(新高考)高考数学一轮复习课件第5章§5.2《平面向量基本定理及坐标表示》(含解析)

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第五章考试要求1.了解平面向量基本定理及其意义.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.落实主干知识课时精练探究核心题型LUOSHIZHUGANZHISHI 落实主干知识1.平面向量基本定理如果e1，e2是同一平面内的两个 向量，那么对于这一平面内的任一向量a， 一对实数λ1，λ2，使a＝____________.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_______.2.平面向量的正交分解把一个向量分解为两个 的向量，叫做把向量作正交分解.不共线有且只有基底互相垂直λ1e1＋λ2e23.平面向量的坐标运算(1)向量加法、减法、数乘运算及向量的模设a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，则a＋b＝ ，a－b＝ ，λa＝ ，|a|＝_________.(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(x1，y1)，B(x2，y2)，则 ＝ ，| |＝___________________.(x1＋x2，y1＋y2)(x1－x2，y1－y2)(λx1，λy1)(x2－x1，y2－y1)4.平面向量共线的坐标表示设a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，其中b≠0，则a∥b⇔ .x1y2－x2y1＝0已知P为线段AB的中点，若A(x1，y1)，B(x2，y2)，则点P的坐标为 ；已知△ABC的顶点A(x1，y1)，B(x2，y2)，C(x3，y3)，则△ABC的重心G的坐标为 .常用结论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个基底.(　　)(2)设{a，b}是平面内的一个基底，若实数λ1，μ1，λ2，μ2满足λ1a＋μ1b＝λ2a＋μ2b，则λ1＝λ2，μ1＝μ2.(　　)(3)若a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，则a∥b的充要条件可以表示成 .(　　)(4)平面向量不论经过怎样的平移变换之后其坐标不变.(　　)√×√×1.(多选)下列各组向量中，可以作为基底的是A.e1＝(0,0)，e2＝(1，－2)B.e1＝(－1,2)，e2＝(5,7)C.e1＝(3,5)，e2＝(6,10)D.e1＝(2,3)，e2＝√√2.若P1(1,3)，P2(4,0)，且P是线段P1P2的一个三等分点(靠近点P1)，则点P的坐标为A.(2,2) B.(3，－1)C.(2,2)或(3，－1) D.(2,2)或(3,1)√3.已知向量a＝(x,1)，b＝(2，x－1)，若(2a－b)∥a，则x为________.2a－b＝(2x－2,3－x)，∵(2a－b)∥a，∴2x－2＝x(3－x)，即x2－x－2＝0，解得x＝2或x＝－1.2或－1TANJIUHEXINTIXING探究核心题型例1　(1)在△ABC中，AD为BC边上的中线，E为AD的中点，则 等于√题型一平面向量基本定理的应用6方法一　如图，作平行四边形OB1CA1，所以∠B1OC＝90°.所以λ＝4，μ＝2，所以λ＋μ＝6.方法二　以O为原点，建立如图所示的平面直角坐标系，所以λ＋μ＝6.教师备选√设圆的半径为r，又∠BAC的平分线交△ABC的外接圆于点D，则根据圆的性质得BD＝AB，所以四边形ABDO为菱形，2.(2022·苏州质检)如图，在平行四边形ABCD中，E，F分别为边AB，BC的中点，连接CE，DF，交于点G.若＝________.思维升华(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)用平面向量基本定理解决问题的一般思路是：先选择一个基底，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.跟踪训练1　(1)如图，矩形ABCD的对角线相交于点O，E为AO的中点，若 (λ，μ为实数)，则λ2＋μ2等于√例2　(1)已知a＝(5，－2)，b＝(－4，－3)，若a－2b＋3c＝0，则c等于题型二平面向量的坐标运算√∵a－2b＋3c＝0，∵a－2b＝(5，－2)－(－8，－6)＝(13,4)，√建立如图所示的平面直角坐标系，则D(0,0).不妨设AB＝1，则CD＝AD＝2，∴C(2,0)，A(0,2)，B(1,2)，E(0,1)，∴(－2,2)＝λ(－2,1)＋μ(1,2)，教师备选√设D(x，y)，思维升华向量的坐标表示把点与数联系起来，引入平面向量的坐标可以使向量运算代数化，成为数与形结合的载体.跟踪训练2　(1)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 等于A.1 B.2 C.3 D.4√以向量a和b的交点O为原点建立如图所示的平面直角坐标系(设每个小正方形边长为1)，则A(1，－1)，B(6,2)，C(5，－1)，∵c＝λa＋μb，∴(－1，－3)＝λ(－1,1)＋μ(6,2)，(－3,2)(－6,21)例3　(1)已知a＝(1,2＋sin x)，b＝(2，cos x)，c＝(－1,2)，若(a－b)∥c，则锐角x等于A.15° B.30°C.45° D.60°题型三向量共线的坐标表示√A.－3 B.3 C.1 D.－1√所以4λ－1＋3－2λ＝0，解得λ＝－1.则(x，－x)＝λ(3,1)＋(1－λ)·(－1,3)＝(4λ－1,3－2λ)，1.已知向量a＝(1,2)，b＝(2，－2)，c＝(1，λ).若c∥(2a＋b)，则λ＝_____.教师备选由题意得2a＋b＝(4,2)，因为c＝(1，λ)，c∥(2a＋b)，2.已知O为坐标原点，点A(6,3)，若点P在直线OA上，且 ，P是OB的中点，则点B的坐标为___________________.(4,2)或(－12，－6)∵点P在直线OA上，设点P(m，n)，∴P(2,1)，∵P是OB的中点，∴B(4,2).∴P(－6，－3)，∵P是OB的中点，∴B(－12，－6).综上所述，点B的坐标为(4,2)或(－12，－6).思维升华平面向量共线的坐标表示问题的解题策略(1)若a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，其中b≠0，则a∥b的充要条件是x1y2＝x2y1.