文档内容
第 02 讲 平面向量基本定理及坐标表示
(精讲)
目录
第一部分:知识点精准记忆
第二部分:课前自我评估测试
第三部分:典型例题剖析
高频考点一:平面向量基本定理的应用
高频考点二:平面向量的坐标表示
高频考点三:平面向量共线的坐标表示
角度1:由坐标判断是否共线
角度2:由向量平行求参数
角度3:由坐标解决三点共线问题
第四部分:高考真题感悟
第一部分:知 识 点 精 准 记 忆
1、平面向量的基本定理1.1定理:如果⃗e ,⃗e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这个平面内任意向量⃗a,有且只有一对实
1 2
数λ ,λ ,使⃗a=λ ⃗e +λ ⃗e .
1 2 1 1 2 2
1.2基底:
不共线的向量⃗e ,⃗e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.
1 2
(1)不共线的两个向量可作为一组基底,即0⃗不能作为基底;
(2)基底一旦确定,分解方式唯一;
{λ =μ
(3)⃗a用基底⃗e ,⃗e 两种表示,即⃗a=λ ⃗e +λ ⃗e =μ ⃗e +μ ⃗e ,则 1 1 ,进而求参数.
1 2 1 1 2 2 1 1 2 2 λ =μ
2 2
2、平面向量的正交分解
不共线的两个向量相互垂直是一种重要的情形,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.
3、平面向量的坐标运算
3.1平面向量的坐标表示
在直角坐标系中,分别取与x轴,y轴方向相同的两个不共线的单位向量i⃗,⃗j作为基底,存在
唯一一组有序实数对(x,y)使⃗a=xi⃗+ y⃗j,则有序数对(x,y),叫做⃗a的坐标,记作⃗a=(x,y).
3.2平面向量的坐标运算
(1)向量加减:若⃗a=(x ,y ),⃗b=(x ,y ),则⃗a±⃗b=(x ±x ,y ± y );
1 1 2 2 1 2 1 2
(2)数乘向量:若⃗a=(x,y),则λ⃗a=(λx,λy);
(3)向量数量积:若⃗a=(x ,y ),⃗b=(x ,y ),则⃗a⋅⃗b=x x + y y ;
1 1 2 2 1 2 1 2
(4)任一向量:设A=(x ,y ),B=(x ,y ),则⃗AB=(x -x ,y -y ).
1 1 2 2 2 1 2 1
4、平面向量共线的坐标表示
若⃗a=(x ,y ),⃗b=(x ,y ),则⃗a∥⃗b的充要条件为x y −x y =0
1 1 2 2 1 2 2 1
第二部分:课 前 自 我 评 估 测 试
1.(2022·河北保定·高一阶段练习)已知向量⃗a=(1,m),⃗b=(2,−3),且⃗a//⃗b,则m=( )
3 1 3
A.− B. C.− D.
2 2 2
2.(2022·吉林毓文中学高一期中)向量⃗a=(−1,3),⃗b=(2,−1),则⃗a−2⃗b等于( )
A.(−5,5) B.(5,−5) C.(−3,1) D.(1,−1)
3.(2022·辽宁实验中学高一期中)⃗m=(3,−2),⃗n=(1,x),若 ,则x= ( )
A.−8 B.−6 C.6 D.84.(2022·黑龙江·哈尔滨三中高一期中)已知向量⃗a、⃗b满足⃗a=(0,4),⃗b=(3,0),则|⃗a−⃗b|=( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.(2022·山西运城·高一期中)与向量⃗a=(3,−4)方向相同的单位向量为( )
(3 4) ( 3 4) (3 4)
A. , B. C. − ,− D. ,−
5 5 5 5 5 5
第三部分:典 型 例 题 剖 析
高频考点一:平面向量基本定理的应用
例题1.(2022·安徽省临泉第一中学高二阶段练习)如图,在ΔABC中, , ,设
⃗AB=⃗a,⃗AC=⃗b,则⃗AE=( )
1 1 1 1
A. ⃗a+ ⃗b B. ⃗a+ ⃗b
3 2 4 2
1 1 1 1
C. ⃗a+ ⃗b D. ⃗a+ ⃗b
5 2 6 2
例题2.(2022·山西吕梁·二模(文))在△ABC中,⃗BD=2⃗DC,E是AD上一点.若
1
⃗CE= ⃗CA+λ⃗CB,则λ=( )
2
1 1 1
A. B. C. D.
6 2 4
例题3.(2022·江苏徐州·高一期中)如图所示,在△OAB中,C是AB中点,设⃗OA=⃗a,⃗OB=⃗b,则
________(请用⃗a,⃗b表示⃗OC).例题4.(2022·全国·高一专题练习)如图,平行四边形ABCD中,⃗AB=⃗a,⃗AD=⃗b,M是DC的中点,
以⃗a,⃗b为基底表示向量⃗AM=________.
