋅⋅222221212121y x y x y y x x +++=典型例题例1如图,一艘船从A 点出发以h km /32的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为h km /2,求船的实际航行的速度的大小与方向(用与流速间的夹角表示). 解:例2 已知a(1, 2),b (2, 3),c (-2, 5),求证:△ABC 是直角三角形证明:例3 设a = (5, -7),b = (-6, -4),求a ⋅b解:例4已知a= (3, -1),b = (1, 2),求满足x ⋅a = 9与x ⋅b = -4的向量x解:例5已知a =(1,3),b =(3+1,3-1),则a 与b的夹角是多少?例6 如图,以原点和A (5, 2)为顶点作等腰直角△ABC ,使∠b = 90︒,求点b和向量AB 的坐标 解:例7 在△ABC 中,AB =(2, 3),AC =(1, k ),且△ABC 的一个内角为直角,求k 值 解:例8若非零向量a 和b 满足|a +b |=|a -b |证明:a ⊥b证法一:证法二:例9 已知向量a 是以点A (3,-1)为起点,且与向量b =(-3,4)垂直的单位向量,求a 的终点坐标说明:向量的坐标表示是终点坐标减去起始点的坐标,所以向量的坐标与点的坐标既有联系又有区别,二者不能混淆本章知识网络结构运算 类型 几何方法坐标方法运算性质向 量 的 加 法 1平行四边形法则2三角形法则),(2121y y x x b a ++=+a b b a +=+)()(c b a c b a ++=++ AC BC AB =+向 量 的 减 法三角形法则),(2121y y x x b a --=-)(b a b a -+=-BA AB -= AB OA OB =-向 量 的 乘 法1a λ是一个向量,满足: 2λ>0时,a λ与a 同向;λ<0时,a λ与a 异向;λ=0时, a λ=0),(y x a λλλ=a a )()(λμμλ=a a a μλμλ+=+)(b a b a λλλ+=+)(a ∥b a b λ=⇔向 量 的 数 量 积b a •是一个数 10=a 或0=b 时, b a •=020≠a 且0≠b 时,),cos(||||b a b a b a =•2121y y x x b a +=•a b b a •=•)()()(b a b a b a •=•=•λλλc b c a c b a •+•=•+)( 22||a a =22||y x a +=||||||b a b a ≤•重要定理、公式:........(1)平面向量基本定理21,e e是同一平面内两个不共线的向量,那么,对于这个平面内任一向量,有且仅有一对实数21,λλ,使2211e e aλλ+= (2)两个向量平行的充要条件MO N BAD Ca ∥b ⇔a=λb ⇔01221=-y x y x(3)两个向量垂直的充要条件a ⊥b ⇔a ·b=O ⇔02121=+y y x x平面向量习题1、已知,OAOB a b ,且||||2a b ,∠AOB=60°,则||a b =____;a b 与b 的夹角为_____.2.已知点G 是ABC ∆的重心, ()AG AB AC λμλμ=+∈R ,,那么λμ+=_____; 若︒=∠120A ,2AB AC ⋅=-AG __________ .3.已知△ABC 的三个顶点A 、B 、C 及所在平面内一点P 满足AB PC PB PA =++,则点△BC P 与△ABP 的面积分别为s 1,s 2,则s 1:s 2=_________4.如图,AB 是半圆O 的直径,C , D 是弧AB 三等分点,M , N 是线段AB 的三等分点,若OA = 6,则→MD ·→NC 的值是 .5、在半径为1的圆周上按顺序均匀分布着A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,A 6六个点.则122323343445455656616112A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A ⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅= .6、已知||1,||2,0,OA OB OA OB ==⋅=点C 在AOB ∠内,且045AOC ∠=,设OC mOA nOB =+,其中,m n R ∈,则mn等于__________. 7、已知在同一平面上的三个单位向量,,a b c ,它们相互之间的夹角均为120o ,且|1ka b c ++>|,则实数k 的取值范围是8.设向量),1,2(),2cos ,1(==b a θ)1,sin 21(),1,sin 4(θθ==d c ,其中)4,0(πθ∈.(1)求d c b a ⋅-⋅的取值范围;(2)若函数)()(|,1|)(d c f b a f x x f ⋅⋅-=与比较的大小9.已知m R ∈, 2 (1, )a x m =-+,1 (1, )b m x =+, (, )x c m x m=-+.(Ⅰ)当1m =-时,求使不等式 1a c ⋅<成立的x 的取值范围; (Ⅱ)求使不等式 0a b ⋅>成立的x 的取值范围.10.