平面向量基本定理的应用
2011-08-04吕俊芳
吕俊芳
平面向量基本定理告诉我们两个事实:一是任何一个向量都可以唯一地表示为两个不共线向量的和,二是任何两个不共线向量的线性关系都可以用一个向量来表示?郾 因此,若λ1e1+λ2e2=μ1e1+μ2e2,则必有λ1=μ1且λ2=μ2,这为待定系数法解题提供了理论依据?郾 由此,我们可以把平面上的直线型问题表示成某些向量的线性组合,这样,几何问题就可以转化成向量问题,再利用向量的混合运算,使问题得以解决?郾 本文拟例说明平面向量基本定理的应用,旨在帮助同学们熟悉题型特征,掌握解题方法?郾
一、用于表示向量
例1 已知a=3e1-2e2,b=-2e1+e2,c=7e1-4e2,试用a,b表示向量c?郾
解析 设c=xa+yb,则有7e1-4e2=x(3e1-2e2)+y(-2e1+e2)=(3x-2y)e1+(-2x+y)e2, ∴ 3x-2y=7,-2x+y=-4?郾 解得x=1,y=-2?郾 故c=a-2b?郾
例2 如图1,在△ABC中,AM∶AB=1∶3,AN∶AC=1∶4,线段BN与CM交于点E?郾 设■=a,■=b,试用a,b表示■?郾
解析 M、E、C三点共线,且■=3■?郾
设■=t■,则有
■=t■+(1-t)■=t■+■(1-t)■?郾
设■=s■,又■=4■,
∴ ■=s■+(1-s)■=s■+■(1-s)■,则有
t■+■(1-t)■=s■+■(1-s)■.
又∵ ■与■不共线, ∴ t=■(1-s),■(1-t)=s?郾 解得t=■,s=■?郾
故■=■a+■b?郾
点评 对同一向量,得到两种不同形式的表达式,然后利用平面向量的基本定理,结合待定系数法求解,这种方法在解决向量问题时经常用到,同学们要理解并能熟练掌握?郾
二、用于证明向量共线
例3 设a,b,c为非零向量,其中任意两向量不共线,已知a+b与c共线,b+c与a共线,试问b与a+c是否共线,并证明你的结论?郾
解析 ∵ a+b与c共线, ∴ 存在唯一实数λ,使得a+b=λc?郾 又 b+c与a共线, ∴ 存在唯一实数μ,使得b+c=μa?郾 以上两式相减,得a-c=λc-μa,即(1+μ)a+(-1-λ)c=0?郾 ∵ a与c不共线, ∴ 由平面向量基本定理知1+μ=0,-1-λ=0,即μ=λ=-1, ∴ a+b=-c,也就是a+c=-b?郾 故b与a+c共线?郾
点评 解共线条件下的向量问题的方法是:根据共线的条件,通过设系数建立方程,再利用平面向量的基本定理,比较系数,得到新……