(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　平面内给定三个向量a＝(3,2)，b＝(－1,2)，c＝(4,1).(1)若(a＋kc)∥(2b－a)，求实数k；a＋kc＝(3＋4k,2＋k)，2b－a＝(－5,2)，由题意得2×(3＋4k)－(－5)×(2＋k)＝0，(2)若d满足(d－c)∥(a＋b)，且|d－c|＝ ，求d的坐标.设d＝(x，y)，则d－c＝(x－4，y－1)，∴d的坐标为(3，－1)或(5,3).KESHIJINGLIAN 课时精练A.(－2，－4) B.(2,4)C.(6,10) D.(－6，－10)√1234567891011121314151612345678910111213141516√3.下列向量组中，能表示它们所在平面内所有向量的一个基底是A.a＝(1,2)，b＝(0,0)B.a＝(1，－2)，b＝(3,5)C.a＝(3,2)，b＝(9,6)√123456789101112131415164.在△ABC中，角A，B，C所对的边分别为a，b，c，m＝(a，b)，n＝(cos B，cos A)，则“m∥n”是“△ABC是等腰三角形”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件12345678910111213141516√由m∥n，得bcos B－acos A＝0，即sin Bcos B＝sin Acos A，所以sin 2B＝sin 2A，所以2A＝2B或2A＋2B＝π，12345678910111213141516所以△ABC为等腰三角形或直角三角形；反之，△ABC是等腰三角形，若a＝c≠b，则不能得到m∥n，所以“m∥n”是“△ABC是等腰三角形”的既不充分也不必要条件.12345678910111213141516√12345678910111213141516√√故A正确；故C错误；12345678910111213141516√12345678910111213141516√√各选项代入验证，若A，B，C三点不共线即可构成三角形.12345678910111213141516假设A，B，C三点共线，则1×(m＋1)－2m＝0，即m＝1.所以只要m≠1，A，B，C三点就可构成三角形.123456789101112131415167.在梯形ABCD中，AB∥CD，且DC＝2AB，若点A(1,2)，B(2,1)，C(4,2)，则点D的坐标为________.(2,4)∵在梯形ABCD中，DC＝2AB，AB∥CD，设点D的坐标为(x，y)，则∴(4－x,2－y)＝2(1，－1)，∴点D的坐标为(2,4).12345678910111213141516123456789101112131415168.(2022·开封模拟)已知向量m＝(λ＋1,1)，n＝(λ＋2,2).若(2m＋n)∥(m－2n)，则λ＝________.0由题意得，2m＋n＝(3λ＋4,4)，m－2n＝(－λ－3，－3)，∵(2m＋n)∥(m－2n)，∴－3(3λ＋4)－4(－λ－3)＝0，解得λ＝0.(1)求3a＋b－3c；12345678910111213141516由已知得a＝(5，－5)，b＝(－6，－3)，c＝(1,8).3a＋b－3c＝3(5，－5)＋(－6，－3)－3(1,8)＝(15－6－3，－15－3－24)＝(6，－42).(2)求满足a＝mb＋nc的实数m，n；方法一　∵mb＋nc＝(－6m＋n，－3m＋8n)，方法二　∵a＋b＋c＝0，∴a＝－b－c，又a＝mb＋nc，∴mb＋nc＝－b－c，12345678910111213141516∴M(0,20).1234567891011121314151610.已知a＝(1,0)，b＝(2,1).(1)当k为何值时，ka－b与a＋2b共线；ka－b＝k(1,0)－(2,1)＝(k－2，－1)，a＋2b＝(1,0)＋2(2,1)＝(5,2).∵ka－b与a＋2b共线，∴2(k－2)－(－1)×5＝0，1234567891011121314151612345678910111213141516方法一　∵A，B，C三点共线，即2a＋3b＝λ(a＋mb)，12345678910111213141516∴8m－3(2m＋1)＝0，即2m－3＝0，1234567891011121314151611.(2022·金华模拟)已知△ABC的三边分别是a，b，c，设向量m＝(sin B－sin A， a＋c)，n＝(sin C，a＋b)，且m∥n，则B的大小是12345678910111213141516√因为m∥n，12345678910111213141516A.当x＝0时，y∈[2,3]B.当P是线段CE的中点时，x＝C.若x＋y为定值1，则在平面直角坐标系中， 点P的轨迹是一条线段D.当P在C点时，x＝1，y＝212345678910111213141516√√12345678910111213141516当P是线段CE的中点时，12345678910111213141516当x＋y为定值1时，A，B，P三点共线，又P是平行四边形BCDE内(含边界)的一点，故P的轨迹是一条线段，故C中结论正确；所以x＝－1，y＝2，D错误.12345678910111213141516312345678910111213141516123456789101112131415161∶4可知点M，B，C三点共线，12345678910111213141516123456789101112131415161234567891011121314151615.若{α，β}是一个基底，向量γ＝xα＋yβ(x，y∈R)，则称(x，y)为向量γ在基底{α，β}下的坐标，现已知向量a在基底{p＝(1，－1)，q＝(2,1)}下的坐标为(－2,2)，则a在基底{m＝(－1,1)，n＝(1,2)}下的坐标为______.(0,2)所以a在基底{m，n}下的坐标为(0,2).因为a在基底{p，q}下的坐标为(－2,2)，所以a＝－2p＋2q＝(2,4)，令a＝xm＋yn＝(－x＋y，x＋2y)，1234567891011121314151616.如图，G是△OAB的重心，P，Q分别是边OA，OB上的动点，且P，G，Q三点共线.1234567891011121314151612345678910111213141516因为G是△OAB的重心，1234567891011121314151612345678910111213141516