内容正文:
第06讲 平面向量数乘运算的坐标表示
1.数乘运算的坐标表示
(1)文字描述:实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标.
(2)符号表示:坐标表示:,则.
2.平面向量共线的坐标表示
(1)设,,其中,则当且仅当存在唯一实数,使得;
(2)用坐标表示,可写为,即:
消去得到:.
这就是说,向量()共线的充要条件是.
考点1:向量共线的判定与证明
【例1】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
【例2】已知点A(-1,-1), B(1,3), C(1,5), D(2,7),向量与平行吗?直线AB平行于直线CD吗?
向量共线的判定方法
提醒:向量共线的坐标表达式极易写错,如写成x1y1-x2y2=0或x1x2-y1y2=0都是不对的,因此要理解并记熟这一公式,可简记为:纵横交错积相减.
1.下列各组向量共线的是( )
A. B.
C. D.
2.以下与向量不平行的向量是( )
A. B. C. D.
3.已知A(1,-3),B,C(9,1),求证:A,B,C三点共线.
4.如图,已知直角梯形ABCD,AD⊥AB,AB=2AD=2CD,过点C作CE⊥AB于E,M为CE的中点,用向量的方法证明:
(1)DE∥BC;
(2)D、M、B三点共线.
考点2:已知平面向量共线求参数
【例3】已知向量,若,则( )
A.3 B. C. D.
【例4】若点,,三点共线,则的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
利用向量平行的条件处理求值问题的思路
(1)利用共线向量定理a=λb(b≠0)列方程组求解.
(2)利用向量平行的坐标表达式x1y2-x2y1=0直接求解.
【变式训练】
1.若向量,,与共线,则实数k的值为( )
A. B. C.1 D.2
2.(2021·四川宜宾·模拟预测(理))已知向量,若,则λ=( )
A.-2或 B.-2或
C.-2 D.
3.已知向量,,.
(1)求;
(2)求满足的实数;
(3)若,求实数.
4.设k为实数,若向量,,,当k为何值时,A,B,C三点共线?
考点3:向量共线的综合应用
【例5】设两个向量和=,其中λ、m、α为实数.若,则的取值范围是________.
【例6】 如图所示,在四边形ABCD中,已知A(2,6),B(6,4),C(5,0),D(1,0),则直线AC与BD交点P的坐标为________.
应用向量共线的坐标表示求解几何问题的步骤
1. 如图,半径为1的扇形的圆心角为,点C在弧上,且,若,则( )
A. B. C. D.
2. 已知向量,,,且,则( )
A. B. C. D.
3. 已知向量,,若与共线,则的值为( )
A. B. C. D.
4. 如图,已知直角梯形中,,过点C作于点E,M为的中点.
求证:(1);
(2)D,M,B三点共线.
考点4:共线向量与线段分点坐标的计算
【例7】已知点A(3,-4)与点B(-1,2),点P在直线AB上,且||=2||,求点P的坐标.
变式训练
1.若将本例条件“||=2||”改为“=3”其他条件不变,求点P的坐标.
2.若将本例条件改为“经过点P(-2,3)的直线分别交x轴、y轴于点A,B,且||=3||”,求点A,B的坐标.
求点的坐标时注意的问题
(1)设P1(x1,y1),P2(x2,y2).若点P是P1P2的中点时,则P(x,y)为.
(2)求线段P1P2上或延长线上的点的坐标时,不必过分强调公式的记忆,可以转化为向量问题后列出方程组求解,同时要注意分类讨论.
(3)若=λ(λ≠0),
① 0<λ<1时,P在线段P1P2上;
② λ=1时,P与P2重合;
③ λ>1时,点P在线段P1P2延长线上;
④ λ<0时,点P在线段P1P2反向延长线上.
1. 已知,,点P在延长线上,且,则的坐标为______.
2. 已知两点和,在直线上存在