平面向量的向量表示四种策略
平面向量基本定理;如果1e →+2e →
是同一平面内的两个不共线向量,那么对于该平面内任一向量→
a ,有且只有一对数数λ1,λ2,满足→
a =λ
11e →
+λ
22e →
,称λ
11e →
λ+λ
22e →为1e →
,
2e →
的线性组合。
根据平面向量基本定理,任一向量→
a 与有序数对(λ1,λ2)一一对应,称(λ1,λ2)为→
a 在
基底{1e →,2e →}下的坐标,当取{1e →,2e →
}为单位正交基底{→
i ,→
j }时定义(λ1,λ2)为向量→
a 的平面直角坐标。
下面我们谈谈用基向量表示向量的四种策略. 策略1.构造法
例1、如图,→--OA ,→--OB 为单位向量,→--OA 与→
--OB 夹角为1200
, →--OC 与→
--OA 的夹角为450
,|→--OC |=5,用→--OA ,→--OB 表示→
--OC 。
解析:以→--OA ,→--OB 为邻边,→
--OC 为对角线构造平行四边形
把向量→--OC 在→--OA ,→--OB 方向上进行分解,如图,设→--OE =λ→--OA ,→
--OD =μ→
--OB ,λ>0,μ>0
则→--OC =λ→--OA +μ→
--OB ∵ |→--OA |=|→
--OB |=1 ∴ λ=|→--OE |,μ=|→
--OD | △OEC 中,∠E=600
,∠OCE=750
,由
45
sin |CE |60
sin |OC |75
sin |OE |→
--→
--→
--=
=
得:
6)
623(560sin 75sin |OC ||OE |00
+=
=
→
--→
--
3
6
560sin 45sin |OC ||CE |0
=
=→
--→
-- ∴ 3
6
5,6)623(5=μ+=
λ
∴ →
--→--→
--++=
OB 3
65OA 6)623(5OC
说明:用若干个向量的线性组合表示一个向量,是向量中的基本而又重要的问题,通常
通过构造平行四边形来处理.
策略2. 数形结合
例2、求与向量→
a =3(,-1)和→
b =(1,3)夹角相等,且模为2的向量→
c 的坐标。
解析:从分析形的特征着手
∵ |→
a |=|→
b |=2, →
a ·→
b =0 ∴ △AOB 为等腰直角三角形,如图 ∵ |→--OC |=2,∠AOC=∠BOC ∴ C 为AB 中点 ∴ C (
2
1
3,213-+) 说明:数形结合是学好向量的重要思想方法,分析图中的几何性质可以简化计算。
策略3. 方程(组)思想
例3、已知△ABC 中,A (2,-1),B (3,2),C (-3,-1),BC 边上的高为AD ,求点D 和向量→
--AD 坐标。
解析:设D (x ,y ),则→
--AD =(x-2,y+1) ∵→--BC =(-6,-3),→--AD ·→
--BC =0
∴ -6(x-2)-3(y+1)=0,即2x+y-3=0 ① ∵→
--BD =(x-3,y-2),→--BC ∥→
--BD
∴ -6(y-2)=-3(x-3),即x-2y+1=0 ② 由①②得:⎩
⎨⎧==1y 1
x
∴ D (1,1),→
--AD =(-1,2) 说明:本题运用了解方程组思想. 策略4.运用基本定理
例4、在△OAB 的边OA 、OB 上分别取点M 、N ,使|→
--OM |∶|→--OA |=1∶3,|→--ON |∶|→
--OB |=1∶4,设线段AN 与BM 交于点P ,记→--OA = →a ,→--OB =→b ,用 →a ,→b 表示向量→
--OP 。
解析:∵ B 、P 、M 共线,∴ 记→--BP =s →
--PM
∴ →→→--→--→--→--→
--+++=+++=+++=
a )
s 1(3s b s 11OA )s 1(3s OB s 11OM s 1s OB s 11OP ① 同理,记→
--→--=PN t AP
∴ →
--OP =
→→+++b )
t 1(4t
a t 11 ② ∵ →
a ,→
b 不共线
∴ 由①②得⎪⎪⎩⎪
⎪⎨⎧+=++=+)
t 1(4t s 11)s 1(3s t 11解之得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==38t 29s
∴ →
→→
--+=b 11
2a 118OP
说明:从点共线转化为向量共线,进而引入参数(如s ,t )是常用技巧之一。
平面向量基本定理是向量重要定理之一,利用该定理唯一性的性质得到关于s ,t 的方程。
练习
1、平面上A (-2,1),B (1,4),D (4,-3),C 点满足2
1AC =→
--→
--CB ,连DC 并延长至
E ,使|→
--CE |=
4
1|→
--ED |,则点E 坐标为: A 、(-8,35-
) B 、(311,38-) C 、(0,1) D 、(0,1)或(2,3
11) 2、△OAB 中,→
--OA =→
a ,→
--OB =→
b ,→
--OP =→
p ,若→
p =)|
b |b
|
a |a
(
t →
→
→
→
+
,t ∈R ,则点P 在
A 、∠AO
B 平分线所在直线上 B 、线段AB 中垂线上
C 、AB 边所在直线上
D 、AB 边的中线上
3、正方形PQRS 对角线交点为M ,坐标原点O 不在正方形内部,且→--OP =(0,3),→
--OS =(4,0),则→
--RM =
A 、(21,27--)
B 、
(21,27) C 、(7,4) D 、(2
7
,27) 答案:
1. B 2、A 3、A。