(江苏专用)2018版高考数学大一轮复习 第五章 平面向量 5.2 平面向量基本定理及坐标表示 文 苏教版
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跟踪训练 1 如图,在△ABC 中,A→N=13N→C,P 是 BN 上的一点,若A→P=
mA→B+121A→C,则实数
m
3 的值为__1_1___.
答案
解析
题型二 平面向量的坐标运算 例2 (1)已知a=(5,-2),b=(-4,-3),若a-2b+3c=0,则c= _-__1_33_,__-__43__.
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6.在△ABC 中,点 D 在 BC 边上,且C→D=2D→B,C→D=rA→B+sA→C,则 r+s =___0___.
答案 解析
因为C→D=2D→B,所以C→D=23C→B=23(A→B-A→C)=23A→B-23A→C,则 r+s =23+-23=0.
①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标.
②设A(x1,y1),B(x2,y2),则 =
,| |=
3.平面向量共线的坐标表示
x1y2-x2y1=0
设向量a=(x1,y1),b=(x2,y2) (a≠0),如果a∥b,那么
;
反过来,如果x1y2-x2y1=0,那么a∥b.
知识拓展
1.若a与b不共线,λa+μb=0,则λ=μ=0. 2.设a=(x1,y1),b=(x2,y2),如果x2≠0,y2≠0,则a∥b⇔ xx12=yy12 .
①若λ,μ满足λe1+μe2=0,则λ=μ=0; ②对于平面α内任意一个向量a,使得a=λe1+μe2成立的实数λ,μ有无数对; ③线性组合λe1+μe2可以表示平面α内的所有向量;
答案 解析
④当λ,μ取不同的值时,向量λe1+μe2可能表示同一向量.
2.(教材改编)给出下面几种说法:
①相等向量的坐标相同;
a∵-m2ab+=n(b2,与3a)--(2-b 2共,线4),=∴(42,m4--1n)=. 3m-+12n, 即 n-2m=12m+8n,∴mn =-12.
5.(教材改编)已知▱ABCD的顶点A(-1,-2),B(3,-1),C(5,6),则 (1,5)
顶点D的坐标为_______.
答案 解析
∴c=12a-32b.
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5.已知
A(7,1),B(1,4),直线
y=12ax
与线段
AB
交于点
→→ C,且AC=2CB,
则实数 a=___2__. 答案 解析
设C(x,y),则A→C=(x-7,y-1),C→B=(1-x,4-y),
∵A→C=2C→B,∴xy- -71= =2214- -xy, , 解得xy==33,. ∴C(3,3).又∵C 在直线 y=12ax 上, ∴3=12a·3,∴a=2.
由题意得a+2b=(x+4,1+2y)=(5,-3),
所以x1++42=y=5- ,3,
解得xy= =- 1,2,
所以x+y=-1.
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→ 2.已知点M(5,-6)和向量a=(1,-2),若MN =-3a,则点N的坐标为
②平面上一个向量对应于平面上唯一的坐标;
③一个坐标对应于唯一的一个向量; 3
④平面上一个点与以原点为始点,该点为终点的向量一一对应.
答案 解析
其由中向正量确坐说标法的的定个义数不是难__看__出. 一个坐标可对应无数个相等的向量,故 ③错误.
3.(2015·课标全国Ⅰ)已知点 A(0,1),B(3,2),向量A→C=(-4,-3), 则向量B→C=_(_-__7_,__-__4_)_.
§5.2 平面向量基本定理及坐标表示
内容索引
基础知识 自主学习 题型分类 深度剖析 课时作业
基础知识 自主学习
知识梳理
1.平面向量基本定理
不共线
如果e1,有e2是且同只一有平面内的两个
向量λ1,e1+那λ么2e对2 于这一平面内的任意
向量a,
一对实数λ1,λ2,使a=
.
