内容正文:
第二章 §4 平面向量的坐标
4.1 平面向量的坐标表示 4.2 平面向量线性运算的坐标表示
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学习目标
1.了解平面向量的正交分解,掌握向量的坐标表示.
2.掌握两个向量和、差及数乘向量的坐标运算法则.
3.正确理解向量坐标的概念,要把点的坐标与向量的坐标区分开来.
问题导学
达标检测
题型探究
内容索引
问题导学
知识点一 平面向量的正交分解
思考 如果向量a与b的夹角是90°,则称向量a与b垂直,记作a⊥b.互相垂直的两个向量能否作为平面内所有向量的一组基底?
答案 互相垂直的两个向量能作为平面内所有向量的一组基底.
梳理 把一个向量分解为 的向量,叫作把向量正交分解.
两个互相垂直
知识点二 平面向量的坐标表示
思考1 如图,向量i,j是两个互相垂直的单位向量,向量a与i的夹角是30°,且|a|=4,以向量i,j为基底,如何表示向量a?
思考2 在平面直角坐标系内,给定点A的坐标为(1,1),则A点位置确定了吗?给定向量a的坐标为a=(1,1),则向量a的位置确定了吗?
答案 对于A点,若给定坐标为A(1,1),则A点位置确定.
对于向量a,给定a的坐标为a=(1,1),此时给出了a的方向和大小,但因为向量的位置由起点和终点确定,且向量可以任意平移,因此a的位置还与其起点有关,所以不确定.
梳理 (1)平面向量的坐标
①在平面直角坐标系中,分别取与x轴,y轴方向相同的两个 i,j作为基底.对于平面内的任意向量a,由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数x,y,使得a=xi+yj.我们把实数对(x,y)叫作向量a的坐标,记作a=(x,y).
②在平面直角坐标平面中,i=(1,0),j=(0,1),0=(0,0).
单位向量
(2)点的坐标与向量坐标的区别和联系
区
别 表示形
式不同 向量a=(x,y)中间用等号连接,而点A(x,y)中间没有等号
意义
不同 点A(x,y)的坐标(x,y)表示点A在平面直角坐标系中的位置,a=(x,y)的坐标(x,y)既表示向量的大小,也表示向量的方向.另外(x,y)既可以表示点,也可以表示向量,叙述时应指明点(x,y)或向量(x,y)
联系 当平面向量的始点在原点时,平面向量的坐标与向量终点的坐标相同
知识点三 平面向量的坐标运算
思考 设i,j是分别与x轴,y轴同向的两个单位向量,若设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a=x1i+y1j,b=x2i+y2j,根据向量的线性运算性质,向量a+b,a-b,λa(λ∈R)如何分别用基底i,j表示?
答案 a+b=(x1+x2)i+(y1+y2)j,
a-b=(x1-x2)i+(y1-y2)j,
λa=λx1i+λy1j.
梳理 设a=(x1,y1),b=(x2,y2),A(x1,y1),B(x2,y2).
数学公式 文字语言表述
向量加、减法 a±b=(x1±x2,y1±y2) 向量和与差的坐标分别等于各向量相应坐标的和与差
向量数乘 λa=(λx1,λy1) 实数与向量积的坐标分别等于实数与向量的相应坐标的乘积
向量坐标 =(x2-x1,y2-y1) 一个向量的坐标等于其终点的坐标减去始点的相应坐标
[思考辨析 判断正误]
1.相等向量的坐标相等.( )
2.在平面直角坐标系内,若A(x1,y1),B(x2,y2),则向量 =(x1-x2,
y1-y2).( )
提示 =(x2-x1,y2-y1).
3.与x轴,y轴方向相同的两个单位向量分别为:i=(1,0),j=(0,1).
( )
√
√
×
答案
提示
题型探究
类型一 平面向量的坐标表示
(1)求向量a,b的坐标;
解答
解 如图,作AM⊥x轴于点M,
∵∠AOC=180°-105°=75°,∠AOy=45°,∴∠COy=30°.
又∵OC=AB=3,
(3)求点B的坐标.
解答
反思与感悟 在表示点、向量的坐标时,可利用向量的相等、加减法运算等求坐标,也可以利用向量、点的坐标的定义求坐标.一般利用不等式思想求解,即把问题条件转化为关于参数的不等式(组),再解不等式(组)就可以求得参数的取值范围.
解 如图,正三角形ABC的边长为2,
则顶点A(0,0),B(2,0),C(2cos 60°,2sin 60°),
解答
类型二 平面向量的坐标运算
解 由已知得a=(5,-5),b=(-6,-3),c=(1,8).
3a+b-3c=3(5,-5)+(-6,-3)-3(1,8)
=(15-6-3,-15-3-24)=(6,-42).
(1)求3a+b-3c;
(2)求满足a=mb+nc的实数m,n的值.
解 ∵mb+nc=(-6m+n,-