内容正文:
第08讲 平面向量的数乘运算的坐标表示
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课程标准
课标解读
1. 掌握实数与向量的积的坐标运算法则
进行有关的运算.
2. 理解用坐标表示的平面向量共线的条
件,会根据平面向量的坐标判断向量是否共线.
通过本节课的学习,要求能掌握平面向量的数乘运算,并能解决与共线相关的线性运算及判断.
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知识精讲
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知识点
1.平面向量运算的坐标运算
运算
坐标表示
和(差)
已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a+b=(x1+x2,y1+y2),a–b=(x1–x2,y1–y2).
数乘
已知a=(x1,y1),则λa=(λx1,λy1),其中λ是实数.
任一向量的坐标
已知A(x1,y1),B(x2,y2),则 =(x2–x1,y2–y1).
2. 平面向量共线的坐标表示
(1)如果a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件为x1y2–x2y1=0.
a∥b的充要条件不能表示成=,因为x2,y2有可能等于0.
运用两向量共线的条件可求点的坐标,可证明三点共线以及平行;
(2)已知向量共线求参问题中,参数一般设置在两个位置:一是在向量坐标中;二是相关向量用已知两向量的含参关系式表示.解题时应根据题目特点选择向量共线的坐标表示形式,建立方程(组)求解;
(3)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)三点共线的充要条件为
(x2–x1)(y3–y1)–(x3–x1)(y2–y1)=0,
或(x2–x1)(y3–y2)=(x3–x2)(y2–y1),
或(x3–x1)(y3–y2)=(x3–x2)(y3–y1).
利用向量解决三点共线问题的思路:
先利用三点构造出两个向量,求出唯一确定的实数λ使得两个向量共线,由于两向量过同一点,所以两向量所在的直线必重合,即三点共线.
【即学即练1】如果向量,,那么等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由向量线性运算的坐标表示,即得解
【详解】
由题意,
故选:B
【即学即练2】若=(6,6),=(5,7),=(2,4),则下列结论成立的是( )
A.与共线 B.与共线
C.与共线 D.与共线
【答案】C
【分析】
根据向量坐标表示的线性运算求出各选项中的向量,再根据向量共线的坐标表示即可得出答案.
【详解】
解:,因为,所以与不共线;
,因为,所以与不共线;
,因为,所以与共线;
,因为,所以与不共线.
故选:C.
【即学即练3】已知向量=(2,3),=(-1,2),若-2与非零向量m+n共线,则等于( )
A.-2 B.2 C.- D.
【答案】C
【分析】
求出向量-2与向量m+n的坐标,然后根据向量共线的坐标表示列式计算即可.
【详解】
因为向量=(2,3),=(-1,2),
所以-2=(2,3)-(-2,4)=(4,-1),m+n=(2m-n,3m+2n).
因为-2与非零向量m+n共线,
所以,
解得14m=-7n,.
故选:C
【即学即练4】下列各组向量共线的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
利用向量共线的坐标表示,逐一验证各选项即可判断作答.
【详解】
对于A,因,则,即与不共线;
对于B,因,则,即与不共线;
对于C,因,则,即与共线;
对于D,因,则,即与不共线.
故选:C
【即学即练5】已知向量,,,若,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
求出向量的坐标,利用向量的模长公式结合二次函数的基本性质可求得的最小值.
【详解】
因为,且,则,所以,,
,
因此,,
当且仅当时,等号成立,
因此,的最小值为.
故选:C.
【即学即练6】已知向量,,,若,则实数的值为( )
A.-8 B.-6 C.-1 D.6
【答案】C
【分析】
先求出,再解方程即得解.
【详解】
由题得,
因为,
所以.
故选:C
【即学即练7】以下与向量不平行的向量是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
利用向量共线有,即可判断各选项中的向量是否与向量平行,进而可得不平行的向量.
【详解】
若且,则向量与向量平行,
A:,即平行;
B:,即平行;
C:,即平行;
D:不存在使,故不平行;
故选:D
【即学即练8】已知向量=(3,-4),=(6,-3),=(2m,m+1),若∥,则实数m的值为( )
A. B.- C.3 D.-3
【答案】D
【分析】
先由向量=(3,-4),=(6,-3),求得的坐标,再由∥求解.
【详解】
因为向量=(3,-4),=(6,-3),
∴=(3,1),
∵=(2m,m+1),∥,
∴3m+3=2m,解得m=-3,
故选:D.
【即学即练9】在平面直角坐标系xO