5.2平面向量的基本定理与坐标表示
平面向量的坐标运算
→ (3)求M、N的坐标及向量MN的坐标．
题型三 平行向量的坐标运算 例 3 平面内给定三个向量 a＝(3,2)，b＝(－1,2)，c＝(4,1)， 请解答下列问题： (1)求满足 a＝mb＋nc 的实数 m，n； (2)若(a＋kc)∥(2b－a)，求实数 k； (3)若 d 满足(d－c)∥(a＋b)，且|d－c|＝ 5，求 d.
题型分类 深度剖析
题型一 平面向量基本定理的应用 例 1 如图，在平行四边形 ABCD 中， M，N 分别为 DC，BC 的中点，已 → → 知AM＝c，AN＝d，试用 c，d 表示 → → AB，AD.
题型二 向量坐标的基本运算 → 例2 已知A(－2,4)，B(3，－1)，C(－3，－4)．设AB＝a， → → → → BC＝b，CA＝c，且CM＝3c，CN＝－2b， (1)求3a＋b－3c； (2)求满足a＝mb＋nc的实数m，n；
变式训练 3 已知 a＝(1,0)，b＝(2,1)． (1)求|a＋3b|； 是同向还是反向？
(2)当 k 为何实数时，ka－b 与 a＋3b 平行，平行时它们
失误与防范 1．要区分点的坐标与向量坐标的不同，尽管在形式上它们 完全一样，但意义完全不同，向量坐标中既有方向也有 大小的信息． 2．若 a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，则 a∥b 的充要条件不能表 x1 y1 示成 ＝ ， 因为 x2， 2 有可能等于 0， y 所以应表示为 x1y2 x2 y2 －x2y1＝0.同时，∥b 的充要条件也不能错记为 x1x2－y1y2 a ＝0，x1y1－x2y2＝0 等．
x1y2－x2y1＝0 .
x2＋y2 . 1 1
[难点正本
疑点清源]
1．基底的不唯一性 只要两个向量不共线，就可以作为平面的一组基底，对基 底的选取不唯一，平面内任意向量 a 都可被这个平面的一 组基底 e1，e2 线性表示，且在基底确定后，这样的表示是 唯一的． 2．向量坐标与点的坐标的区别 → 在平面直角坐标系中，以原点为起点的向量OA＝a，点 A 的位置被向量 a 唯一确定，此时点 A 的坐标与 a 的坐标统 一为(x，y)，但应注意其表示形式的区别，如点 A(x，y)， → 向量 a＝OA＝(x，y)． → → → → 当平面向量OA平行移动到O1A1时，向量不变即O1A1＝OA → ＝(x， y),但O A 的起点 O 和终点 A 的坐标都发生了变化．
平面向量基本定理及坐标表示
B.(2, 1) 2
D.(1,3)
解析 ∵A(0,2),B(-1,-2),C(3,1), ∴BC=(3,1)-(-1,-2)=(4,3). 设D（x，y),∵AD =(x,y-2)B,C =2AD , ∴(4,3)=(2x,2y-4).∴x=2,y=7 .
2
2.已知a=(4,2),b=(x,3),且a∥b，则x等于（B ）
2
8-2x= (16+x)
题型分类 深度剖析
题型一 平面对量基本定理 【例1】如图所示，在平行四边形ABCD中，
M，N分别为DC，BC旳中点，已知AM =c， AN =d，试用c，d表达AB ，AD .
思维启迪 直接用c、d表达AB、AD有难度，可换一 种角度，由 AB、AD表达 AM、AN ，进而解方程组可 求 AB、 A.D
(x-4)2+(y-1)2=1,
2分 4分 6分
8分
解得
x 4
5 5
或x 4
5 5
.
y
1
25 5
y
1
2
5
5
10分
d ( 20 5 , 5 2 5 )或d ( 20 5 , 5 2 5 ). 12分
5
5
5
5
探究提向升量平行旳坐标公式实质是把向量问题转 化为实数旳运算问题.经过坐标公式建立参数旳方 程，经过解方程或方程组求得参数，充分体现了方程 思想在向量中旳应用.
知能迁移3 已知点O（0，0），A（1，2），B（4， 5）且 OP OA t AB, （1）求点P在第二象限时，实数t旳取值范围； （2）四边形OABP能否为平行四边形？若能，求出 相应旳实数t;若不能，请阐明理由. 解 ∵O（0，0），A（1，2），B（4，5）， ∴ OA =（1，2），AB =（4-1，5-2）=（3，3）. （1）设P（x，y），则OP =（x，y），若点P在第 二象限， 则 x＜0 且(x,y)=(1,2)+t(3,3), y＞0
平面向量的基本定理及坐标运算
一、平面向量的基本定理（1）平面向量基本定理：如果1e 和2e 是一平面内的两个不平行的向量，那么该平面内的任一向量a ，存在唯一的一对实数1a ，2a ，使a =1122a e a e +．（2） 基底：我们把不共线向量1e ，2e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底，记作{}12,e e ．1122a e a e +叫做向量a 关于基底{}12,e e 的分解式． 注：①定理中1e ，2e 是两个不共线向量；②a 是平面内的任一向量，且实数对1a ，2a 是惟一的； ③平面的任意两个不共线向量都可作为一组基底．（3）平面向量基本定理的证明：在平面内任取一点O ，作11OE e =，22OE e =，OA a =．由于1e 与2e 不平行，可以进行如下作图：过点A 作2OE 的平行（或重合）直线，交直线1OE 于点M ，过点A 作1OE 的平行（或重合）直线，交直线2OE 于点N ，于是依据平行向量基本定理，存在两个唯一的实数1a 和2a 分别有11OM a e =，22ON a e =，所以1122a OA OM ON a e a e ==+=+证明表示的唯一性：如果存在另对实数x ，y 使12OA xe ye =+，则112212a e a e xe ye +=+，即1122()()0x a e y a e -+-=，由于1e 与2e 不平行，如果1x a -与2y a -中有一个不等于0，不妨设20y a -≠，则1212x a e e y a -=--，由平行向量基本定理，得1e 与2e 平行，这与假设矛盾，因此10x a -=，20y a -=，即1x a =，2y a =．二、向量的正交分解与向量的直角坐标运算：（1）向量的直角坐标：如果基底的两个基向量1e ，2e 互相垂直，则称这个基底为正交基底．在正交基底下分解向量，叫做正交分解．（2）向量的坐标表示：在直角坐标系中，一点A 的位置被点A 的位置向量OA 所唯一确定．设点A 的坐标为(,)x y ，由平面向量基本定理，有12(,)OA xe ye x y =+=，即点A 的位置向量OA 的坐标(,)x y ，也就是点A 的坐标；反之，点A 的坐标也是点A 相对于坐标原点的位置向量OA 的坐标．E 2E 1e 2e 1O ANMae1e 2axyO O yxae 2e 1平面向量的基本定理及坐标运算（3）向量的直角坐标运算：设12(,)a a a =，12(,)b b b =，则 ①1122(,)a b a b a b +=++；②1122(,)a b a b a b -=--；③1212(,)(,)a a a a a λλλλ==注：①两个向量的和与差的坐标等于两个向量相应坐标的和与差；②数乘向量的积的坐标等于数乘以向量相应坐标的积．（4）若11(,)A x y ，22(,)B x y ，则向量2121(,)AB OB OA x x y y =-=--；即：一个向量的坐标等于向量的终点的坐标减去始点的坐标．（5）用平面向量坐标表示向量共线条件：设12(,)a a a =，12(,)b b b =，则12210a b a b -=就是两个向量平行的条件．若向量b 不平行于坐标轴，即10b ≠，20b ≠，则两个向量平行的条件是，相应坐标成比例．题型一、平面向量的基本定理【例1】 若已知1e 、2e 是平面上的一组基底，则下列各组向量中不能作为基底的一组是（ ）A ．1e 与2e -B ．31e 与22eC ．1e ＋2e 与1e —2eD ．1e 与21e【例2】 线段与互相平分，则可以表示为（ ）A ．B ．C ．D ． 【例3】 已知ABCD □的两条对角线交于点O ，设AB a =，AD b =，用向量a 和b 表示向量BD ，AO ．【例4】 如图，平行四边形ABCD 中，E F 、分别是BC DC 、的中点，G 为DE BF 、的交点，若AB =a ，AD =b ，试以a ，b 为基底表示DE 、BF 、CG ．AB CD BD AB CD -1122AB CD -+1()2AB CD -()AB CD --GFE DCBA【例5】 设P 是正六边形OABCDE 的中心，若OA a =，OE b =，试用向量a ，b 表示OB 、OC 、OD【例6】 已知向量a ，b 不共线，()R c ka b k =+∈，d a b =-，如果c d ∥，那么（ ）A ．1k =且c 与d 同向B ．1k =且c 与d 反向C ．1k =-且c 与d 同向D ．1k =-且c 与d 反向【例7】 已知四边形ABCD 是菱形，点P 在对角线AC 上（不包括端点A ，C ），则AP 等于（ ）A ．()AB AD λ+，(01)λ∈， B ．()AB BC λ+，202λ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭， C ．()AB AD λ+，202λ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭，D ．()AB BC λ-，202λ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭， 【例8】 已知向量a b ，不共线，m n ，为实数，则当0ma nb +=时，有m n += 【例9】 在平行四边形ABCD 中，E 和F 分别是边CD 和BC 的中点．若AC AE AF λμ=+，其中λ，R μ∈，则λμ+= ．【例10】证明：若向量,,OA OB OC 的终点A B C 、、共线，当且仅当存在实数,λμ满足等式1λμ+=，使得OC OB OA λμ=+．POE DCBAFEDCBAOCBA题型二、平面向量的坐标表示与运算【例11】设向量(23),AB =，且点A 的坐标为(12),，则点B 的坐标为 ． 【例12】若(21),a =，(34),b =-则34a b +的坐标为_________． 【例13】设平面向量()()3,5,2,1a b ==-，则2a b -=（ ）A ．()6,3B ．()7,3C ．()2,1D ．()7,2【例14】已知(2,3),(1,2)a x b y =-=+，若a b =，则x = ，y = ． 【例15】若()0,1A ，()1,2B ，()3,4C ，则AB -2BC = 【例16】若()3,2M -，()5,1N --且12MP =MN ，求P 点的坐标．【例17】已知向量()1,0a =，()0,1b =，()R c ka b k =+∈，d a b =-，如果那么（ ）A ．且与同向B ．且与反向C ．且与同向D ．且与反向【例18】已知向量()11a =，，()2b x =，若a b +与42b a -平行，则实数的值是（ ） A ．2- B ．0 C ．1 D ．2【例19】在平面直角坐标系xoy 中，四边形ABCD 的边AB DC ∥，AD BC ∥，已知点()2,0A -，()6,8B ，()8,6C ，则D 点的坐标为___________．【例20】已知向量()3,1a =，()1,3b =，(),7c k =，若()a c -∥b ，则= ． 【例21】已知()12a =，，()32b =-，，当ka b +与3a b -平行，k 为何值（ ）A ．14 B ．－14 C ．－13 D ．13【例22】已知(1,2),(3,2)a b ==-，当实数k 取何值时，k a ＋2b 与2a -4b 平行？//c d 1k =c d 1k =c d 1k =-c d 1k =-c d x k【例23】点(23),A 、(54),B 、(710),C ，若()R AP AB AC λλ=+∈，试求λ为何值时，点P 在一、三象限角平分线上．【练1】 在ABC △中，AB c =，AC b =．若点D 满足2BD DC =，则AD =（ ）A ．2133b c +B ．5233c b -C ．2133b c -D ．1233b c +【练2】 如图，在ABC △中，点O 是BC 的中点，过点O 的直线分别交直线AB ，AC 于不同的两点M N ，，若AB mAM =，AC nAN =，则m n +的值为．【练3】 已知两个向量()()121a b x ==，，，，若a b ∥，则x 的值等于（ ） A ．12-B ．12C ．2-D ．2【练4】 若平面向量a ，b 满足1a b +=，a b +平行于轴，()21b =-，，则a = ．DCBAONMCBAx 随堂练习【题1】 若向量()1,1a =，()1,1b =-，()4,2c =，则c = （ ）A ．3a +bB ． 3a -bC ．-a +3bD ．a +3b【题2】 已知a ＝（4，2），b ＝（x ，3），且a ∥b ，则x 等于（ ）A ．9B ．6C ．5D ．3【题3】 已知平面向量a ＝（x ，1），b ＝（－x ，x 2），则向量a ＋b （ ）A ．平行于x 轴B ．平行于第一、三象限的角平分线C ．平行于y 轴D ．平行于第一、四象限的角平分线【题4】 已知向量e 1与e 2不共线，实数x ，y 满足（3x －4y ）e 1＋（2x －3y ）e 2＝6e 1＋3e 2，则x －y 等于（ ）A ．3B ．－3C ．0D ．2【题5】 已知向量(1,2)a =，(0,1)b =，设u a kb =+，2v a b =-，若u ∥v ，则实数k 的值为（ ）A ．－1B ．－12C ．12D ．1【题6】 设点A （2，0），B （4，2），若点P 在直线AB 上，且|AB |＝2|AP |，则点P 的坐标为（ ）A ．（3，1)B ．（1，－1）C ．（3，1）或（1，－1)D ．无数多个【题7】 设(1,2),(2,3),a b ==若向量a b λ+与向量(4,7)c =--共线，则λ=．【题8】 已知向量a ＝（2，－1），b ＝（－1，m ），c ＝（－1，2），若（a ＋b ）∥c ，则m ＝________．【题9】 已知A （－2，4），B （3，－1），C （－3，－4）．设AB →＝a ，BC →＝b ，CA →＝c ，且CM →＝3c ，CN→＝－2b ．（1）求：3a ＋b －3c ；（2）求满足a ＝m b ＋n c 的实数m ，n ．【题10】 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AC →＝a ，BD →＝b ，则AF →＝（ ） A ．14a ＋12b B ．23a ＋13b C ．12a ＋14bD ．13a ＋23b课后作业。
5.2向量二
5.2 平面向量基本定理及其坐标表示基础梳理1．平面向量基本定理如果e 1，e 2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意向量a ，有且只有一对实数λ1，λ2，使a ＝λ1e 1＋λ2e 2，其中不共线的向量e 1，e 2叫表示这一平面内所有向量的一组基底．2．平面向量坐标运算(1)向量加法、减法、数乘向量及向量的模 设a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，则a ＋b ＝(x 1＋x 2，y 1＋y 2)，a －b ＝(x 1－x 2，y 1－y 2)，λa ＝(λx 1，λy 1)，|a |＝x 21＋y 21.(2)向量坐标的求法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 (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则AB →＝(x 2－x 1，y 2－y 1)，|AB →|＝(x 2－x 1)2＋(y 2－y 1)2. 3．平面向量共线的坐标表示设a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，其中b ≠0，当且仅当x 1y 2－x 2y 1＝0时，向量a ，b 共线．一个区别向量坐标与点的坐标的区别：在平面直角坐标系中，以原点为起点的向量OA→＝a ，点A 的位置被向量a 唯一确定，此时点A 的坐标与a 的坐标统一为(x ，y )，但应注意其表示形式的区别，如点A (x ，y )，向量a ＝OA →＝(x ，y )．当平面向量OA →平行移动到O 1A 1→时，向量不变，即O 1A 1→＝OA →＝(x ，y )，但O 1A 1→的起点O 1和终点A 1的坐标都发生了变化． 两个防范(1)要区分点的坐标与向量坐标的不同，尽管在形式上它们完全一样，但意义完全不同，向量坐标中既有方向也有大小的信息．(2)若a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，则a ∥b 的充要条件不能表示成x 1x 2＝y 1y 2，因为x 2，y 2有可能等于0，所以应表示为x 1y 2－x 2y 1＝0.【例1】► 如图，在平行四边形ABCD 中，设AB a = ，AD b =，P 为边BC 的中点，则AP =A ． 2b a +B ． 2b a -C ． 2a b +D ． 2a b -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，共线向量定理的应用起着至关重要的作用．当基底确定后，任一向量的表示都是唯一的．【训练1】如图所示，在△ABC 中，H 为BC 上异于B ，C 的任一点，M 为AH 的中点，若AM→＝λAB →＋μAC →，则λ＋μ＝________.【例2】►已知A (－2,4)，B (3，－1)，C (－3，－4)，且CM →＝3CA →，CN →＝2CB →.求M ，N 的坐标和MN →.利用向量的坐标运算解题，主要就是根据相等的向量坐标相同这一原则，通过列方程(组)进行求解；在将向量用坐标表示时，要看准向量的起点和终点坐标，也就是要注意向量的方向，不要写错坐标． 【训练2】1.在平行四边形ABCD 中，AC 为一条对角线，若AB →＝(2,4)，AC →＝(1,3)，则BD →＝( )．A ．(－2，－4)B ．(－3，－5)C ．(3,5)D ．(2,4)2.若向量BA＝(2,3)，CA ＝(4,7)，则BC ＝( )A ．(－2，－4)B ．(2,4)C ．(6,10)D ．(－6，－10)3.在△ABC 中，点P 在BC 上，且BP ＝2PC ，点Q 是AC 的中点，若PA ＝(4,3)，PQ＝(1,5)，则BC＝________.【例3】►已知a ＝(1,2)，b ＝(－3,2)，是否存在实数k ，使得k a ＋b 与a －3b 共线，且方向相反？向量共线问题中，一般是根据其中的一些关系求解参数值，如果向量是用坐标表示的，就可以使用两个向量共线的充要条件的坐标表示列出方程，根据方程求解其中的参数值． 【训练3】 已知向量a ＝(1,2)，b ＝(1,0)，c ＝(3,4)．若λ为实数，(a ＋λb )∥c ，则λ＝( )A.14B.12 C ．1 D ．2巩固训练1．若向量a ＝(1,1)，b ＝(－1,1)，c ＝(4,2)，则c ＝( )． A ．3a ＋b B ．3a －b C ．－a ＋3b D ．a ＋3b2．在下列向量组中，可以把向量()2,3=a 表示出来的是（ ）A. )2,1(),0,0(21==e e B . )2,5(),2,1(21-=-=e e C. )10,6(),5,3(21==e e D. )3,2(),3,2(21-=-=e e3．