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6.3.3 平面向量加、减运算的坐标表示
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我们知道,在平面直角坐标系中,每一个点都可用一对有序实数(即它的坐标)表示,那么,如何表示直角坐标平面内的一个向量呢?
1.借助平面直角坐标系,掌握平面向量的正交分解及坐标表示.
2.会用基底坐标表示向量的加减运算.
3.培养学生直观想象、数学运算、逻辑推理的学科素养.
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两个互相垂直
[自主预习]
1.向量的正交分解
把一个向量分解为________________________的向量,叫做把向量作正交分解.
2.向量的坐标表示
在平面直角坐标系中,设与x轴、y轴方向相同的两个单位向量分别为i,j,取{i,j}作为基底.对于平面内的任意一个向量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
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x,y
y
这样,平面内的任一向量a都可由___________唯一确定,我们把______________叫做向量a的坐标,记作a=(x,y).①
其中,x叫做a在x轴上的坐标,y叫做a在___________________轴上的坐标,①叫做向量a的坐标表示.
有序数对(x,y)
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相应坐标的和(差)
终点的坐标减去起点的坐标
3.向量加、减运算的坐标表示
(1)已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),a+b=_______________________________,a-b=___________________________.
两个向量和(差)的坐标分别等于这两个向量_______________________.
(2)已知A(x1,y1),B(x2,y2),eq \o(AB,\s\up15(→))=___________________________.
一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的__________________________.
(x1+x2,y1+y2)
(x1-x2,y1-y2)
(x2-x1,y2-y1)
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[独立思考]
1.给定平面内两个不共线的向量e1,e2,由平面向量基本定理可知,平面上的任意向量a,均可分解为哪两个向量?
提示:分解为两个向量λ1e1,λ2e2,即a=λ1e1+λ2e2,其中向量λ1e1与e1共线,向量λ2e2与e2共线.
2.向量i和j的坐标分别是什么?零向量的坐标是什么?
提示:i=(1,0),j=(0,1),0=(0,0).
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3.向量终点的坐标是该向量的坐标吗?
提示:不一定,当向量为eq \o(OA,\s\up15(→))时(起点为O时),A点坐标为(x,y),为eq \o(OA,\s\up15(→))的坐标,即eq \o(OA,\s\up15(→))=(x,y).当起点不是O时,eq \o(AB,\s\up15(→))=(xB-xA,yB-yA).
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向量的坐标表示
eq \a\vs4\al([小组探究])
点A1(-1,-1),A2(3,0),那么eq \o(OA,\s\up15(→))1、eq \o(OA,\s\up15(→))2,eq \o(A1A2,\s\up15(→))的坐标分别是什么?
结论:eq \o(OA1,\s\up15(→))=(-1,-1),eq \o(OA,\s\up15(→))2=(3,0),eq \o(A1A2,\s\up15(→))=(4,1).
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eq \a\vs4\al([互动探究])
(1)如图,向量a,b,c的坐标分别是__________,________,________.
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【解析】 将各向量分别向基底i,j所在直线分解,则a=-4i+0·j,
∴a=(-4,0),b=0·i+6j,
∴b=(0,6),c=-2i-5j,
∴c=(-2,-5).
【答案】 (-4,0) (0,6) (-2,-5)
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(2)已知O是坐标原点,点A在第一象限,|eq