1.2 平面向量基本定理及其坐标表示
高考数学——平面向量的基本定理及坐标表示-考点复习
D． [ −3, 3)
6 ． 已知在 Rt△ABC 中 ， 两直 角边 AB = 1 ， AC = 2 ， D 是 △ABC 内 一点 ，且 ∠DAB =60° ，设
C AD
C = λ AB +
C
µ AC (λ, µ
∈ R) ，则
λ µ
=
A． 2 3 3
B． 3 3
C．3
D． 2 3
7．已知向= 量 a (m, 2m −1) ， =b (1, −2) ，若 a∥b ，则 4a + 2b = _________．
5 2
C．
5
【答案】C
，则 的值为
1
B．
3 2
D．
3
C
C
典例 3 已知 A(−2, 4) ， B(3, −1) ， C(−3, −4) ，设 AB = a ， BC = b ， CA = c .
（1）求 3a + b − 3c ； （2）求满足=a mb + nc 的实数 m ， n . 【解析】（1）由已知得=a (5, −5) ， b =(−6, −3) ， c = (1,8) ， 则 3a + b − 3c = 3(5, −5) + (−6, −3) − 3(1,8) = (15 − 6 − 3, −15 − 3 − 24) = (6, −42) . （2）∵ mb + nc =(−6m + n, −3m + 8n) ，
C b= , CA
c.
（1）若=a mb + nc ，求实数 m, n 的值；
C
C
（2）若 CN = −2b,CM = 3c ，求向量 MN 的坐标.
7
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。
平面向量基本定理及坐标表示知识点
平面向量基本定理及坐标表示知识点一、平面向量基本定理。
1. 定理内容。
- 如果B e_1,B 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B a，有且只有一对实数λ_1,λ_2，使B a=λ_1B e_1+λ_2B e_2。
其中B e_1,B e_2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底。
2. 基底的要求。
- 不共线：这是基底的重要条件。
若两个向量共线，则不能作为基底来表示平面内的所有向量。
例如，在平面内，如果B e_1与B e_2共线，那么对于与B e_1不共线的向量B a，就无法用B e_1和B e_2的线性组合来表示。
3. 唯一性。
- 对于给定的基底B e_1,B e_2和向量B a，实数对λ_1,λ_2是唯一确定的。
这可以通过反证法来证明，如果存在两组不同的实数对(λ_1,λ_2)和(μ_1,μ_2)使得B a=λ_1B e_1+λ_2B e_2=μ_1B e_1+μ_2B e_2，那么(λ_1-μ_1)B e_1+(λ_2-μ_2)B e_2=B0，由于B e_1,B e_2不共线，所以λ_1=μ_1且λ_2=μ_2。
二、平面向量的坐标表示。
1. 向量的坐标定义。
- 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B i,B j 作为基底。
对于平面内的一个向量B a，由平面向量基本定理可知，有且只有一对实数x,y，使得B a=x B i+y B j，我们把有序数对(x,y)叫做向量B a的坐标，记作B a=(x,y)。
2. 坐标运算。
- 加法运算：若B a=(x_1,y_1)，B b=(x_2,y_2)，则B a+B b=(x_1+x_2,y_1+y_2)。
- 减法运算：若B a=(x_1,y_1)，B b=(x_2,y_2)，则B a-B b=(x_1-x_2,y_1-y_2)。
- 数乘运算：若B a=(x,y)，λ∈ R，则λB a=(λ x,λ y)。
平面向量基本定理
1、平面向量基本定理：如果21,e e 是同一平面内的两个不共线向量，那么对于任意这一平面内的任意一向量，有且只有一对实数1λ，2λ使2211e e λλ+=。
