平面向量基本定理常用题型归纳
何树衡 刘建一
平面向量基本定理: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意向量a,有且仅有一对实数?1,?2使得a=?1e1??2e2
平面向量基本定理是正交分解和坐标表示的基础,它为“数”和“形”搭起了桥梁,在向量知识体系中处于核心地位.笔者对近十年高考有关平面向量基本定理题目作了系统研究,认为大致分为以下题型:
一、基本题型随处可见
1.1直接利用?1,?2唯一性求解
例1:在直角坐标平面上,已知O是原点,OA?(2,?4),OB?(?2,?2),若
xOA?yOB?3AB,求实数x,y的值
解:xOA?yOB?x(2,?4)?y(?2,?2)?(2x?2y,?4x?2y)
AB?OB?OA?(?4,2) ?2x?2y??12 ???4x?2y?6∴??x??3
?y?3即x为-3,y为3.
1.2构建三角形,利用正余弦定理求解
例2:如图,平面内有三个向量OA,OB,OC,其中OA,OA与OB夹角为120o与OC的夹角为30o,OA?OB?1,OC?23,若OC??OA??OB(?,??R),则?= ,
?= .
解:过C作CD∥OB交OA的延长线于D,在Rt△ODC中,
OCsin60?
?ODsin90?B ?CDsin30?∴DC?2,OD?4,即?=4,?=2
C 30o O 1 A D 二、共线问题常考常新
2.1感受平面内三点共线的结论在解题中简明快捷。
常用结论:点O是直线l外一点,点A,B是直线l上任意两点,求证:直线上任意一点P,存在实数t,使得OP关于基底{OA,OB}的分析式为OP?(1?t)OA?tOB
A 反之,若OP?(1?t)OA?tOB则A,P,B三点共线
P (特别地令t=
例3:在△ABC中,AN?实数m的值为
解:∵AN?111,OP?OA?OB称为向量中点公式) 222B D 12NC,P是BN上的一点,若AP?mAB?AC,则
113A N P B C 11NC,∴AN?AC
43∵B,P,N三点共线,∴ AP?mAB?(1?m)AN 又∵AP?mAB?83AN,∴m=
11112.2感受向量数形二重性在证明平面几何中独特魅力
11BC,OD与BA相交于E,求证:BE=BA 341证明:如图,设E′是线段BA上的一点,且BE′=BA,只需证E,E′重合即可
411设OA?a,OB?b,BD?a,OD?b?a
33111313OE'=OB?BE'?b?BA?b?(a?b)?(a?3b)?(b?a)?OD
444434例4:在平行四边形OACB中,BD=∴O,E′,D三点共线 ∴E,E′重合,∴BE=
1BA 4O E D B
A C 三、区域问题渐成热点
由平面内三点共线定理拓展可以研究区域问题,为解决线性规划问题画出可行域提供理论上依据和操作上的便利,也可以解决向量中类似于点所在位置问题.
定理:设O,A,B为平面内不共线的三个定点,动点C满足
OC?xOA?yOB(x,y?R),记直线OA,OB,AB分别为lOA,lOB,lAB,平面被分成如图
7个部分(Ⅰ—Ⅶ),得出结论表(1),表(2)
2
表(1) 动点C所在区域(不含边界) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ
表(2)
充要条件 动点C在线上 C在线段AB上 C在线段AB的延长线上 C在线段BA的延长线上 C在线段OA上 C在线段OA的延长线上 C在线段AO的延长线上 C在线段OB上 C在线段OB的延长线上 C在线段BO的延长线上上 Ⅳ B Ⅳ Ⅰ A Ⅶ 充要条件 O Ⅵ x,y满足条件 x>0,y>0且x+y<1 x>0,y>0且x+y>1 x>0,y<0且x+y>1 x>0,y>0且x+y>1或x<0,y>1 X<0,0
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