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201x-201x高中数学 第2章 平面向量 2.3.1 平面向量基本定理学案 苏教版必修4.doc

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201x-201x高中数学 第2章 平面向量 2.3.1 平面向量基本定理学案 苏教版必修4.doc

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201x-201x高中数学 第2章 平面向量 2.3.1 平面向量基本定理学案 苏教版必修4.doc

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文档介绍

文档介绍:平面向量基本定理
学****目标 ,,当一组基底选定后,.
知识点一 平面向量基本定理
思考1 如果e1,e2是两个不共线的确定向量,那么与e1,e2在同一平面内的任一向量a能否用e1,e2表示?依据是什么?
答案 能.依据是数乘向量和平行四边形法则.
思考2 如果e1,e2是共线向量,那么向量a能否用e1,e2表示?为什么?
答案 不一定,当a与e1共线时可以表示,否则不能表示.
梳理 (1)平面向量基本定理:如果e1,e2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a=λ1e1+λ2e2.
(2)基底:不共线的向量e1,e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.
知识点二 向量的正交分解
思考 一个放在斜面上的物体所受的竖直向下的重力G,可分解为使物体沿斜面下滑的力F1和使物体垂直作用于
,平面内任一向量能否用互相垂直的两向量表示?
答案 能,互相垂直的两向量可以作为一组基底.
梳理 正交分解的含义
一个平面向量用一组基底e1,e2表示成a=λ1e1+λ2e2的形式,我们称它为向量a的分解.当e1,e2所在直线互相垂直时,这种分解也称为向量a的正交分解.
1.平面内任意两个向量都可以作为平面内所有向量的一组基底.( × )
提示 只有不共线的两个向量才可以作为基底.
2.零向量可以作为基向量.( × )
提示 由于0和任意向量共线,故不可作为基向量.
3.平面向量基本定理中基底的选取是唯一的.( × )
提示 基底的选取不是唯一的,不共线的两个向量都可作为基底.
类型一 对基底概念的理解
例1 如果e1,e2是平面α内两个不共线的向量,那么下列说法中不正确的是________.(填序号)
①λe1+μe2(λ,μ∈R)可以表示平面α内的所有向量;
②对于平面α内任一向量a,使a=λe1+μe2的实数对(λ,μ)有无穷多个;
③若向量λ1e1+μ1e2与λ2e1+μ2e2共线,则有且只有一个实数λ,使得λ1e1+μ1e2=λ(λ2e1+μ2e2);
④若存在实数λ,μ使得λe1+μe2=0,则λ=μ=0.
答案 ②③
解析 由平面向量基本定理可知,①④是正确的;
对于②,由平面向量基本定理可知,一旦一个平面的基底确定,那么任意一个向量在此基底下的实数对是唯一的;
对于③,当两向量的系数均为零,即λ1=λ2=μ1=μ2=0时,这样的λ有无数个.
反思与感悟 考查两个向量是否能构成基底,主要看两向量是否非零且不共线.此外,一个平面的基底一旦确定,那么平面上任意一个向量都可以由这个基底唯一线性表示出来.
跟踪训练1 e1,e2是表示平面内所有向量的一组基底,则下列各组向量中,不能作为一组基底的序号是________.
①e1+e2,e1+3e2;②3e1-2e2,4e2-6e1;③e1+2e2,e2+2e1;④e2,e1+e2;⑤2e1-e2,e1-e2.
答案 ②⑤
解析 由题意,知e1,e2不共线,易知②中,4e2-6e1=-2(3e1-2e2),即3e1-2e2与4e2-6e1共线,∴②不能作基底.⑤中,2e1-e2=2,∴2e1-e2与e1-e2共线,⑤不能作基底.
类型二 用基底表示向量
例2 如图所示,在▱ABCD中,E,F分别是BC,DC边上的中点,若=a,=b,试以a,b为基底表示,.
解 ∵四边形ABCD是平行四边形,E,F分别是BC,DC边上的中点,
∴==2,==2,
∴==b,==-=-a.
∴=++=-++
=-b+a+b=a-b,
=+=+=b-a.
引申探究
若本例中其他条件不变,设=a,=b,试以a,b为基底表示,.
解 取CF的中点G,连结EG.
∵E,G分别为BC,CF的中点,
∴==b,
∴=+=a+b.
又∵==,
∴===a+b.
又∵==+=+=+,
∴==b+
=a+b.
反思与感悟 将不共线的向量作为基底表示其他向量的方法有两种:一种是利用向量的线性运算及法则对所求向量不断转化,直至能用基底表示为止;另一种是列向量方程组,利用基底表示向量的唯一性求解.
跟踪训练2 如图所示,在△AOB中,=a,=b,M,N分别是边OA,OB上的点,且=a,=b,设与相交于点P,用基底a,b表示.
解 =+,=+.
设=m,=n,则
=+m=+m(-)
=a+m=(1-m)a+mb,
=+n=+n(-)