《高考數(shù)學(xué) 一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版文科: 第4章 平面向量、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入 第2節(jié) 平面向量基本定理及坐標(biāo)表示學(xué)案 文 北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué) 一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版文科: 第4章 平面向量、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入 第2節(jié) 平面向量基本定理及坐標(biāo)表示學(xué)案 文 北師大版(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第二節(jié) 平面向量基本定理及坐標(biāo)表示
[考綱傳真] 1.了解平面向量的基本定理及其意義.2.掌握平面向量的正交分解及其坐標(biāo)表示.3.會(huì)用坐標(biāo)表示平面向量的加法、減法與數(shù)乘運(yùn)算.4.理解用坐標(biāo)表示的平面向量共線的條件.
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第59頁)
[基礎(chǔ)知識(shí)填充]
1.平面向量基本定理
(1)定理:如果e1,e2是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對(duì)于這一平面內(nèi)的任意向量a,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.
(2)基底:不共線的向量e1,e2叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底.
2.平面向量的坐標(biāo)表示
在平面直角坐標(biāo)系中,分別取與x軸、y
2、軸方向相同的兩個(gè)單位向量i,j作為基底,該平面內(nèi)的任一向量a可表示成a=xi+yj,由于a與數(shù)對(duì)(x,y)是一一對(duì)應(yīng)的,把有序數(shù)對(duì)(x,y)叫做向量a的坐標(biāo),記作a=(x,y).
3.平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
(1)向量加法、減法、數(shù)乘及向量的模
設(shè)a=(x1,y1),b=(x2,y2),則
a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),
λa=(λx1,λy1),|a|=.
(2)向量坐標(biāo)的求法
①若向量的起點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),則終點(diǎn)坐標(biāo)即為向量的坐標(biāo).
②設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則=(x2-x1,y2-y1),
||=.
4.
3、平面向量共線的坐標(biāo)表示
設(shè)a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0.a,b共線?x1y2-x2y1=0.
[基本能力自測]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)
(1)平面內(nèi)的任何兩個(gè)向量都可以作為一組基底.( )
(2)同一向量在不同基底下的表示是相同的.( )
(3)若a,b不共線,且λ1a+μ1b=λ2a+μ2b,則λ1=λ2,μ1=μ2.( )
(4)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),則a∥b的充要條件可以表示成=.( )
[答案] (1) (2) (3)√ (4)
2.已知平面向量a=(2
4、,-1),b=(1,3),那么|a+b|等于 ( )
A.5 B.
C. D.13
B [因?yàn)閍+b=(2,-1)+(1,3)=(3,2),所以|a+b|==.]
3.(20xx洛陽模擬)已知點(diǎn)A(0,1),B(3,2),向量=(-4,-3),則向量=( )
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).
故選A.]
4.(20xx全國卷Ⅱ)已知向量a=(m,4),b=(3,-2),且a∥b,則m=________.
5、
-6 [∵a=(m,4),b=(3,-2),a∥b,
∴-2m-43=0,∴m=-6.]
5.(教材改編)已知?ABCD的頂點(diǎn)A(-1,-2),B(3,-1),C(5,6),則頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為________.
(1,5) [設(shè)D(x,y),則由=,得(4,1)=(5-x,6-y),
即解得]
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第60頁)
平面向量基本定理及其應(yīng)用
(1)如果e1,e2是平面α內(nèi)一組不共線的向量,那么下列四組向量中,不能作為平面內(nèi)所有向量的一組基底的是 ( )
A.e1與e1+e2
B.e1-2e2與e1+2e2
C.e1+e2與e1
6、-e2
D.e1+3e2與6e2+2e1
(2)(20xx太原模擬)在平行四邊形ABCD中,E和F分別是邊CD和BC的中點(diǎn),若=λ+μ,其中λ,μ∈R,則λ+μ=________. 【導(dǎo)學(xué)號(hào):00090130】
(1)D (2) [(1)選項(xiàng)A中,設(shè)e1+e2=λe1,則無解;
選項(xiàng)B中,設(shè)e1-2e2=λ(e1+2e2),則無解;
選項(xiàng)C中,設(shè)e1+e2=λ(e1-e2),則無解;
選項(xiàng)D中,e1+3e2=(6e2+2e1),所以兩向量是共線向量.
(2)選擇,作為平面向量的一組基底,則=+,=+,=+,
又=λ+μ=+,
于是得解得
所以λ+μ=.]
7、
[規(guī)律方法] 1.利用平面向量基本定理表示向量時(shí),要選擇一組恰當(dāng)?shù)幕讈肀硎酒渌蛄?,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,實(shí)質(zhì)就是利用三角形法則進(jìn)行向量的加減運(yùn)算,在解題時(shí),注意方程思想的運(yùn)用.如解答本題(2)的關(guān)鍵是根據(jù)平面向量基本定理列出關(guān)于λ,μ的方程組.
