1、6.3.1 平面向量基本定理平面向量基本定理 A 组 素养自测 一、选择题 1 e1、 e2是表示平面内所有向量的一组基底, 下列四组向量中, 不能作为一组基底的是( ) Ae1e2和 e1e2 B3e12e2和 4e26e1 Ce12e2和 e22e1 De2和 e1e2 2如图所示,矩形 ABCD 中,BC5e1,DC3e2,则OC等于( ) A12(5e13e2) B12(5e13e2) C12(3e25e1) D12(5e23e1) 3在ABC 中,已知 D 是 AB 边上一点,若 2ADDB,CD23CACB,则 等于( ) A13 B13 C23 D23 4 如图所示, |OA|B
2、C|1, |OC| 3, AOB60 , OBOC, 设OCxOAyOB, 则( ) Ax2,y1 Bx2,y1 Cx2,y1 Dx2,y1 5在ABC 中,AD 为 BC 边上的中线,E 为 AD 的中点,则EB( ) A34AB14AC B14AB34AC C34AB14AC D14AB34AC 二、填空题 6如图,平行四边形 ABCD 中,ABa,ADb,M 是 DC 的中点,以 a、b 为基底表示向量AM_. 7设向量 a,b 不平行,向量 ab 与 a3b 平行,则实数 _. 8设 e1,e2是平面内一组基向量,且 ae12e2,be1e2,则向量 e1e2可以表示为以 a,b 为基
3、向量的线性组合,即 e1e2_. 三、解答题 9如图所示,已知在平行四边形 ABCD 中,E、F 分别是 BC、DC 边上的中点.若ABa,ADb,试以 a、b 为基底表示DE、BF. 10已知 e1,e2是平面内两个不共线的向量,a3e12e2,b2e1e2,c2e13e2,试用 a,b 表示 c. B 组 素养提升 一、选择题 1向量 a,b,c 在正方形网格中的位置如图所示,若 cab(,R),则( ) A2 B4 C5 D7 2(多选)如果 e1、e2是平面 内所有向量的一组基底,那么下列命题中错误的是( ) A已知实数 1、2,则向量 1e12e2不一定在平面 内 B对平面 内任一向
4、量 a,使 a1e12e2的实数 1,2可以不唯一 C若有实数 1、2使 1e12e2,则 120 D对平面 内任一向量 a,使 a1e12e2的实数 1、2不一定存在 3若OP1a,OP2b,P1PPP2,则OP( ) Aab Bab Ca(1)b Dab1 4 已知在ABC中, AN13NC, P是BN上的一点.若APmAB211AC, 则实数m的值为( ) A911 B511 C311 D211 二、填空题 5已知 O 为ABC 内一点,且OBOC2AO,且 ADAC,若 B,O,D 三点共线,则实数 的值为_. 6如图,经过OAB 的重心 G 的直线与 OA,OB 分别交于点 P,Q,
5、设OPmOA,OQnOB,m,nR,则1m1n的值为_. 三、解答题 7设 e1,e2是不共线的非零向量,且 ae12e2,be13e2 (1)证明:a,b 可以作为一组基底; (2)以 a,b 为基底,求向量 c3e1e2的分解式; (3)若 4e13e2ab,求 , 的值. 8如图所示,在ABC 中,M 是 AB 的中点,且AN13AC,BN 与 CM 相交于点 E,设ABa,ACb,试用基底a,b表示向量AE. 参考答案 A 组 素养自测 一、选择题 1 【答案】B 【解析】3e12e2与 4e26e1是共线向量,不能作为一组基底. 2 【答案】A 【解析】OC12AC12(BCBA)1
6、2(BCDC)12(5e13e2). 3 【答案】A 【解析】 方法一 由平面向量的三角形法则可知CDCAADCA13ABCA13(CBCA)23CA13CB,所以 13. 方法二 因为 A,B,D 三点共线,CD23CACB, 所以231,所以 13. 4 【答案】B 【解析】解法 1:过点 C 作 CDOB 交 AO 的延长线于点 D,连接 BC(图略).由|OB|1,|OC| 3,AOB60 ,OBOC,知COD30 .在 RtOCD 中,可得 OD2CD2,则OCODOB2OAOB.x2,y1 解法 2:画图知 x0,所以选 B 5 【答案】A 【解析】EBEAAB12ADAB1212