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知向量(1,2)a =-,又点(8,0),(,),(sin ,)(0)2A B n t C k t πθθ≤≤(1)若,AB a ⊥且||5||AB OA =,求向量OB ;(2)若向量AC 与向量a 共线,当4>时,且sin t θ取最大值为4时,求OA OC • 解:一、考题选析:例1、已知向量(2,3),(3,)a b λ=-=,若//a b ,则λ等于( )A 、23 B 、2- C 、92- D 、23- 例2、设两个向量22(2cos )λλα=+-,a 和sin 2m m α⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,b ,其中m λα,,为实数.若2=a b ,则mλ的取值范围是( ) A、[]16,-B、[48],C、]1[,-∞ D、]61[,-例3、在ABC △中,已知D 是AB 边上一点,若123AD DB CD CA CB λ==+,,则λ=( ) A 、23B 、13C 、13-D 、23-例4、设平面向量321,,a a a 的和0321=++a a a 。
平面向量基本定理及坐标表示一.知识点总结1.平面向量基本定理:如果1e 、2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数1λ、2λ,使1122a e e λλ=+.(不共线的向量1e 、2e 作为这一平面内所有向量的一组基底)(1)平面内用来表示一个向量的基底有无数组;(2)若基底选取不同,则表示同一向量的实数21,λλ可以相同,也可以不同;(3)任意不共线的两个向量都可以作为基底。
2.向量的坐标表示与坐标运算:(1)平面向量的坐标表示:在坐标系下,平面上任何一点都可用一对实数(坐标)来表示 取x 轴、y 轴上两个单位向量i , j 作基底,则平面内作一向量a =x i +y j , 记作:a =(x, y) 称作向量a 的坐标(2).注意:①每一平面向量的坐标表示是唯一的;②设A(1x ,1y ) B(2x , 2y ) 则()1212,y y x x AB --= 结论:同理可得,一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段终点的坐标减去始点的坐标。
(3).两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差。
(4).两个向量相等的充要条件是两个向量坐标相等。
(5).实数与向量积的坐标运算:已知a =(x, y)和实数λ,则λa =λ(x i +y j )=λx i +λy j ∴λa =(λx, λy) 结论:实数与向量的积的坐标,等于用这个实数乘原来的向量相应的坐标。
3.向量平行的坐标表示: 结论:a //b (b ≠0)的充要条件是01221=-y x y x .二.练习1.在梯形ABCD 中,AB //CD ,CD AB 2=,F E ,是BA DC ,的中点,b AB a AD ==,,是以b a ,为基底表示EF BC DC ,,。
2.已知ABCD 为矩形,且AB AD 2=,又ADE ∆为等腰直角三角形,F 为ED 的中点,2121,,,e e e EF e EA 以==为基底,表示向量BD AD AB AF ,,,.4.已知a =(x,3),b =(3,-1)且a ∥b ,则x 等于( )A .-1B .9C .-9D .15.已知A (3,-6),B (-5,2),且A 、B 、C 三点在一条直线上,则C 点坐标不可能是( )A .(-9,6)B .(-1,-2)C .(-7,-2)D .(6,-9)6.已知向量a =(1,2),b =(-2,m ),且a ∥b ,则2a +3b 等于( )A .(-5,-10)B .(-4,-8)C .(-3,-6)D .(-2,-4)7.已知向量a =(2,3),b =(-1,2),若m a +n b 与a -2b 共线,则m n等于( )A. 12 B .2 C .-12D .-28.已知向量a =(x,1),b =(1,x )方向相反,则x =________. 9..已知M ={a |a =(1,2)+λ(3,4),λ∈R },N ={a |a =(-2,-2)+μ(4,5),μ∈R },则M ∩N =________.10.已知向量OA →=(k,12),OB →=(4,5),OC →=(10,k ),如果A 、B 、C 三点共线,则实数k =________.11.如果向量AB →=i -2j ,BC →=i +m j ,其中i 、j 分别是x 轴、y 轴正方向上的单位向量,试确定实数m 的值,使A 、B 、C 三点共线.10.已知点O (0,0),A (1,2),B (4,5)及OP →=OA →+tAB →,试问:(1)t 为何值时,P 在x 轴上,P 在y 轴上,P 在第二象限?(2)四边形OABP 能否成为平行四边形,若能,求出t 的值,若不能,请说明理由.13.已知向量a =(3,4),b =(sin α,cos α),且a ∥b ,则tan α等于( )A. 34 B .-34 C. 43 D .-4314.已知A (2,3),B (6,-3),P 是靠近A 的线段AB 的一个三等分点,则点P 的坐标是________.15.