[變式訓(xùn)練1] 如圖421,在梯形ABCD中,AD∥BC,且AD=BC,E,F(xiàn)分別為線段AD與BC的中點(diǎn).設(shè)=a,=b,則=________,=________,=________(用向量a,b表示).
圖421
b-a b-a a-b [=++=-b-a+b=b-a,=+=-b+=b-a
8、,=+=-b-=a-B.]
平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4).設(shè)=a,=b,=c,且=3c,=-2b,
(1)求3a+b-3c;
(2)求滿足a=mb+nc的實(shí)數(shù)m,n;
(3)求M,N的坐標(biāo)及向量的坐標(biāo).
[解] 由已知得a=(5,-5),b=(-6,-3),c=(1,8).
(1)3a+b-3c=3(5,-5)+(-6,-3)-3(1,8)
=(15-6-3,-15-3-24)=(6,-42).
(2)∵mb+nc=(-6m+n,-3m+8n),
∴解得
(3)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn).∵=-=3c,
∴=3c
9、+=(3,24)+(-3,-4)=(0,20).
∴M(0,20).
又∵=-=-2b,∴=-2b+=(12,6)+(-3,-4)=(9,2),∴N(9,2),∴=(9,-18).
[規(guī)律方法] 1. 向量的坐標(biāo)運(yùn)算主要是利用向量加、減、數(shù)乘運(yùn)算的法則來進(jìn)行求解的,若已知有向線段兩端點(diǎn)的坐標(biāo),則應(yīng)先求向量的坐標(biāo).常利用向量相等則其坐標(biāo)相同列方程(組)求解.
2.平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算的引入為向量提供了新的語言——“坐標(biāo)語言”,實(shí)質(zhì)是“形”化為“數(shù)”.向量的坐標(biāo)運(yùn)算,使得向量的線性運(yùn)算都可用坐標(biāo)來進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)了向量運(yùn)算完全代數(shù)化,將數(shù)與形緊密結(jié)合起來.
[變式訓(xùn)練2] (20xx合肥
10、三次質(zhì)檢)已知a=(1,t),b=(t,-6),則|2a+b|的最小值為________.
2 [由條件得2a+b=(2+t,2t-6),所以|2a+b|==,當(dāng)t=2時(shí),|2a+b|的最小值為2.]
平面向量共線的坐標(biāo)表示
已知a=(1,0),b=(2,1).
(1)當(dāng)k為何值時(shí),ka-b與a+2b共線?
(2)若=2a+3b,=a+mb且A、B、C三點(diǎn)共線,求m的值.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):00090131】
[解] (1)ka-b=k(1,0)-(2,1)=(k-2,-1),
a+2b=(1,0)+2(2,1)=(5,2).
∵ka-b與a+2b共線,∴2(k-
11、2)-(-1)5=0,即2k-4+5=0,得k=-.
(2)法一:∵A、B、C三點(diǎn)共線,∴=λ,
即2a+3b=λ(a+mb),∴,
解得m=.
法二:=2a+3b=2(1,0)+3(2,1)=(8,3),
=a+mb=(1,0)+m(2,1)=(2m+1,m).
∵A、B、C三點(diǎn)共線,∴∥.
∴8m-3(2m+1)=0,即2m-3=0,
∴m=.
[規(guī)律方法] 1.兩平面向量共線的充要條件有兩種形式:(1)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),則a∥b的充要條件是x1y2-x2y1=0;(2)若a∥b(a≠0),則b=λA.
2.向量共線的坐標(biāo)表示
12、既可以判定兩向量平行,也可以由平行求參數(shù).當(dāng)兩向量的坐標(biāo)均非零時(shí),也可以利用坐標(biāo)對(duì)應(yīng)成比例求解.
[變式訓(xùn)練3] (1)(20xx鄭州模擬)已知向量a=(1-sin θ,1),b=,若a∥b,則銳角θ=________.
(2)已知向量=(1,-3),=(2,-1),=(k+1,k-2),若A,B,C三點(diǎn)能構(gòu)成三角形,則實(shí)數(shù)k應(yīng)滿足的條件是________.
(1) (2)k≠1 [(1)由a∥b,得(1-sin θ)(1+sin θ)=,
所以cos2θ=,
所以cos θ=或-,又θ為銳角,所以θ=.
(2)若點(diǎn)A,B,C能構(gòu)成三角形,
則向量,不共線.
因?yàn)椋剑?2,-1)-(1,-3)=(1,2),
=-=(k+1,k-2)-(1,-3)=(k,k+1),
所以1(k+1)-2k≠0,
解得k≠1.]