例题5.(2022·江苏·高一专题练习)下列结论:①若向量⃗a,⃗b,⃗c共面,则存在实数x,y,使
⃗a=x⃗b+ y⃗c;②若向量⃗a,⃗b,⃗c不共面,则不存在实数x,y,使⃗a=x⃗b+ y⃗c;③若向量⃗a,⃗b,⃗c共面,⃗b,
⃗c不共线,则存在实数x,y,使⃗a=x⃗b+ y⃗c;④若⃗a=x⃗b+ y⃗c,则向量⃗a,⃗b,⃗c共面.其中,正确的个数
是______.
题型归类练
1.(2022·全国·高一课时练习)已知正方形ABCD中,M是BC的中点,⃑AC=λ⃑AM+μ⃑BD,则λ+μ=
________
1
2.(2022·重庆巴蜀中学高一期中)已知△ABC中,点D满足⃗DC=2⃗BD,若⃗AD= ⃗AC+λ⃗AB,则λ=
3
___________.
3.(2022·山西·运城市景胜中学高一阶段练习)如图,在平行四边形ABCD中,E为DC边的中点,且
⃗AB=⃗a, ,求⃗BE(用⃗a,⃗b表示).
4.(2022·全国·高一单元测试)如图,矩形ABCD与矩形DEFG全等,且⃗CG=⃗GD.(1)用向量⃗AD与⃗AB表示⃗DF;
(2)用向量⃗BG与⃗DF表示⃗AC.
高频考点二:平面向量的坐标表示
例题1.(2022·四川省内江市第六中学高一期中(理))已知向量⃗a=(0,2),⃗b=(−1,3),⃗c=(−2,5),且
⃗c=x⃗a+2⃗b,则x的值为( )
1 1
A.− B. C.-2 D.2
2 2
例题2.(2022·黑龙江·哈师大附中高一期中)已知⃗AB与⃗a=(−1,2)的夹角为π,且|⃗AB|=2√5,A点的
坐标为(3,4),则B点的坐标为( )
A.(−1,3) B.(3,4) C.(1,−8) D.(5,0)
例题3.(2022·四川·什邡中学高一阶段练习)已知向量⃗a=(−1,1), ⃗b=(1,−2), 若
m⃗a+n⃗b=(9,−8) (m,n∈R), 则m−n的值为______.
例题4.(2022·上海市复旦中学高一期中)已知⃗P P=−2⃗PP ,若P (1,2)、P (3,−1),则点P坐标为
1 2 1 2
______________.
例题5.(2022·河北武强中学高一期中)已知A(1,3),B(2,−2),C(4,1).
(1)若⃗AB=⃗CD,求D点的坐标;
(2)设向量⃗a=⃗AB,⃗b=⃗BC,若k⃗a−⃗b与⃗a+3⃗b平行,求实数k的值.
题型归类练
1.(2022·河南·南阳中学高一阶段练习)已知点A(−1,4),B(2,6),C(3,0),则满足⃗GA+⃗GB+⃗GC=0⃗的G的坐标为______.
2.(2022·广东·仲元中学高一期中)已知M(−2,7)、N(6,1),点P是线段MN上的点,且⃗PN=−⃗PM,
则P点的坐标为________.
3.(2022·河南·临颍县第一高级中学高一阶段练习)已知平行四边形ABCD的三个顶点分别为A(−1,1),
B(2,0),C(3,3).
(1)求点D的坐标;
(2)求平行四边形ABCD的面积.
1 2
4.(2022·山东潍坊·高一期中)如图所示,已知矩形ABCD中,AB=2,AD=1,⃗DM= ⃗DC,⃗BN= ⃗BC,
3 3
AC与MN相交于点E.
(1)若⃗MN=λ⃗AB+μ⃗AD,求λ和μ的值;
(2)用向量⃗AM,⃗AN表示⃗AE.
5.(2022·湖北省通山县第一中学高一阶段练习)如图,在四边形ABCD中,BC∥AD,AD=3BC,E
是线段CD上的点,直线BD与直线AE相交于点P,设⃗AB=⃗a, ,⃗AE=λ⃗AP(λ∈R).
(1)若A(1,1),D(7,4),C(2,3),E是线段CD的中点,求与⃗BE同向的单位向量的坐标;
(2)若DE=2EC,用⃗a,⃗b表示⃗AE,并求出实数λ的值.高频考点三:平面向量共线的坐标表示
角度1:由坐标判断是否共线
1.(多选)(2022·山东泰安·高一期中)在下列向量组中,可以作为基底的是( )
A.⃗e =(0,0),⃗e =(1,2) B.⃗e =(−1,2),⃗e =(5,−2)
1 2 1 2
C.⃗e =(3,5),⃗e =(6,8) D.⃗e =(2,−3),⃗e =(−2,3)
1 2 1 2
2.(2022·重庆八中高一期中)已知向量⃗a=(2,−1),则与⃗a平行的单位向量的坐标为( )
( 2√5 √5) ( 2√5 √5) (2√5 √5)
A. − , B. − , 或 ,−
5 5 5 5 5 5
(√5 2√5) (√5 2√5) ( √5 2√5)
C. ,− D. ,− 或 − ,
5 5 5 5 5 5
3.(2022·湖南·高一课时练习)已知点A(0,1),B(1,0),C(1,2),D(2,1),求证: .