已知向量AB →=(6,1),BC →=(x ,y ),CD →=(-2,-3),当BC →∥DA →时,求x ,y 应满足的关系式.16.设e 1,e 2是平面内一组基向量,且a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,则向量e 1+e 2可以表示为另一组基向量a ,b 的线性组合,即e 1+e 2=________a +________b .17.已知点A (-1,2),B (2,8)以及AC →=13AB →,DA →=-13BA →,求点C ,D 的坐标和CD →的坐标. 18.已知A (1,1)、B (3,-1)、C (a ,b ).(1)若A 、B 、C 三点共线,求a 、b 的关系式;(2)若AC =2AB ,求点C 的坐标.19.下列向量中,不是单位向量的有: ( )(1)()θθsin ,cos -=a (2)()5lg ,2lg =b (3)()22,x xc -=(4)()x x d ,1-=A.1个B.2个C.3个D.4个。
6.3 平面向量的基本定理及坐标表示【知识一】平面向量基本定理1.平面向量基本定理:如果e 1,e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e2.2.基底:若e 1,e 2不共线,我们把{e 1,e 2}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底. 【知识二】平面向量的正交分解及坐标表示1.正交分解:把一个向量分解为两个互相垂直的向量,叫做把向量作正交分解.2.坐标表示:(1)在平面直角坐标系中,设与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量分别为i ,j ,取{i ,j }作为基底.对于平面内的任意一个向量a ,由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数x ,y ,使得a =x i +y j .平面内的任一向量a 都可由x ,y 唯一确定,我们把有序数对(x ,y )叫做向量a 的坐标,记作a =(x ,y ).(2)在直角坐标平面中,i =(1,0),j =(0,1),0=(0,0). 【知识三】平面向量加、减运算的坐标表示 设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),已知点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),那么向量AB →=(x 2-x 1,y 2-y 1),即任意一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点的坐标减去起点的坐标. 【知识四】平面向量数乘运算的坐标表示1.数乘:已知a =(x ,y ),则λa =(λx ,λy ),即:实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标.2.共线:设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),其中b ≠0.则a ,b 共线的充要条件是存在实数λ,使a =λb . 如果用坐标表示,可写为(x 1,y 1)=λ(x 2,y 2),当且仅当x 1y 2-x 2y 1=0时,向量a ,b (b ≠0)共线. 注意:向量共线的坐标形式极易写错,如写成x 1y 1-x 2y 2=0或x 1x 2-y 1y 2=0都是不对的,因此要理解并熟记这一公式,可简记为:纵横交错积相减.【例1-1】下列各组向量中,可以作为基底的是( ) A .()()120,0,1,2e e ==B .()()121,2,5,7e e =-=C .()()123,5,6,10e e ==D .()12132,3,,24e e ⎛⎫=-=-⎪⎝⎭【变式1-1】已知向量{a ,b }是一个基底,实数x ,y 满足(3x -4y )a +(2x -3y )b =6a +3b ,则x -y =________.【例1-2】如图,已知在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =2CD ,E ,F 分别是DC ,AB 的中点,设AD →=a ,AB →=b ,试用{a ,b }为基底表示DC →,EF →,FC →.【变式1-2】如图,在正方形ABCD 中,设AB →=a ,AD →=b ,BD →=c ,则以{a ,b }为基底时,AC →可表示为________,以{a ,c }为基底时,AC →可表示为________.【例1-3】在三角形ABC 中,M 为AC 的中点,若(),AB BM BC λμλμ=+∈R ,则下列结论正确的是( ) A .1λμ+=B .3λμ-=C .20λμ+=D .20λμ-=【变式1-3】如图,已知OAB ,若点C 满足2AC CB =,(),OC xOA yOB x y R =+∈,则11x y+=( )A .14B .34C .92D .29【例2-1】如图,在平面直角坐标系xOy 中,OA =4,AB =3,∠AOx =45°,∠OAB =105°,OA →=a ,AB →=b .