2.3 平面向量的基本定理及坐标表示
2.3.1 平面向量基本定理
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2.3.1 平面向量基本定理
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习
导
学
典
例
精
析
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导
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结
1.准确理解平面向量的基本定理.
2.理解能成为向量基底的条件是不共线.
3.理解向量的夹角前提条件是共起点.
4.理解平面向量的正交分解.
基础梳理
一、平面向量的基本定理
1.如果e1,e2是同一平面内的两个________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λ1、λ2,使
_________________.
2.我们把不共线的向量e1,e2叫做表示这一平面内所有
向量的一组________.
练习1:已知λ1>0,λ2>0,e1、e2是一组基底,且a=
λ1e1+λ2e2,则a与e1________,a与e2________(填共线或不共
线).
练习2:已知a、b不共线,且c=λ1a+λ2b(λ1,λ2∈R),若
c与b共线,则λ1=________. 0
不共线
a = λ1e1+λ2e2
基底
不共线 不共线
思考应用
1.平面内的基底是否是唯一的?
解析:平面内的基底可以有无数多个,只要
两个不共线的向量都可以作为平面向量的一组基底
.
二、向量的夹角
1.不共线向量的夹角
显然,不共线的向量存在夹角,关于向量的夹角,我们
规定:已知两个非零向量a,b,作 则__________
叫做向量a与b的夹角.
如果∠AOB=θ,则θ的取值范围是__________.
2.共线向量的夹角
当__________时,表示a与b同向;
当__________时,表示a与b反向.
3.垂直向量
如果__________________就称a与b垂直,记作a⊥b.a与b的夹角是90°
∠AOB=θ
[0°,180°]
θ=0°
θ=180°
思考应用
自测自评
1.下面四种说法中,正确的是( )
①一个平面内只有一对不共线向量可作为表示该平面
内所有向量的基底;
②一个平面内有无数多对不共线向量可作为表示该平
面内所有向量的基底;
③零向量不可作为基底中的向量;
④对于平面内的任一向量a和一组基底e1,e2,使a=
λ1e1+λ2e2成立的实数对一定是唯一的.
A.②④ B.②③④
C.①③ D.①③④
B
2.设O是平行四边形ABCD的两对角线的交点,下列
向量组:
其中可作为表示这个平行四边形所在平面内的所有向量的
基底是( )
A.①② B.①③
C.①④ D.③④
B
3.设e1,e2为两个不共线的向量,若a=2e1-e2与
b=e1+λe2(λ∈R)共线,则( )
4.已知a,b是两个不共线的向量,m,n∈R 且
ma+nb=0,则( )
A.a=0且n=0 B.m,n的值不确定
C.m=n=0 D.m,n不存在
B
C
设e1,e2是同一平面内所有向量的一组基
底, a =λ1e1+e2,b=4 e1+2e2,并且a,b共线,则下
列各式正确的是( )
A.λ1=1 B.λ1=2
C.λ1=3 D.λ1=4
解析:a,b共线,则存在实数k,使得a=kb即可求解
.但作为选择题,看到a =λ1e1+e2中e2的系数为1,而b=4
e1+2e2中e2的系数为2,所以λ1=2.
答案:B
点评:若两个向量共线,则作为基底的两个向量相应
系数成比例.
向量共线问题
1.设 =a+5b, =-2a+8b, =3a-3b,那么
下列各组的点中三点一定共线的是( )
A.A、B、C B.A、C、D
C.A、B、D D.B、C、D
跟踪训练
已知AD是△ABC的BC边上的中线,
用基底表示向量
跟踪训练
2.如图,设点P、Q是线段AB的三等分点,若 =a
, =b,则 =________, =____________ (用a、b表
示).
如图,平行四边形ABCD中,M、N分别是
DC、BC的中点,已知 =a, =b,试用a,b表示
和 .
分析:可以根据“正难则反”的思想求解,即改为
用 、 来表示向量a、b,然后将 、 看做未知量,
加以方程思想,以求 、 .
点评:本题若利用向量的加减法法则,结合M、N为
DC、BC中点的性质,可直接用a、b表示 和 ,但有
一定的困难,解题过程繁琐.所以就可以根据“正难则
反”的思想求解,即改为用 、 来表示向量a、b,然后
将 、 看做未知量,加以方程思想,求得 、 ,就容
易多了.
跟踪训练
分析: 和 是两个不共线向量,可以看作是一
组基底,一定可以把平面中的任一向量用 和 表示,
关键是找到λ1和λ2两个系数.
向量共线的其它表达形式
跟踪训练
1.(2010年成都高一检测)已知e1,e2是同一平面内两个
不共线的向量,那么下列两个结论中正确的是( )
①λ1e1+λ2e2(λ1,λ2为实数)可以表示该平面内所有向量;
②若有实数λ1,λ2使λ1e1+λ2e2=0,则λ1=λ2=0.
A.① B.②
C.①② D.以上都不对
2.如果3e1+4e2=a,2e1+3e2=b,其中a,b为已知向量,
则e1=_____________,e2=_______________.
C
e1=3a-4b e2=-2a+3b
1.任一平面的直线型图形,根据平面向量的基本
定理,都可以表示成某些向量的线性组合,这样要解答
几何问题时,就可以把已知和结论表示为向量的形式,
然后通过向量的运算,达到解题的目的.
2.在解具体问题时,要适当地选取基底,使其它
向量能够用基底来表示,选择了不共线的两个向量e1,
e2,平面上的任何一个向量a都可以用e1,e2唯一表示为
a=λ1e1+λ2e2,这样的几何问题转化为代数问题,转化
为只含有基底的代数运算.