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6.3.1 平面向量基本定理
第六章 平面向量及其应用
复习回顾
已知向量,(如图),求作向量3;-2.5.
-2.5
3
向量的数乘:(为实数)
几何意义:把非零向量同向或反向“放缩”
作用:表示所有与共线的向量。
1.掌握平面向量基本定理.
2.会用任意一组基底表示指定的向量。
学习目标(1')
阅读教材P25--26 思考下列问题
问题导学(10')
问题1 已知两个力,可以求出它们的合力;反过来,一个力可以分解为两个力.类似地,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?
a
移到同一起点;
向量可以分解为两个向量的和
作平行四边形
O
A
C
B
M
N
a
一般地,对给定不共线的向量,,任意一个向量a都可以表示成λ1+λ2的形式.
e1
a
a=λ1+0
e2
a
a=0+λ2
追问1 当是与或共线的非零向量时,也可以表示成λ1+λ2的形式吗?
追问2 当是零向量时,可以表示成λ1+λ2的形式吗?为什么?
表示形式是唯一的
若=μ1+μ2,则λ1+λ2=μ1+μ2, 得 得(λ1-μ1)+(λ2-μ2)=0.
理由:
则λ1-μ1,λ2-μ2全为0,
即λ1=μ1,λ2=μ2.
问题3 平面内任何一个向量都可以表示成λ1+λ2的形式,这种表示形式是唯一的吗?
假设λ1-μ1,λ2-μ2不全为0,
不妨假设λ1-μ1≠0,则
.
由此可得,共线,
与已知,不共线矛盾.
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a,有且只有一对实数λ1,λ2,使
=λ1+λ2.
如果,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).
说明:
(1).基底的选择是不唯一的;
(2).同一向量在选定基底后,
是唯一存在的。
(3).同一向量在选择不同基底时, 可能相同也可能不同。
例1 如图, , 不共线,且 =t (t∈R),用 ,
表示 .
解:因为 ,
.
所以
你有什么发现?
A,B,P三点共线,
则系数和等于1.
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.
C
A
D
B
证明:如图,设 =a, =b,
则 =a+b, =a-b.
.
因为CD= AB,所以CD=DA.因为a2=CD2,b2=DA2,
所以 .
因此CA⊥CB.结论成立.
1.平面向量基本定理:
2.用基底表示任意向量的方法:
运用向量的线性运算法则将待求向量不断进行转化,直至用基底表示为止.
课堂小结(3')
=λ1+λ2
1、若 是平面内所有向量的一组基底,则下面的四组向量中不能作为一组基底的是( )
B
2、
A
当堂检测(14')
3.如图,AD,BE,CF是△ABC的三条中线, =a, =b.
用a,b表示 , , , .
4.如图,平行四边形ABCD的两条对角线相交于点O, =a,
=b,点E,F分别是OA,OC的中点,G是CD的三等分点
(CG= CD).
(1)用a,b表示 , , ;
(2)能由(1)得出CE,BF的关系吗?
(选做)