四边形OABC 为平行四边形.(1)求向量a ,b 的坐标; (2)求向量BA →的坐标; (3)求点B 的坐标.【变式2-1】已知点M (5,-6),且MN →=(-3,6),则N 点的坐标为________. 【例2-2】已知()0,1A -,()0,3B ,则AB =( )A .2BC .4D .【变式2-2】已知()3,2M -,()5,1N -,若NP MN =,则P 点的坐标为( ) A .(3,2)B .(3,-1)C .(7,0)D .(1,0)【变式2-4】已知点()3,2A ,()5,1B ,则与AB 反方向的单位向量为( )A .⎝⎭B .⎛ ⎝⎭C .⎛ ⎝⎭D .⎝⎭【变式2-5】已知向量(),2a m =,()1,2b =-,若0a b +=,则实数m 的值为( ) A .-4B .4C .-1D .1【例3-1】(1)已知向量a =(1,2),2a +b =(3,2),则b 等于( ) A.(1,-2) B.(1,2) C.(5,6)D.(2,0)(2)已知向量AB →=(2,4),AC →=(0,2),则12BC →等于( )A.(-2,-2)B.(2,2)C.(1,1)D.(-1,-1)【变式3-1】已知a =(-1,2),b =(2,1),求: (1)2a +3b ;(2)a -3b ;(3)12a -13b .【例3-2】已知点()4,6A ,33,2B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,与向量AB 平行的向量的坐标可以是( )A .14,33⎛⎫⎪⎝⎭B .97,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .14,33⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .(7,9)【例3-3】(1)已知非零向量a ,b ,c ,若()1,a x =,()4,1b =-,且//a c ,//b c 则x =( ) A .4B .-4C .14D .14-(2)若()0,2A ,()1,0B -,(),2-C m 三点共线,则实数m 的值是( ) A .6B .2-C .6-D .2【变式3-2】与(1,3,2)a =-平行的一个向量的坐标是( )A .1,1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭B .13,,122⎛⎫-- ⎪⎝⎭C .13,,122⎛⎫-- ⎪⎝⎭ D .3,--【变式3-3】已知()3,a m →=,()21,1b m →=+,则“1m =”是“//a b →→”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【变式3-4】已知向量()1,1a =,()2,1b =-,若()()2//a b a b λ+-,则实数λ=( ) A .8 B .8-C .2D .2-课后练习题1.下列各组向量中,可以作为基底的是( ). A .()10,0e =,()21,2e =- B .()11,2e =-,()25,7e = C .()13,5e =,()26,10e =D .()12,3e =-,213,24e ⎛⎫=-⎪⎝⎭2.在平行四边形ABCD 中,点E ,F 分别满足12BE BC =,13DF DC =.若λ=+BD AE μAF ,则实数λ+μ的值为( ) A .15-B .15C .75-D .753.已知()1,1A ,()1,1B --,则向量AB 为( ) A .()0,0B .()1,1C .()2,2--D .()2,24.已知()5,2a =-,()4,3b =-,(),c x y =,若220a b c -+=,则c 等于( ) A .(1,4)B .13,42⎛⎫⎪⎝⎭C .13,42⎛⎫-⎪⎝⎭D .13,42⎛⎫-- ⎪⎝⎭5.已知()13A ,,()41B -,,则与向量AB 共线的单位向量为( ) A .4355⎛⎫ ⎪⎝⎭,或4355⎛⎫- ⎪⎝⎭,B .3455⎛⎫- ⎪⎝⎭,或3455⎛⎫- ⎪⎝⎭, C .4355⎛⎫-- ⎪⎝⎭,或4355⎛⎫ ⎪⎝⎭, D .3455⎛⎫-- ⎪⎝⎭,或3455⎛⎫ ⎪⎝⎭, 6.设向量a =(1,4),b =(2,x ),c a b =+.若//a c ,则实数x 的值是( ) A .-4B .2C .4D .87.若(3,cos ),(3,sin ),a b αα==且a //b ,则锐角α=__________ . 8.已知O 为单位圆,A 、B 在圆上,向量OA ,OB 的夹角为60°,点C 在劣弧AB 上运动,若OC xOA yOB =+,其中,x y R ∈,则x y +的取值范围___________.9.在ABC 中,D 为BC 的中点,P 为AD 上的一点且满足3BA BC BP +=,则ABP △与ABC 面积之比为( ) A .14B .13C .23D .1610.已知ABC 所在的平面内一点P (点P 与点A ,B ,C 不重合),且523AP PO OB OC =++,则ACP △与BCP 的面积之比为( ) A .2:1B .3:1C .3:2D .4:36.3.1 平面向量的基本定理及坐标表示【知识一】平面向量基本定理1.