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普通高中教科书数学必修第二册
6.3.1平面向量基本定理
第六章 平面向量及其应用
情景引入
回顾:向量共线定理
位于同一直线上的向量可以由位于这条直线上的一个非零向量表示。
思考:平面内任一向量是否可以由同一平面内的两个不共线向量表示呢?
我们知道,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,我们能否将向量 a 分解为两个向量,使向量 是这两个向量的和呢
探究1 如图,设e1,e2是同一平面内两个不共线的向量,a是这一平面内与e1,e2都不共线的向量. 将a按e1,e2的方向分解,你有什么发现?
O
M
N
思考1 再给出另一个向量a,还能这样表示吗?
思考2 与e1或e2共线的向量,能这样表示吗?
思考3 零向量,也能这样表示吗?
结论1:平面上任意一个向量a都可以表示为:
a=λ1e1+λ2e2
探究2 如果给定的两向量e1,e2共线,还能用来表示这一平面内的任何一个向量吗?
结论2:只有e1,e2不共线,才可以用来表示平面内的任意向量.
探究3 现在我们知道,平面内任何一个向量a,都可以用两个不共线的向量e1,e2表示为a=λ1e1+λ2e2.在这种表示方法中,这样的实数λ1,λ2是唯一的吗?如何证明?
结论3:有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2成立.
研探新知
1.平面向量基本定理
2.基底
若e1,e2不共线,我们把{e1,e2}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
思考1 作为一组基底的条件是什么?零向量可以作为基底吗?
若e1,e2不共线,我们把{e1,e2}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
思考2 同一平面内的基底有多少对?
思考3 若e1,e2能作为基底,那么e1,3e2能作为基底吗?
e1+3e2,e1-2e2能作为基底吗?
3.基底研究
例题与练习
题型一:对基底概念的理解
例 1 (多选)设{e1,e2}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.e1+e2和e1-e2 B.3e1-4e2和6e1-8e2
C.e1+2e2和2e1+e2 D.e1和e1+e2
①基底不共线
②基底不唯一
平面向量相等的充要条件
如果e1,e2不共线,且a=λ1e1+λ2e2,b=μ1e1+μ2e2,那么
练习 已知向量{a,b}是一个基底,实数x,y满足(3x-4y)a+(2x-3y)b=6a+3b,则x-y=_____.
如图,AD,BE,CF是△ABC的三条中线, ,用{a,b}为基底表示
C
A
B
E
D
F
例 2(课本P27 T1)
题型二:用基底表示向量
练习 已知向量e1、e2不共线,a=-e1+3e2,b=4e1+2e2,c=-3e1+12e2,请用a,b表示c.
例3 如图,在△OAB中,OC为中线,点D为线段OB靠近O点的三等分点,AD交OC于点M,若 ,求x的值.
O
A
B
D
C
M
题型三:平面向量基本定理的应用
因为点E是BD的中点,
练习3 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
因为CD= AB,所以CD=DA. ,
所以 .
因此CA⊥CB.结论成立.
证明:设
则
课堂小结
平面向量基本定理:
课堂小练
P27 第1题到第3题
课后作业
6.3.1平面向量基本定理作业