平面向量基本定理主要应用于平面向量运算,它可以用于求解三角形和圆的关系,计算叉积和点面积,求解抛物线的中心,解决线性方程组的特殊解,以及证明连续多边形的属性等。
平面向量的基本定理是什么
首先,平面向量基本定理表明,对于任何平面内的向量,存在两个不共线的向量,使得任何向量都可以用它们的线性组合来表示。这个定理有两个关键点:一个是存在性,即存在两个不共线的向量;另一个是线性组合,即任何向量都可以用这两个向量的线性组合来表示。
在证明平面向量基本定理时,通常采用反证法。假设存在两个不共线的向量,设为v和w,那么对于任意一个向量a,假设它与v和w共线,即存在实数k和l,使得a=kv+lw。将k和l代入,得到a=k(v+w)+lw-kw,因此a也可以表示为v+w和w的线性组合。这与假设矛盾,因此不存在三个不共线的向量,使得任意向量都可以用它们的线性组合来表示。
向量共线的判定定理和性质定理
(1)判定定理:a是一个非零向量,若存在一实数λ,使得b=λa,则向量b与a共线。
(2)性质定理:若向量b与非零向量a共线,则存在唯一一个实数λ,使得b=λa。
向量a平行向量b的公式
向量a平行向量b的公式:a//b→a×b=xn-ym=0。在数学中,向量(也称为欧几里得向量、几何向量、矢量),指具有大小和方向的量。若a=(x,y),b=(m,n),则a//b→a×b=xn-ym=0。
对于两个向量a(向量a≠向量0),向量b,当有一个实数λ,使向量b=λ向量a(记住向量是有方向的)则向量a‖向量b。反之,当向量a‖向量b时,有且只有一个实数λ,能使向量b=λ向量a;当向量a=(x1,y1),向量b=(x2,y2)时,当x1y2=x2y1时,向量a‖向量b,反之也成立。
经典例题
(1)已知AB、BC、CD是相互垂直的向量,若AB=2,BC=3,则AC⋅CD的值为?
(2)A、B、C、D四点不共线,且AB⋅BC=2,BC⋅CD=3,若AC=4,求CD的值?
解:(1)由题意可知,ABCD四点不共线,AB、BC、CD相互垂直,由矢量乘积的叉积定理可得,AB×BC=AC×CD,故AC⋅CD=AB⋅BC=2×3=6。
(2)由题意可知,AB⋅BC=2,BC⋅CD=3,且AC=4,因为AB、BC、CD相互垂直,所以有:AB×BC=AC×CD,由于有AB⋅BC=2,AC=4,故CD=2/4=1/2。
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