平面向量基本定理:如果e 1,e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e2.2.基底:若e 1,e 2不共线,我们把{e 1,e 2}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底. 【知识二】平面向量的正交分解及坐标表示1.正交分解:把一个向量分解为两个互相垂直的向量,叫做把向量作正交分解.2.坐标表示:(1)在平面直角坐标系中,设与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量分别为i ,j ,取{i ,j }作为基底.对于平面内的任意一个向量a ,由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数x ,y ,使得a =x i +y j .平面内的任一向量a 都可由x ,y 唯一确定,我们把有序数对(x ,y )叫做向量a 的坐标,记作a =(x ,y ).(2)在直角坐标平面中,i =(1,0),j =(0,1),0=(0,0). 【知识三】平面向量加、减运算的坐标表示 设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),已知点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),那么向量AB →=(x 2-x 1,y 2-y 1),即任意一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点的坐标减去起点的坐标. 【知识四】平面向量数乘运算的坐标表示1.数乘:已知a =(x ,y ),则λa =(λx ,λy ),即:实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标.2.共线:设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),其中b ≠0.则a ,b 共线的充要条件是存在实数λ,使a =λb . 如果用坐标表示,可写为(x 1,y 1)=λ(x 2,y 2),当且仅当x 1y 2-x 2y 1=0时,向量a ,b (b ≠0)共线. 注意:向量共线的坐标形式极易写错,如写成x 1y 1-x 2y 2=0或x 1x 2-y 1y 2=0都是不对的,因此要理解并熟记这一公式,可简记为:纵横交错积相减.【例1-1】下列各组向量中,可以作为基底的是( ) A .()()120,0,1,2e e ==B .()()121,2,5,7e e =-=C .()()123,5,6,10e e ==D .()12132,3,,24e e ⎛⎫=-=-⎪⎝⎭【答案】B【解析】对A :因为零向量和任意向量平行,故A 中向量不可作基底; 对B :因为710-≠,故B 中两个向量不共线;对C :因为31056⨯=⨯,故C 中两个向量共线,故C 中向量不可作基底; 对D :因为312342⎛⎫⨯-=-⨯ ⎪⎝⎭,故D 中两个向量共线,故D 中向量不可作基底.故选:B. 【变式1-1】已知向量{a ,b }是一个基底,实数x ,y 满足(3x -4y )a +(2x -3y )b =6a +3b ,则x -y =________. 【答案】3【解析】因为{a ,b }是一个基底, 所以a 与b 不共线,由平面向量基本定理得⎩⎪⎨⎪⎧ 3x -4y =6,2x -3y =3,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =6,y =3,所以x -y =3.【例1-2】如图,已知在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =2CD ,E ,F 分别是DC ,AB 的中点,设AD →=a ,AB →=b ,试用{a ,b }为基底表示DC →,EF →,FC →.【解析】因为DC ∥AB ,AB =2DC ,E ,F 分别是DC ,AB 的中点, 所以FC →=AD →=a ,DC →=AF →=12AB →=12b .EF →=ED →+DA →+AF →=-12DC →-AD →+12AB →=-12×12b -a +12b =14b -a .【变式1-2】如图,在正方形ABCD 中,设AB →=a ,AD →=b ,BD →=c ,则以{a ,b }为基底时,AC →可表示为________,以{a ,c }为基底时,AC →可表示为________.【答案】a +b 2a +c【解析】以{a ,b }为基底时,AC →=AB →+AD →=a +b ; 以{a ,c }为基底时,将BD →平移,使B 与A 重合, 再由三角形法则或平行四边形法则即得AC →=2a +c .【例1-3】在三角形ABC 中,M 为AC 的中点,若(),AB BM BC λμλμ=+∈R ,则下列结论正确的是( ) A .1λμ+= B .3λμ-=C .20λμ+=D .20λμ-=【答案】C【解析】因为M 为AC 的中点,所以1122BM BA BC =+,所以2AB BM BC =-+, 又(),AB BM BC λμλμ=+∈R ,所以2λ=-,1μ=,故选:C.