基底
其中,不共线的向量e1,e2叫做表示这一平面内所有向量的一组
xx12=yy12 ×
√
(4)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件可表示成Fra bibliotek.( )
(5)当向量的起点在坐标原点时,向量的坐标就是向量终点的坐标.( )
考点自测
1.(教材改编)如果e1,e2是平面α内所有向量的一组基底,λ,μ是实数,则 ①③
下列说法中正确的有______.(填序号)
方法三 因为a∥(2a+b),所以a∥b,所以4=2m,即m=2.
4.已知a=(1,1),b=(1,-1),c=(-1,2),则c=_12_a_-__32_b_.(用a,b表示)
答案 解析
设c=λa+μb,∴(-1,2)=λ(1,1)+μ(1,-1),
∴2-=1λ=-λμ+,μ,
∴λ=12, μ=-32,
又B→C=2A→D,∴34==22xy,-2,
x=2, ∴y=27.
题型三 向量共线的坐标表示 命题点1 利用向量共线求向量或点的坐标 例(33,3已) 知点A(4,0),B(4,4),C(2,6),则AC与OB的交点P的坐标为 __答_案____.解析
命题点2 利用向量共线求参数
答案 解析
A→B=(3,1),A→C=(-4,-3),B→C=A→C-A→B=(-4,-3)-(3,1) =(-7,-4).
4.已知向量a=(2,3),b=(-1,2),若ma+nb与a-2b共线,则
m= n
_-__12__.
答案 解析
由已知条件可得ma+nb=(2m,3m)+(-n,2n)=(2m-n,3m+2n),
方法一 由题意得a=(1,2),2a+b=(2+m,8),
因为a∥(2a+b),所以1×8-(2+m)×2=0,故m=2.
方法二 因为a∥(2a+b),所以存在实数λ,
使得λa=2a+b,即(λ-2)a=b,
所以(λ-2,2λ-4)=(m,4),所以λ-2=m且2λ-4=4,得λ=4,m=2.
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答案 解析
由已知3c=-a+2b =(-5,2)+(-8,-6)=(-13,-4). 所以 c=-133,-43.
(2)(2016·盐城模拟)已知向量a=(1,-2),b=(m,4),且a∥b,则2a-b
(4,-8) =_________.
答案 解析
因为向量a=(1,-2),b=(m,4),且a∥b,
所以1×4+2m=0,即m=-2,
所以2a-b=2×(1,-2)-(-2,4)=(4,-8).
思维升华
向量的坐标运算主要是利用加、减、数乘运算法则进行计算.若已知有 向线段两端点的坐标,则应先求出向量的坐标,解题过程中要注意方 程思想的运用及正确使用运算法则.
跟踪训练2 (1)(2016·江苏宿迁三校模拟)向量a,b,c在正方形网格中的位
跟踪训练3 (1)已知梯形ABCD,其中AB∥CD,且DC=2AB,三个顶点 A(1,2),B(2,1),C(4,2),则点D的坐标为__(2_,__4_)__.
答案 解析
∵在梯形ABCD中,AB∥CD,DC=2AB,∴D→C=2A→B.
设点D的坐标为(x,y),则D→C=(4,2)-(x,y)=(4-x,2-y),
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) ×
(1)平面内的任何两个向量都可以作为一组基底.( ) √
(2)若a,b不共线,且λ1a+μ1b=λ2a+μ2b,则λ1=λ2,μ1=μ2.( )
(3)平面向量的基底不唯一√,只要基底确定后,平面内的任何一个向量都
可被这组基底唯一表示.( )
平面向量共线的坐标表示问题的常见类型及解题策略 (1)利用两向量共线求参数.如果已知两向量共线,求某些参数的取值时, 利用“若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件是x1y2=x2y1”解 题比较方便. (2)利用两向量共线的条件求向量坐标.一般地,在求与一个已知向量a共 线的向量时,可设所求向量为λa(λ∈R),然后结合其他条件列出关于λ 的方程,求出λ的值后代入λa即可得到所求的向量.
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7.在▱ABCD 中,AC 为一条对角线,A→B=(2,4),A→C=(1,3),则向量B→D 的坐标为_(_-__3_,__-__5_) .