设向量a ＝(m,1)，b ＝(1，m )，如果a 与b 共线且方向相反，则m 的值为( )． A ．－1 B ．1 C ．－2 D ．24．设向量a ＝(1，－3)，b ＝(－2,4)，若表示向量4a 、3b －2a 、c 的有向线段首尾相接能构成三角形，则向量c ＝( )．A ．(4,6)B ．(－4，－6)C ．(4，－6)D ．(－4,6)5．已知向量a ＝(2，－1)，b ＝(－1，m )，c ＝(－1,2)，若(a ＋b )∥c ，则m ＝________.1.平行四边形ABCD 中，对角线AC 与BD 交于点O ，AB AD AO λ+=，则λ=____________.2.在ABC △中，点M ，N 满足2AM MC = ，BN NC =．若MN xAB yAC =+ ，则x =；y =．.如图，平面内有三个向量OA →，OB →，OC →，其中OA →与OB →的夹角为120°，OA →与OC →的夹角为30°，且|OA →|＝|OB →|＝1，|OC →|＝23，若OC →＝λOA →＋μOB →(λ，μ∈R )，则λ＋μ的值为________．4.在直角坐标系xOy 中，已知点)2,3(),3,2(),1,1(C B A ，点),(y x P 坐标平面区域内 （1）若=++，求P 点坐标； （2）设),(R n m n m ∈+=，求m ，n5.已知P 为△ ABC 内一点，且3AP ＋4BP ＋5CP ＝0，延长AP 交BC 于点D ，若AB＝a ，AC ＝b ，用a 、b 表示向量AP ，AD .6.设点O 在△ABC 内部，且有4OA ＋OB ＋OC＝0，求△ABC 的面积与△OBC 的面积之比．5.3平面向量的数量积基础梳理1．两个向量的夹角已知两个非零向量a 和b (如图)，作OA →＝a ，OB →＝b ，则∠AOB ＝θ(0°≤θ≤180°)叫做向量a 与b 的夹角，当θ＝0°时，a 与b 同向；当θ＝180°时，a 与b 反向；如果a 与b 的夹角是90°，我们说a 与b 垂直，记作a ⊥b . 2．两个向量的数量积的定义已知两个非零向量a 与b ，它们的夹角为θ，则数量|a ||b |cos θ叫做a 与b 的数量积(或内积)，记作a ·b ，即a ·b ＝|a ||b |cos θ，规定零向量与任一向量的数量积为0，即0·a ＝0. 3．向量数量积的几何意义数量积a ·b 等于a 的长度|a |与b 在a 的方向上的投影|b|cos θ的数量积． 4．向量数量积的性质设a 、b 都是非零向量，e 是单位向量，θ为a 与b (或e )的夹角．则 (1)e ·a ＝a ·e ＝|a |cos θ； (2)a ⊥b ⇔a ·b ＝0；(3)当a 与b 同向时，a ·b ＝|a |·|b |；当a 与b 反向时，a ·b ＝－|a ||b |，特别的，a ·a ＝|a |2或者|a |＝a ·a ；(4)cos θ＝a ·b|a ||b |； (5)|a ·b |≤|a ||b |. 5．向量数量积的运算律(1)a ·b ＝b ·a ； (2)λa ·b ＝λ(a ·b )＝a ·(λb )； (3)(a ＋b )·c ＝a ·c ＋b ·c . 6．平面向量数量积的坐标运算设向量a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，向量a 与b 的夹角为θ，则(1)a ·b ＝x 1x 2＋y 1y 2； (2)|a |＝x 21＋y 21；(3)cos 〈a ，b 〉＝x 1x 2＋y 1y 2x 21＋y 21 x 22＋y 22； (4)a ⊥b ⇔a ·b ＝0⇔x 1x 2＋y 1y 2＝0.7．若A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，AB →＝a ，则|a |＝(x 1－x 2)2＋(y 1－y 2)2(平面内两点间的距离公式)．【例1】►已知向量a 和向量b 的夹角为30o，||2,||a b = a 和向量b 的数量积a b ⋅ = 。
5.2 平面向量的基本定理及坐标表示
5．2 平面向量的基本定理及坐标表示1．平面向量基本定理如果e 1，e 2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意向量a ，有且只有一对实数λ1，λ2，使_______________________________．我们把不共线的向量e 1，e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组__________．2．向量的夹角(1)已知两个________向量a 和b ，作OA →＝a ， OB →＝b ，则∠AOB ＝θ叫做向量a 与b 的夹角(如图)．(2)向量夹角θ的范围是_______________．a 与b 同向时，夹角θ＝________；a 与b 反向时，夹角θ＝____________．(3)如果向量a 与b 的夹角是____________，我们就说a 与b 垂直，记作____________．3．平面向量的正交分解及坐标表示 (1)平面向量的正交分解把一个向量分解为两个____________的向量，叫做向量的正交分解．(2)在平面直角坐标系内，分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i ，j 作为基底．任作一个向量a ，由平面向量基本定理知，有且只有一对实数x ，y ，使得a ＝x i ＋y j ．则实数对__________叫做向量a 的(直角)坐标，记作a ＝__________，其中x 叫做a 在x 轴上的坐标，y 叫做a 在y 轴上的坐标，该式叫做向量的坐标表示．与a 相等的向量的坐标也为________．显然，i ＝__________， j ＝__________，0＝__________．4．平面向量的坐标运算(1)已知a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，则a ±b ＝___________________________________________．(2)如果A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则AB →＝___________________________________________．(3)若a ＝(x ，y )，则λa ＝____________．(4)如果a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)(b ≠0)，则a ∥b的充要条件是____________________．自查自纠： 1．a ＝λ1e 1＋λ2e 2 基底2．(1)非零 (2)0°≤θ≤180° 0° 180° (3)90° a ⊥b3．(1)互相垂直 (2)(x ，y ) (x ，y ) (x ，y ) (1，0) (0，1) (0，0)4．(1)(x 1±x 2，y 1±y 2) (2)(x 2－x 1，y 2－y 1) (3)(λx ，λy ) (4)x 1y 2－x 2y 1＝0在△ABC 中，已知A (2，1)，B (0，2)，BC →＝(1，－2)，则向量AC →＝ ( )A ．(0，0)B ．(2，2)C ．(－1，－1)D ．(－3，－3) 解：因为A (2，1)，B (0，2)，所以AB →＝(－2，1)．又因为BC →＝(1，－2)，所以AC →＝AB →＋BC →＝(－2，1)＋(1，－2)＝(－1，－1)．故选C ．(2017·杭州模拟)已知e 1，e 2是表示平面内所有向量的一组基底，则下列四组向量中，不能作为一组基底的是 ( )A ．e 1＋e 2和e 1－e 2B ．3e 1－2e 2和4e 2－6e 1C ．e 1＋2e 2和e 2＋2e 1D ．e 2和e 1＋e 2解：因为4e 2－6e 1＝－2(3e 1－2e 2)，所以3e 1－2e 2与4e 2－6e 1共线，又作为一组基底的两个向量一定不共线，所以它们不能作为一组基底．故选B ．(2018·北京朝阳高三一模)已知平面向量 a ＝(x ，1)，b ＝(2，x －1)且a ∥b ，则实数x 的值是( )A ．－1B ．1C ．2D ．－1或2 解：由a ＝(x ，1)，b ＝(2，x －1)且a ∥b ，可以得到x (x －1)＝2，即(x －2)(x ＋1)＝0，所以x ＝－1或x ＝2．故选D ．(2017·全国卷Ⅲ)已知向量a ＝(－2，3)， b ＝(3，m )，且a ⊥b ，则m ＝________．解：由题意可得，－2×3＋3m ＝0，所以m ＝2．故填2．在正方形ABCD 中，M ，N 分别是BC ，CD的中点，若AC →＝λAM →＋μBN →，则实数λ＋μ＝________．解法一：因为AC →＝AB →＋BC →，AM →＝AB →＋BM →＝AB →＋12BC →，BN →＝BC →＋CN →＝BC →－12AB →，所以由AC →＝λAM →＋μBN →有⎩⎨⎧1＝λ－12μ，1＝12λ＋μ，解得⎩⎨⎧λ＝65，μ＝25，所以λ＋μ＝85． 解法二：不妨设正方形边长为2，以A 为坐标原点，AB →方向为x 轴正方向，AD →方向为y 轴正方向建立平面直角坐标系，则AC →＝(2，2)，AM →＝(2，1)，BN →＝(－1，2)．由AC →＝λAM →＋μBN →有⎩⎪⎨⎪⎧2λ－μ＝2，λ＋2μ＝2，解得λ＝65，μ＝25，λ＋μ＝85．故填85．类型一 向量共线充要条件的坐标表示(1)(2018·全国卷Ⅲ)已知向量a ＝(1，2)，b ＝(2，－2)，c ＝(1，λ)，若c ∥(2a ＋b )，则λ＝________．解：由题可得2a ＋b ＝(4，2)，因为c ∥(2a ＋b )，c ＝(1，λ)，所以4λ－2＝0，即λ＝12．故填12．(2)已知平面向量a ＝(2m ＋1，3)，b ＝(2，m )，且a 与b 反向，则|b |等于( )A ．1027B ．2 2C ．52D ．52或2 2解：根据题意a ∥b 知m (2m ＋1)－3×2＝0，解得m ＝－2或m ＝32．当m ＝32时，a ＝(4，3)，b ＝⎝⎛⎭⎫2，32，则a ＝2b ，此时两向量同向，与已知不符，故m ＝－2，此时b ＝(2，－2)，故|b |＝22．故选B ．点 拨：两平面向量共线的充要条件有两种形式：①若a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，则a ∥b (b ≠0)的充要条件是x 1y 2－x 2y 1＝0；②a ∥b (a ≠0)，当且仅当唯一一个实数λ，使b ＝λa ．向量共线的坐标表示既可以判定两向量平行，也可以由平行求参数．当两向量的坐标均非零时，也可以利用坐标对应成比例来求解．(1) (2017·郑州月考)已知向量a ＝ (1－sin θ，1)，b ＝⎝⎛⎭⎫12，1＋sin θ，若a ∥b ，则锐角 θ＝________．解：由a ∥b ，得(1－sin θ)(1＋sin θ)＝12，所以cos 2θ＝12，所以cos θ＝22或cos θ＝－22，又θ为锐角，所以θ＝45°．故填45°．(2)已知向量OA →＝(1，－3)，OB →＝(2，－1)， OC →＝(k ＋1，k －2)，若A ，B ，C 三点能构成三角形，则实数k 的取值范围是________．解：若点A ，B ，C 能构成三角形，则向量AB →，AC →不共线．因为AB →＝OB →－OA →＝(2，－1)－(1，－3)＝(1，2)，AC →＝OC →－OA →＝(k ＋1，k －2)－(1，－3)＝(k ，k ＋1)，所以1×(k ＋1)－2k ≠0，解得k ≠1． 故填{k |k ∈R ，且k ≠1}．类型二 平面向量基本定理及其应用(1)如图，已知平面内有三个向量OA →，OB →，OC →，其中OA →与OB →的夹角为120°，OA →与OC →的夹角为30°，且|OA →|＝|OB →|＝1，|OC →|＝23，若 OC →＝λOA →＋μOB →(λ，μ∈R )，则λ＋μ的值为________．解法一：以λOA →和μOB →为邻边作平行四边形OB 1CA 1，如图，则OC →＝OB 1→＋OA 1→．因为OA →与OB →的夹角为120°， OA →与OC →的夹角为30°，所以∠B 1OC ＝90°，在Rt △OB 1C 中，|OC →|＝23，所以|OB 1→|＝2，|B 1C →|＝4，所以|OA 1→|＝|B 1C →|＝4， 所以OC →＝4OA →＋2OB →，即λ＋μ＝6． 解法二：以O 为原点，建立如图所示的平面直角坐标系，则A (1，0)，C (23cos30°，23sin30°)，B (cos120°，sin120°)．即A (1，0)，C (3，3)，B ⎝⎛⎭⎫－12，32．由OC →＝λOA →＋μOB →＝λ(1，0)＋μ⎝⎛⎭⎫－12，32＝⎝⎛⎭⎫λ－12μ，32μ，即⎝⎛⎭⎫λ－12μ，32μ＝(3，3)，得⎩⎨⎧λ－12μ＝3，32μ＝3，所以⎩⎪⎨⎪⎧μ＝2，λ＝4， 即λ＋μ＝6．故填6．(2)已知向量AC →，AD →和AB →在正方形网格中的位置如图所示，若AC →＝λAB →＋μAD →，则λμ＝________．解：建立如图所示的平面直角坐标系xAy ，则 AC →＝(2，－2)，AB →＝(1，2)，AD →＝(1，0)．由题意可知(2，－2)＝λ(1，2)＋μ(1，0)，即⎩⎪⎨⎪⎧2＝λ＋μ，－2＝2λ， 解得⎩⎪⎨⎪⎧λ＝－1，μ＝3，所以λμ＝－3．故填 －3．点 拨：应用平面向量基本定理应注意：①平面向量基本定理中的基底必须是两个不共线的向量；②选定基底后，通过向量的加、减、数乘以及向量平行的充要条件，把相关向量用这一组基底表示出来；③强调几何性质在向量运算中的作用，用基底表示未知向量，常借助图形的几何性质，如平行、相似等；④在基底未给出的情况下，合理地选取基底会给解题带来方便．(1)设向量a ，b 不平行，向量λa ＋b与a ＋2b 平行，则实数λ＝________．解：由于λa ＋b 与a ＋2b 平行，且a ＋2b ≠0，所以存在唯一的实数μ∈R ，使得λa ＋b ＝μ(a ＋2b )，即(λ－μ)a ＋(1－2μ)b ＝0．因为a ，b 不平行，所以⎩⎪⎨⎪⎧λ－μ＝0，1－2μ＝0， 解得λ＝μ＝12．故填12．(2)向量a ，b ，c 在正方形网格中的位置如图所示．若c ＝λa ＋μb (λ，μ∈R )，则λμ＝________．解：设i ，j 分别为水平向右和竖直向上的单位向量，则a ＝－i ＋j ，b ＝6i ＋2j ，c ＝－i －3j ，所以－i －3j ＝λ(－i ＋j )＋μ(6i ＋2j )，即－i －3j ＝(－λ＋6μ)i ＋(λ＋2μ)j ，根据平面向量基本定理得⎩⎪⎨⎪⎧－1＝－λ＋6μ，－3＝λ＋2μ， 解得⎩⎪⎨⎪⎧λ＝－2，μ＝－12．所以λμ＝4．故填4．类型三 求向量的坐标已知梯形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________．解：因为在梯形ABCD 中，DC ＝2AB ，AB ∥CD ，所以DC →＝2AB →．设点D 的坐标为(x ，y )，则DC →＝(4，2)－(x ，y )＝(4－x ，2－y )， AB →＝(2，1)－(1，2)＝(1，－1)，所以(4－x ，2－y )＝2(1，－1)，即(4－x ，2－y )＝(2，－2)，所以⎩⎪⎨⎪⎧4－x ＝2，2－y ＝－2， 解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2，y ＝4，故点D 的坐标为(2，4)．故填(2，4)．点 拨：平面向量坐标运算的技巧：①向量的坐标运算常建立在向量的线性运算的基础之上，若已知有向线段两端点的坐标，则应考虑坐标运算；②解题过程中，常利用“向量相等，则其坐标相同”这一原则，通过列方程(组)进行求解．已知三点A (a ，0)，B (0，b )，C (2，2)，其中a >0，b >0．(1)若O 是坐标原点，且四边形OACB 是平行四边形，试求a ，b 的值；(2)若A ，B ，C 三点共线，试求1a ＋1b 的值．解：(1)因为四边形OACB 是平行四边形，所以OA →＝BC →，即(a ，0)＝(2，2－b )，⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，2－b ＝0， 解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝2． 故a ＝2，b ＝2．(2)因为AB →＝(－a ，b )，BC →＝(2，2－b )， 由A ，B ，C 三点共线，得AB →∥BC →， 所以－a (2－b )－2b ＝0，即2(a ＋b )＝ab ， 因为a >0，b >0， 所以1a ＋1b ＝12．类型四 向量坐标的应用(2018·天津)如图，在平面四边形ABCD 中，AB ⊥BC ，AD ⊥CD ，∠BAD ＝120°，AB ＝AD ＝1．若点E 为边CD 上的动点，则AE →·BE →的最小值为 ( )A ．2116B ．32C ．2516D ．3解法一：以点A 为原点，以AB 所在的直线为x 轴，建立如图(1)所示的平面直角坐标系，依题意得，A (0，0)，B (1，0)．因为AD ＝1，∠BAD ＝120°，所以D ⎝⎛⎭⎫－12，32，且直线CD 的倾斜角为30°，所以直线CD 的方程为y －32＝33⎝⎛⎭⎫x ＋12，即y ＝33(x ＋2)．由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝33（x ＋2），x ＝1，得⎩⎨⎧x ＝1，y ＝3，所以点C 的坐标为(1，3)．因为点E 为边CD 上的动点，故可设E ⎝⎛⎭⎫t ，33（t ＋2），－12≤t ≤1，所以AE →＝⎝⎛⎭⎫t ，33（t ＋2），BE →＝⎝⎛⎭⎫t －1，33（t ＋2），所以AE →·BE →＝t (t －1)＋⎣⎡⎦⎤33（t ＋2）2＝43⎝⎛⎭⎫t ＋182＋2116，所以当t ＝－18时，AE →·BE →取最小值，为2116．图(1) 图(2)解法二：易知DC ＝3，∠CAD ＝60°，设DE ＝x (0≤x ≤3)，则AE →·BE →＝(AD →＋DE →)·(BA →＋AD →＋DE →)＝1×1×cos60°＋12＋0＋x ×1×cos150°＋0＋x 2＝⎝⎛⎭⎫x －342＋2116≥2116．解法三：如图(2)，取AB 的中点F ，连接EF ，则AE →·BE →＝EA →·EB →＝(EF →＋F A →)·(EF →－F A →)＝EF →2－ F A →2＝EF →2－14．可知当且仅当|EF →|最小时AE →·BE →取最小值，分别过F ，B 作CD 的垂线，垂足分别为H ，G ，当点E 与H 重合时，EF 取到最小值，易知EF 为梯形DABG 的中位线，由已知得|BG |＝32，|AD |＝1，则|HF |＝|EF |＝12(|BG |＋|AD |)＝54．故AE →·BE →的最小值为2116．故选A ．点 拨：向量的坐标运算，往往能降低推理的难度，与向量相关的最值、范围问题，可优先考虑坐标运算．用向量法解决平面几何相关问题的步骤是：①建立平面几何与向量的联系，用向量表示问题中涉及的几何元素，将平面几何问题转化为向量问题；②通过向量运算，研究几何元素之间的关系，如长度、距离、夹角等问题；③把运算结果“翻译”成几何关系，从而解决问题．(2017·安徽联考)在边长为1的正△ABC 中，D ，E 是边BC 的两个三等分点(D 靠近点B )，则AD →·AE →等于 ( )A ．16B ．29C ．1318D ．