（我们把不共线的向量21,e e 叫做表示平面内所有向量的一组基底）2、平面向量的坐标表示把一个向量分解成两个互相垂直的向量，叫做把向量正交分解．在直角坐标系中，分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量j 、i 作为基底，对于平面内的一个向量，由平面向量基本定理知，有且只有一对实数x ，y 使得j y i x a +=，则把有序数对(x ，y )叫做向量a 的坐标．记作),(y x a =，此式叫做向量的坐标表示．在直角坐标平面中，i ＝(1,0)，j ＝(0,1)，0＝(0,0)．3、平面向量的坐标运算4、两个向量共线的坐标表示设),(11y x a =，),(22y x b =，其中0≠b .则b a //⇔ b a λ=⇔01221=-y x y x5、两个向量垂直的坐标表示设),(11y x a =，),(22y x b =，.则⊥⇔02211=+y x y x考点一：平面向量的基本定理例1、如图，在OAB ∆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 .例2、如图所示，在△ABC 中，点M 是AB 的中点，且12AN NC =，BN 与CM 相交于点E ，设A B a =，AC b =，试用基底a ，b 表示向量AE ．例3、在△ABC 中，BD=DC ，AE=2EC ，求,AG BG GD GE . 考点二：利用平面向量基本定理证明三点共线问题例1、设OA 、OB 、OP 是三个有共同起点的不共线向量，求证：它们的终点A 、B 、P 共线，当且仅当存在实数m 、n 使m+n=1且OP mOA nOB ==．例2、设e 1，e 2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．考点三：平面向量坐标表示与坐标运算例1、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. 例2、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. 考点四：平面向量平行坐标表示 例1、平面内给定三个向量(3,2),(1,2),(4,1)a b c ==-=(1)若()//(2),a kc b a +-求实数k ；(2)设(,)d x y =满足()//()d c a b -+且||1,d c -=求d . 向量(,12)PA k =，(4,5)PB =，(10,)PC k =，当k 为何值时，A 、B 、C 三点共线？1．已知a ＝(－1,3)、b ＝(x ，－1)，且a ∥b ，则x 等于( ) A ．－3 B ．－13 C ．13D ．3 2．若A (3，－6)、B (－5,2)、C (6，y )三点共线，则y ＝( ) A ．13 B ．－13 C ．9 D ．－93．向量a ＝(3,1)、b ＝(1,3)、c ＝(k,7)，若(a －c )∥b ，则k 等于( )A ．3 B ．－3 C ．5 D ．－54．设e 1、e 2是两个不共线的向量，向量a ＝e 1＋λe 2(λ∈R )与向量b ＝－(e 2－2e 1)共线，则( )5． λ＝0 B ．λ＝－1 C ．λ＝－2 D ．λ＝－126． 已知向量a ＝(3,4)、b ＝(cos α，sin α)，且a ∥b ，则tan α＝( )A ．34 B ．43 C ．－43D ．－346．若向量b 与向量a ＝(2,1)平行，且|b |＝25，则b ＝( )A ．(4,2)B ．(－4,2)C ．(6，－3)D ．(4,2)或(－4，－2)7．设i 、j 分别为x 、y 轴方向的单位向量，已知OA →＝2i ，OB →＝4i ＋2j ，AB →＝－2AC →，则点C 的坐标为________．8．设向量a ＝(4sin α，3)、b ＝(2,3sin α)，且a ∥b ，则锐角α＝________．9．设向量OA →＝(k,12)、OB →＝(4,5)、OC →＝(10，k )，当k 为何值时，A 、B 、C 三点共线．10．如图，已知△ABC 中，M 、N 、P 顺次是AB 的四等分点，CB →＝e 1，CA →＝e 2，试用e 1、e 2表示CM →、CN →、CP →．11．(1)设向量a 、b 的坐标分别是(－1,2)、(3，－5)，求a ＋b ，a －b,2a ＋3b 的坐标；(2)设向量a 、b 、c 的坐标分别为(1，－3)、(－2,4)、(0,5)，求3a －b ＋c 的坐标．课后反击1．已知向量e 1≠0，λ∈R ，a ＝e 1＋λe 2，b ＝2e 1，若向量a 与b 共线，则( )A ．λ＝0B ．e 2＝0C ．e 1∥e 2D ．e 1∥e 2或λ＝02．已知平面向量a ＝(1,2)、b ＝(－2，m )，且a ∥b ，则2a ＋3b ＝( )A ．(－2，－4)B ．(－3，－6)C ．(－4，－8)D ．(－5，－10)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 ．平行于第二、四象限的角平分线4．已知向量a ＝(1,0)、b ＝(0,1)、c ＝k a ＋b (k ∈R )，d ＝a －b ，如果c ∥d ，那么( )A ．k ＝1且c 与d 同向B ．k ＝1且c 与d 反向C ．k ＝－1且c 与d 同向D ．k ＝－1且c 与d 反向5．