6.3 平面向量基本定理及坐标表示
6.3.1 平面向量基本定理
素养目标·定方向
素养目标
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学法指导
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1.了解基底的含义,理解并掌握平面向量基本定理,会用基底表示平面内任一向量.(直观想象)
2.能够灵活运用平面向量基本定理解决相关问题.(数据分析)
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1.平面向量基本定理沟通了数与形,同时也进一步提出了基底的思想,在学习时要善于类比生活中的实例,如人民币的基本组成,一些社会架构组成的基本单位等.
2.在学习平面向量基本定理时要善于结合四边形法则来理解,同时要结合充要条件来加以理解.
3.要充分利用平面直角坐标系来加强对平面向量正交分解的理解.
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必备知识·探新知
知识点1 平面向量的基本定理
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__.
知识点2 基底
若e1,e2__不共线__,我们把{e1,e2}叫做表示这一平面内__所有__向量的一个基底.
[知识解读] 对平面向量基本定理的理解
(1)基底不唯一,只要是同一平面内的两个不共线向量都可以作为基底.同一非零向量在不同基底下的分解式是不同的.
(2)基底给定时,分解形式唯一.λ1,λ2是被a,e1,e2唯一确定的数值.
(3)e1,e2是同一平面内所有向量的一组基底,则当a与e1共线时,λ2=0;当a与e2共线时,λ1=0;当a=0时,λ1=λ2=0.
(4)由于零向量与任何向量都是共线的,因此零向量不能作为基底中的向量.
关键能力·攻重难
题型探究
题型一 对基底概念的理解
典例1 (多选)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( BC )
A.a=λe1+μe2(λ、μ∈R)可以表示平面α内的所有向量
B.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
C.若向量λ1e1+μ1e2与λ2e1+μ2e2共线,则=
D.若实数λ、μ使得λe1+μe2=0,则λ=μ=0
[分析] 应用平面向量基本定理解题时,要抓住基向量e1与e2不共线和平面内向量a用基底e1、e2表示的唯一性求解.
[解析] 由平面向量基本定理可知,A、D是正确的.对于B,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C,当λ1λ2=0或μ1μ2=0时不一定成立,应为λ1μ2-λ2μ1=0.故选BC.
[归纳提升] (1)对于平面内任一向量都可以用两个不共线的向量来表示;反之,平面内的任一向量也可以分解成两个不共线的向量的和的形式.
(2)向量的基底是指平面内不共线的两个向量,事实上若e1,e2是基底,则必有e1≠0,e2≠0且e1与e2不共线,如0与e1,e1与2e1,e1+e2与2(e1+e2)等,均不能构成基底.
【对点练习】? (1)如果e1,e2是平面内所有向量的一组基底,那么( A )
A.若实数m、n使得me1+ne2=0,则m=n=0
B.空间任一向量a可以表示为a=λ1e1+λ2e2,其中λ1,λ2为实数
C.对于实数m、n,me1+ne2不一定在此平面上
D.对于平面内的某一向量a,存在两对以上的实数m,n,使a=me1+ne2
(2)设e1、e2是不共线的两个向量,给出下列四组向量:①e1与e1+e2;②e1-2e2与e2-2e1;③e1-2e2与4e2-2e1;④e1+e2与e1-e2.其中不能作为平面内所有向量的一组基底的是__③__.(写出所有满足条件的序号)
[解析] (1)选项B中应为“平面内任一向量”,C中me1+ne2一定在此平面上,选项D中,m,n应是唯一的,只有A正确.