13解法一：建立如图所示的直角坐标系，则A ⎝⎛⎭⎫0，32，D ⎝⎛⎭⎫－16，0，E ⎝⎛⎭⎫16，0，所以AD →＝⎝⎛⎭⎫－16，－32，AE →＝⎝⎛⎭⎫16，－32，AD →·AE →＝－16×16＋⎝⎛⎭⎫－32×⎝⎛⎭⎫－32＝1318．解法二：取BC 中点O ，则AD →·AE →＝(AO →＋OD →)·(AO →＋OE →)＝AO →2－OE →2＝34－136＝1318．解法三：如图，|AB →|＝|AC →|＝1，〈AB →，AC →〉＝60°．因为D ，E 是边BC 的两个三等分点，所以AD →·AE →＝⎝⎛⎭⎫AB →＋13BC →·⎝⎛⎭⎫AC →＋13CB →＝AB →·AC →－13AB →·BC →＋13BC →·AC →－19BC →2＝1×1×cos60°－13×1×1×cos120°＋13×1×1×cos60°－19＝12＋16＋16－19＝1318．故选C ．1．对平面向量基本定理的理解(1)平面向量基本定理实际上是向量的分解定理，并且是平面向量正交分解的理论依据，也是向量坐标表示的基础．(2)平面向量的一组基底是两个不共线向量，平面向量基底可以有无穷多组．(3)用平面向量基本定理可将平面中任一向量分解成形如a ＝λ1e 1＋λ2e 2(λ1，λ2∈R ，e 1，e 2为同一平面内不共线的两个向量)的形式，它是向量线性运算知识的延伸．(4)如果e 1，e 2是同一平面内的一组基底，且λ1e 1＋λ2e 2＝0(λ1，λ2∈R )，那么λ1＝λ2＝0．2．对两向量夹角的理解两向量的夹角是指当两向量的起点相同时，表示两向量的有向线段所形成的角．若起点不同，则应通过平移，使其起点相同．3．向量的坐标表示向量用坐标表示后，向量的计算和证明都归结为数的运算，这使问题大大简化．一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点坐标减去始点的坐标，当且仅当向量的起点为原点时，向量的坐标才等于其终点的坐标．两个向量相等，当且仅当其坐标相同．4．向量坐标的应用向量具有代数和几何的双重特征，如向量运算的平行四边形法则、三角形法则、平面向量基本定理等都可以认为是从几何的角度来研究向量的特征；而引入坐标后，就可以通过代数运算来研究向量，凸显出了向量的代数特征，为用代数的方法研究向量问题奠定了基础．在处理很多与向量有关的问题时，坐标化是一种常见的思路，利用坐标可以使许多问题的解决变得更加简捷．1．下列向量组中，能作为表示它们所在平面内所有向量的一组基底的是 ( )A ．a ＝(1，2)，b ＝(0，0)B ．a ＝(1，－2)，b ＝(3，5)C ．a ＝(3，2)，b ＝(9，6)D ．a ＝⎝⎛⎭⎫－34，12， b ＝(3，－2) 解：在平面内，根据向量基底的定义知，两个向量不共线即可作为基底．故选B ．2．设向量a ＝(2，4)与向量b ＝(x ，6)共线，则实数x ＝ ( )A ．2B ．3C ．4D ．6 解：因为a ∥b ，所以2×6－4x ＝0，解得x ＝3．故选B ．3．(2017·抚州模拟)若向量a ＝(1，1)，b ＝(－1，1)，c ＝(4，2)，则c ＝ ( )A ．3a ＋bB ．3a －bC ．－a ＋3bD ．a ＋3b解法一：设c ＝m a ＋n b ，则(4，2)＝(m －n ，m ＋n )，所以⎩⎪⎨⎪⎧m －n ＝4，m ＋n ＝2， 所以⎩⎪⎨⎪⎧m ＝3，n ＝－1， 所以c ＝3a －b ．解法二：代入验证法．对于A ，3a ＋b ＝3(1，1)＋(－1，1)＝(2，4)≠c ，故A 不正确；同理选项C 、D 也不正确；对于B ，3a －b ＝(4，2)＝c ，故B 正确．故选B ．4．已知M (3，－2)，N (－5，－1)，且MP →＝12MN →，则P 点的坐标为 ( )A ．(－8，1)B ．⎝⎛⎭⎫－1，－32 C ．⎝⎛⎭⎫1，32 D ．(8，－1) 解：设P (x ，y )，则MP →＝(x －3，y ＋2)， 而12MN →＝12(－8，1)＝⎝⎛⎭⎫－4，12， 所以⎩⎪⎨⎪⎧x －3＝－4，y ＋2＝12， 解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－1，y ＝－32．所以P 点坐标为⎝⎛⎭⎫－1，－32．故选B ． 5．如图，e 1，e 2为互相垂直的单位向量，向量a ，b 如图，则向量a －b 可表示为 ( )A ．3e 2－e 1B ．－2e 1－4e 2C ．e 1－3e 2D ．3e 1－e 2解：由图易知a －b ＝－3e 2＋e 1＝e 1－3e 2．故选C ．6．(2018·浙江)已知a ，b ，e 是平面向量，e 是单位向量，若非零向量a 与e 的夹角为π3，向量b满足b 2－4e ·b ＋3＝0，则|a －b |的最小值是( )A ．3－1B ．3＋1C ．2D ．2－ 3解：不妨设e ＝(1，0)，b ＝(x ，y )，则由b 2－4e ·b ＋3＝0⇒(x －2)2＋y 2＝1，再由a 与e 的夹角为π3可知，所求为如图两条射线上的点到圆上的点距离的最小值，即为2sin60°－1＝3－1．故选A ． 7．已知向量e 1，e 2是两个不共线的向量，若a ＝2e 1－e 2与b ＝e 1＋λe 2共线，则λ＝________． 解：若a ＝2e 1－e 2与b ＝e 1＋λe 2共线，则 2e 1－e 2＝k (e 1＋λe 2)＝k e 1＋λk e 2，得⎩⎪⎨⎪⎧k ＝2，λk ＝－1， 解得λ＝－12．故填－12．8．(2018·山东菏泽高三一模)已知在△ABC 中，D 为边BC 上的点，且BD ＝3DC ，点E 为AD 的中点，BE →＝mAB →＋nAC →，则m ＋n ＝________．解：BE →＝BD →＋DE →＝BD →－12AD →＝BD →－12(AB →＋BD →)＝12BD →－12AB →＝12×34BC →－12AB →＝38BC →－12AB →＝38(AC →－AB →)－12AB →＝－78AB →＋38AC →．又BE →＝mAB →＋nAC →，所以mAB →＋nAC →＝－78AB→＋38AC →．又因为AB →与AC →不共线，所以m ＝－78，n ＝38，所以m ＋n ＝－12．故填－12． 9．已知a ＝(1，0)，b ＝(2，1)．求：(1)|a ＋3b |；(2)当k 为何实数时，k a －b 与a ＋3b 平行，平行时它们是同向还是反向？解：(1)因为a ＝(1，0)，b ＝(2，1)， 所以a ＋3b ＝(7，3)，故|a ＋3b |＝72＋32＝58．(2)k a －b ＝(k －2，－1)，a ＋3b ＝(7，3)， 因为k a －b 与a ＋3b 平行， 所以3(k －2)＋7＝0，即k ＝－13．此时k a －b ＝(k －2，－1)＝⎝⎛⎭⎫－73，－1， a ＋3b ＝(7，3)，则a ＋3b ＝－3(k a －b )，即此时向量a ＋3b 与k a －b 方向相反．10．已知点O (0，0)，A (1，2)，B (4，5)及OP →＝OA →＋tAB →，试问： (1)当t 为何值时，P 在x 轴上？P 在y 轴上？P在第三象限内？(2)四边形OABP 能否成为平行四边形？若能，求出t 的值；若不能，请说明理由． 解：(1)依题意，得AB →＝(3，3)，所以OP →＝OA →＋tAB →＝(1＋3t ，2＋3t )，即P (1＋3t ，2＋3t )．若P 在x 轴上，则2＋3t ＝0，所以t ＝－23；若P 在y 轴上，则1＋3t ＝0，所以t ＝－13；若P 在第三象限内，则⎩⎪⎨⎪⎧1＋3t ＜0，2＋3t ＜0， 所以t ＜－23． (2)因为OA →＝(1，2)，PB →＝(3－3t ，3－3t )，若OABP 是平行四边形，则OA →＝PB →，所以⎩⎪⎨⎪⎧3－3t ＝1，3－3t ＝2． 此方程无解．故四边形OABP 不可能成为平行四边形． 11．已知平行四边形三个顶点的坐标分别为(－1，0)，(3，0)，(1，－5)，求第四个顶点的坐标．解：如图所示，令A (－1，0)，B (3，0)，C (1，－5)，D (x ，y )．(1)若四边形ABCD 1为平行四边形， 则AD 1→＝BC →，且AD 1→＝(x ＋1，y )，BC →＝(－2，－5)．所以⎩⎪⎨⎪⎧x ＋1＝－2，y ＝－5，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－3，y ＝－5． 所以D 1(－3，－5)．(2)若四边形ACD 2B 为平行四边形，则AB →＝CD 2→，且AB →＝(4，0)，CD 2→＝(x －1，y ＋5)．所以⎩⎪⎨⎪⎧x －1＝4，y ＋5＝0， 解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝5，y ＝－5． 所以D 2(5，－5)．(3)若四边形ACBD 3为平行四边形，则AD 3→＝CB →，且AD 3→＝(x ＋1，y )，CB →＝(2，5)，所以⎩⎪⎨⎪⎧x ＋1＝2，y ＝5， 解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，y ＝5． 所以D 3(1，5)．综上所述，平行四边形第四个顶点的坐标为(－3，－5)或(5，－5)或(1，5)．如图所示，在△ABC 中，点M 是AB的中点，且AN →＝12NC →，BN 与CM 相交于点E ，设AB →＝a ，AC →＝b ，用基底a ，b 表示向量AE →＝________．解：易得AN →＝13AC →＝13b ，AM →＝12AB →＝12a ，由N ，E ，B 三点共线知，存在实数m ，满足AE →＝mAN →＋ (1－m )AB →＝13m b ＋(1－m )a ．由C ，E ，M 三点共线知存在实数n ，满足AE →＝nAM →＋(1－n )AC →＝12n a ＋(1－n )b ．所以13m b ＋(1－m )a ＝12n a ＋(1－n )b ．由于a ，b为基底，所以⎩⎨⎧1－m ＝12n ，13m ＝1－n ，解得⎩⎨⎧m ＝35，n ＝45． 所以AE →＝25a ＋15b ．故填25a ＋15b ．5．2 平面向量的基本定理及坐标表示1．平面向量基本定理如果e 1，e 2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意向量a ，有且只有一对实数λ1，λ2，使_______________________________．我们把不共线的向量e 1，e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组__________．2．向量的夹角(1)已知两个________向量a 和b ，作OA →＝a ， OB →＝b ，则∠AOB ＝θ叫做向量a 与b 的夹角(如图)．(2)向量夹角θ的范围是_______________．a 与b 同向时，夹角θ＝________；a 与b 反向时，夹角θ＝____________．(3)如果向量a 与b 的夹角是____________，我们就说a 与b 垂直，记作____________．3．平面向量的正交分解及坐标表示 (1)平面向量的正交分解把一个向量分解为两个____________的向量，叫做向量的正交分解．(2)在平面直角坐标系内，分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i ，j 作为基底．任作一个向量a ，由平面向量基本定理知，有且只有一对实数x ，y ，使得a ＝x i ＋y j ．则实数对__________叫做向量a 的(直角)坐标，记作a ＝__________，其中x 叫做a 在x 轴上的坐标，y 叫做a 在y 轴上的坐标，该式叫做向量的坐标表示．与a 相等的向量的坐标也为________．显然，i ＝__________， j ＝__________，0＝__________．4．平面向量的坐标运算(1)已知a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，则a ±b ＝___________________________________________．(2)如果A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则AB →＝___________________________________________．(3)若a ＝(x ，y )，则λa ＝____________．(4)如果a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)(b ≠0)，则a ∥b 的充要条件是____________________．自查自纠： 1．a ＝λ1e 1＋λ2e 2 基底2．(1)非零 (2)0°≤θ≤180° 0° 180° (3)90° a ⊥b3．(1)互相垂直 (2)(x ，y ) (x ，y ) (x ，y ) (1，0) (0，1) (0，0)4．(1)(x 1±x 2，y 1±y 2) (2)(x 2－x 1，y 2－y 1) (3)(λx ，λy ) (4)x 1y 2－x 2y 1＝0在△ABC 中，已知A (2，1)，B (0，2)，BC →＝(1，－2)，则向量AC →＝ ( )A ．(0，0)B ．(2，2)C ．(－1，－1)D ．(－3，－3) 解：因为A (2，1)，B (0，2)，所以AB →＝(－2，1)．又因为BC →＝(1，－2)，所以AC →＝AB →＋BC →＝(－2，1)＋(1，－2)＝(－1，－1)．故选C ．(2017·杭州模拟)已知e 1，e 2是表示平面内所有向量的一组基底，则下列四组向量中，不能作为一组基底的是 ( )A ．e 1＋e 2和e 1－e 2B ．3e 1－2e 2和4e 2－6e 1C ．e 1＋2e 2和e 2＋2e 1D ．e 2和e 1＋e 2解：因为4e 2－6e 1＝－2(3e 1－2e 2)，所以3e 1－2e 2与4e 2－6e 1共线，又作为一组基底的两个向量一定不共线，所以它们不能作为一组基底．故选B ．(2018·北京朝阳高三一模)已知平面向量 a ＝(x ，1)，b ＝(2，x －1)且a ∥b ，则实数x 的值是( )A ．－1B ．1C ．2D ．－1或2 解：由a ＝(x ，1)，b ＝(2，x －1)且a ∥b ，可以得到x (x －1)＝2，即(x －2)(x ＋1)＝0，所以x ＝－1或x ＝2．故选D ．(2017·全国卷Ⅲ)已知向量a ＝(－2，3)，b ＝(3，m )，且a ⊥b ，则m ＝________．解：由题意可得，－2×3＋3m ＝0，所以m ＝2．故填2．在正方形ABCD 中，M ，N 分别是BC ，CD的中点，若AC →＝λAM →＋μBN →，则实数λ＋μ＝________．解法一：因为AC →＝AB →＋BC →，AM →＝AB →＋BM →＝AB →＋12BC →，BN →＝BC →＋CN →＝BC →－12AB →，所以由AC →＝λAM →＋μBN →有⎩⎨⎧1＝λ－12μ，1＝12λ＋μ，解得⎩⎨⎧λ＝65，μ＝25，所以λ＋μ＝85． 解法二：不妨设正方形边长为2，以A 为坐标原点，AB →方向为x 轴正方向，AD →方向为y 轴正方向建立平面直角坐标系，则AC →＝(2，2)，AM →＝(2，1)，BN →＝(－1，2)．由AC →＝λAM →＋μBN →有⎩⎪⎨⎪⎧2λ－μ＝2，λ＋2μ＝2，解得λ＝65，μ＝25，λ＋μ＝85．故填85．类型一 向量共线充要条件的坐标表示(1)(2018·全国卷Ⅲ)已知向量a ＝(1，2)，b ＝(2，－2)，c ＝(1，λ)，若c ∥(2a ＋b )，则λ＝________．解：由题可得2a ＋b ＝(4，2)，因为c ∥(2a ＋b )，c ＝(1，λ)，所以4λ－2＝0，即λ＝12．故填12．(2)已知平面向量a ＝(2m ＋1，3)，b ＝(2，m )，且a 与b 反向，则|b |等于( )A ．1027B ．2 2C ．52D ．52或2 2解：根据题意a ∥b 知m (2m ＋1)－3×2＝0，解得m ＝－2或m ＝32．当m ＝32时，a ＝(4，3)，b ＝⎝⎛⎭⎫2，32，则a ＝2b ，此时两向量同向，与已知不符，故m ＝－2，此时b ＝(2，－2)，故|b |＝22．故选B ．点 拨：两平面向量共线的充要条件有两种形式：①若a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，则a ∥b (b ≠0)的充要条件是x 1y 2－x 2y 1＝0；②a ∥b (a ≠0)，当且仅当唯一一个实数λ，使b ＝λa ．向量共线的坐标表示既可以判定两向量平行，也可以由平行求参数．当两向量的坐标均非零时，也可以利用坐标对应成比例来求解．(1) (2017·郑州月考)已知向量a ＝ (1－sin θ，1)，b ＝⎝⎛⎭⎫12，1＋sin θ，若a ∥b ，则锐角 θ＝________．解：由a ∥b ，得(1－sin θ)(1＋sin θ)＝12，所以cos 2θ＝12，所以cos θ＝22或cos θ＝－22，又θ为锐角，所以θ＝45°．故填45°．(2)已知向量OA →＝(1，－3)，OB →＝(2，－1)， OC →＝(k ＋1，k －2)，若A ，B ，C 三点能构成三角形，则实数k 的取值范围是________．解：若点A ，B ，C 能构成三角形，则向量AB →，AC →不共线．因为AB →＝OB →－OA →＝(2，－1)－(1，－3)＝(1，2)，AC →＝OC →－OA →＝(k ＋1，k －2)－(1，－3)＝(k ，k ＋1)，所以1×(k ＋1)－2k ≠0，解得k ≠1． 故填{k |k ∈R ，且k ≠1}．类型二 平面向量基本定理及其应用(1)如图，已知平面内有三个向量OA →，OB →，OC →，其中OA →与OB →的夹角为120°，OA →与OC →的夹角为30°，且|OA →|＝|OB →|＝1，|OC →|＝23，若 OC →＝λOA →＋μOB →(λ，μ∈R )，则λ＋μ的值为________．解法一：以λOA →和μOB →为邻边作平行四边形OB 1CA 1，如图，则OC →＝OB 1→＋OA 1→．因为OA →与OB →的夹角为120°， OA →与OC →的夹角为30°，所以∠B 1OC ＝90°，在Rt △OB 1C 中，|OC →|＝23，所以|OB 1→|＝2，|B 1C →|＝4，所以|OA 1→|＝|B 1C →|＝4， 所以OC →＝4OA →＋2OB →，即λ＋μ＝6． 解法二：以O 为原点，建立如图所示的平面直角坐标系，则A (1，0)，C (23cos30°，23sin30°)，B (cos120°，sin120°)．即A (1，0)，C (3，3)，B ⎝⎛⎭⎫－12，32．由OC →＝λOA →＋μOB →＝λ(1，0)＋μ⎝⎛⎭⎫－12，32＝⎝⎛⎭⎫λ－12μ，32μ，即⎝⎛⎭⎫λ－12μ，32μ＝(3，3)，得⎩⎨⎧λ－12μ＝3，32μ＝3，所以⎩⎪⎨⎪⎧μ＝2，λ＝4， 即λ＋μ＝6．故填6．(2)已知向量AC →，AD →和AB →在正方形网格中的位置如图所示，若AC →＝λAB →＋μAD →，则λμ＝________．解：建立如图所示的平面直角坐标系xAy ，则 AC →＝(2，－2)，AB →＝(1，2)，AD →＝(1，0)．由题意可知(2，－2)＝λ(1，2)＋μ(1，0)，即⎩⎪⎨⎪⎧2＝λ＋μ，－2＝2λ， 解得⎩⎪⎨⎪⎧λ＝－1，μ＝3，所以λμ＝－3．故填 －3．点 拨：应用平面向量基本定理应注意：①平面向量基本定理中的基底必须是两个不共线的向量；②选定基底后，通过向量的加、减、数乘以及向量平行的充要条件，把相关向量用这一组基底表示出来；③强调几何性质在向量运算中的作用，用基底表示未知向量，常借助图形的几何性质，如平行、相似等；④在基底未给出的情况下，合理地选取基底会给解题带来方便．