平面向量基本定理 下载本文

内容发布更新时间 : 2025/1/9 0:13:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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形如AD?xAB?yAC条件的应用

一、基础知识:

1、平面向量基本定理:若平面上两个向量e1,e2不共线,则对平面上的任一向量a,均存在唯一确定的??1,?2?,(其中?1,?2?R),使得a??1e1??2e2。其中e1,e2称为平面向量的一组基底。

(1)不共线的向量即可作为一组基底表示所有的向量

??1??1(2)唯一性:若a??1e1??2e2且a??1e1??2e2,则?

??2??22、“爪”字型图及性质:

(1)已知AB,AC为不共线的两个向量,则对于向量AD,必存在x,y,使得AD?xAB?yAC。则B,C,D三点共线

BDCA?x?y?1

当0?x?y?1,则D与A位于BC同侧,且D位于A与BC之间 当x?y?1,则D与A位于BC两侧

x?y?1时,当x?0,y?0,则D在线段BC上;当xy?0,则D在线段BC延长线

(2)已知D在线段BC上,且BD:CD?m:n,则AD?3、AD?xAB?yAC中x,y确定方法

(1)在几何图形中通过三点共线即可考虑使用“爪”字型图完成向量的表示,进而确定x,y

(2)若题目中某些向量的数量积已知,则对于向量方程AD?xAB?yAC,可考虑两边对同一向量作数量积运算,从而得到关于x,y的方程,再进行求解 (3)若所给图形比较特殊(矩形,特殊梯形等),则可通过建系将向量坐标化,从而得到关于x,y的方程,再进行求解

nmAB?AC m?nm?n

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二、典型例题:

例1:在ABC中,D为BC边的中点,H为AD的中点,过点H作一直线MN分别交AB,AC于点M,N,若AM?xAB,AN?yAC,则x?4y的最小值是( ) A.

9 B. 2 C. 3 D. 1 4思路:若要求出x?4y的最值,则需从条件中得到x,y的关系。由M,H,N共线可想到“爪”字型图,所以

AH?mAM?nAN,其中m?n?1,下面考虑将m,n的关

系转为x,y的关系。利用条件中的向量关系:AH?且AD?1AD211AB?AC,所以AH?AB?AC,因为AM?xAB,AN?yAC,所以24????1?1?m?mx???4x??4AH?mxAB?nyAC,由平面向量基本定理可得:?,所以??1?ny?1?n???4y?4?m?n?1??1111?1?4yx???1,所以x?4y??x?4y????1?4???,而??4x4y4x4y4xy????4yx4yx9??2??4,所以x?4y?

4xyxy答案:A

12例2:如图,在ABC中,AN?NC,P是BN上的一点,若AP?mAB?AC,

311则实数m的值为( ) A.

9532 B. C. D. 11111111思路:观察到B,P,N三点共线,利用“爪”字型图,可得

AP?mAB?nAN,且m?n?1,由AN?13N可C得

2AC可得:1111A,C所以AP?mA?B441283n??n?,所以m? 4111111AN?答案:C

n,AC由已知AP?mAB?全国名校高考数学优质学案专题汇编(附详解)

例3:在平面内,已知OA?1,OB?3,OA?OB?0,?AOC?30,设

OC?mOA?nOB,?m,n?R?,则

m等于( ) n31A. ?3 B. ?3 C. ? D. ?

33思路:所求为

m,可以考虑对OC?mOA?nOB,?m,n?R?两边同时对同一向量作n数量积,从而得到m,n的方程,解出m,n,例如两边同对OA作数量积,可得:

OC?OA?mOA?nOB?OA,因为

2OA?1,OA?OB?0,所以有

m?OC?OAcosAOCOA2?3OC,同理,两边对OB作数量积,可得:2OC?OB2OC?OB?mOA?OB?nOB2,即n?O?Bc3oOsC,BO所以

Cm311,通过作图可得?BOC?60或?BOC?120,从而cosBOC??,??n2cosBOC2m代入可得:??3

n答案:B

小炼有话说:(1)当向量等式中的向量系数含参时,可通过对两边作同一向量的数量积运算便可得到关于系数的方程。若要解出系数,则可根据字母的个数确定构造方程的数量

(2)本题也可通过OA?OB?0判定OA?OB,从而想到建立坐标系通过坐标解出

m,n,进而求出

m??3 nEF例4:如图,在正六边形ABCDEF中,点P是CDE内(包括边界)的一个动点,设AP??AB??AF??,??R?,则

D???的取值范围是( )

A. ?1,2? B. ?2,3? C. ?2,4? D. ?3,4?

CAB思路:因为P为动点,所以不容易利用数量积来得到?,?的