【变式1-3】如图,已知OAB ,若点C 满足2AC CB =,(),OC xOA yOB x y R =+∈,则11x y+=( )A .14B .34C .92D .29【答案】C【解析】由2AC CB =得()2OC OA OB OC -=-,即1233OC OA OB =+, 又(),OC xOA yOB x y R =+∈,所以1323x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,因此1139322x y +=+=.故选:C. 【例2-1】如图,在平面直角坐标系xOy 中,OA =4,AB =3,∠AOx =45°,∠OAB =105°,OA →=a ,AB →=b .四边形OABC 为平行四边形.(1)求向量a ,b 的坐标; (2)求向量BA →的坐标; (3)求点B 的坐标.【解析】(1)作AM ⊥x 轴于点M ,则OM =OA ·cos 45° =4×22=22, AM =OA ·sin 45° =4×22=2 2. ∴A (22,22),故a =(22,22).∵∠AOC =180°-105°=75°,∠AOy =45°, ∴∠COy =30°. 又∵OC =AB =3,∴C ⎝⎛⎭⎫-32,332,∴AB →=OC →=⎝⎛⎭⎫-32,332,即b =⎝⎛⎭⎫-32,332.(2)BA →=-AB →=⎝⎛⎭⎫32,-332.(3)OB →=OA →+AB →=(22,22)+⎝⎛⎭⎫-32,332=⎝⎛⎭⎫22-32,22+332.∴点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫22-32,22+332.【变式2-1】已知点M (5,-6),且MN →=(-3,6),则N 点的坐标为________.【答案】 (2,0)【解析】∵MN →=(-3,6),设N (x ,y ), 则MN →=ON →-OM →=(x -5,y +6)=(-3,6).∴⎩⎪⎨⎪⎧ x -5=-3,y +6=6,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =0.即N (2,0). 【例2-2】已知()0,1A -,()0,3B ,则AB =( )A .2BC .4D .【解析】由题得AB =(0,4)所以||0(31)4AB =++.故选C【变式2-2】已知()3,2M -,()5,1N -,若NP MN =,则P 点的坐标为( ) A .(3,2)B .(3,-1)C .(7,0)D .(1,0)【解析】设点P 的坐标为(),x y ,则(5,1)NP x y =-+,(53,12)(2,1)MN =--+=,因为NP MN =,即(5,1)(2,1)x y -+=,所以5211x y -=⎧⎨+=⎩,解得70x y =⎧⎨=⎩,所以()7,0P .故选:C.【变式2-4】已知点()3,2A ,()5,1B ,则与AB 反方向的单位向量为( )A .⎝⎭B .⎛ ⎝⎭C .⎛ ⎝⎭D .⎝⎭【答案】B【解析】()3,2A ,()5,1B ,2,1AB,则22AB ==,所以与AB 反方向的单位向量为255,55AB AB.故选:B.【变式2-5】已知向量(),2a m =,()1,2b =-,若0a b +=,则实数m 的值为( ) A .-4 B .4C .-1D .1【答案】C【解析】由题意,向量(),2a m =,()1,2b =-,所以()()1,00,0a b m +=+=, 可得50m +=,解得1m =-.故选:C .【例3-1】(1)已知向量a =(1,2),2a +b =(3,2),则b 等于( ) A.(1,-2)B.(1,2)C.(5,6)D.(2,0)【答案】B【解析】由题意得b -a =(3,1)-(1,2)=(2,-1). (2)已知向量AB →=(2,4),AC →=(0,2),则12BC →等于( )A.(-2,-2)B.(2,2)C.(1,1)D.(-1,-1)【答案】D【解析】12BC →=12(AC →-AB →)=12(-2,-2)=(-1,-1).【变式3-1】已知a =(-1,2),b =(2,1),求: (1)2a +3b ;(2)a -3b ;(3)12a -13b .【解析】(1)2a +3b =2(-1,2)+3(2,1) =(-2,4)+(6,3)=(4,7). (2)a -3b =(-1,2)-3(2,1) =(-1,2)-(6,3)=(-7,-1). (3)12a -13b =12(-1,2)-13(2,1) =⎝⎛⎭⎫-12,1-⎝⎛⎭⎫23,13=⎝⎛⎭⎫-76,23. 【例3-2】已知点()4,6A ,33,2B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,与向量AB 平行的向量的坐标可以是( )A .14,33⎛⎫ ⎪⎝⎭B .97,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .14,33⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .(7,9)【答案】ABC【解析】由点()4,6A ,33,2B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则972,AB ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭选项A . 91473023⎛⎫-⨯--⨯= ⎪⎝⎭,所以A 选项正确.选项B. 9977022⎛⎫-⨯--⨯= ⎪⎝⎭,所以B 选项正确. 选项C . ()91473023⎛⎫⎛⎫-⨯---⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以C 选项正确.选项D. 979702⎛⎫-⨯--⨯≠ ⎪⎝⎭,所以选项D 不正确故选:ABC 【例3-3】(1)已知非零向量a ,b ,c ,若()1,a x =,()4,1b =-,且//a c ,//b c 则x =( ) A .4 B .-4 C .14D .14-【答案】D【解析】由题意知//a c ,//b c ,所以//a b ;又(1,)a x =,(4,1)b =-,所以1(1)40x ⨯--=,解得14x =-.故选:D(2)若()0,2A ,()1,0B -,(),2-C m 三点共线,则实数m 的值是( ) A .6 B .2-C .6-D .2【答案】B【解析】因为三点()0,2A ,()1,0B -,(),2C m -共线,所以(1,2),(1,2)AB BC m =--=+- , 若()0,2A ,()1,0B -,(),2C m -三点共线,则AB 和BC 共线 可得:(1)(2)(2)(1)m --=-+,解得2m =-;故选:B 【变式3-2】与(1,3,2)a =-平行的一个向量的坐标是( )A .1,1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭B .13,,122⎛⎫-- ⎪⎝⎭C .13,,122⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .3,--【答案】C【解析】若向量b 与向量a 平行,则b a λ=,(1,3,2)a =-,则(,3,2)b λλλ=- 设向量(),,b x y z =,则x 与y 符号相同,y 与z 符号相反,所以可知A ,B ,D 不成立, 选项C :若12λ=-,则12x =-,32y =-,1z =,故C 正确.故选:C.【变式3-3】已知()3,a m →=,()21,1b m →=+,则“1m =”是“//a b →→”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】由//a b →→可得()213m m +=,解得32m =-或1m =,所以“1m =”是“//a b →→” 充分不必要条件.故选:A.【变式3-4】已知向量()1,1a =,()2,1b =-,若()()2//a b a b λ+-,则实数λ=( ) A .8 B .8-C .2D .2-【答案】D【解析】由()1,1a =,()2,1b =-,可得()24,2a b λλλ+=+-,()1,2a b -=-, 因为()()2//a b a b λ+-,所以()()()24210λλ+--⨯-=,解得2λ=-.故选:D.课后练习题1.下列各组向量中,可以作为基底的是( ). A .()10,0e =,()21,2e =- B .()11,2e =-,()25,7e = C .()13,5e =,()26,10e = D .()12,3e =-,213,24e ⎛⎫=-⎪⎝⎭ 【答案】B【解析】因为()11,2e =-与()25,7e =不共线,其余选项中1e 、2e 均共线,所以B 选项中的两向量可以作为基底.故选:B2.在平行四边形ABCD 中,点E ,F 分别满足12BE BC =,13DF DC =.若λ=+BD AE μAF ,则实数λ+μ的值为( ) A .15- B .15C .75-D .75【答案】B【解析】由题意,设AB a AD b ,==,则在平行四边形ABCD 中,因为12BE BC =,13DF DC =,所以点E 为BC 的中点,点F 在线段DC 上,且2CF DF =, 所以1123AE a b AF a b =+=+,, 又因为BD AE AF λμ=+,且BD AD AB b a =-=-,所以11112332a b AE AF a b a b a b λμλμλμλμ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+=+=+++=+++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,3.已知()1,1A ,()1,1B --,则向量AB 为( ) A .()0,0 B .()1,1C .()2,2--D .()2,2【答案】C【解析】由题意可得()()()1,11,12,2AB =---=--.故选:C.所以113112λμλμ⎧+=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得8595λμ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以15λμ+=。