(1)设向量a ，b 不平行，向量λa ＋b与a ＋2b 平行，则实数λ＝________．解：由于λa ＋b 与a ＋2b 平行，且a ＋2b ≠0，所以存在唯一的实数μ∈R ，使得λa ＋b ＝μ(a ＋2b )，即(λ－μ)a ＋(1－2μ)b ＝0．因为a ，b 不平行，所以⎩⎪⎨⎪⎧λ－μ＝0，1－2μ＝0， 解得λ＝μ＝12．故填12．(2)向量a ，b ，c 在正方形网格中的位置如图所示．若c ＝λa ＋μb (λ，μ∈R )，则λμ＝________．解：设i ，j 分别为水平向右和竖直向上的单位向量，则a ＝－i ＋j ，b ＝6i ＋2j ，c ＝－i －3j ，所以－i －3j ＝λ(－i ＋j )＋μ(6i ＋2j )，即－i －3j ＝(－λ＋6μ)i ＋(λ＋2μ)j ，根据平面向量基本定理得⎩⎪⎨⎪⎧－1＝－λ＋6μ，－3＝λ＋2μ， 解得⎩⎪⎨⎪⎧λ＝－2，μ＝－12．所以λμ＝4．故填4．类型三 求向量的坐标已知梯形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________．解：因为在梯形ABCD 中，DC ＝2AB ，AB ∥CD ，所以DC →＝2AB →．设点D 的坐标为(x ，y )，则DC →＝(4，2)－(x ，y )＝(4－x ，2－y )， AB →＝(2，1)－(1，2)＝(1，－1)，所以(4－x ，2－y )＝2(1，－1)，即(4－x ，2－y )＝(2，－2)，所以⎩⎪⎨⎪⎧4－x ＝2，2－y ＝－2， 解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2，y ＝4，故点D 的坐标为(2，4)．故填(2，4)．点 拨：平面向量坐标运算的技巧：①向量的坐标运算常建立在向量的线性运算的基础之上，若已知有向线段两端点的坐标，则应考虑坐标运算；②解题过程中，常利用“向量相等，则其坐标相同”这一原则，通过列方程(组)进行求解．已知三点A (a ，0)，B (0，b )，C (2，2)，其中a >0，b >0．(1)若O 是坐标原点，且四边形OACB 是平行四边形，试求a ，b 的值；(2)若A ，B ，C 三点共线，试求1a ＋1b 的值．解：(1)因为四边形OACB 是平行四边形，所以OA →＝BC →，即(a ，0)＝(2，2－b )，⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，2－b ＝0， 解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝2． 故a ＝2，b ＝2．(2)因为AB →＝(－a ，b )，BC →＝(2，2－b )， 由A ，B ，C 三点共线，得AB →∥BC →， 所以－a (2－b )－2b ＝0，即2(a ＋b )＝ab ， 因为a >0，b >0， 所以1a ＋1b ＝12．类型四 向量坐标的应用(2018·天津)如图，在平面四边形ABCD 中，AB ⊥BC ，AD ⊥CD ，∠BAD ＝120°，AB ＝AD ＝1．若点E 为边CD 上的动点，则AE →·BE →的最小值为 ( )A ．2116B ．32C ．2516D ．3解法一：以点A 为原点，以AB 所在的直线为x 轴，建立如图(1)所示的平面直角坐标系，依题意得，A (0，0)，B (1，0)．因为AD ＝1，∠BAD ＝120°，所以D ⎝⎛⎭⎫－12，32，且直线CD 的倾斜角为30°，所以直线CD 的方程为y －32＝33⎝⎛⎭⎫x ＋12，即y ＝33(x ＋2)．由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝33（x ＋2），x ＝1，得⎩⎨⎧x ＝1，y ＝3，所以点C 的坐标为(1，3)．因为点E 为边CD 上的动点，故可设E ⎝⎛⎭⎫t ，33（t ＋2），－12≤t ≤1，所以AE →＝⎝⎛⎭⎫t ，33（t ＋2），BE →＝⎝⎛⎭⎫t －1，33（t ＋2），所以AE →·BE →＝t (t －1)＋⎣⎡⎦⎤33（t ＋2）2＝43⎝⎛⎭⎫t ＋182＋2116，所以当t ＝－18时，AE →·BE →取最小值，为2116．图(1) 图(2)解法二：易知DC ＝3，∠CAD ＝60°，设DE ＝x (0≤x ≤3)，则AE →·BE →＝(AD →＋DE →)·(BA →＋AD →＋DE →)＝1×1×cos60°＋12＋0＋x ×1×cos150°＋0＋x 2＝⎝⎛⎭⎫x －342＋2116≥2116．解法三：如图(2)，取AB 的中点F ，连接EF ，则AE →·BE →＝EA →·EB →＝(EF →＋F A →)·(EF →－F A →)＝EF →2－ F A →2＝EF →2－14．可知当且仅当|EF →|最小时AE →·BE →取最小值，分别过F ，B 作CD 的垂线，垂足分别为H ，G ，当点E 与H 重合时，EF 取到最小值，易知EF 为梯形DABG 的中位线，由已知得|BG |＝32，|AD |＝1，则|HF |＝|EF |＝12(|BG |＋|AD |)＝54．故AE →·BE →的最小值为2116．故选A ．点 拨：向量的坐标运算，往往能降低推理的难度，与向量相关的最值、范围问题，可优先考虑坐标运算．用向量法解决平面几何相关问题的步骤是：①建立平面几何与向量的联系，用向量表示问题中涉及的几何元素，将平面几何问题转化为向量问题；②通过向量运算，研究几何元素之间的关系，如长度、距离、夹角等问题；③把运算结果“翻译”成几何关系，从而解决问题．(2017·安徽联考)在边长为1的正△ABC 中，D ，E 是边BC 的两个三等分点(D 靠近点B )，则AD →·AE →等于 ( )A ．16B ．29C ．1318D ．13解法一：建立如图所示的直角坐标系，则A ⎝⎛⎭⎫0，32，D ⎝⎛⎭⎫－16，0，E ⎝⎛⎭⎫16，0，所以AD →＝⎝⎛⎭⎫－16，－32，AE →＝⎝⎛⎭⎫16，－32，AD →·AE →＝－16×16＋⎝⎛⎭⎫－32×⎝⎛⎭⎫－32＝1318．解法二：取BC 中点O ，则AD →·AE →＝(AO →＋OD →)·(AO →＋OE →)＝AO →2－OE →2＝34－136＝1318．解法三：如图，|AB →|＝|AC →|＝1，〈AB →，AC →〉＝60°．因为D ，E 是边BC 的两个三等分点，所以AD →·AE →＝⎝⎛⎭⎫AB →＋13BC →·⎝⎛⎭⎫AC →＋13CB →＝AB →·AC →－13AB →·BC →＋13BC →·AC →－19BC →2＝1×1×cos60°－13×1×1×cos120°＋13×1×1×cos60°－19＝12＋16＋16－19＝1318．故选C ．1．对平面向量基本定理的理解(1)平面向量基本定理实际上是向量的分解定理，并且是平面向量正交分解的理论依据，也是向量坐标表示的基础．(2)平面向量的一组基底是两个不共线向量，平面向量基底可以有无穷多组．(3)用平面向量基本定理可将平面中任一向量分解成形如a ＝λ1e 1＋λ2e 2(λ1，λ2∈R ，e 1，e 2为同一平面内不共线的两个向量)的形式，它是向量线性运算知识的延伸．(4)如果e 1，e 2是同一平面内的一组基底，且λ1e 1＋λ2e 2＝0(λ1，λ2∈R )，那么λ1＝λ2＝0．2．对两向量夹角的理解两向量的夹角是指当两向量的起点相同时，表示两向量的有向线段所形成的角．若起点不同，则应通过平移，使其起点相同．3．向量的坐标表示向量用坐标表示后，向量的计算和证明都归结为数的运算，这使问题大大简化．一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点坐标减去始点的坐标，当且仅当向量的起点为原点时，向量的坐标才等于其终点的坐标．两个向量相等，当且仅当其坐标相同．4．向量坐标的应用向量具有代数和几何的双重特征，如向量运算的平行四边形法则、三角形法则、平面向量基本定理等都可以认为是从几何的角度来研究向量的特征；而引入坐标后，就可以通过代数运算来研究向量，凸显出了向量的代数特征，为用代数的方法研究向量问题奠定了基础．在处理很多与向量有关的问题时，坐标化是一种常见的思路，利用坐标可以使许多问题的解决变得更加简捷．1．下列向量组中，能作为表示它们所在平面内所有向量的一组基底的是 ( )A ．a ＝(1，2)，b ＝(0，0)B ．a ＝(1，－2)，b ＝(3，5)C ．a ＝(3，2)，b ＝(9，6)D ．a ＝⎝⎛⎭⎫－34，12， b ＝(3，－2) 解：在平面内，根据向量基底的定义知，两个向量不共线即可作为基底．故选B ．2．设向量a ＝(2，4)与向量b ＝(x ，6)共线，则实数x ＝ ( )A ．2B ．3C ．4D ．6 解：因为a ∥b ，所以2×6－4x ＝0，解得x ＝3．故选B ．3．(2017·抚州模拟)若向量a ＝(1，1)，b ＝(－1，1)，c ＝(4，2)，则c ＝ ( )A ．3a ＋bB ．3a －bC ．－a ＋3bD ．a ＋3b解法一：设c ＝m a ＋n b ，则(4，2)＝(m －n ，m ＋n )，所以⎩⎪⎨⎪⎧m －n ＝4，m ＋n ＝2， 所以⎩⎪⎨⎪⎧m ＝3，n ＝－1， 所以c ＝3a －b ．解法二：代入验证法．对于A ，3a ＋b ＝3(1，1)＋(－1，1)＝(2，4)≠c ，故A 不正确；同理选项C 、D 也不正确；对于B ，3a －b ＝(4，2)＝c ，故B 正确．故选B ．4．已知M (3，－2)，N (－5，－1)，且MP →＝12MN →，则P 点的坐标为 ( )A ．(－8，1)B ．⎝⎛⎭⎫－1，－32 C ．⎝⎛⎭⎫1，32 D ．(8，－1) 解：设P (x ，y )，则MP →＝(x －3，y ＋2)， 而12MN →＝12(－8，1)＝⎝⎛⎭⎫－4，12， 所以⎩⎪⎨⎪⎧x －3＝－4，y ＋2＝12， 解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－1，y ＝－32．所以P 点坐标为⎝⎛⎭⎫－1，－32．故选B ． 5．如图，e 1，e 2为互相垂直的单位向量，向量a ，b 如图，则向量a －b 可表示为 ( )A ．3e 2－e 1B ．－2e 1－4e 2C ．e 1－3e 2D ．3e 1－e 2解：由图易知a －b ＝－3e 2＋e 1＝e 1－3e 2．故选C ．6．(2018·浙江)已知a ，b ，e 是平面向量，e 是单位向量，若非零向量a 与e 的夹角为π3，向量b满足b 2－4e ·b ＋3＝0，则|a －b |的最小值是( )A ．3－1B ．3＋1C ．2D ．2－ 3解：不妨设e ＝(1，0)，b ＝(x ，y )，则由b 2－4e ·b ＋3＝0⇒(x －2)2＋y 2＝1，再由a 与e 的夹角为π3可知，所求为如图两条射线上的点到圆上的点距离的最小值，即为2sin60°－1＝3－1．故选A ． 7．已知向量e 1，e 2是两个不共线的向量，若a ＝2e 1－e 2与b ＝e 1＋λe 2共线，则λ＝________． 解：若a ＝2e 1－e 2与b ＝e 1＋λe 2共线，则 2e 1－e 2＝k (e 1＋λe 2)＝k e 1＋λk e 2，得⎩⎪⎨⎪⎧k ＝2，λk ＝－1， 解得λ＝－12．故填－12．8．(2018·山东菏泽高三一模)已知在△ABC 中，D 为边BC 上的点，且BD ＝3DC ，点E 为AD 的中点，BE →＝mAB →＋nAC →，则m ＋n ＝________．解：BE →＝BD →＋DE →＝BD →－12AD →＝BD →－12(AB →＋BD →)＝12BD →－12AB →＝12×34BC →－12AB →＝38BC →－12AB →＝38(AC →－AB →)－12AB →＝－78AB →＋38AC →．又BE →＝mAB →＋nAC →，所以mAB →＋nAC →＝－78AB→＋38AC →．又因为AB →与AC →不共线，所以m ＝－78，n ＝38，所以m ＋n ＝－12．故填－12． 9．已知a ＝(1，0)，b ＝(2，1)．求：(1)|a ＋3b |；(2)当k 为何实数时，k a －b 与a ＋3b 平行，平行时它们是同向还是反向？解：(1)因为a ＝(1，0)，b ＝(2，1)， 所以a ＋3b ＝(7，3)，故|a ＋3b |＝72＋32＝58．(2)k a －b ＝(k －2，－1)，a ＋3b ＝(7，3)， 因为k a －b 与a ＋3b 平行， 所以3(k －2)＋7＝0，即k ＝－13．此时k a －b ＝(k －2，－1)＝⎝⎛⎭⎫－73，－1， a ＋3b ＝(7，3)，则a ＋3b ＝－3(k a －b )，即此时向量a ＋3b 与k a －b 方向相反．10．已知点O (0，0)，A (1，2)，B (4，5)及OP →＝OA →＋tAB →，试问： (1)当t 为何值时，P 在x 轴上？P 在y 轴上？P在第三象限内？(2)四边形OABP 能否成为平行四边形？若能，求出t 的值；若不能，请说明理由． 解：(1)依题意，得AB →＝(3，3)，所以OP →＝OA →＋tAB →＝(1＋3t ，2＋3t )，即P (1＋3t ，2＋3t )．若P 在x 轴上，则2＋3t ＝0，所以t ＝－23；若P 在y 轴上，则1＋3t ＝0，所以t ＝－13；若P 在第三象限内，则⎩⎪⎨⎪⎧1＋3t ＜0，2＋3t ＜0， 所以t ＜－23． (2)因为OA →＝(1，2)，PB →＝(3－3t ，3－3t )，若OABP 是平行四边形，则OA →＝PB →，所以⎩⎪⎨⎪⎧3－3t ＝1，3－3t ＝2． 此方程无解．故四边形OABP 不可能成为平行四边形． 11．已知平行四边形三个顶点的坐标分别为(－1，0)，(3，0)，(1，－5)，求第四个顶点的坐标．解：如图所示，令A (－1，0)，B (3，0)，C (1，－5)，D (x ，y )．(1)若四边形ABCD 1为平行四边形， 则AD 1→＝BC →，且AD 1→＝(x ＋1，y )，BC →＝(－2，－5)．所以⎩⎪⎨⎪⎧x ＋1＝－2，y ＝－5，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－3，y ＝－5． 所以D 1(－3，－5)．(2)若四边形ACD 2B 为平行四边形，则AB →＝CD 2→，且AB →＝(4，0)，CD 2→＝(x －1，y ＋5)．所以⎩⎪⎨⎪⎧x －1＝4，y ＋5＝0， 解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝5，y ＝－5． 所以D 2(5，－5)．(3)若四边形ACBD 3为平行四边形，则AD 3→＝CB →，且AD 3→＝(x ＋1，y )，CB →＝(2，5)，所以⎩⎪⎨⎪⎧x ＋1＝2，y ＝5， 解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，y ＝5． 所以D 3(1，5)．综上所述，平行四边形第四个顶点的坐标为(－3，－5)或(5，－5)或(1，5)．如图所示，在△ABC 中，点M 是AB的中点，且AN →＝12NC →，BN 与CM 相交于点E ，设AB →＝a ，AC →＝b ，用基底a ，b 表示向量AE →＝________．解：易得AN →＝13AC →＝13b ，AM →＝12AB →＝12a ，由N ，E ，B 三点共线知，存在实数m ，满足AE →＝mAN →＋ (1－m )AB →＝13m b ＋(1－m )a ．由C ，E ，M 三点共线知存在实数n ，满足AE →＝nAM →＋(1－n )AC →＝12n a ＋(1－n )b ．所以13m b ＋(1－m )a ＝12n a ＋(1－n )b ．由于a ，b为基底，所以⎩⎨⎧1－m ＝12n ，13m ＝1－n ，解得⎩⎨⎧m ＝35，n ＝45． 所以AE →＝25a ＋15b ．故填25a ＋15b ．。
平面向量的基本定理及坐标表示
平面向量的基本定理及坐标表示全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：平面向量是我们在高中数学学习中接触到的一个重要知识点，它在几何学和代数学中都有着重要的作用。
平面向量本质上是有大小和方向的量，它可以用箭头表示出来，箭头的长度表示向量的大小，箭头的方向表示向量的方向。
而平面向量的基本定理和坐标表示是我们学习平面向量的重要内容，下面我就来详细介绍一下。
一、平面向量的基本定理1. 平行向量的概念两个向量如果它们的方向相同或者相反，那么我们称这两个向量为平行向量。
平行向量的特点是它们的模相等，方向相同或者相反。
2. 向量的加法如果有两个向量a和b，它们的起点相同，那么我们可以通过平行四边形法则将这两个向量相加，即将向量b平移至向量a的终点，然后连接向量a的起点和向量b的终点，这条连接线就是向量a+b的结果。
3. 向量的数量积向量的数量积，也称为点积或内积，是两个向量的特殊乘积。
设有两个向量a和b，它们之间夹角为θ，那么a·b=|a||b|cosθ，其中|a|和|b|分别表示向量a和b的模长。
二、平面向量的坐标表示在平面直角坐标系中，我们可以用坐标表示一个向量。
设有一个向量a，它在平面直角坐标系中的起点为O(0,0)，终点为A(x,y)，那么我们可以用坐标(x,y)表示向量a。
在平面直角坐标系中，向量a与坐标轴之间的夹角为θ，那么向量a的方向角为θ。
根据三角函数的定义，我们有cosθ=x/|a|，sinθ=y/|a|，tanθ=y/x，这三个公式可以帮助我们求解向量的方向角。
对于向量的数量积和叉积，我们也可以通过向量的坐标表示来进行计算。
设向量a在坐标系中的起点为O(0,0)，终点为A(x1,y1)，向量b在坐标系中的起点为O(0,0)，终点为B(x2,y2)，那么向量a和向量b 的数量积为x1x2+y1y2，向量a和向量b的叉积为x1y2-x2y1。
平面向量的基本定理和坐标表示是我们学习平面向量的重要内容，通过深入理解这些知识点，我们可以更好地解决平面向量的相关问题，为我们的数学学习打下坚实的基础。
高考数学(文)人教A课件52平面向量基本定理及向量的坐标表示
-5-
知识梳理
双基自测
1
2
3
4
5
5.向量的夹角
已知两个 非零
向量a和b,作 =a,=b, 则
∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)叫做向量a与b的夹角.如果向量a与b的夹角
a⊥b
是90°,那么我们说a与b垂直,记作
.
-6-
知识梳理
双基自测
1
2
3
4
5
1.下列结论正确的打“√”,错误的打“×”.
5.2 平面向量基本定理及
向量
的坐标表示
知识梳理
双基自测
1
2
3
4
5
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
面内的任意向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a= λ1e1+λ2e2
.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 基底 .把一个向量分解为两个 互相垂直 的向量,叫做把
(x1-x2,y1-y2)
a-b=
,λa= (λx1,λy1)
,
|a|= 12 + 12 ,|a+b|= (2 + 1 )2 + (2 + 1 )2 .
-4-
知识梳理
双基自测
1
2
3
4.平面向量共线的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b⇔
4
5
x1y2-x2y1=0 .
