内容正文:
第六章 平面向量初步
6.2向量基本定理与向量的坐标
6.2.3平面向量的坐标及其运算
知识梳理
一.平面向量的坐标
如果平面向量的基底中,,就称这组基底为正交基底;在正交基底下向量的分解称为向量的正交分解。
一般地,给定平面内两个互相垂直的单位向量,对于平面内的向量,如果,则称
为向量的坐标,记作
二.平面上向量的运算与坐标的关系
假设平面上两个向量,满足,则
(1);
(2);
(3),;
(4),;
三.平面直角坐标系内两点间距离公式与中点坐标公式
设为平面直角坐标系中的两点,其中点为M,则
(1)
(2)
四.平面平行的坐标表示
;
常见考点
考点一 用坐标表示平面向量
典例1.如图,向量,,的坐标分别是________,___________,_____________.
【答案】
【分析】
将向量,,分别向基底,所在的直线分解,由平面向量的坐标表示即可求解.
【详解】
将向量,,分别向基底,所在的直线分解,
则,,,
所以,,,
故答案为:;;.
变式1-1.在平面直角坐标系中,若,,则________.
【答案】
【分析】
根据向量坐标和点坐标的关系,即得解
【详解】
由题意,根据向量坐标和点坐标的关系
故答案为:
变式1-2.设,点的坐标为,则点的坐标为________.
【答案】
【分析】
向量的坐标等于点的坐标减去点的坐标.
【详解】
解:设点的坐标为,则,
,,点的坐标为.
故答案为:.
【点睛】
本题考查平面向量的坐标表示,一个向量的坐标等于终点坐标减去起点的坐标,属于基础题.
变式1-3.已知点(-3,3),(-5,-1),那么等于( )
A.(-2,-4) B.(-4,-2) C.(2,4) D.(4,2)
【答案】A
【分析】
向量等于终点坐标减起点坐标.
【详解】
(-3,3),(-5,-1),.
故选:A
【点睛】
本题考查平面向量的坐标表示,属于基础题.
考点二 平面向量线性运算的坐标表示
典例2.已知=(2,1),=(-3,4),求的坐标.
【答案】.
【分析】
根据向量线性运算的坐标表示即可直接求出答案.
【详解】
因为=(2,1),=(-3,4),
所以=(2,1)+(-3,4)=(-1,5),=(2,1)-(-3,4)=(5,-3),
=3(2,1)+4(-3,4)=(6,3)+(-12,16)=(-6,19).
变式2-1.已知向量,,则( )
A. B.5 C.7 D.25
【答案】B
【分析】
根据向量的坐标运算求解模长即可.
【详解】
根据题意,向量,,
则,故.
故选:B.
变式2-2.设,向量,.若,则m,n的值分别是( )
A.1,-1 B.1,-3 C.1,-2 D.1,2
【答案】A
【分析】
根据平面向量的坐标运算以及向量相等即可求出.
【详解】
因为,所以,解得.
故选:A.
变式2-3.设,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据向量减法求出即可得出.
【详解】
因为,,
所以,则.
故选:D.
考点三 直角坐标系内两点间距离公式和中点坐标公式
典例3.求线段的中点坐标:
(1);(2);(3).
【答案】(1) (2) (3)
【分析】
根据中点坐标公式,若、,则的中点坐标为,计算可得
【详解】
解:(1)
,,∴的中点坐标为;
(2)
,,∴的中点坐标为;
(3)
,,∴的中点坐标为.
【点睛】
本题考查中点坐标公式的应用,属于基础题.
变式3-1.在平面直角坐标系内,已知三点,,,求:
(1),的坐标;
(2)的值;
【答案】(1),;(2);(3).
【分析】
(1)根据向量的终点坐标和起点坐标可求向量的坐标.
(2)根据(1)的结果可求的坐标,从而可求.
【详解】
解:(1),.
(2)因为,
所以.
变式3-2.已知,,且C与A关于点B对称,求C的坐标.
【答案】
【分析】
利用中点坐标公式计算可得.
【详解】
解:∵C与A关于点、B对称,
∴点B是线段的中点.
设C点坐标为,
则,,
解得,.即点的坐标为.
【点睛】
本题考查中点坐标公式的应用,属于基础题.
变式3-3.已知点,.
(1)若C是线段AB的中点,求C点坐标;
(2)若直线AB上的点D满足,求D点坐标.
【答案】
(1)
(2)
【分析】
(1)是线段的中点可得,设出点的坐标,计算出和的坐标,从而求出点的坐标;
(2)设出点的坐标,计算出和的坐标,根据列方程,求出点的坐标.
(1)
解:设,又,
则,
是线段的中点,
,即,解得,
(2)
(2)设,又,
,
,
,解得,
.
考点四 由向量平行(共线)求参数
典例4.已知向量,,且,则( )
A. B. C.4 D.8
【答案】A
【分析】
利用向量平行的