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平面向量基本定理第六章平面向量及其應(yīng)用思考
已知兩個(gè)力,可以求出它們的合力;反過來,一個(gè)力可以分解為兩個(gè)力.類似地,我們能否通過作平行四邊形,將向量a分解為兩個(gè)向量,使向量a是這兩個(gè)向量的和呢?
e1e2a移到同一起點(diǎn);向量a可以分解為兩個(gè)向量的和作平行四邊形OACBMNa
e1e2一、平面向量基本定理問題1
如圖,設(shè)e1,e2是同一平面內(nèi)兩個(gè)不共線的向量,a是這一平面內(nèi)與e1,e2都不共線的向量.請(qǐng)你將向量a按e1,e2的方向分解,并用e1,e2表示出a.e1aa=λ1e1+0e2e2aa=0e1+λ2e2追問1
當(dāng)a是與e1或e2共線的非零向量時(shí),a也可以表示成λ1e1+λ2e2的形式嗎?
結(jié)論:一般地,對(duì)給定不共線的向量e1,e2,任意一個(gè)向量a都可以表示成λ1e1+λ2e2的形式.追問2
當(dāng)a是零向量時(shí),a可以表示成λ1e1+λ2e2的形式嗎?為什么?表示形式是唯一的若a=μ1e1+μ2e2,則λ1e1+λ2e2=μ1e1+μ2e2.得(λ1-μ1)e1+(λ2-μ2)e2=0.理由:則λ1-μ1,λ2-μ2全為0,即λ1=μ1,λ2=μ2.問題3
平面內(nèi)任何一個(gè)向量a都可以表示成λ1e1+λ2e2的形式,這種表示形式是唯一的嗎?假設(shè)λ1-μ1,λ2-μ2不全為0,不妨假設(shè)λ1-μ1≠0,則
.由此可得e1,e2共線,與已知e1,e2不共線矛盾.平面向量基本定理
如果e1,e2是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對(duì)于這一平面內(nèi)的任一向量a,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)λ1,λ2,使
a=λ1e1+λ2e2.
如果e1,e2不共線,我們把{e1,e2}叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一個(gè)基底(base).(1)同一平面內(nèi)的基底有無數(shù)個(gè),只要兩向量不共線即可.(2)當(dāng)基底確定后,任一向量的表示法是唯一的,即λ1,λ2是唯一確定的.注意點(diǎn):C
二、例題解析跟蹤訓(xùn)練1因?yàn)閧a,b}是一個(gè)基底,所以a與b不共線,
已知向量{a,b}是一個(gè)基底,實(shí)數(shù)x,y滿足(3x-4y)a+(2x-3y)b=6a+3b,則x-y=_____.3所以x-y=3.例2
如圖,CD是△ABC的中線,且CD=
AB,用向量方法證明△ABC是直角三角形.分析:由平面向量基本定理可知,任一向量都可由同一個(gè)基底表示.CADB可選為基底,表示,.證明,從而證得△ABC是直角三角形.例2
如圖,CD是△ABC的中線,且CD=
AB,用向量方法證明△ABC是直角三角形.CADB證明:如圖,設(shè)=a,=b,則=a+b,=a-b..因?yàn)镃D=AB,所以CD=DA.因?yàn)閍2=CD2,b2=DA2,所以.因此CA⊥CB.結(jié)論成立.例2
如圖,CD是△ABC的中線,且CD=
AB,用向量方法證明△ABC是直角三角形.CADB結(jié)論:可以,基地的選取要靈活,選擇合適的基底解決問題跟蹤訓(xùn)練2用基底表示向量的一般方法(1)根據(jù)平面向量基本定理可知,同一平面內(nèi)的任何一個(gè)基底都可以表示該平面內(nèi)的任意向量.用基底表示向量,實(shí)質(zhì)上是利用向量加法的三角形法則或平行四邊形法則,進(jìn)行向量的線性運(yùn)算.(2)基底的選取要靈活,必要時(shí)可以建立方程或方程組,通過方程或方程組求出要表示的向量.反思感悟例3課堂小結(jié)1.知識(shí)清單:(1)平面向量基本定理.(2)用基底表示向量.(3)平面向量基本定理的應(yīng)用.2.方法歸納:數(shù)形結(jié)合.3.常見誤區(qū):忽視基底中的向量必須是不共線的兩個(gè)向量.1.設(shè)e1,e2是不共線的非零向量,且a=e1-2e2,b=e1+3e2.(1)證明:{a,b}可以作為一個(gè)基底;假設(shè)a=λb(λ∈R),則e1-2e2=λ(e1+3e2).所以λ不存在.故a與b不共線,可以作為一個(gè)基底.三、課堂練習(xí)(2)以{a,b}為基底表示向量c=3e1-e2.設(shè)c=ma+nb
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