(2)||=||=1,| |=√2,
π
由 tan α=7,α∈[0,π]得 0<α<2 ,sin α>0,cos α>0,
平面向量的基本定理和坐标表
04 平面向量的应用
向量在物理中的应用
01
02
03
力的合成与分解
通过向量加法和减法，可 以表示和计算物体受到的 合力或分力。
速度和加速度
在运动学中，速度和加速 度可以用向量表示，从而 描述物体在平面或空间中 的运动状态。
力的矩
矩是一个向量，表示力对 物体转动效果的量度，可 以用向量表示。
向量在解析几何中的应用
向量的模
向量的模是指向量的大小或长度，用符号 $|overrightarrow{a}|$ 表示。
向量的模的计算公式为 $|overrightarrow{a}| = sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}$。
向量的模具有一些重要的性质，如 $|overrightarrow{a} + overrightarrow{b}| leq |overrightarrow{a}| + |overrightarrow{b}|$， 这是向量的三角不等式。
三角形法则
总结词
三角形法则是指向量加法可以通过三角形法则来表示，即向量加法可以通过作一个三角形来表示。
详细描述
三角形法则指出，对于任意两个向量$overset{longrightarrow}{a}$和$overset{longrightarrow}{b}$，可以作 一个三角形，其中$overset{longrightarrow}{a}$和$overset{longrightarrow}{b}$分别是三角形的两个边，而 这两个边的和就是三角形的第三边，即$overset{longrightarrow}{a} + overset{longrightarrow}{b}$。
向量加法的性质
平面向量基本定理及坐标表示
平面向量基本定理及坐标表示一．知识点总结1.平面向量基本定理：如果1e u r 、2e u u r 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意向量a r ，有且只有一对实数1λ、2λ，使1122a e e λλ=+u r u u r r ．（不共线的向量1e u r 、2e u u r 作为这一平面内所有向量的一组基底）（1）平面内用来表示一个向量的基底有无数组；（2）若基底选取不同，则表示同一向量的实数21,λλ可以相同，也可以不同；（3）任意不共线的两个向量都可以作为基底。
2.向量的坐标表示与坐标运算:(1)平面向量的坐标表示：在坐标系下，平面上任何一点都可用一对实数(坐标)来表示 取x 轴、y 轴上两个单位向量i , j 作基底，则平面内作一向量a =x i +y j ， 记作：a =(x, y) 称作向量a 的坐标(2)．注意：①每一平面向量的坐标表示是唯一的;②设A(1x ,1y ) B(2x , 2y ) 则()1212,y y x x --= 结论：同理可得，一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段终点的坐标减去始点的坐标。
(3).两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差。
(4).两个向量相等的充要条件是两个向量坐标相等。
(5)．实数与向量积的坐标运算：已知a =(x, y)和实数λ，则λa =λ(x i +y j )=λx i +λy j ∴λa =(λx, λy) 结论：实数与向量的积的坐标，等于用这个实数乘原来的向量相应的坐标。
3.向量平行的坐标表示: 结论：a ≠01221=-y x y x 二．练习1.在梯形ABCD 中，AB CD CD AB 2=F E ,BA DC ,b AB a AD ==,b a ,EF BC DC ,,知ABCD 为矩形，且AB AD 2=，又ADE ∆为等腰直角三角形，F 为ED 的中点，2121,,,e e e e 以==为基底，表示向量,,,.4．已知a ＝(x,3)，b ＝(3，－1)且a ∥b ，则x 等于( )A ．－1B ．9C ．－9D ．15．已知A (3，－6)，B (－5,2)，且A 、B 、C 三点在一条直线上，则C 点坐标不可能是( )A ．(－9,6)B ．(－1，－2)C ．(－7，－2)D ．(6，－9)6.已知向量a ＝(1,2)，b ＝(－2，m )，且a ∥b ，则2a ＋3b 等于( )A ．(－5，－10)B ．(－4，－8)C ．(－3，－6)D ．(－2，－4)7.已知向量a ＝(2,3)，b ＝(－1,2)，若m a ＋n b 与a －2b 共线，则m n 等于( )A. 12 B ．2 C ．－12D ．－2 8.已知向量a ＝(x,1)，b ＝(1，x )方向相反，则x ＝________.9.．已知M ＝{a |a ＝(1,2)＋λ(3,4)，λ∈R }，N ＝{a |a ＝(－2，－2)＋μ(4,5)，μ∈R }，则M ∩N ＝________.10.已知向量OA →＝(k,12)，OB →＝(4,5)，OC →＝(10，k )，如果A 、B 、C 三点共线，则实数k ＝________.11.如果向量AB →＝i －2j ，BC →＝i ＋m j ，其中i 、j 分别是x 轴、y 轴正方向上的单位向量，试确定实数m 的值，使A 、B 、C 三点共线．10．已知点O (0,0)，A (1,2)，B (4,5)及OP →＝OA →＋tAB →，试问：(1)t 为何值时，P 在x 轴上，P 在y 轴上，P 在第二象限(2)四边形OABP 能否成为平行四边形，若能，求出t 的值，若不能，请说明理由．13.已知向量a ＝(3,4)，b ＝(sin α，cos α)，且a ∥b ，则tan α等于( )A. 34 B ．－34 C. 43 D ．－4314.已知A (2,3)，B (6，－3)，P 是靠近A 的线段AB 的一个三等分点，则点P 的坐标是________．15.已知向量AB →＝(6,1)，BC →＝(x ，y )，CD →＝(－2，－3)，当BC →∥DA →时，求x ，y 应满足的关系式．16.设e 1，e 2是平面内一组基向量，且a ＝e 1＋2e 2，b ＝－e 1＋e 2，则向量e 1＋e 2可以表示为另一组基向量a ，b 的线性组合，即e 1＋e 2＝________a ＋________b .17.已知点A (－1,2)，B (2,8)以及AC →＝13AB →，DA →＝－13BA →，求点C ，D 的坐标和CD →的坐标．18.已知A (1,1)、B (3，－1)、C (a ，b )．(1)若A 、B 、C 三点共线，求a 、b 的关系式； (2)若AC u u u r ＝2AB u u u r ，求点C 的坐标．19.下列向量中，不是单位向量的有： （ ）（1）()θθsin ,cos -= （2）()5lg ,2lg =（3）()22,x x c -=（4）()x x d ,1-=个 个 个 个。
平面向量基本定理及坐标表示
习题1：平面向量的基本定理应用
要点一
题目
要点二
解答
已知平面向量$\vec{a} = (2, 3)$，$\vec{b} = (1, -1)$ ，求向量$\vec{c} = \vec{a} + 2\vec{b}$的坐标表示 。
根据平面向量的基本定理，向量加法和数乘具有分配 律。因此，$\vec{c} = \vec{a} + 2\vec{b} = (2, 3) + 2(1, -1) = (2, 3) + (2, -2) = (4, 1)$。
重要性
平面向量基本定理是平面向量坐标表示的基 础，它建立了向量与实数之间的桥梁，使得 向量的运算和研究更加便捷。同时，该定理 也为解决平面几何问题提供了新的思路和方 法。
03
CATALOGUE
平面向量基本定理与坐标表示的关系
平面向量基本定理与坐标表示的关系
定义
平面向量基本定理是指任何一个 平面向量都可以用两个不共线的 向量线性表示。
平面向量的运算
向= (x_1, y_1)$， $\vec{b} = (x_2, y_2)$，则它们的和 $\vec{c} = \vec{a} + \vec{b} = (x_1 + x_2, y_1 + y_2)$。几何意义为平行四边形 法则或三角形法则。
向量的数乘
向量运算的简化
平面向量基本定理为向量运算提供了方便。利用基底向量的线性组合，可以简 化向量的加、减、数乘和数量积等运算。
02
CATALOGUE
平面向量的坐标表示
平面向量的定义与性质
定义
平面向量是在二维平面上的有向线段，具有大小和方向两个属性。
性质
平面向量基本定理及坐标表示
平面向量基本定理及坐标表示1．平面向量基本定理如果e 1、e 2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 ，存在唯一一对实数λ1、λ2，使a ＝λ1e 1＋λ2e 2，其中，不共线的向量e 1、e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底．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 ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，则a ＋b ＝(x 1＋x 2，y 1＋y 2)，a －b ＝(x 1－x 2，y 1－y 2)，λa ＝(λx 1，λy 1)，|a |＝x 21＋y 21.(2)向量坐标的求法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 (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则AB →＝(x 2－x 1，y 2－y 1)，|AB →|＝x 2－x 12＋y 2－y 12.3．平面向量共线的坐标表示设a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，其中b ≠0，a 、b 共线⇔x 1y 2－x 2y 1＝0.选择题：设e 1，e 2是平面内一组基底，那么( ) A ．若实数λ1，λ2使λ1e 1＋λ2e 2＝0，则λ1＝λ2＝0B ．空间内任一向量a 可以表示为a ＝λ1e 1＋λ2e 2(λ1，λ2为实数)C ．对实数λ1，λ2，λ1e 1＋λ2e 2不一定在该平面内D ．对平面内任一向量a ，使a ＝λ1e 1＋λ2e 2的实数λ1，λ2有无数对下列各组向量中，可以作为基底的是( )A ．e 1＝(0,0)，e 2＝(1，－2)B ．e 1＝(－1,2)，e 2＝(5,7)C ．e 1＝(3,5)，e 2＝(6,10)D ．e 1＝(2，－3)，e 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12，－34解析 两个不共线的非零向量构成一组基底，故选B.已知平面向量a ＝(1,1)，b ＝(1，－1)，则向量12a －32b 等于( )A ．(－2，－1)B ．(－2,1)C ．(－1,0)D ．(－1,2) 解析 12a ＝(12，12)，32b ＝(32，－32)，故12a －32b ＝(－1,2)．已知a ＝(1,1)，b ＝(1，－1)，c ＝(－1,2)，则c 等于( )A ．－12a ＋32b a －32b C ．－32a －12b D ．－32a ＋12b解析 设c ＝λa ＋μb ，∴(－1,2)＝λ(1,1)＋μ(1，－1)，∴⎩⎨⎧－1＝λ＋μ，2＝λ－μ，∴⎩⎪⎨⎪⎧λ＝12，μ＝－32，∴c ＝12a －32b .已知向量a ＝(1,2)，b ＝(1,0)，c ＝(3,4)．若λ为实数，(a ＋λb )∥c ，则λ等于( ) C ．1 D ．2 解析 ∵a ＋λb ＝(1＋λ，2)，c ＝(3,4)，且(a ＋λb )∥c ，∴1＋λ3＝24，∴λ＝12已知a ＝(5，－2)，b ＝(－4，－3)，若a －2b ＋3c ＝0，则c 等于( )解析 由已知3c ＝－a ＋2b ＝(－5,2)＋(－8，－6)＝(－13，－4)，∴c ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－133，－43.已知向量OA→＝(k,12)，OB →＝(4,5)，OC →＝(－k,10)，且A ，B ，C 三点共线，则k 的值是( )A ．－23解析 AB→＝OB →－OA →＝(4－k ，－7)，AC →＝OC →－OA →＝(－2k ，－2)，∵A ，B ，C 三点共线，∴AB →，AC →共线，∴－2×(4－k )＝－7×(－2k )，解得k ＝－23已知点A (1,3)，B (4，－1)，则与向量A B →同方向的单位向量为( )解析 A B →＝O B →－O A →＝(4，－1)－(1,3)＝(3，－4)，∴与A B →同方向的单位向量为A B →|A B →|＝⎝⎛⎭⎪⎫35，－45.已知点A (－1,5)和向量a ＝(2,3)，若AB→＝3a ，则点B 的坐标为( )A ．(7,4)B ．(7,14)C ．(5,4)D ．(5,14)解析 设点B 的坐标为(x ，y )，则AB →＝(x ＋1，y －5)，由AB →＝3a ，得⎩⎨⎧ x ＋1＝6，y －5＝9，解得⎩⎨⎧x ＝5，y ＝14.已知向量a ＝(－1,2)，b ＝(3，m )，m ∈R ，则“m ＝－6”是“a ∥(a ＋b )”的( ) A ．充分必要条件 B ．充分不必要条件 C ．必要不充分条件 D ．既不充分也不必要条件解析 由题意得a ＋b ＝(2,2＋m )，由a ∥(a ＋b )，得－1×(2＋m )＝2×2，∴m ＝－6，则“m ＝－6”是“a∥(a ＋b )”的充要条件，故选A已知在□ABCD 中，AD→＝(2,8)，AB →＝(－3,4)，则AC →＝( )A ．(－1，－12)B ．(－1,12)C ．(1，－12)D ．(1,12) 解析 ∵四边形ABCD 是平行四边形，∴AC →＝AB →＋AD →＝(－1,12)在△ABC 中，点D 在BC 边上，且CD→＝2DB →，CD →＝rAB →＋sAC →，则r ＋s 等于( )C ．－3D ．0解析 ∵CD →＝2DB →，∴CD →＝23CB →＝23(AB →－AC →)＝23AB →－23AC →，则r ＋s ＝23＋⎝ ⎛⎭⎪⎫－23＝0已知点M 是△ABC 的边BC 的中点，点E 在边AC 上，且EC→＝2AE →，则向量EM →＝( )AC →＋13AB → AC →＋16AB → AC →＋12AB → AC →＋32AB →解析 如图，∵EC →＝2AE →，∴EM →＝EC →＋CM →＝23AC →＋12CB →＝23AC →＋12(AB →－AC →)＝12AB →＋16AC →在△ABC 中，点P 在BC 上，且BP→＝2PC →，点Q 是AC 的中点，若PA →＝(4,3)，PQ →＝(1,5)，则BC →等于( )A ．(－2,7)B ．(－6,21)C ．(2，－7)D ．(6，－21)解析 BC →＝3PC →＝3(2PQ →－PA →)＝6PQ →－3PA →＝(6,30)－(12,9)＝(－6,21)．在梯形ABCD 中，AB ∥CD ，AB ＝2CD ，M ，N 分别为CD ，BC 的中点，若AB →＝λAM →＋μAN →，则λ＋μ等于( )解析 ∵AB →＝AN →＋NB →＝AN →＋CN →＝AN →＋(CA →＋AN →)＝2AN →＋CM →＋MA →＝2AN →－14AB →－AM →，∴AB →＝85AN →－45AM →，∴λ＋μ＝45.填空题：已知平面向量a ＝(1,2)，b ＝(－2，m )，且a ∥b ，则2a ＋3b ＝________. 解析 由a ＝(1,2)，b ＝(－2，m )，且a ∥b ，得1×m ＝2×(－2)，即m ＝－4. 从而b ＝(－2，－4)，那么2a ＋3b ＝2(1,2)＋3(－2，－4)＝(－4，－8)．已知向量a ＝(x,1)，b ＝(2，y )，若a ＋b ＝(1，－1)，则x ＋y ＝________.解析 ∵(x,1)＋(2，y )＝(1，－1)，∴⎩⎨⎧ x ＋2＝1，y ＋1＝－1，解得⎩⎨⎧x ＝－1，y ＝－2，∴x ＋y ＝－3.已知向量a ＝(1,2)，b ＝(0,1)，设u ＝a ＋k b ，v ＝2a －b ，若u ∥v ，则实数k 的值为( ) A ．－1 B ．－12 D ．1解析 ∵u ＝(1,2)＋k (0,1)＝(1,2＋k )，v ＝(2,4)－(0,1)＝(2,3)，又u ∥v ，∴1×3＝2(2＋k )，得k ＝－12已知向量a ＝(1,2)，b ＝(x,1)，u ＝a ＋2b ，v ＝2a －b ，且u ∥v ，则实数x 的值为________．解析 ∵a ＝(1,2)，b ＝(x,1)，u ＝a ＋2b ，v ＝2a －b ，∴u ＝(1,2)＋2(x,1)＝(2x ＋1,4)，v ＝2(1,2)－(x,1)＝(2－x,3)．又∵u ∥v ，∴3(2x ＋1)－4(2－x )＝0，即10x ＝5，解得x ＝12. 若三点A (1，－5)，B (a ，－2)，C (－2，－1)共线，则实数a 的值为________解析 AB →＝(a －1,3)，AC →＝(－3,4)，根据题意AB →∥AC →，∴4(a －1)＝3×(－3)，即4a ＝－5，∴a ＝－54在□ABCD 中，AC 为一条对角线，AB→＝(2,4)，AC →＝(1,3)，则向量BD →的坐标为__________．解析 ∵AB →＋BC →＝AC →，∴BC →＝AC →－AB →＝(－1，－1)，∴BD →＝AD →－AB →＝BC →－AB →＝(－3，－5)．已知□ABCD 的顶点A (－1，－2)，B (3，－1)，C (5,6)，则顶点D 的坐标为________ 解析 设D (x ，y )，则由AB →＝DC →，得(4,1)＝(5－x,6－y )，即⎩⎨⎧ 4＝5－x ，1＝6－y ，解得⎩⎨⎧x ＝1，y ＝5.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_______ 解析 ∵在梯形ABCD 中，AB ∥CD ，DC ＝2AB ，∴DC→＝2AB →.设点D 的坐标为(x ，y )，则DC→＝(4,2)－(x ，y )＝(4－x,2－y )，AB →＝(2,1)－(1,2)＝(1，－1)，∴(4－x,2－y )＝2(1，－1)，即(4－x,2－y )＝(2，－2)， ∴⎩⎨⎧ 4－x ＝2，2－y ＝－2，解得⎩⎨⎧x ＝2，y ＝4，故点D 的坐标为(2,4)．如图，在△ABC 中，AN →＝13NC →，P 是BN 上的一点，若AP →＝mAB →＋211AC →，则实数m 的值为________． 解析：设BP→＝kBN →，k ∈R .∵AP →＝AB →＋BP →＝AB →＋kBN →＝AB →＋k (AN →－AB →)＝AB →＋k (14AC →－AB →)＝(1－k )AB →＋k 4AC →， 且AP →＝mAB →＋211AC →，∴1－k ＝m ，k 4＝211，解得k ＝811，m ＝311.在□ABCD 中，AB →＝e 1，AC →＝e 2，NC →＝14AC →，BM →＝12MC →，则MN →＝________(用e 1，e 2表示) 解析 如图，MN →＝CN →－CM →＝CN →＋2BM →＝CN →＋23BC →＝－14AC →＋23(AC →－AB →)＝－14e 2＋23(e 2－e 1)＝－23e 1＋512e 2如图，已知AB→＝a ，AC →＝b ，BD →＝3DC →，用a ，b 表示AD →，则AD →＝____________解析 AD →＝AB →＋BD →＝AB →＋34BC →＝AB →＋34(AC →－AB →)＝14AB →＋34AC →＝14a ＋34b若三点A (2,2)，B (a,0)，C (0，b )(ab ≠0)共线，则1a ＋1b 的值为________．解析 AB →＝(a －2，－2)，AC →＝(－2，b －2)，则(a －2)(b －2)－4＝0，即ab －2a －2b ＝0，∴1a ＋1b ＝12.设OA →＝(－2,4)，OB →＝(－a,2)，OC →＝(b,0)，a >0，b >0，O 为坐标原点，若A ，B ，C 三点共线，则1a ＋1b 的最小值为________解析 由题意得AB→＝(－a ＋2，－2)，AC →＝(b ＋2，－4)， 又AB →∥AC →，∴(－a ＋2，－2)＝λ(b ＋2，－4)，即⎩⎨⎧－a ＋2＝λb ＋2，－2＝－4λ，整理得2a ＋b ＝2，∴1a ＋1b ＝12(2a ＋b )(1a ＋1b )＝12(3＋2a b ＋b a )≥12(3＋22a b ·b a )＝3＋222(当且仅当b ＝2a 时，等号成立)．