答案 解析
∵A→B+B→C=A→C,∴B→C=A→C-A→B=(-1,-1), ∴B→D=A→D-A→B=B→C-A→B=(-3,-5).
(2,0) ________.
答案 解析
设N(x,y),则(x-5,y+6)=(-3,6), ∴x=2,y=0.
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3.(2016·江苏南京开学测试)已知向量a=(1,2),b=(m,4),且a∥(2a+b),
2 答案 解析 则实数m的值为____.
答案 解析
(2)(2016·苏锡常镇调研)如图,在△ABC 中,BO 为边 AC 上的中线,B→G=
2G→O,设C→D∥A→G,若A→D=15A→B+λA→C(λ∈R),则
λ
6 的值为__5__.
答案 解析
思维升华
平面向量基本定理应用的实质和一般思路 (1)应用平面向量基本定理表示向量的实质是利用平行四边形法则或三 角形法则进行向量的加、减或数乘运算. (2)用向量基本定理解决问题的一般思路是先选择一组基底,并运用该 基底将条件和结论表示成向量的形式,再通过向量的运算来解决.
y∈R,求 x+y 的最大值. 思想方法指导 规范解答
建立平面直角坐标系,将向量坐标化,将向 量问题转化为函数问题更加凸显向量的代数 特征.
课时作业
1.(2016·江苏苏州暑期测试)设x,y∈R,向量a=(x,1),b=(2,y),且a+
-1 2b=(5,-3),则x+y=________.
答案 解析
置如图所示,若c=λa+μb(λ,μ∈R),则
λ μ
4 =______.
答案
解析
(2)已知四边形 ABCD 的三个顶点 A(0,2),B(-1,-2),C(3,1),且B→C= 2A→D,则顶点 D 的坐标为__(2_,__72_)__.
答案 解析
设 D(x,y),A→D=(x,y-2),B→C=(4,3),
设 D(x,y),则由A→B=D→C,得(4,1)=(5-x,6-y),
即41= =56- -xy, , 解得xy= =15, .
题型分类 深度剖析
题型一 平面向量基本定理的应用 例 1 (1)在平行四边形 ABCD 中,AC 与 BD 交于点 O,E 是线段 OD 的 中点,AE 的延长线与 CD 交于点 F.若A→C=a,B→D=b,则A→F=_23_a_+__13_b_.
1
例4
(2016·常州模拟)已知向量a=(1-sin 45°
θ,1),b=( 2 ,1+sin
θ),若
a∥答b案,则解锐析角θ=_____.
由 a∥b,得(1-sin θ)(1+sin θ)=12, 所以 cos2θ=12,∴cos θ= 22或 cos θ=- 22,
又θ为锐角,∴θ=45°.
思维升华
原点,若 A,B,C 三点共线,则1a+1b的最小值为_3_+__22__2__.
答案 解析
思想与方法系列 11
解析法(坐标法)在向量中的应用
典例 (14 分)给定两个长度为 1 的平面向量O→A和O→B,它们的夹角为23π.
如图所示,点 C 在以 O 为圆心的 A B 上运动.若O→C=xO→A+yO→B,其中 x,
.
2.平面向量的坐标运算
(1)向量加法、减法、数乘及向量的模
设a=(x1(,x1+y1)x,2,b=y1+(x2y,2) y2),则 (x1-x2,y1-y2)
a+b=(λx1,λy1)
,x21a+-yb21 =
,
λa=
,|a|=
.
(2)向量坐标的求法
→ AB
(x2-x1,y2-y1)
→ AB
x2-x12+y2-y12
A→B=(2,1)-(1,2)=(1,-1),
∴(4-x,2-y)=2(1,-1),即(4-x,2-y)=(2,-2),
∴42- -xy= =2-,2, 解得xy= =24, , 故点 D 的坐标为(2,4).
(2)设O→A=(-2,4),O→B=(-a,2),O→C=(b,0),a>0,b>0,O 为坐标