已知a ＝(－2,3)，b ∥a ，b 的起点为A (1,2)，终点B 在坐标轴上，则B 点坐标为________．6．已知点A (3，1)、B (0,0)、C (3，0)．设∠BAC 的平分线AE 与BC 相交于E ，那么有BC →＝λCE →，其中λ等于________．7．平面内给定三个向量a ＝(3,2)、b ＝(－1,2)、c ＝(4,1)，(1)求满足a ＝m b ＋n c 的实数m 、n ；(2)若(a ＋k c )∥(2b －a )，求实数k ．8．已知A 、B 、C 三点的坐标分别为(－1,0)、(3，－1)、(1,2)，并且AE →＝13AC →，BF →＝13BC →，求证：EF →∥AB →． 9．已知直角坐标平面上四点A (1,0)、B (4,3)、C (2,4)、D (0，2)，求证：四边形ABCD 是等腰梯形．1、【2015•新课标】已知点A （0，1），B （3，2），向量=（﹣4，﹣3），则向量=（ ）A ．（﹣7，﹣4）B ．（7，4）C ．（﹣1，4）D ．（1，4）2、【2015•四川】设向量=（2，4）与向量=（x ，6）共线，则实数x=（ ） A ．2 B ．3 C ．4D ．6 3、【2014•福建】在下列向量组中，可以把向量=（3，2）表示出来的是（ ）A ．=（0，0），=（1，2）B ．=（﹣1，2），=（5，﹣2）C ．=（3，5），=（6，10）D ．=（2，﹣3），=（﹣2，3）4、【2014•重庆】已知向量=（k ，3），=（1，4），=（2，1）且（2﹣3）⊥，则实数k=（） A ．﹣ B ．0 C ．3 D ．5、【2014•北京】已知向量=（2，4），=（﹣1，1），则2﹣=（ ）A ．（5，7）B ．（5，9）C ．（3，7）D ．（3，9）6、【2014•广东】已知向量=（1，2），=（3，1），则﹣=（ ）A ．（﹣2，1）B ．（2，﹣1）C ．（2，0）D ．（4，3） 经典练习。
平面向量基本定理及坐标表示-平面向量2011高考一轮数学课件
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【解析】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)∵mb+nc=(-6m+n,-3m+8n),
(3)向量垂直
如果向量a与b的夹角是 作 a⊥b .
90° ,则a与b垂直,记
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e1,e2是同一平面内的两个 不平行 向量,那么对于平
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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
2
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1.要区分点的坐标与向量的坐标,尽管在形式上它 们完全一样,但意义完全不同,向量的坐标中同样有方向 与大小的信息.
2.在处理分点问题比如碰到条件“若P是线段AB 的分点，且|PA|=2|PB|”时，P可能是AB的内分点，也 可能是AB的外分点，即可能的结论有：AP=2PB或 AP=-2PB.
证明:∵P点在AB上，∴AP与AB共线. ∴AP=tAB(t∈R). ∴OP=OA+AP=OA+tAB=OA+t(OB-OA)=(1-t)OA+tOB. 令λ=1-t，μ=t，则有OP=λOA+μOB,λ+μ=1 (λ,μ∈R).
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考点二 平面向量的坐标运算
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; (3)求M,N的坐标及向量MN的坐标.
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。
平面向量的基本定理及坐标表示ppt课件
e1 2e1
e2
定理的应用：
例 1. 如图 已， 知e1、 向 e2,量 求作a ， 向 使 a 2e13e2.
解：
e1 2e1
e2
定理的应用：
例 1. 如图 已， 知e1、 向 e2,量 求作a ， 向 使 a 2e13e2.
解：
e1 2e1
e2 3e2
定理的应用：
例 1. 如图 已， 知e1、 向 e2,量 求作a ， 向 使 a 2e13e2.
解：
e1
2e1
a
e2 3e2
定理的应用：
例2. 如图平 ，行四边AB形C两 D 条对角线
相交M 点且ABa, ADb, 用a, b表示
MA, MB, MC, MD.