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 ＝________.解析 设C (x ，y )，则AC→＝(x －7，y －1)，CB →＝(1－x,4－y )，∵AC →＝2CB →，∴⎩⎨⎧ x －7＝21－x ，y －1＝24－y ，解得⎩⎨⎧x ＝3，y ＝3.∴C (3,3)．又∵C 在直线y ＝12ax 上，∴3＝12a ·3，∴a ＝2.已知向量OA→＝(1，－3)，OB →＝(2，－1)，OC →＝(k ＋1，k －2)，若A ，B ，C 三点能构成三角形，则实数k 应满足的条件是________解析 若点A ，B ，C 能构成三角形，则向量AB →，AC →不共线．∵AB →＝OB →－OA →＝(2，－1)－(1，－3)＝(1,2)，AC→＝OC →－OA →＝(k ＋1，k －2)－(1，－3)＝(k ，k ＋1)， ∴1×(k ＋1)－2k ≠0，解得k ≠1.设0＜θ＜π2，向量a ＝(sin2θ，cos θ)，b ＝(cos θ，1)，若a ∥b ，则tan θ＝________.解析 ∵a ∥b ，∴sin2θ×1－cos 2θ＝0，∴2sin θcos θ－cos 2θ＝0， ∵0＜θ＜π2，∴cos θ＞0，∴2sin θ＝cos θ，∴tan θ＝12解答题：已知A (1,1)，B (3，－1)，C (a ，b )．(1)若A ，B ，C 三点共线，求a ，b 的关系式； (2)若AC→＝2AB →，求点C 的坐标． 解析 (1)由已知得AB→＝(2，－2)，AC →＝(a －1，b －1)，∵A ，B ，C 三点共线，∴AB→∥AC →，∴2(b －1)＋2(a －1)＝0，即a ＋b ＝2.(2)∵AC→＝2AB →，∴(a －1，b －1)＝2(2，－2)． ∴⎩⎨⎧ a －1＝4，b －1＝－4，解得⎩⎨⎧a ＝5，b ＝－3.∴点C 的坐标为(5，－3)．已知点O 为坐标原点，A (0,2)，B (4,6)，OM →＝t 1OA →＋t 2AB →. (1)求点M 在第二或第三象限的充要条件；(2)求证：当t 1＝1时，不论t 2为何实数，A ，B ，M 三点共线． (1)解 OM →＝t 1OA →＋t 2AB →＝t 1(0,2)＋t 2(4,4)＝(4t 2,2t 1＋4t 2)． 当点M 在第二或第三象限时，有⎩⎨⎧4t 2＜0，2t 1＋4t 2≠0，故所求的充要条件为t 2＜0且t 1＋2t 2≠0.(2)证明 当t 1＝1时，由(1)知OM →＝(4t 2,4t 2＋2)．∵AB →＝OB →－OA →＝(4,4)，AM →＝OM →－OA →＝(4t 2,4t 2)＝t 2(4,4)＝t 2AB →， ∴AM→与AB →共线，又有公共点A ，∴A ，B ，M 三点共线．能力提升题组已知向量a ＝(2,3)，b ＝(－1,2)，若(m a ＋n b )∥(a －2b )，则mn 等于( ) A ．－2 B ．2 C ．－12 解析 由题意得m a ＋n b ＝(2m －n,3m ＋2n )，a －2b ＝(4，－1)，∵(m a ＋n b )∥(a －2b )，∴－(2m －n )－4(3m ＋2n )＝0，∴m n ＝－12已知|OA →|＝1，|OB →|＝3，OA →·OB →＝0，点C 在∠AOB 内，且OC →与OA →的夹角为30°，设OC →＝mOA →＋nOB →(m ，n ∈R )，则mn 的值为( )A ．2 C ．3 D ．4 解析 ∵OA →·OB→＝0，∴OA →⊥OB →，以OA 为x 轴，OB 为y 轴建立直角坐标系，OA →＝(1,0)，OB →＝(0，3)，OC →＝mOA →＋nOB →＝(m ，3n )．∵tan 30°＝3n m ＝33，∴m ＝3n ，即m n ＝3如图，在△OAB 中，P 为线段AB 上的一点，OP →＝xOA →＋yOB →，且B P →＝2P A →，则( )A ．x ＝23，y ＝13B ．x ＝13，y ＝23C ．x ＝14，y ＝34D ．x ＝34，y ＝14 解析 由题意知O P →＝O B →＋B P →，又B P →＝2P A →，∴O P →＝O B →＋23B A →＝O B →＋23(O A →－O B →)＝23O A →＋13O B →，∴x ＝23，y ＝13.已知点A (－1,2)，B (2,8)，AC →＝13AB →，DA →＝－13BA →，则CD →的坐标为________解析 设点C ，D 的坐标分别为(x 1，y 1)，(x 2，y 2)．由题意得AC →＝(x 1＋1，y 1－2)，AB →＝(3,6)，DA →＝(－1－x 2,2－y 2)，BA →＝(－3，－6)．∵AC →＝13AB →，DA →＝－13BA →，∴有⎩⎨⎧ x 1＋1＝1，y 1－2＝2和⎩⎨⎧－1－x 2＝1，2－y 2＝2.解得⎩⎨⎧ x 1＝0，y 1＝4和⎩⎨⎧x 2＝－2，y 2＝0.∴点C ，D 的坐标分别为(0,4)，(－2,0)，从而CD→＝(－2，－4)．已知向量a ＝(1,1)，b ＝(1，－1)，c ＝(2cos α，2sin α)(α∈R )，实数m ，n 满足m a ＋n b ＝c ，则(m －3)2＋n 2的最大值为________解析 由m a ＋n b ＝c ，可得⎩⎨⎧m ＋n ＝2cos α，m －n ＝2sin α，故(m ＋n )2＋(m －n )2＝2，即m 2＋n 2＝1，故点M (m ，n )在单位圆上，则点P (3,0)到点M 的距离的最大值为|OP |＋1＝3＋1＝4，故(m －3)2＋n 2的最大值为42＝16.已知△ABC 和点M 满足MA→＋MB →＋MC →＝0.若存在实数m ，使得AB →＋AC →＝mAM →成立，则m ＝________.解析∵MA→＋MB →＋MC →＝0，∴M 为△ABC 的重心．如图所示，连接AM 并延长交BC 于D ，则D 为BC 的中点． ∴AM →＝23AD →.又AD →＝12(AB →＋AC →)，∴AM →＝13(AB →＋AC →)， 即AB →＋AC →＝3AM →，∴m ＝3.如图所示，A ，B ，C 是圆O 上的三点，线段CO 的延长线与BA 的延长线交于圆O 外的一点D ，若OC →＝mOA→＋nOB →，则m ＋n 的取值范围是________ 解析 由题意得，OC→＝kOD →(k ＜0)，又|k |＝|OC→||OD →|＜1，∴－1＜k ＜0.又∵B ，A ，D 三点共线，∴OD →＝λOA →＋(1－λ)OB →，∴mOA→＋nOB →＝kλOA →＋k (1－λ)OB →， ∴m ＝kλ，n ＝k (1－λ)，∴m＋n＝k，从而m＋n∈(－1,0)．。
平面向量的坐标与基本定理
平面向量的坐标与基本定理平面向量是解决平面几何问题的重要工具之一。
在平面直角坐标系中，我们可以用坐标表示平面中的向量，并且可以利用向量的坐标进行运算和推导。
本文将介绍平面向量的坐标表示方法以及基本定理的应用。
一、平面向量的坐标表示方法1. 平面直角坐标系在平面直角坐标系中，我们通常将横轴称为x轴，纵轴称为y轴。
一个平面向量可以用其在x轴和y轴上的投影（即坐标）表示。
例如，一个向量a在x轴上的投影为aₓ，在y轴上的投影为aᵧ。
那么向量a的坐标表示为(aₓ,aᵧ)。
2. 向量的坐标运算（1）向量的加法运算：设有两个向量a=(aₓ,aᵧ)和b=(bₓ,bᵧ)，则它们的和向量c=a+b的坐标表示为(cₓ,cᵧ)，其中cₓ=aₓ+bₓ，cᵧ=aᵧ+bᵧ。
（2）向量的数乘运算：设有一个向量a=(aₓ,aᵧ)和一个实数k，那么向量ka的坐标表示为(kaₓ,kaᵧ)，其中kaₓ=kaₓ，kaᵧ=kaᵧ。
二、平面向量的基本定理1. 向量共线定理如果有两个非零向量a和b，它们的坐标表示分别为(aₓ,aᵧ)和(bₓ,bᵧ)，那么a与b共线的充要条件是存在一个不为零的实数k，使得ka=b。
即a与b共线的条件是：aₓ/bₓ=aᵧ/bᵧ。
2. 平行四边形定理设有两个向量a=(aₓ,aᵧ)和b=(bₓ,bᵧ)，那么以a和b为邻边的平行四边形的面积S等于向量a和b的叉乘的模长。
即S=|a×b|=|aₓbᵧ-aᵧbₓ|。
3. 向量的数量积向量的数量积是指两个向量之间的乘积。
设有两个向量a=(aₓ,aᵧ)和b=(bₓ,bᵧ)，那么向量a和b的数量积a·b等于aₓbₓ+aᵧbᵧ。
三、平面向量的应用1. 判断向量共线根据向量共线定理，我们可以通过计算向量的坐标比值来判断向量是否共线。
如果两个向量的坐标比值相等，则它们共线；否则，它们不共线。
2. 计算平行四边形的面积根据平行四边形定理，我们可以通过计算向量的叉乘的模长来求平行四边形的面积。
2020届高三文科数学一轮复习课件5.2平面向量的基本定理及向量坐标运算
(2)同一向量在不同的基底下的表示是相同的. ( ) (3)在△ABC中,设 AB =a, BC =b,则a与b的夹角为 ∠ABC. ( ) (4)若a,b不共线,且λ 1a+μ 1b=λ 2a+μ 2b,则λ 1=λ 2, μ 1=μ 2. ( )
【解析】(1)×.因为一组不共线的向量可以作为一组 基底,所以平面内的任意两个向量都可以作为一组基底 错误. (2)×.由平面向量基本定理可知,平面内的任意向量都 可以由一组基向量唯一线性表示,而同一向量在不同的 基底下的表示是不同的.
2.(必修四P101A组T2改编)已知三个力F1=(-2,-1),F2=
(-3,2),F3=(4,-3)同时作用于某物体上一点,为使物体
保持平衡,现加上一个力F4,则F4等于 ( )
A.(-1,-2)
B.(1,-2)
C.(-1,2)
D.(1,2)
【解析】选D.根据力的平衡原理有F1+F2+F3+F4=0,所 以F4=-(F1+F2+F3)=(1,2).
3.已知△ABC的三个顶点A,B,C的坐标分别为(0,1),
( 2 ,0),(0,-2),O为坐标原点,动点P满足| CP |=1,则
| OA OB OP |的最小值是 ( )
A. 3 -1
B. 11 -1
C. 3 +1
D. 11 +1
【解析】选A.设P(cos θ ,-2+sin θ ),则 OA OB OP
A.(2,2)
B.(-2,-2)
C.(4,6)
D.(-4,-6)
【解析】选C.向量加法法则可知: AC = AB + BC =(1,2)+(3,4)=(4,6).
知识讲解_平面向量的基本定理及坐标表示_基础
平面向量的基本定理及坐标表示【学习目标】1.了解平面向量的基本定理及其意义；2.掌握平面向量的正交分解及其坐标表示；3.会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算；4.理解用坐标表示的平面向量共线的条件. 【要点梳理】要点一：平面向量基本定理 1．平面向量基本定理如果12,e e 是同一平面内两个不共线的向量，那么对于这个平面内任一向量a ，有且只有一对实数12,λλ，使1122a e e λλ=+，称1122e e λλ+为12,e e 的线性组合.①其中12,e e 叫做表示这一平面内所有向量的基底；②平面内任一向量都可以沿两个不共线向量12,e e 的方向分解为两个向量的和，并且这种分解是唯一的.这说明如果1122a e e λλ=+且''1122a e e λλ=+，那么1122λλλλ''=,=.③当基底12,e e 是两个互相垂直的单位向量时，就建立了平面直角坐标系，因此平面向量基本定理实际上是平面向量坐标表示的基础. 要点诠释：平面向量基本定理的作用：平面向量基本定理是建立向量坐标的基础，它保证了向量与坐标是一一对应的，在应用时，构成两个基底的向量是不共线向量.2．如何使用平面向量基本定理平面向量基本定理反映了平面内任意一个向量可以写成任意两个不共线的向量的线性组合．（1）由平面向量基本定理可知，任一平面直线形图形，都可以表示成某些向量的线性组合，这样在解答几何问题时，就可以先把已知和结论表示为向量的形式，然后通过向量的运算，达到解题的目的． （2）在解具体问题时，要适当地选取基底，使其他向量能够用基底来表示．选择了不共线的两个向量1e 、 2e ，平面上的任何一个向量a 都可以用1e 、 2e 唯一表示为a =1λ1e +2λ2e ，这样几何问题就转化为代数问题，转化为只含有1e 、 2e 的代数运算．要点二：向量的夹角已知两个非零向量a 与b ，在平面上任取一点O ，作OA =a ，OB =b ，则00(0180)AOB θθ∠=≤≤叫做a 与b 的夹角，记为〈a ，b 〉．当向量a 与b 不共线时，a 与b 的夹角()000,180θ∈；当向量a 与b共线时，若同向，则00θ=；若反向，则0180θ=，综上可知向量a 与b 的夹角000,180θ⎡⎤∈⎣⎦．当向量a 与b 的夹角是90，就说a 与b 垂直，记作a ⊥b ．要点诠释：（1）向量夹角是指非零向量的夹角，零向量与任何向量不能谈夹角问题．（2）向量a ⊥b 是两向量夹角的特殊情况，可以理解为两向量所在直线互相垂直． 要点三：平面向量的坐标表示 1．正交分解把一个向量分解为两个互相垂直的向量，叫做把向量正交分解． 要点诠释：如果基底的两个基向量1e 、2e 互相垂直，则称这个基底为正交基底，在正交基底下分解向量，叫做正交分解，事实上，正交分解是平面向量基本定理的特殊形式．2．平面向量的坐标表示如图，在平面直角坐标系内，分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i 、j 作为基底，对于平面上的一个向量a ，由平面向量基本定理可知，有且只有一对实数,x y ，使得a =x i +y j .这样，平面内的任一向量a 都可由,x y 唯一确定，我们把有序数对(,)x y 叫做向量a 的（直角）坐标，记作a =(,)x y ，x 叫做a 在x 轴上的坐标，y 叫做a 在y 轴上的坐标．把a =(,)x y 叫做向量的坐标表示．给出了平面向量的直角坐标表示，在平面直角坐标系内，每一个平面向量都可以用一有序数对唯一表示，从而建立了向量与实数的联系，为向量运算数量化、代数化奠定了基础，沟通了数与形的联系．要点诠释：（1）由向量的坐标定义知，两向量相等的充要条件是它们的坐标相等，即12a b x x =⇔=且12y y =，其中1122(,),(,)a x y b x y ==．（2）要把点的坐标与向量坐标区别开来．相等的向量的坐标是相同的，但始点、终点的坐标可以不同．比如，若(2,3)A ，(5,8)B ，则(3,5)AB =；若(4,3)C -，(1,8)D -，则(3,5)CD =，AB CD =，显然A 、B 、C 、D 四点坐标各不相同．（3）(,)x y 在直角坐标系中有双重意义，它既可以表示一个固定的点，又可以表示一个向量． 要点四：平面向量的坐标运算记a =(x λa =(λx ，λ2．如何进行平面向量的坐标运算在进行平面向量的坐标运算时，应先将平面向量用坐标的形式表示出来，再根据向量的直角坐标运算法则进行计算．在求一个向量时，可以首先求出这个向量的起点坐标和终点坐标，再运用终点坐标减去起点坐标得到该向量的坐标．求一个点的坐标，可以转化为求该点相对于坐标原点的位置向量的坐标．但同时注意以下几个问题：（1）点的坐标和向量的坐标是有区别的，平面向量的坐标与该向量的起点、终点坐标有关，只有起点在原点时，平面向量的坐标与终点的坐标才相等．（2）进行平面向量坐标运算时，先要分清向量坐标与向量起点、终点的关系． （3）要注意用坐标求向量的模与用两点间距离公式求有向线段的长度是一样的． （4）要清楚向量的坐标与表示该向量的有向线段的起点、终点的具体位置无关，只与其相对位置有关．要点五：平面向量平行(共线)的坐标表示 1．平面向量平行(共线)的坐标表示设非零向量()()1122,,,a b x y x y ==，则a →∥b →⇔(x 1，y 1)=λ(x 2，y 2)，即1212x x y y λλ=⎧⎨=⎩，或x 1y 2-x 2y 1=0.要点诠释：若()()1122,,,a b x y x y ==，则a →∥b →不能表示成,2121y y x x =因为分母有可能为0. 2.三点共线的判断方法判断三点是否共线，先求每两点对应的向量，然后再按两向量共线进行判定，即已知112233(,),(,),(,),A x y B x y C x y AB --→=(x 2-x 1，y 2-y 1)，AC --→=(x 3-x 1，y 3-y 1)，若21313121()()()()0,x x y y x x y y -----=则A ，B ，C 三点共线. 【典型例题】类型一：平面向量基本定理例1．如果1e 、2e 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（ ） ①12e e λμ+(,R)λμ∈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12a e e λμ=+的实数对(,)λμ有无穷多个；③若向量1112e e λμ+与2122e e λμ+共线，则有且只有一个实数λ，使得11122122()e e e e λμλλμ+=+；④若实数λ，μ使得120e e λμ+=，则0λμ==． A ．①② B ．②③ C ．③④ D ．② 【思路点拨】考查平面向量基本定理． 【答案】 B【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，当向量1112e e λμ+与2122e e λμ+均为零向量，即12120λλμμ====时，满足条件的实数λ有无数个．故选B ．【总结升华】考查两个向量能否构成基底，主要看两向量是否为非零向量且不共线．此外，一个平面的基底一旦确定，那么平面内任意一个向量都可以由这组基底唯一表示．例2．如图所示，四边形OADB 是以向量OA a =，OB b =为邻边的平行四边形，C 为对角线的交点．又13BM BC =，13CN CD =，试用a ，b 表示OM ，ON ． 【解析】 由题意，得OB BA OA +=，所以BA a b =-， 则1()2BC a b =-，11()36BM BC a b ==-， 115()666OM OB BM b a b a b =+=+-=+．144122()333233ON OC CN OC CD OC a b a b =+=+==⨯+=+．【总结升华】用基底表示平面向量，要充分利用向量加法、减法的三角形法则或平面四边形法则结合实数与向量的积的定义，解题时要注意解题途径的优化与组合．举一反三：【高清课堂：平面向量基本定理及坐标运算394885 例1】【变式1】如图，在ABC ∆中，:1:2OA a OB b BE EA ===，，，F 是OA 中点，线段OE 与BF 交于点G ，试用基底,a b 表示： （1）OE ；（2）BF ；（3）OG .【解析】（1）OE OB BE =+=13b BA +=1()3b OA OB +-=1()3b a b +-=1233a b +（2）BF OF OB =-=1122OA b a b -=-（3）在OAE ∆中，取13MA BA =//FM OE ∴1||||2FM OE ∴=同理：//GE FM1||||2GE FM =∴G 是BF 的中点1()2OG OB OF ∴=+=111222b a +⋅=1142a b +类型二：利用平面向量基本定理证明三点共线问题例3．（2015春 山东枣庄月考）设1e ，2e 是二个不共线向量，知1228AB e e =-，123CB e e =+，122CD e e =-．（1）证明：A 、B 、D 三点共线（2）若123BF e ke =-，且B 、D 、F 三点共线，求k 的值．【思路点拨】向量共线的充要条件中要注意当两向量共线时，通常只有非零向量才能表示与之共线的其他向量，要注意待定系数法的运用和方程思想．【答案】（1）略；（2）λ=3，k =12．【解析】（1）证明：124BD CD CB e e =-=-122(4)2//AB e e BD AB BD ⇒=-=⇒，∵AB 与BD 有公共点， ∴A 、B 、D 三点共线（2）解：∵B 、D 、F 三点共线， ∴存在实数λ，使BF BD λ=， ∴121234e ke e e λλ-=-， ∴12(3)(4)e k e λλ-=-， 又∵1e ，2e 不共线，∴3040k λλ-=⎧⎨-=⎩，解得λ=3，k =12． 