一、平面向量共线定理和基本定理
1、向量共线定理
向量$oldsymbol a(oldsymbol a≠0)$与$oldsymbol b$共线,当且仅当有唯一一个实数$λ$,使$oldsymbol b=λoldsymbol a$。
注:(1)定理中$oldsymbol a(oldsymbol a≠0)$不能漏掉。若$oldsymbol a=oldsymbol b=oldsymbol 0$,则实数$λ$可以是任意实数;若$oldsymbol a=oldsymbol 0$,$oldsymbol b≠oldsymbol 0$,则不存在实数$λ$,使得$oldsymbol b=λoldsymbol a$。
(2)对任意两个向量$oldsymbol a$,$oldsymbol b$,若存在不全为0的实数对($λ$,$μ$),使$λoldsymbol a+μoldsymbol b=0$,则$oldsymbol a$与$oldsymbol b$共线。
(3)向量共线定理主要用来证明两条直线平行、三点共线等问题。
2、平面向量基本定理
如果$oldsymbol e_1$,$oldsymbol e_2$是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内任意向量$oldsymbol a$,有且只有一对实数$λ_1$,$λ_2$,使$oldsymbol a=λ_1oldsymbol e_1+λ_2oldsymbol e_2$。把不共线的向量$oldsymbol e_1$,$oldsymbol e_2$叫做表示这一平面内所有向量的一组基底。
定理的推广:平面内任意三个不共线(两两不共线)的向量中,任何一个向量都可表示为其余两个向量的线性组合且形式唯一。
注:(1)由于零向量与任何向量都共线,所以零向量不能作为基底。
(2)如果对于一组基底$oldsymbol e_1$,$oldsymbol e_2$,有$oldsymbol a=$$λ_1oldsymbol e_1+$$λ_2oldsymbol e_2=$$μ_1oldsymbol e_1+$$μ_2oldsymbol e_2$,则可以得到$λ_1=μ_1$,且$λ_2=μ_2$。
二、平面向量共线定理的相关例题
设$oldsymbol e_1$,$oldsymbol e_2$是两个不共线的向量,若向量$m=-oldsymbol e_1+koldsymbol e_2(k∈mathbf{R})$与向量$oldsymbol n=oldsymbol e_2-2oldsymbol e_1$共线,则有___
A.$k=0$ B.$k=1$
C.$k=2$ D.$k=frac{1}{2}$
答案:D
解析:因为向量$oldsymbol m=-oldsymbol e_1+koldsymbol e_2(k∈mathbf{R})$与向量$oldsymbol n=oldsymbol e_2-2oldsymbol e_1$共线,所以存在实数$λ$,使得$oldsymbol m=λoldsymbol n$,所以有$-oldsymbol e_1+koldsymbol e_2=$$λ(oldsymbol e_2-2oldsymbol e_1)$,因此$egin{cases}k=λ,\-1=-2λ,end{cases}$解得$k=frac{1}{2}$,故选D。