D
C
M
b
A
a B
定理的应用：
例3. 如,图 O、 A O不 B 共 , 且 线 AP tAB (tR),用 O,A O表 B O 示 .P
P
B
O
A
定理的应用：
例3. 如,图 O、 A O不 B 共 , 且 线 AP tAB (tR),用 O,A O表 B O 示 .P
本题的实质是：
P
B
O
A
定理的应用：
例3. 如,图 O、 A O不 B 共 , 且 线 AP tAB
(tR),用 O,A O表 B O 示 .P
本题的实质是：
已知O、A、B三点不共线， P
2.3平面向量的基本 定理及坐标表示
复习引入
如有 图非 ， a ,零 则 b 与 a 向 共量 线
条 件 ？ 是 什 么
a b
复习引入
如有 图非 ， a ,零 则 b 与 a 向 共量 线
(整理)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1．在△ABC 中，点P 在BC 上，且BP u u u r ＝2PC u u u r ，点Q 是AC 的中点，若PA u u u r＝(4,3)，PQu u u r ＝(1,5)，则BC u u u r等于( )A ．(－2,7)B ．(－6,21)C ．(2，－7)D ．(6，－21) 2．已知平面向量a ＝(1,2)，b ＝(－2，m )，且a ∥b ，则2a ＋3b ＝( ) A ．(－2，－4) B ．(－3，－6) C ．(－4，－8) D ．(－5，－10)3.(2013·昆明模拟)如图所示，向量OA u u u r ＝a ，OB u u u r ＝b ，OC u u u r＝c ，A ，B ，C 在一条直线上，且AC u u u r ＝－3CB u u u r，则( )A ．c ＝－12a ＋32bB ．c ＝32a －12bC ．c ＝－a ＋2bD ．c ＝a ＋2b4．已知点A (2,1)，B (0,2)，C (－2,1)，O (0,0)．给出下面的结论：①直线OC 与直线BA 平行；②AB u u u r ＋BC u u ur ＝CA u u u r ；③OA u u u r ＋OC u u u r ＝OB u u u r ；④AC u u u r ＝OB u u u r －2OA u u u r.其中正确的结论的个数是( )A ．1B ．2C ．3D ．45． 已知平面直角坐标系内的两个向量a ＝(1,2)，b ＝(m,3m －2)，且平面内的任一向量c 都可以唯一的表示成c ＝λa ＋μb (λ、μ为实数)，则m 的取值范围是( )A ．(－∞，2)B ．(2，＋∞)C ．(－∞，＋∞)D ．(－∞，2)∪(2，＋∞)6．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 u u u r ＝a ，BD u u u r ＝b ，则AF u u u r＝( )A.14a ＋12bB.23a ＋13bC.12a ＋14bD.13a ＋23b 7． 已知向量a ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫8，x 2，b ＝(x,1)，其中x >0，若(a －2b )∥(2a ＋b )，则x ＝________.8． P ＝{a |a ＝(－1,1)＋m (1,2)，m ∈R }，Q ＝{b |b ＝(1，－2)＋n (2,3)，n ∈R }是两个向量集合，则P ∩Q 等于________．9．已知向量OA u u u r ＝(1，－3)，OB u u u r ＝(2，－1)，OC u u u r＝(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________．10．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．11．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？12．已知O 为坐标原点，A (0,2)，B (4,6)，OM u u u u r ＝t 1OA u u u r ＋t 2AB u u u r.(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 三点都共线．1.如图，在平行四边形ABCD 中，O 是对角线AC ，BD 的交点，N 是线段OD 的中点，AN 的延长线与CD 交于点E ，则下列说法错误．．的是( ) A ．AC u u u r ＝AB u u u r ＋AD u u u r B ．BD u u u r ＝AD u u u r －AB u u u rC ．AO u u u r ＝12AB u u u r ＋12AD u u u r D ．AE u u u r ＝53AB u u u r ＋AD u u u r2．(2012·山西四校联考)在△ABC 中，点D 在线段BC 的延长线上，且BC u u u r ＝3CD u u u r，点O 在线段CD 上(与点C 、D 不重合)，若AO u u u r ＝x AB u u u r＋(1－x ) AC u u u r ，则x 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0，13C.⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，0D.⎝ ⎛⎭⎪⎫－13，03．(2012·东营模拟)已知P 为△ABC 内一点，且3AP u u u r ＋4BP u u u r＋5CP u u u r ＝0.延长AP 交BC 于点D ，若AB u u u r ＝a ，AC u u u r ＝b ，用a ，b 表示向量AP u u u r ，AD u u u r.