【总结升华】证明三点共线问题，可用向量共线来解决，但应注意向量共线与三点共线的区别与联系，当两向量共线且有公共点时，才能得出三点共线．举一反三：【变式1】设1e ，2e 是平面内的一组基底，如果124AB e e =-，12BC e e =+，1269CD e e =-，求证：A ，C ，D 三点共线．【解析】 因为1212121(4)()233AC AB BC e e e e e e CD =+=-++=-=，所以AC 与CD 共线． 类型三：平面向量的正交分解例4．如下图，分别用基底i ，j 表示向量a 、b 、c ，并求出它们的坐标．【解析】 由图可知23a OA OB i j =+=-+，∴a =（―2，3）． 同理可知b =3i +4j =（3，4）．c =4i ―4j =（4，―5）．举一反三：【变式1】已知O 是坐标原点，点M 在第二象限，||63OM =xOM=120°，求OM 的坐标． 【解析】设M （x ，y ），则60x =-︒=-609y =︒=，即(M -，所以(OM =-．【总结升华】向量的坐标表示是向量的另一种表示方法，对此要从两个方面加深理解：一是相等向量的坐标相同；二是当向量的起点在原点时，终点坐标即为向量的坐标．类型四：平面向量的坐标运算例5．已知(2,4),(3,1),(3,4)A B C ----，且3,2,CM CA CN CB ==求M 、N 及MN 的坐标. 【思路点拨】根据题意可设出点M 、N 的坐标，然后利用已知的两个关系式，列方程组，求出坐标. 【解析】(2,4),(3,1),(3,4)A B C ----(1,8),(6,3).3(3,24),2(12,6).CA CB CM CA CN CB ∴==∴====设(,)M x y ，则(3,4)(3,24),CM x y =++=33,0,,(0,20).424,20x x M y y +==⎧⎧∴∴∴⎨⎨+==⎩⎩同理可求(9,2)N ，因此(9,18).MN =-(0,20),(9,2),(9,18).M N MN ∴=-【总结升华】向量的坐标是向量的另一种表示形式，它只与起点、终点、相对位置有关，三者中给出任意两个，可求第三个.在求解时，应将向量坐标看做一“整体”，运用方程的思想求解.向量的坐标运算是向量中最常用也是最基本的运算，必须熟练掌握.举一反三：【变式1】 已知点)8,2(),2,1(B A -以及11,,33AC AB DA BA ==-求点C ，D 的坐标和CD 的坐标.【解析】设点C 、D 的坐标分别为1122(,),(,)x y x y ，由题意得1122(1,2),(3,6),(1,2),(3,6).AC x y AB DA x y BA =+-==---=-- 因为11,,33AC AB DA BA ==-， 所以有1111,22x y +=⎧⎨-=⎩和2211,22x y --=⎧⎨-=⎩，解得110,4x y =⎧⎨=⎩和222,0x y =-⎧⎨=⎩所以点C 、D 的坐标分别是(0，4)，(-2，0)，从而(2,4).CD =--类型五：平面向量平行的坐标表示例6．如图所示，在平行四边形ABCD 中，A （0，0）、B （3，1）、C （4，3）、D （1，2），M 、N 分别为DC 、AB 的中点，求AM 、CN 的坐标，并判断AM 、CN 是否共线．【解析】 已知A （0，0）、B （3，1）、C （4，3）、D （1，2），又M 、N 分别为DC 、AB 的中点，∴由中点坐标公式可得M （2.5，2.5），N （1.5，0.5），∴(2.5,2.5)AM =，( 2.5, 2.5)CN =--， 其坐标满足2.5×(―2.5)―2.5×(－2.5)=0， ∴AM 、CN 共线．【总结升华】求出两向量的坐标，验证x 1y 2－x 2y 1=0即可． 举一反三：【变式1】向量(,12)PA k =，(4,5)PB =，(10,)PC k =，当k 为何值时，A 、B 、C 三点共线？ 【解析】 (,12)(4,5)(4,7)BA PA PB k k =-=-=-，(,12)(10,)(10,12)CA PA PC k k k k =-=-=--．∵A 、B 、C 三点共线，∴//BA CA ，即(k ―4)(12―k)―(k ―10)×7=0． 整理，得k 2―9k ―22=0．解得k 1=―2或k 2=11． ∴当k=―2或11时，A 、B 、C 三点共线．【总结升华】以上方法是用了A 、B 、C 三点共线即公共点的两个向量BA ，CA 共线，本题还可以利用A 、B 、C 三点共线6(1)11PB PA k λλλ=-⎧⇔=+-⇔⎨=⎩或122k λ⎧=⎪⎨⎪=-⎩，即得k=―2或11时，A 、B 、C 三点共线．【变式2】（2015秋 海南期末）已知(1,0)a =，(2,1)b =， （1）若k 为何值时，ka b -与2a b +共线．（2）若23AB a b =+，BC a mb =+，且A 、B 、C 三点共线，求m 的值． 【答案】（1）12k =-；（2）32m = 【解析】（1）(1,0)(2,1)(2,1)ka b k k -=-=--．2(1,0)2(2,1)(5,2)a b +=+=．∵ka b -与2a b +共线 ∴2(k ―2)―(―1)×5=0，即2k －4+5=0， 得12k =-． （2）∵A 、B 、C 三点共线， ∴//AB BC ．∴存在实数λ，使得23()a b a mb a mb λλλ+=+=+， 又a 与b 不共线，∴23m λλ=⎧⎨=⎩，解得32m =． 【高清课堂：平面向量基本定理及坐标运算394885 例4】 例7．如图，已知点A （4，0），B （4，4），C （2，6），求AC 与OB 的交点P 的坐标．【解析】方法一：由O 、P 、B 三点共线，可设(4,4)OP OB λλλ==， 则(44,4)AP OP OA λλ=-=-．(2,6)AC OC OA =-=-，由AP 与AC 共线得(4λ－4)×6－4λ×(－2)=0，解得34λ=， 所以3(3,3)4OP OB ==．所以P 点坐标为（3，3）． 方法二：设P （x ，y ），则(,)OP x y =，因为(4,4)OB =，且OP 与OB 共线，所以44x y=，即x=y ． 又(4,)AP x y =-，(2,6)AC =-，且AP 与AC 共线，则得(x －4)×6－y ×(－2)=0，解得x=y=3，所以P 点坐标为（3，3）．【总结升华】（1）平面向量的坐标表示，使向量问题完全代数化，将数与形紧密地结合起来，这样很多几何问题的证明，就转化为熟悉的数量运算．（2）要注意把向量的坐标与点的坐标区别开来，只有当始点在原点时，向量坐标才与终点坐标相等． 举一反三：【变式1】如图，已知ABCD 的三个顶点A 、B 、C 的坐标分别是（―2，1）、（―1，3）、（3，4），试求顶点D 的坐标．【解析】设顶点D 的坐标为（x ，y ）．∵(1(2),31)(1,2)AB =----=，(3,4)DC x y =--． 由AB DC =，得（1，2）=（3―x ，4―y ）． ∴1324x y =-⎧⎨=-⎩，∴22x y =⎧⎨=⎩．∴顶点D 的坐标为（2，2）．。
21版：§5.2 平面向量基本定理及坐标表示（步步高）
§5.2 平面向量基本定理及坐标表示1．平面向量基本定理如果e 1，e 2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意向量a ，有且只有一对实数λ1，λ2，使a ＝λ1e 1＋λ2e 2.其中，不共线的向量e 1，e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底． 2．平面向量的坐标表示 (1)向量及向量的模的坐标表示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 (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则AB →＝(x 2－x 1，y 2－y 1)，|AB →|＝(x 2－x 1)2＋(y 2－y 1)2. (2)平面向量的坐标运算设a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，则a ＋b ＝(x 1＋x 2，y 1＋y 2)，a －b ＝(x 1－x 2，y 1－y 2)， λa ＝(λx 1，λy 1)．3．平面向量共线的坐标表示设a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，其中b ≠0.a ，b 共线⇔x 1y 2－x 2y 1＝0. 概念方法微思考1．若两个向量存在夹角，则向量的夹角与直线的夹角一样吗？为什么？提示 不一样．因为向量有方向，而直线不考虑方向．当向量的夹角为直角或锐角时，与直线的夹角相同．当向量的夹角为钝角或平角时，与直线的夹角不一样． 2．平面内的任一向量可以用任意两个非零向量表示吗？提示 不一定．两个向量只有不共线时，才能作为一组基底表示平面内的任一向量． 3．已知三点A ，B ，C 共线，O 是平面内任一点，若OA →＝xOB →＋yOC →，写出x ，y 的关系式． 提示 x ＋y ＝1.题组一 思考辨析1．判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)平面内的任意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)若a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，则a ∥b 的充要条件可表示成x 1x 2＝y 1y 2.( × )(4)平面向量不论经过怎样的平移变换之后其坐标不变．( √ ) 题组二 教材改编2．已知▱ABCD 的顶点A (－1，－2)，B (3，－1)，C (5,6)，则顶点D 的坐标为________． 答案 (1,5)解析 设D (x ，y )，则由AB →＝DC →，得(4,1)＝(5－x ,6－y )，即⎩⎪⎨⎪⎧ 4＝5－x ，1＝6－y ，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，y ＝5. 3．已知向量a ＝(2,3)，b ＝(－1,2)，若m a ＋n b 与a －2b 共线，则mn ＝________.答案 －12解析 由向量a ＝(2,3)，b ＝(－1,2)，得m a ＋n b ＝(2m －n ,3m ＋2n )，a －2b ＝(4，－1)． 由m a ＋n b 与a －2b 共线， 得2m －n 4＝3m ＋2n －1，所以m n ＝－12. 4．(多选)如图所示，C ，D 是线段AB 上的两个三等分点，则下列关系式正确的是( )A.AB →＝3AC →B.DA →＝－2CD →C.AC →＋BD →＝0 D.BC →＝AD →答案 ABC 题组三 易错自纠5．设e 1，e 2是平面内一组基底，若λ1e 1＋λ2e 2＝0，则λ1＋λ2＝________. 答案 06．已知点A (0,1)，B (3,2)，向量AC →＝(－4，－3)，则向量BC →＝________. 答案 (－7，－4)解析 根据题意得AB →＝(3,1)，∴BC →＝AC →－AB →＝(－4，－3)－(3,1)＝(－7，－4)．7．(2019·聊城模拟)已知向量a ＝(1,1)，2a ＋b ＝(4,3)，c ＝(x ，－2)，若b ∥c ，则x 的值为( ) A ．4 B ．－4 C ．2 D ．－2 答案 B解析 b ＝2a ＋b －2a ＝(2,1)，∵b ∥c ，∴x ＋4＝0，∴x ＝－4.故选B.平面向量基本定理的应用例1 如图，已知在△OCB 中，A 是CB 的中点，D 是将OB →分成2∶1的一个内分点，DC 和OA 交于点E ，设OA →＝a ，OB →＝b .(1)用a 和b 表示向量OC →，DC →； (2)若OE →＝λOA →，求实数λ的值． 解 (1)由题意知，A 是BC 的中点， 且OD →＝23OB →，由平行四边形法则，得OB →＋OC →＝2OA →，所以OC →＝2OA →－OB →＝2a －b ， DC →＝OC →－OD →＝(2a －b )－23b ＝2a －53b .(2)由题意知，EC →∥DC →，故设EC →＝xDC →. 因为EC →＝OC →－OE →＝(2a －b )－λa ＝(2－λ)a －b ，DC →＝2a －53b .所以(2－λ)a －b ＝x ⎝⎛⎭⎫2a －53b . 因为a 与b 不共线，由平面向量基本定理，得⎩⎪⎨⎪⎧2－λ＝2x ，－1＝－53x ，解得⎩⎨⎧x ＝35，λ＝45.故λ＝45.思维升华 应用平面向量基本定理的注意事项(1)选定基底后，通过向量的加、减、数乘以及向量平行的充要条件，把相关向量用这一组基底表示出来．(2)强调几何性质在向量运算中的作用，用基底表示未知向量，常借助图形的几何性质，如平行、相似等．(3)强化共线向量定理的应用．跟踪训练1 在△ABC 中，点P 是AB 上一点，且BP →＝2P A →，Q 是BC 的中点，AQ 与CP 的交点为M ，又CM →＝tCP →，则t 的值为________． 答案 34解析 BP →＝2P A →，即P 为AB 的一个三等分点，如图所示．∵A ，M ，Q 三点共线，∴CM →＝xCQ →＋(1－x )CA →＝x 2CB →＋(x －1)AC →，而CB →＝AB →－AC →，∴CM →＝x 2AB →＋⎝⎛⎭⎫x 2－1AC →. 又CP →＝CA →＋AP →＝－AC →＋13AB →，由已知CM →＝tCP →，可得x 2AB →＋⎝⎛⎭⎫x 2－1AC →＝t ⎝⎛⎭⎫－AC →＋13AB →， 又AB →，AC →不共线，∴⎩⎨⎧x 2＝t 3，x2－1＝－t ，解得t ＝34.平面向量的坐标运算例2 已知A (－2,4)，B (3，－1)，C (－3，－4)．设AB →＝a ，BC →＝b ，CA →＝c ，且CM →＝3c ，CN →＝－2b .(1)求3a ＋b －3c ；(2)求满足a ＝m b ＋n c 的实数m ，n ； (3)求M ，N 的坐标及向量MN →的坐标．解 由已知得a ＝(5，－5)，b ＝(－6，－3)，c ＝(1,8)． (1)3a ＋b －3c ＝3(5，－5)＋(－6，－3)－3(1,8) ＝(15－6－3，－15－3－24)＝(6，－42)．(2)∵m b ＋n c ＝(－6m ＋n ，－3m ＋8n )，∴⎩⎪⎨⎪⎧ －6m ＋n ＝5，－3m ＋8n ＝－5，解得⎩⎪⎨⎪⎧m ＝－1，n ＝－1. (3)设O 为坐标原点，∵CM →＝OM →－OC →＝3c ， ∴OM →＝3c ＋OC →＝(3,24)＋(－3，－4)＝(0,20)． ∴M (0,20)．又∵CN →＝ON →－OC →＝－2b ，∴ON →＝－2b ＋OC →＝(12,6)＋(－3，－4)＝(9,2)， ∴N (9,2)，∴MN →＝(9，－18)．本例中条件不变，如何利用向量求线段AB 中点的坐标？解 设O 为坐标原点，P (x ，y )是线段AB 的中点， 则OP →＝12(OA →＋OB →)，即(x ，y )＝12[(－2,4)＋(3，－1)]＝⎝⎛⎭⎫12，32， 所以线段AB 中点的坐标为⎝⎛⎭⎫12，32.本例中条件不变，如何利用向量求△ABC 的重心G 的坐标？解 设AB 的中点为P ，O 为坐标原点， 因为CG →＝23CP →，所以OG →＝13OC →＋23OP →＝13OC →＋13(OA →＋OB →)，所以OG →＝13(OA →＋OB →＋OC →)＝13[(－2,4)＋(3，－1)＋(－3，－4)]＝⎝⎛⎭⎫－23，－13， 所以重心G 的坐标为⎝⎛⎭⎫－23，－13. 思维升华 平面向量坐标运算的技巧(1)利用向量加、减、数乘运算的法则来进行求解，若已知有向线段两端点的坐标，则应先求向量的坐标．(2)解题过程中，常利用“向量相等，则坐标相同”这一结论，由此可列方程(组)进行求解． 跟踪训练2 (1)(2019·大连模拟)已知AB →＝(1，－1)，C (0,1)，若CD →＝2AB →，则点D 的坐标为( )A ．(－2,3)B ．(2，－3)C ．(－2,1)D ．(2，－1)答案 D解析 设D (x ，y )，则CD →＝(x ，y －1)，2AB →＝(2，－2)， 根据CD →＝2AB →，得(x ，y －1)＝(2，－2)，即⎩⎪⎨⎪⎧ x ＝2，y －1＝－2，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2，y ＝－1，故选D. (2)(2019·河北省级示范高中联考)在平行四边形ABCD 中，A (1,2)，B (－2,0)，AC →＝(2，－3)，则点D 的坐标为( ) A ．(6,1) B ．(－6，－1) C ．(0，－3) D ．(0,3)答案 A解析 AB →＝(－3，－2)，∴AD →＝BC →＝AC →－AB →＝(5，－1)，则D (6,1)，故选A.向量共线的坐标表示命题点1 利用向量共线求参数例3 (1)(2019·内江模拟)设向量a ＝(x ,1)，b ＝(4,2)，且a ∥b ，则实数x 的值是________． 答案 2解析 ∵a ＝(x ,1)，b ＝(4,2)，且a ∥b ， ∴2x ＝4，即x ＝2.(2)(2020·海南省文昌中学模拟)已知a ＝(1,3)，b ＝(－2，k )，且(a ＋2b )∥(3a －b )，则实数k ＝________. 答案 －6解析 由题意得a ＋2b ＝(－3,3＋2k )，3a －b ＝(5,9－k )， 由(a ＋2b )∥(3a －b )，得－3(9－k )＝5(3＋2k )， 解得k ＝－6.命题点2 利用向量共线求向量或点的坐标例4 已知O 为坐标原点，点A (4,0)，B (4,4)，C (2,6)，则AC 与OB 的交点P 的坐标为_____． 答案 (3,3)解析 方法一 由O ，P ，B 三点共线， 可设OP →＝λOB →＝(4λ，4λ)， 则AP →＝OP →－OA →＝(4λ－4,4λ)．又AC →＝OC →－OA →＝(－2,6)，由AP →与AC →共线，得(4λ－4)×6－4λ×(－2)＝0， 解得λ＝34，所以OP →＝34OB →＝(3,3)，所以点P 的坐标为(3,3)．方法二 设点P (x ，y )，则OP →＝(x ，y )， 因为OB →＝(4,4)，且OP →与OB →共线，所以x 4＝y 4，即x ＝y .又AP →＝(x －4，y )，AC →＝(－2,6)，且AP →与AC →共线， 所以(x －4)×6－y ×(－2)＝0，解得x ＝y ＝3， 所以点P 的坐标为(3,3)．思维升华 平面向量共线的坐标表示问题的解题策略(1)如果已知两向量共线，求某些参数的取值时，利用“若a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，则a ∥b 的充要条件是x 1y 2＝x 2y 1”．(2)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 )．跟踪训练3 (1)已知向量OA →＝(k ,12)，OB →＝(4,5)，OC →＝(－k ,10)，且A ，B ，C 三点共线，则实数k 的值是( ) A ．－23 B ．－13 C.13 D.23答案 A解析 AB →＝OB →－OA →＝(4－k ，－7)， AC →＝OC →－OA →＝(－2k ，－2)．∵A ，B ，C 三点共线，∴AB →，AC →共线， ∴－2×(4－k )＝－7×(－2k )， 解得k ＝－23.(2)(2019·江西省红色七校联考)已知平面向量a ＝(－1,2)，b ＝(2，y )，且a ∥b ，则3a ＋2b ＝________. 答案 (1，－2)解析 ∵a ＝(－1,2)，b ＝(2，y )，且a ∥b ， ∴－1×y －2×2＝0，解得y ＝－4，故可得3a ＋2b ＝3(－1,2)＋2(2，－4)＝(1，－2)．。
平面向量的基本定理及坐标表示
