4.⑴ 平面向量基本定理:如果
、
是同一平面内的两个不共线的向量,那么对于这一平面内的任一向量
,有且只有一对实数
、
,使得 .
⑵ 设
、
是一组基底,
=
,
=
,则
与
共线的充要条件是 .
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例1.已知△ABC中,D为BC的中点,E为AD的中点.设
,
,求
.
解:
=
-
=
(
+
)-
=-![]()
+![]()
![]()
变式训练1.如图所示,D是△ABC边AB上的中点,则向量
等于( )
A.-
+![]()
B.-
-![]()
C.
-![]()
D.
+![]()
解:A
例2. 已知向量
,
,
,其中
、
不共线,求实数
、
,使
.
解:
=λ
+μ![]()
2
-9
=(2λ+2μ)
+(-3λ+3μ)![]()
2λ+2μ=2,且-3λ+3μ=-9
λ=2,且μ=-1
变式训练2:已知平行四边形ABCD的对角线相交于O点,点P为平面上任意一点,求证:![]()
证明
+
=2
,
+
=2![]()
![]()
+
+
+
=4![]()
例3. 已知ABCD是一个梯形,AB、CD是梯形的两底边,且AB=2CD,M、N分别是DC和AB的中点,若
,
,试用
、
表示
和
.
解:连NC,则![]()
;![]()
变式训练3:如图所示,OADB是以向量
=
,
=
为邻边的平行四边形,又
=![]()
,
=![]()
,试用
、
表示
,
,
.
解:
=![]()
+![]()
,
=![]()
+![]()
,
=![]()
-![]()
![]()
例4. 设
,
是两个不共线向量,若
与
起点相同,t∈R,t为何值时,
,t
,
(
+
)三向量的终点在一条直线上?
解:设
(
∈R)化简整理得:![]()
∵
,∴![]()
故
时,
三向量的向量的终点在一直线上.
变式训练4:已知
,设
,如果![]()
,那么
为何值时,
三点在一条直线上?
解:由题设知,
,
三点在一条
直线上的充要条件是存在实数
,使得
,即
,
整理得
.
①若
共线,则
可为任意实数;
②若
不共线,则有
,解之得,
.
综上,
共线时,则
可为任意实数;
不共线时,
.
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