7、(ABAC)AB34AB14AC. 二、填空题 6 【答案】b12a 【解析】AMADDMAD12DCAD12ABb12a. 7 【答案】13 【解析】依据平行向量基本定理列方程组求解. ab 与 a3b 平行, 可设 abt(a3b), 即 abta3tb, t,13t解得 13,t13. 8 【答案】23a13b 【解析】设 e1e2manb(m,nR), ae12e2,be1e2, e1e2m(e12e2)n(e1e2)(mn)e1(2mn)e2 e1与 e2不共线, mn1,2mn1, m23,n13.e1e223a13b. 三、解答题 9解:四边形 ABCD 是平行四边形, E、F
8、分别是 BC、DC 边上的中点, ADBC2BE,CDBA2CF, BE12AD12b, CF12CD12BA12AB12a. DEDAABBEADABBE ba12ba12b, BFBCCFADCFb12a. 10解:设 cxayb,则 2e13e2x(3e12e2)y(2e1e2), 即(3x2y)e1(y2x)e22e13e2 又 e1,e2是平面内两个不共线的向量, 所以 3x2y2,y2x3,解得 x4,y5, 所以 c4a5b. B 组 素养提升 一、选择题 1 【答案】B 【解析】以如图所示的两互相垂直的单位向量 e1,e2为基底, 则 ae1e2,b6e12e2,ce13e2,
9、 因为cab(, R), 所以e13e2(e1e2)(6e12e2)(6)e1(2)e2, 所以 61,23,解得 2,12,所以4故选 B 2 【答案】ABD 【解析】选项 A 中,由平面向量基本定理知 1e12e2与 e1、e2共面,所以 A 项不正确;选项 B 中,实数 1、2有且仅有一对,所以 B 项不正确;选项 D 中,实数 1、2一定存在,所以 D 项不正确;很明显 C 项正确. 3 【答案】D 【解析】P1PPP2, OPOP1(OP2OP), (1)OPOP2OP1,OPba1. 4 【答案】C 【解析】设BPBN,则APABBPABBNAB(ANAB) AB(14ACAB)(
10、1)AB4ACmAB211AC, 4211,m1,解得 811,m311. 二、填空题 5 【答案】3 【解析】设点 E 为边 BC 的中点,则 12(OBOC)OE, 由题意,得AOOE, 所以AO12AE14(ABAC)14AB4AD,因此若 B, O, D 三点共线,则1441, 即 3 6 【答案】3 【解析】方法一:设OAa,OBb,由题意知OG2312(OAOB)13(ab),PQOQOPnbma,PGOGOP(13m)a13b, 由 P,G,Q 三点共线得,存在实数 ,使得PQPG,即 nbma(13m)a13b, 从而 m13m,n13,消去 ,得1m1n3 方法二:由题意知O
11、G2312(OAOB)13(1mOP1nOQ)13mOP13nOQ, 又 P,G,Q 三点共线,由三点共线性质定理可知13m13n1,即1m1n3 方法三:(特例)当 PQAB 时,mn23,1m1n3 三、解答题 7(1)证明:若 a,b 共线,则存在 R,使 ab,则 e12e2(e13e2). 由 e1,e2不共线, 得 1,32 1,23. 不存在,故 a 与 b 不共线,可以作为一组基底. (2)解:设 cmanb(m,nR), 则 3e1e2m(e12e2)n(e13e2)(mn)e1(2m3n)e2 mn3,2m3n1 m2,n1. c2ab. (3)解:由 4e13e2ab,得 4e13e2(e12e2)(e13e2)()e1(23)e2 4,233 3,1. 故所求 , 的值分别为 3 和 1 8解:易得AN13AC13b,AM12AB12a, 由 N,E,B 三点共线可知,存在实数 m 使AEmAN(1m)AB13mb(1m)a. 由 C,E,M 三点共线可知,存在实数 n 使AEnAM(1n)AC12na(1n)b. 所以13mb(1m)a12na(1n)b,由于a,b为基底, 所以 1m12n,13m1n,解得 m35,n45,所以AE25a15b.