平面向量的基本定理及坐标表示题型一：平面向量基本定理及其理解【方法梳理】同一平面内任一向量都可以表示为两个不共线向量的线性组合．只要选定一个平面内的两个不共线的向量，那么这个平面内的任何向量都可以用这两个向量表示出来．它体现了事物间的相互转化，也为今后的解题提供了一种方法．在向量运算及利用向量证明有关问题都有广泛的应用． 【知识链接】1．平面向量基本定理：若1e ，2e是共面 的两个向量，a 是该平面内任意向量，则 ，使a = ．把 的向量1e ，2e叫做表示这一平面所有向量的一组基底．（不共线）2．平面向量基本定理的理解：设a ，1e ，2e 共面，1e ，2e是基底，1122a λe λe =+ ，则：①向量的分解与合成：若1122a λe λe =+ ，则在1e ，2e相同或相反方向上把a 分解成两个向量11λe 与22λe 的和，反之，若1122λe λe a += ，则把两个向量11λe 与22λe合成为向量a ．②表达式的唯一性：1122a λe λe =+唯一12,λλ⇔唯一．③向量的正交分解：当12e e ⊥时，就说1122a λe λe =+ 为对向量a 的正交分解．④向量a的坐标：（详见向量的坐标表示部分）【巩固与应用】 1．判断：（1）设a ，1e ，2e 共面，若1122a λe λe =+ ，则把1e ，2e叫做该平面内所有向量的基底． （2）已知1e ，2e 是平面的一组基底，如果向量a ，1e ，2e 共面，则有且只有一对实数12,λλ，使1122a λe λe =+ ．反之，如果有且只有一对实数12,λλ，使1122a λe λe =+ ，则a ，1e ，2e 共面．2．证明定理中表达式1122a λe λe =+的唯一性．证明：只需证明实数对12(,)λλ唯一．假设存在另一对实数//12,λλ，且/11λλ≠，/22λλ≠，使//1122a λe λe =+ ．由1122a λe λe =+ 得//11221122λe λe λe λe +=+，即//111222()()0λλe λλe -+-= ．由于1e ，2e 不共线，则//11220λλλλ-=-=，这与假 设矛盾，故假设不成立，从而证明实数对12(,)λλ唯一．3．如果1e ，2e是平面α内所有向量的一组基底，那么，下列命题正确的是（ ） A ．若实数12,λλ使11220λe λe +=，则120λλ==B ．空间任意向量a 都可以表示为1122a λe λe =+，其中12,R λλ∈C ．1122λe λe +不一定在平面α内，其中12,R λλ∈D ．对于平面α内任一向量a ，使1122a λe λe =+的实数12,λλ有无数对4．下面三种说法：①一个平面内只有一对不共线向量可作为表示该平面所有向量的基底； ②一个平面内只有无数多对不共线向量可作为表示该平面所有向量的基底； ③零向量不可作为基底中的向量．其中正确的说法是（ ）A ．①②B ．②③C ．①③D ．①②③5．已知1e ，2e是表示平面所有向量的一组基底，那么下列四组向量中不能作为一组基底的是（ ）A ．1e 和12e e +B ．122e e - 和212e e -C ．122e e - 和2142e e -D ．12e e + 和12e e -题型二：待定系数法求向量表达式（Ⅱ）—用基底向量表示未知向量【方法梳理】1．用平面内的一组基底向量表示平面内的任何一个向量，这是用向量解题的基本功． 2．此类题涉及以下内容：三种线性运算及几何意义；共线向量、平面向量基本定理；有关相似形、比例线段等平面几何知识；方程思想与待定系数法等数学思想和思想方法． 【巩固与应用】例1．在△ABC 中，14OC OA = ，12OD OB =，AD 与BC 交于点M ，设OA a = ，OB b = ，以a 、b 为基底表示OM ．解：令OM ma nb =+(,R)m n ∈，则AM OM OA =- (1)m a nb =-+ ，AD OD OA =- 1122b a a b =-=-+．因为，,,A M D 三点共线，所以1(1)(1)2m n -⋅=-⋅（或1112m n -=-），即21m n +=． 同理CM OM OC =- 1()4m a nb =-+， CB OB OC =- 1144b a a b =-=-+． 因为,,C M B ，所以11()144m n -⋅=-⋅（或14114m n -=-），即41m n +=． 由21,41,m n m n +=⎧⎨+=⎩解得1,73.7m n ⎧=⎪⎨=⎪⎩所以1377OM a b =+ ．1．在△ABC 中，12BD DC = ，3AE ED =，若AB a = ，AC b = ，则BE =（ ）A ．1133a b +B ．1124a b -+C ．1124a b +D ．1133a b -+2．3．在△ABC 中，13AD AB =，14AE AC =，BE 与CD 交于点P ，且A B a = ，AC b = ，用,a b 表示AP题型：向量的坐标表示（Ⅰ）【方法梳理】向量的坐标表示是向量的另一种表示形式，向量的坐标建立了向量与实数的联系，使向量运算数量化、代数化，使向量运算变得异常简明． 【知识链接】1．向量坐标定义：设i 、j 分别是x 、y 轴上的单位方向向量，a是坐标平面内任意向量，根据平面向量基本定理，存在唯一有序实数对(,)x y ，使a xi y j =+，把数对(,)x y 叫做向量a 的直角坐标，记作(,)a x y =．注：(,)a xi y j a x y =+⇔=．2．坐标运算：（1）设11(,)a x y = ，22(,)b x y =，则a b +=，a b -= ，λa = ．（2）①设11(,)A x y ，22(,)B x y ，则AB =．②设(,)a x y =是坐标平面内任意向量，若OA a = ，则点A 的坐标为 ．即：以原点为起点的向量的坐标与其终点的坐标 ．结果：(,)x y 、相同③向量的坐标与点的坐标有所不同，相等向量的坐标是 的，但它们的起点、终点的坐标 ． 结果：不同，可以不同，④两个一一对应关系：向量的坐标、原点为起点的向量、原点为起点的向量终点坐标之间存在一一对应关系．3．平面向量共线的坐标表示设11(,)a x y = ，22(,)b x y =，则//a b ⇔ ． 结果：12210x y x y -= 【巩固与应用】例2．已知(2,4)A -，(3,1)B -，(3,4)C --，且3CM C A =，2CN CB = ，试求点,M N 和向量MN的坐标．解：由(2,4)A -，(3,1)B -，(3,4)C --，得 (1,8)CA = ， (6,3)CB =．故3(3,24)CM CA == ，2(12,6)CN CB ==．令(,)M x y ，则(3,4)(3,24)CM x y =++= ，故33,424,x y +=⎧⎨+=⎩解得0,20.x y =⎧⎨=⎩故所求(0,20)M ，(9,2)N ，(9,18)MN =-．1．若向量(3,2)a = ，(0,1)b =-，则向量2b a - 的坐标是（ ）A ．(3,4)-B ．(3,4)-C ．(3,4)D ．(3,4)--2．若向量(1,1)a = ，(1,1)b =- ，则1322a b -=（ ）A ．(2,1)--B ．(2,1)-C ．(1,0)-D ．(1,2)-3．在平行四边形ABCD 中，AC 、BD 为对角线，若(1,3)AC =- ，(1,1)BD =，则AB =（ ）A ．(0,1)B ．(0,1)-C ．(1,1)-D ．(1,1)-6．已知(2,4)AB =-，则下列说法正确的是（ ）A ．点A 的坐标是(2,4)-B ．点A 为坐标原点时，点B 坐标为(2,4)-C ．点B 的坐标是(2,4)-D ．点B 为坐标原点时，点A 坐标为(2,4)-7．已知(2,3)A ，(1,5)B -，且3AC AB =，则点C 的坐标为（ ）A ．(7,9)-B ．(5,8)-C ．(5,7)-D ．(7,7)-8．已知(1,3)A -，(3,4)a =，且2AB a = ，则点B 的坐标为 ．9．设四边形ABCD 的四个顶点分别为(4,8)A ，15(1,)2B -，(2,1)C --，3(,7)4D -，求AC 和BD 交点M 的坐标．例．已知平面内三个向量：(3,2)a =，(1,2)b =-，(4,1)c =． （1）求满足a mb nc =+的实数,m n ；（2）若()//(2)a kc b a +-，求实数k ．结果：（1）58,99m n ==（2）1613k =- 1．已知平面向量(1,2)a = ，(2,)b m =-，且//a b ，则23a b += （ ）A ．(2,4)--B ．(3,6)--C ．(4,8)--D ．(5,10)--2．已知(3,1)a =- ，(1,2)b =- ，若(2)//()a b a kb -++，则实数k =A ．17-B ．12-C ．1918D ．533．若向量(1,2)a = ，(,1)b x =，且2a b + 与2a b - 共线，则x = ．4．已知(1,1)a =- ，(1,3)b =- ，(3,5)c =，且c ma nb =+ ，则m n += ．。
2015届广东高考数学(理)一轮课件【5.2】平面向量的基本定理及向量坐标运算
→ ＋2BD → －3BC →； (1)求AD → ＝(－2－2,3－1)＝(－4,2)， BD → → → ＝3CA →， (2)设CM ，CN＝－2BC → → 及 M、N 点的坐标． 求MN
BC＝(3－2,2－1)＝(1,1)，
→ ＝(－2－1,3＋2)＝(－3,5)， ∴AD
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
题型分类·深度剖析
题型二 平面向量的坐标运算
思维启迪 解析 思维升华
【例 2】 已知 A(1， －2)， B(2,1)， C(3,2)，D(－2,3)， → ＋2BD → －3BC →； (1)求AD → → → ＝3CA →， (2)设CM ，CN＝－2BC → 及 M、N 点的坐标． 求MN
→， → 为一 根据题意可选择AB AC → ， CP → 线性表 组基底，将 CM → ＝tCP → 建立 示出来，通过CM 关于 t 的方程组，从而求出 t 的值．
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
题型分类·深度剖析
题型一 平面向量基本定理的应用
思维启迪 解析 思维升华
【例 1】
在△ABC 中，点 P 2→ → 是 AB 上一点， 且CP＝ CA＋ 3 1→ CB，Q 是 BC 的中点，AQ 3 →＝ 与 CP 的交点为 M，又CM → ，试求 t 的值． tCP
→ |＝y，|PN → |＝x， 解析 设|BP 1→ x → → → → 则AP＝AN＋NP＝4AC－ BN， x＋y y → → → → → AP＝AB＋BP＝AB＋ BN， x＋y x → y → → ①×y＋②×x 得AP＝ AB＋ AC， x＋y 4x＋y y 2 8 3 令 ＝ ，得 y＝ x，代入得 m＝ . 3 11 4x＋y 11
平面向量的基本定理及坐标表示
例3、已知 ABCD的三个顶点 A、B、C的坐标分别为(2,1)、 (1,3)、(3, 4)，求顶点D的坐标.
巩固练习： 已知A(1,1)、B(3, 0)、C(2, 5)是 平行四边形的三个顶点，求第 四个顶点D的坐标.
四、向量平行的坐标表示
设a (x1, y1)，b (x2, y2 )，其 中b 0，则a b的充要条件是
a b x1 x2且y1 y2
4、向量平行的坐标表示
a b x1y2 x2 y1 0
六、作业
➢习题5.4第3、4、 7、8题.
➢ 完成《三维设计》
谢谢同学们
再 见
例1、如图，用基底i、j表示向量a、
b、c、d，并求出它们的坐标.A2 5 Nhomakorabea4
b
a
3
2
A
1 j -4 -3 -2 -1 o i 1 2 3
-1
-2
c
-3 d
-4
B
A1 4x
-5
三、平面向量的坐标运算
已知a (x1, y1)，b (x2, y2 )，则
a b __(x_1___x_2_, _y_1 __y_2_)_____;
一、复 习 引 入
1、平面向量基本定理
已知e1、e2是同一平面内的两不共线向量， 那么对这一平面内的任意向量a，有且
只有一对实数1、2，使a 1e1 2 e2.
2、什么是平面向量的基底？
不共线向量e1、e2叫做这一平面内所有 向量的一组基底.
二、平面向量的坐标表示
在直角坐标系中，我们分别取与x轴、
a b _(_x_1___x_2_, _y_1 ___y_2 )_____; a ___(__x_1_, __x_2 )__________ .
高三数学一轮复习第五章 平面向量5.2 平面向量的基本定理及向量坐标运算课件
【解析】由题意得
uur P1P
=
1 3
uuur P1P2
或
uur P1P
=
2 uuur 3 P1P2
,
uuur P1P2
=(3,-3).
设P(x,y),则
uur P1P
=(x-1,y-3),
当
uur P1P
=
1 uuur 3 P1P2时,(x-1,ຫໍສະໝຸດ -3)=1 (3,-3),
3
所以x=2,y=2,即P(2,2).
【解析】因为a∥b,所以4×3-2x=0,所以x=6. 答案:6
2.(必修4P79练习T7改编)已知三个力F1=(-2,-1),F2= (-3,2),F3=(4,-3)同时作用于某物体上一点,为使物体 保持平衡,现加上一个力F4,则F4=________.
【解析】根据力的平衡原理有F1+F2+F3+F4=0,所以F4= -(F1+F2+F3)=(1,2). 答案:(1,2)
(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. (3)平面向量的正交分解. 向量正交分解是把一个向量分解为两个_互__相__垂__直__的向 量.
2.平面向量的坐标表示 (1)平面向量的坐标表示: 在平面直角坐标系中,分别取与x轴、y轴方向相同的两 个单位向量i,j作为基底,由平面向量基本定理知,该平 面内的任一向量a可表示成a=x i+y j,由于a与有序数 对(x,y)是一一对应的,因此向量a的坐标是(x,y),记作 _a_=_(_x_,_y_)_.
2
2
于是得
1 2
1 2
1, 解得
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向量的坐标(x，y)
就是终点 A
→ ＝(x，y)，则 A 点坐标为 (x，y) ，反之亦 的坐标，即若OA 成立(O 是坐标原点)．
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问题探究 1：平面内任一向量用两已知不共线向量 e1、 e2 表示时， 结果唯一吗？平面内任何两个向量 a、 b 都能作一 组基底吗？
做表示这一平面内所有向量的一组基底．
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高考总复习 · 课标版 量分解为两个 向量正交分解．
互相垂直
的向量，叫做把
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(3)平面向量的坐标表示 ①在平面直角坐标系中，分别取与 x 轴、y 轴方向相同 的两个单位向量 i，j 作为基底．对于平面内的一个向量 a， 有且只有一对实数 x，y 使 a＝xi＋yj，把有序数对 (x，y) 叫 做向量 a 的坐标，记作 a＝ (x，y) ，其中 x 叫做 a 在 x 轴 上的坐标， y 叫做 a 在 y 轴上的坐标． → ＝xi＋yj，则 ②设OA
提示：表示结果唯一．平面内只有不共线的两个向量才 能作基底．
问题探究 2：向量的坐标与点的坐标有何不同？
提示：向量的坐标与点的坐标有所不同，相等向量的坐 标是相同的，但起点、终点的坐标却可以不同，以原点 O 为 → 的坐标与点 A 的坐标相同． 起点的向量OA
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(对应学生用书 P100)
1．平面向量基本定理及坐标表示 (1)平面向量基本定理 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意向量 a ， 有且只有 一对实数 λ1，λ2，使 a＝λ1e1＋λ2e2 其中， 不共线的向量e1，e2 叫
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3．利用已知向量表示未知向量，实质就是利用平行四 边形法则或三角形法则进行向量的加减运算或进行数乘运 算．
→ ＝λOA → O 为直线 AB 外一点， P 为直线 AB 上任一点， 则OP → ，其中 λ＋μ＝1. ＋μOB
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→ ＝xAB → ＋(1 【解析】 由 B，H，C 三点共线，可令AH 1→ 1 → 1 → → －x)AC，又 M 是 AH 的中点，所以AM＝2AH＝2xAB＋2(1－ 1 1 1 → → → → x)AC，又AM＝λAB＋μAC.所以 λ＋μ＝2x＋2(1－x)＝2.
2．平面向量的坐标运算 (1)加法、减法、数乘运算 设 a＝(a1，a2)，b＝(b1，b2)，则 (a1＋b1，a2＋b2) (a1－b1，a2－b2) a＋ b＝ ，a－b＝ ， λ a＝
(λa1，λa2)．
(2)向量坐标的求法 → ＝ (x2－x1，y2－y1) ， 已知 A(x1，y1)，B(x2，y2)，则AB 即一个向量的坐标等于 该向量终点的坐标减去始点的坐标．
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(对应学生用书 P100)
1.以平面内任意两个不共线的向量为一组基底，该平面 内的任意一个向量都可表示成这组基底的线性组合，基底不 同，表示也不同． 2．对于两个向量 a，b，将它们用同一组基底表示，我 们可通过分析这两个表示式的关系，来反映 a，b.
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(3)平面向量共线的坐标表示 设 a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)， 其中 b≠0，则 a 与 b 共线⇔a＝λb⇔
x1y2－x2y1＝0
.
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问题探究 3：若 a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，则 a∥b 的充 x1 y1 要条件能表示成 ＝ 吗？ x2 y2
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(2012 年南京质检)如图所示，在△ABC 中，H 为 BC 上 → ＝λAB → ＋μAC →， 异于 B，C 的任一点，M 为 AH 的中点，若AM 则 λ＋μ＝________.
→ ，AC → 【思路启迪】 由 B，H，C 三点共线可用向量AB →. 来表示AH
1 【答案】 2
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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，共线 向量定理的应用起着至关重要的作用．当基底确定后，任一 向量的表示都是唯一的．
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如右图，在△ABC 中，M 是 BC 的中点，N 在边 AC 上， 且 AN＝2NC，AM 与 BN 相交于 P 点，求 AP∶PM 的值．
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λ → → → → 解：设AB＝a，AC＝b，AP＝λAM＝2(a＋b) → ＝AB → ＋BP → 又AP → ＋μBN → ＝AB → ＋μ(AN → －AB →) ＝AB
2 2 → → → ＝AB＋μ 3AC－AB ＝(1－μ)a＋3μb.
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根据平面向量基本定理得 λ 2＝1－μ， λ ＝2μ， 2 3 4 3 解得 λ＝5，μ＝5，
提示：若 a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，则 a∥b 的充要条件 x1 y1 不能表示成 ＝ ，因为 x2，y2 有可能等于 0，所以应表示为 x2 y2 x1y2－x2y1＝0.同时，a∥b 的充要条件也不能错记为：x1x2－ y1y2＝0，x1y1－x2y2＝0 等．
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