平面向量的基本定理及坐标表示A 级1．B 2.C 3.A 4.C5．选D 由题意知向量a ，b 不共线，故m ≠3m －22，解得m ≠2.6.选B 由已知得DE ＝13EB ，又∵△DEF ∽△BEA ， ∴DF ＝13AB .即DF ＝13DC .∴CF ＝23CD .∴CF u u u r ＝23CD u u u r ＝23(OD u u u r －OC u u u r )＝23⎝ ⎛⎭⎪⎫12b －12a ＝13b －13a .∴AF u u u r ＝AC u u u r ＋CF u u u r ＝a ＋13b －13a ＝23a ＋13b .7．解析：a －2b ＝⎝⎛⎭⎪⎫8－2x ，x2－2，2a ＋b ＝(16＋x ，x ＋1)，由题意得(8－2x )·(x ＋1)＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x2－2·(16＋x )，整理得x 2＝16，又x >0，所以x ＝4. 答案：48．解析：P 中，a ＝(－1＋m,1＋2m )，Q 中，b ＝(1＋2n ，－2＋3n )．则⎩⎪⎨⎪⎧－1＋m ＝1＋2n ，1＋2m ＝－2＋3n .得⎩⎪⎨⎪⎧m ＝－12，n ＝－7.此时a ＝b ＝(－13，－23)． 答案：{}－13，－239．解析：若点A ，B ，C 能构成三角形，则向量AB u u u r ，AC u u ur 不共线．∵AB u u u r ＝OB u u ur －OA u u u r ＝(2，－1)－(1，－3)＝(1,2)， AC u u u r ＝OC u u u r －OA u u u r＝(k ＋1，k －2)－(1，－3)＝(k ，k ＋1)，∴1×(k ＋1)－2k ≠0，解得k ≠1. 答案：k ≠110．解：(1)由已知得AB u u u r＝(2，－2)， AC u u u r＝(a －1，b －1)，∵A ，B ，C 三点共线，∴AB u u u r ∥AC u u ur .∴2(b －1)＋2(a －1)＝0，即a ＋b ＝2.(2)∵AC u u u r ＝2AB u u u r ，∴(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)．11．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．12．解：(1)OM u u u u r ＝t 1OA u u u r ＋t 2AB u u u r＝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)当t 1＝1时，由(1)知OM u u u u r＝(4t 2,4t 2＋2)．∵AB u u u r ＝OB u u ur －OA u u u r ＝(4,4)，AM u u u u r ＝OM u u u u r －OA u u u r ＝(4t 2,4t 2)＝t 2(4,4)＝t 2AB u u u r，∴不论t 2为何实数，A ，B ，M 三点共线．B 级1．选D 由向量减法的三角形法则知，BD u u u r ＝AD u u u r －AB u u u r，排除B ；由向量加法的平行四边形法则知，AC u u u r ＝AB u u u r ＋AD u u u r ，AO u u u r ＝12AC u u u r ＝12AB u u u r ＋12AD u u u r，排除A 、C.2．选D 依题意，设BO u u u r ＝λBC u u u r ，其中1<λ<43，则有AO u u u r ＝AB u u u r ＋BO u u u r ＝AB u u u r ＋λBCu u u r ＝AB u u u r ＋λ(AC u u u r －AB u u u r )＝(1－λ) AB u u u r＋λAC u u u r .又AO u u u r ＝x AB u u u r ＋(1－x ) AC u u u r ，且AB u u u r ，AC u u u r 不共线，于是有x ＝1－λ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－13，0，即x 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫－13，0.3．解：∵BP u u u r ＝AP u u u r －AB u u u r ＝AP u u u r－a ， CP u u u r ＝AP u u u r －AC u u u r ＝AP u u u r－b ，又3AP u u u r ＋4BP u u u r＋5CP ―→＝0，∴3AP u u u r ＋4(AP u u u r －a )＋5(AP u u u r－b )＝0，化简，得AP u u u r ＝13a ＋512b .设AD u u u r ＝t AP u u u r(t ∈R )，则AD u u u r ＝13t a ＋512t b ．①又设BD u u u r＝k BC u u u r (k ∈R )，由BC u u u r ＝AC u u u r －AB u u u r＝b －a ，得BD u u u r ＝k (b －a )．而AD u u u r ＝AB u u u r ＋BD u u u r ＝a ＋BD u u u r ， ∴AD u u u r＝a ＋k (b －a )＝(1－k )a ＋k b .②由①②，得⎩⎪⎨⎪⎧13t ＝1－k ，512t ＝k ，解得t ＝43.代入①，有AD u u u r ＝49a ＋59b .。
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 += ．。