内容正文:
数学必修第二册(人教A)
(λx1,λy1)
相应坐标
x1y2-x2y1=0
6.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示
课程标准
核心素养
1.会用坐标表示平面向量的数乘运算.
2.能用坐标表示平面向量共线的条件.
1.数学运算:掌握数乘向量的坐标运算法则.
2.数学抽象:理解用坐标表示两向量共线的条件.
知识探究区——注重知识生成过程
知识点一 平面向量数乘的坐标运算
【情境导入】
问题:已知a=(x1,y1),你能得出λa的坐标吗?
提示:λa=λ(x1i+y1j)=λx1i+λy1j,所以λa=(λx1,λy1).
【知识概括】
若a=(x1,y1),λ∈R,则λa= .
文字语言描述为:实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量
的 .
[示例]1.(教材P31例6改编)已知向量a=(1,3),b=(-2,1),则2a-3b=( )
A.(-8,3) B.(-8,-3)
C.(8,3) D.(8,-3)
解析:选C.由题意得2a-3b=(2,6)-(-6,3)=(8,3).
答案:C
[对点练]1.(2022·湖南邵东高一检测)已知向量a=(1,2),2a+b=(3,2),则b=( )
A.(1,-2) B.(1,2)
C.(5,6) D.(2,0)
答案:A
解析:因为向量a=(1,2),2a+b=(3,2),
所以b=(3,2)-2a=(3,2)-2(1,2)=(1,-2).
知识点二 平面向量共线的坐标表示
【情境导入】
问题:1.向量共线定理的内容是什么?
2.设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0.若a与b共线,如何用坐标表示这两个共线向量?
提示:1.向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b=λa.
2.因为a与b共线,当且仅当存在实数λ,使a=λb.如果用坐标表示,
可写为(x1,y1)=λ(x2,y2),即 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x1=λx2,,y1=λy2,)) 消去λ后得x1y2-x2y1=0.
【知识概括】
1.两向量共线的充要条件
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0.则a,b共线的充要条件是 .
2.中点坐标公式
若P1,P2的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则线段P1P2的中点P的坐标是 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x1+x2,2),\f(y1+y2,2))) .
【要点解读】
(1)两向量共线的充要条件可变形为x1y2-x2y1.巧记为“外项积等于内项积”或“交叉相乘积相等”.
(2)两个向量共线的坐标表示还可以写成 eq \f(x1,x2) = eq \f(y1,y2) (x2≠0,y2≠0),即两个不平行于坐标轴的共线向量的对应坐标成比例.
(3)当a≠0,b=0时,a∥b,此时x1y2-x2y1=0也成立,即对任意向量a,b都有x1y2-x2y1=0⇔a∥b.
[示例]2.(教材P31例7改编)已知平面向量a=(x,1),b=(1,2),若a∥b,则实数x=( )
A.-2 B.5
C. eq \f(1,2) D.-5
解析:∵a=(x,1),b=(1,2),a∥b,∴2x-1×1=0,解得x= eq \f(1,2) .
答案:C
[对点练]2.判断下列各组中的向量是否平行:
(1)a=(1,3),b=(2,4);
(2)a=(1,2),b=
.
解:法一 (1)∵1×4-3×2=-2≠0,
∴a与b不平行.
(2)∵1×1-2× eq \f(1,2) =0,∴a∥b.
法二 (1)∵ eq \f(1,2) ≠ eq \f(3,4) ,∴a与b不平行.
(2)∵ eq \f(1,\f(1,2)) = eq \f(2,1) ,∴a∥b.
能力提升区——注重题型技法阐释
题型一 平面向量数乘的坐标运算
平面向量坐标运算的技巧
(1)进行平面向量坐标运算前,先要分清向量坐标与向量起点、终点的关系;
(2)在进行平面向量坐标运算时,应先将平面向量用坐标的形式表示出来,再根据向量的坐标运算法则进行计算;
(3)在向量的运算中要注意待定系数法、方程思想和数形结合思想的运用.
[例1](1)已知a=(-1,2),b=(2,1),求:
①2a+3b;②a-3b;③ eq \f(1,2) a- eq \f(1,3) b.
解:①2a+3b=2(-1,2)+3(2,1)
=(-2,4)+(6,3)=(4,7).
②a-3b=(-1,2)-3(2,1)=(-1,2)