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§5.2 平面向量基本定理及坐标表示
考试要求 1.了解平面向量基本定理及其意义.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.
1.平面向量基本定理
如果e ,e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a,有且只有
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一对实数λ,λ,使a=λe+λe.
1 2 1 1 2 2
我们把不共线的向量e,e 叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
1 2
2.平面向量的正交分解
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.
3.平面向量的坐标运算
(1)向量加法、减法、数乘运算及向量的模
设a=(x,y),b=(x,y),则a+b= ( x + x , y + y),
1 1 2 2 1 2 1 2
a-b= ( x - x , y - y),λa= ( λx , λ y ),
1 2 1 2 1 1
|a|=.
(2)向量坐标的求法
①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标.
②设A(x,y),B(x,y),则AB= ( x - x , y - y),|AB|=.
1 1 2 2 2 1 2 1
4.平面向量共线的坐标表示
设a=(x,y),b=(x,y),其中b≠0,则a∥b⇔xy - xy = 0.
1 1 2 2 1 2 2 1
微思考
1.若两个向量存在夹角,则向量的夹角与直线的夹角一样吗?为什么?
提示 不一样.因为向量有方向,而直线不考虑方向.当向量的夹角为直角或锐角时,与直
线的夹角相同.当向量的夹角为钝角或平角时,与直线的夹角不一样.
2.平面内的任一向量可以用任意两个非零向量表示吗?
提示 不一定.两个向量只有不共线时,才能作为一组基底表示平面内的任一向量.
题组一 思考辨析
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)平面内的任意两个向量都可以作为一组基底.( × )
(2)若a,b不共线,且λa+μb=λa+μb,则λ=λ,μ=μ.( √ )
1 1 2 2 1 2 1 2(3)若a=(x,y),b=(x,y),则a∥b的充要条件可表示成=.( × )
1 1 2 2
(4)平面向量不论经过怎样的平移变换之后其坐标不变.( √ )
题组二 教材改编
2.(多选)如图所示,C,D是线段AB上的两个三等分点,则下列关系式正确的是( )
A.AB=3AC B.DA=-2CD
C.AC+BD=0 D.BC=AD
答案 ABC
3.已知▱ABCD的顶点A(-1,-2),B(3,-1),C(5,6),则顶点D的坐标为________.
答案 (1,5)
解析 设D(x,y),则由AB=DC,得(4,1)=(5-x,6-y),
即解得
4.如图,OA,OB不共线,且AP=tAB(t∈R),用OA,OB表示OP=__________________.
答案 (1-t)OA+tOB
解析 ∵AP=tAB,
∴OP=OA+AP
=OA+tAB
=OA+t(OB-OA)
=OA+tOB-tOA
=(1-t)OA+tOB.
题组三 易错自纠
5.(多选)设O是平行四边形ABCD的两条对角线AC,BD的交点,其中可作为这一个平行
四边形所在平面的一个基底的是( )
A.AD,AB B.DA,BC
C.CA,DC D.OD,OB
答案 AC
解析 平面内任意两个不共线的向量都可以作为基底,如图,
对于A,AD与AB不共线,可作为基底;
对于B,DA与BC为共线向量,不可作为基底;对于C,CA与DC是两个不共线的向量,可作为基底;
对于D,OD与OB在同一条直线上,是共线向量,不可作为基底.
6.(多选)已知向量a=(1,-2),|b|=4|a|,a∥b,则b可能是( )
A.(4,8) B.(4,-8)
C.(-4,-8) D.(-4,8)
答案 BD
解析 设b=,依题意有
解得或
题型一 平面向量基本定理的应用
例1 (1)在△ABC中,点D,E分别在边BC,AC上,且BD=2DC,CE=3EA,若AB=a,
AC=b,则DE等于( )
A.a+b B.a-b
C.-a-b D.-a+b
答案 C
解析 DE=DC+CE
=BC+CA
=(AC-AB)-AC
=-AB-AC=-a-b.
(2)(2021·郑州质检)如图,在平行四边形ABCD中,E,F分别为边AB,BC的中点,连接
CE,DF,交于点G.若CG=λCD+μCB(λ,μ∈R),则=________.
答案
解析 由题图可设CG=xCE(0