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高考数学精品复习资料 2019.5第二节平面向量基本定理及坐标表示 考纲传真1.了解平面向量的基本定理及其意义.2.掌握平面向量的正交分解及其坐标表示.3.会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算.4.理解用坐标表示的平面向量共线的条件(对应学生用书第59页) 基础知识填充1平面向量基本定理(1)定理:如果e1,e2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1,2,使a1e12e2.(2)基底: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2平面向量的坐标表示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i,j作为基底,该平面内的任一向量a可表示成axiyj,由于a与数对(x,y)是一一对应的,把有序数对(x,y)叫做向量a的坐标,记作a(x,y)3平面向量的坐标运算(1)向量加法、减法、数乘及向量的模设a(x1,y1),b(x2,y2),则ab(x1x2,y1y2),ab(x1x2,y1y2),a(x1,y1),|a|.(2)向量坐标的求法若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标设A(x1,y1),B(x2,y2),则(x2x1,y2y1),|.4平面向量共线的坐标表示设a(x1,y1),b(x2,y2),其中b0.a,b共线x1y2x2y10.基本能力自测1(思考辨析)判断下列结论的正误(正确的打“”,错误的打“×”)(1)平面内的任何两个向量都可以作为一组基底()(2)同一向量在不同基底下的表示是相同的()(3)若a,b不共线,且1a1b2a2b,则12,12.()(4)若a(x1,y1),b(x2,y2),则ab的充要条件可以表示成.()答案(1)×(2)×(3)(4)×2已知平面向量a(2,1),b(1,3),那么|ab|等于 ()A5BCD13B因为ab(2,1)(1,3)(3,2),所以|ab|.3(20xx·洛阳模拟)已知点A(0,1),B(3,2),向量(4,3),则向量()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)故选A4(20xx·全国卷)已知向量a(m,4),b(3,2),且ab,则m_.6a(m,4),b(3,2),ab,2m4×30,m6.5(教材改编)已知ABCD的顶点A(1,2),B(3,1),C(5,6),则顶点D的坐标为_(1,5)设D(x,y),则由,得(4,1)(5x,6y),即解得(对应学生用书第60页)平面向量基本定理及其应用(1)如果e1,e2是平面内一组不共线的向量,那么下列四组向量中,不能作为平面内所有向量的一组基底的是 ()Ae1与e1e2Be12e2与e12e2Ce1e2与e1e2De13e2与6e22e1(2)(20xx·太原模拟)在平行四边形ABCD中,E和F分别是边CD和BC的中点,若,其中,R,则_. 【导学号:00090130】(1)D(2)(1)选项A中,设e1e2e1,则无解;选项B中,设e12e2(e12e2),则无解;选项C中,设e1e2(e1e2),则无解;选项D中,e13e2(6e22e1),所以两向量是共线向量(2)选择,作为平面向量的一组基底,则,又,于是得解得所以.规律方法1.利用平面向量基本定理表示向量时,要选择一组恰当的基底来表示其他向量,即用特殊向量表示一般向量2利用已知向量表示未知向量,实质就是利用三角形法则进行向量的加减运算,在解题时,注意方程思想的运用如解答本题(2)的关键是根据平面向量基本定理列出关于,的方程组 变式训练1如图421,在梯形ABCD中,ADBC,且ADBC,E,F分别为线段AD与BC的中点设a,b,则_,_,_(用向量a,b表示)图421babaabbabba,bba,baB平面向量的坐标运算已知A(2,4),B(3,1),C(3,4)设a,b,c,且3c,2b,(1)求3ab3c;(2)求满足ambnc的实数m,n;(3)求M,N的坐标及向量的坐标解由已知得a(5,5),b(6,3),c(1,8)(1)3ab3c3(5,5)(6,3)3(1,8)(1563,15324)(6,42)(2)mbnc(6mn,3m8n),解得(3)设O为坐标原点3c,3c(3,24)(3,4)(0,20)M(0,20)又2b,2b(12,6)(3,4)(9,2),N(9,2),(9,18)规律方法1. 向量的坐标运算主要是利用向量加、减、数乘运算的法则来进行求解的,若已知有向线段两端点的坐标,则应先求向量的坐标常利用向量相等则其坐标相同列方程(组)求解2平面向量的坐标运算的引入为向量提供了新的语言“坐标语言”,实质是“形”化为“数”向量的坐标运算,使得向量的线性运算都可用坐标来进行,实现了向量运算完全代数化,将数与形紧密结合起来变式训练2(20xx·合肥三次质检)已知a(1,t),b(t,6),则|2ab|的最小值为_2由条件得2ab(2t,2t6),所以|2ab|,当t2时,|2ab|的最小值为2.平面向量共线的坐标表示已知a(1,0),b(2,1)(1)当k为何值时,kab与a2b共线?(2)若2a3b,amb且A、B、C三点共线,求m的值. 【导学号:00090131】解(1)kabk(1,0)(2,1)(k2,1),a2b(1,0)2(2,1)(5,2)kab与a2b共线,2(k2)(1)×50,即2k450,得k.(2)法一:A、B、C三点共线,即2a3b(amb),解得m.法二:2a3b2(1,0)3(2,1)(8,3),amb(1,0)m(2,1)(2m1,m)A、B、C三点共线,.8m3(2m1)0,即2m30,m.规律方法1.两平面向量共线的充要条件有两种形式:(1)若a(x1,y1),b(x2,y2),则ab的充要条件是x1y2x2y10;(2)若ab(a0),则bA2向量共线的坐标表示既可以判定两向量平行,也可以由平行求参数当两向量的坐标均非零时,也可以利用坐标对应成比例求解变式训练3(1)(20xx·郑州模拟)已知向量a(1sin ,1),b,若ab,则锐角_.(2)已知向量(1,3),(2,1),(k1,k2),若A,B,C三点能构成三角形,则实数k应满足的条件是_(1)(2)k1(1)由ab,得(1sin )(1sin ),所以cos2,所以cos 或,又为锐角,所以.(2)若点A,B,C能构成三角形,则向量,不共线因为(2,1)(1,3)(1,2),(k1,k2)(1,3)(k,k1),所以1×(k1)2k0,解得k1.
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