内容正文:
数学必修第二册(苏教)
知识探究区——注重知识生成过程
x1y2-x2y1=0
能力提升区——注重题型技法阐释
题型一 判断(证明)向量平行(共线)
题型二 利用向量平行(共线)求参数
9.3.3 向量平行的坐标表示
课程标准
核心素养
能用坐标表示平面向量共线的条件.
1.数学运算:利用数乘向量的坐标运算法则解决向量共线问题.
2.数学抽象:理解用坐标表示两向量共线的条件.
【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
设向量a=(x1,y1),b=(x2,y2)(a≠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](教材P37练习3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]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=( eq \f(1,2) ,1).
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.
向量共线的判定方法
[例1](2022·安徽宣城高一检测)已知A eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,0)) ,B eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3,-1)) ,C eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,2)) ,且 eq \o(AE,\s\up16(→)) = eq \f(1,3)
eq \o(AC,\s\up16(→)) , eq \o(BF,\s\up16(→)) = eq \f(1,3)
eq \o(BC,\s\up16(→)) .
(1)求点E,F的坐标;
(2)求证: eq \o(EF,\s\up16(→)) ∥ eq \o(AB,\s\up16(→)) .
解:(1)设点E eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a,b)) ,∵ eq \o(AE,\s\up16(→)) = eq \f(1,3)
eq \o(AC,\s\up16(→)) ,即 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+1,b)) = eq \f(1,3)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2,2)) = eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3),\f(2,3))) ,
∴ eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a+1=\f(2,3),,b=\f(2,3),)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=-\f(1,3),,b=\f(2,3),)) 故E eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3),\f(2,3))) .
设点F eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(c,d)) ,
∵ e