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6.3.1 平面向量基本定理
引言
我们知道,已知两个力,可以求出它们的合力;反过来,一个力也可以分解为两个力。
如图
我们可以根据解决问题实际问题的需要,通过作平行四边形,将力F分解为多组大小、方向不同的分力。
由力的分解得到启发,我们能否通过作平行四边形,将向量 分解为两个向量,使向量 是这两个向量的和呢?
一、平面向量基本定理
探究
如图,设 是同一平面内两个不共线的向量, 是这一平面内与 都不共线的向量,在平面内任取一点O,作 . 将 按 的方向分解,你有什么发现?
O
B
A
C
O
B
A
C
一、平面向量基本定理
M
N
如图,过点C作平行于直线OB的直线,与直线OA交于点M;过点C作平行于直线OA的直线,与直线OB交于点N,则
由 与 共线, 与 共线,可得,存在实数 ,使得
所以
一、平面向量基本定理
当 是与 或 共线的非零向量时, 也可以表示成 的形式;当 是零向量时, 同样可以表示成
一、平面向量基本定理
平面内任一向量 都可以按 的方向分解,表示成 的形式,而且这种表示形式是唯一的。
若 还可以表示成 则
得
由此式可推出 全为0。
假设 不全为0,不妨假设 ,则
由此可得 共线,与已知 不共线矛盾
即 .
一、平面向量基本定理
平面向量基本定理
如果 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 ,有且只有一对实数 ,使
若 不共线,我们把{ }叫做表示这一平面内所有向量的一个基底(base).
一、平面向量基本定理
练习
1.(多选)设{ }是平面内所有向量的一个基底,则下列四组向量中,能作为基底的是
A. B.
C. D.
2.已知向量{ }是一个基底,实数 满足
,则x-y=____.
√
√
√
3
例1.
二、平面向量基本定理的简单应用
如图, , 不共线,且 =t (t∈R),用 ,表示 .
O
A
B
P
观察
你有什么发现?
若点P在直线AB上,对平面上任一点O,有
思考:对于以上结论,反之成立吗?
解:
二、平面向量基本定理的简单应用
例2 如图,CD是△ABC的中线,且CD= AB,用向量方法证明△ABC是直角三角形.
A
C
B
D
证明:如图,设 ,
则
因为CD= AB,所以CD=DA.因为 ,
所以 .
因此CA⊥CB.结论成立.
三、巩固练习
1、如图,已知在梯形 中, 分别是 的中点,设 .试用 为基底表示
2. 如图,在△ABC中,点M是BC的中点,点N在AC上,且AN=2NC,AM与BN相交于点P,求AP∶PM与BP∶PN的值.
三、巩固练习
三、巩固练习
P27练习第1、2、3题
3.如图,在平行四边形 中, 分别是 的中点,若 其中 则 _______.
1.平面向量基本定理、基底向量
2.对基本定理的理解
(1)基底不唯一,关键是不共线
(2)实数对 的存在性和唯一性
四、课堂小结
3.应用定理的关键是掌握向量的加法法则和向量共线定理