角度2:由向量平行求参数
例题1.(2022·吉林·长春市第二实验中学高一期中)已知向量⃗a=(1,2x),⃗b=(x,x+1),且⃗a,⃗b方向
相反,则x的值为( )
1 1
A.1 B. C.− D.
2 2
例题2.(2022·福建·厦门外国语学校高一期中)已知向量⃗a=(2,4),⃗b=(1,m),若⃗a与⃗a+⃗b共线,则实
数m=( )
1 1
A.− B.-2 C. D.2
2 2
例题3.(2022·河北沧州·二模)已知向量⃗a=(3,1),⃗b=(1,−2),且(⃗a−⃗b)∥(⃗a+λ⃗b),则实数λ=
__________.
例题4.(2022·全国·高三专题练习(文))已知向量⃗a=(1,2),⃗b=(2,−2),⃗c=(1,λ).若
⃗c//(2⃗a+⃗b),则λ=________.
例题5.(2022·河南宋基信阳实验中学高一阶段练习)已知向量⃗a=(3,4),⃗b=(1,2),⃗c=(−2,−2).
(1)求|⃗a|,|⃗b|的值;
(2)若(⃗a+⃗b)//(−⃗b+k⃗c),求实数k的值.
角度3:由坐标解决三点共线问题例题1.(2022·广东·汕头市潮阳区河溪中学高一期中)已知平面直角坐标系中,点O为原点,A(1,3),
B(2,−1), .若A,B,C三点共线,求实数m的值.
例题2.(2022·全国·高二课时练习)已知A(−2,a),B(a+1,3),C(−1,2)三点共线,求实数a的值.
例题3.(2022·全国·高一专题练习)已知平面内有两两不重合的三点A(1,−2a),B(2,a),
C(2+a,0).若A,B,C三点共线,求实数a的值.
题型归类练
1.(2022·四川眉山·三模(理))已知向量⃗a=(1,2),⃗b=(2,k),⃗a∥⃗b,则k=___________.
2.(2022·湖北武汉·模拟预测)已知向量⃗a=(−1,2),⃗b=(1,2022),向量⃗m=⃗a+2⃗b,⃗n=2⃗a−k⃗b,若
,则实数k=______.
3.(2022·安徽·砀山中学高一期中)向量⃗a=(2,3),⃗b=(x,5),且⃗a∥⃗b,则x=______.
4.(2022·河北·沧县中学高一期中)已知⃗e ,⃗e 是两个不共线的非零向量,如果⃗AB=⃗e +⃗e ,
1 2 1 2
⃗BC=2⃗e +8⃗e ,⃗CD=3(⃗e −⃗e ).
1 2 1 2
(1)证明:A,B,D三点共线.
(2)若点A(sinθ,cosθ)(θ∈R),B(√3,3),C(−1,−√3)共线,求θ的值.
5.(2022·广东·东莞市东方明珠学校高一期中)已知⃗a=(1,0),⃗b=(2,1).
(1)当k为何值时,k⃗a−⃗b与⃗a+2⃗b共线.
(2)若⃗AB=2⃗a+3⃗b,⃗BC=⃗a+m⃗b,且A,B,C三点共线,求m的值.6.(2022·黑龙江·齐齐哈尔市恒昌中学校高一期中)设A、B、C、D为平面直角坐标系中的四点,O
为原点坐标,且,⃗OA=(4,3),⃗OB=(−2,3) ⃗OC=(5,2).
(1)若⃗AB=⃗CD,求点D的坐标;
(2)若k⃗AB−⃗BC与⃗AB+2⃗BC平行,求实数k的值.
第四部分:高考真题感悟
1.(2020·山东·高考真题)已知平行四边形ABCD,点E,F分别是AB,BC的中点(如图所示),设
, ,则⃗EF等于( )
1 1 1 1
A.
(⃗a+⃗b)
B.
(⃗a−⃗b)
C.
(⃗b−⃗a)
D.
⃗a+⃗b
2 2 2 2
2.(2021·全国·高考真题(理))已知向量⃗a=(1,3),⃗b=(3,4),若(⃗a−λ⃗b)⊥⃗b,则λ=__________.
3.(2019·江苏·高考真题)如图,在△ABC中,D是BC的中点,E在边AB上,BE=2EA,AD与CE交于
AB
点O.若⃑AB⋅⃑AC=6⃑AO⋅⃑EC,则 的值是_____.
AC