内容正文:
9.3.2 向量坐标表示与运算
第1课时 向量的坐标表示及向量线性运算的坐标表示
明学习目标
知结构体系
课标
要求
1.借助于平面直角坐标系,理解向量坐标的概念.
2.掌握两个向量和、差及数乘向量的坐标运算法则.
3.会用坐标表示平面向量的加法和减法及数乘运算.
重点
难点
重点:掌握向量和、差、数乘运算法则.
难点:理解向量坐标的概念.
(一)向量的坐标表示
1.向量的坐标表示
如图,在平面直角坐标系中,分别取与x轴、y轴正方向相同的两个单位向量i,j作为基底,对于平面内的向量a,由平面向量基本定理可知,有且只有一对有序实数(x, y),使得a=xi+yj. 我们把有序实数对(x, y)称为向量a的(直角)坐标,记作a=(x, y).
2.始点为原点的向量坐标与其终点坐标的关系
如图,作=a,即有=xi+yj,则的坐标(x, y)就是终点A的坐标;反过来,点A的坐标(x,_y)就是向量的坐标.
1.已知=(2,3),则点N位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.不确定
答案:D
2.下图中向量a的坐标为________.
答案:(2,3)
(二)向量线性运算的坐标表示
文字叙述
符号表示
加法
两个向量和的坐标等于这两个向量坐标的和
若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a+b=(x1+x2,y1+y2)
减法
两个向量差的坐标等于这两个向量坐标的差
若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a-b=(x1-x2,y1-y2)
数乘
向量
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
若a=(x,y),λ∈R,则λa=(λx,λy)
向量的坐标
一个向量的坐标等于该向量终点的坐标减去起点的坐标
若A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1)
(1)向量的坐标只与起点、终点的相对位置有关,而与它们的具体位置无关.当向量确定以后,向量的坐标就是唯一确定的,因此向量在平移前后,其坐标不变.
(2)当且仅当向量的起点为坐标原点时,向量终点的坐标等于向量本身的坐标.
(3)由向量坐标的定义知,相同的向量的坐标一定相同,但是相同的向量的起点、终点的坐标可以不同.也就是说,两个向量相等,当且仅当它们的坐标相同,即若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a=b⇔
1.已知向量a=(1,2),b=(3,1),则b-a等于( )
A.(-2,1) B.(2,-1)
C.(2,0) D.(4,3)
答案:B
2.已知=a,且A,B,若λ=,则λa等于( )
A. B.
C. D.
解析:选A ∵a==-
=,∴λa=a=.
3.已知点A(2,-2),点B(4,1),则向量=________.
答案:(2,3)
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平面向量的坐标表示
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[典例] 如图所示,在平面直角坐标系xOy中,OA=4,AB=3,∠AOx=45°,∠OAB=105°,=a,=b,四边形OABC为平行四边形,求向量a,b的坐标.
[解] 过点A作AM⊥x轴于点M(图略),
则OM=OA·cos 45°=4×=2,
AM=OA·sin 45°=4×=2,
∴A(2,2),故a=(2,2).
∵∠AOC=180°-105°=75°,∠AOy=45°,
∴∠COy=30°.又OC=AB=3,
∴C,∴==,
即b=.
求平面向量坐标的方法
(1)若i,j是分别与x轴、y轴同方向的单位向量,则当a=xi+yj时,向量a的坐标即为(x,y).
(2)向量的坐标等于其终点的相应坐标减去起点的相应坐标,只有当向量的起点在坐标原点时,向量的坐标才等于终点的坐标.
(3)求向量的坐标一般转化为求点的坐标.解题时,常常结合几何图形,利用三角函数的定义和性质进行计算.
[对点训练]
如图,在正方形ABCD中,O为中心,且=(-1,-1),则=________;=________;=________.
解析:由题图可知,=-=-(-1,-1)=(1,1).
由正方形的对称性可知,B(1,-1),
所以=(1,-1).同理,=(-1,1).
答案:(1,-1) (1,1) (-1,1)
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平面向量的线性运算的坐标表示
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[典例] (1)已知向量a=(5,2),b=(-4,-3),若c满足3a-2b+c=0,则c=( )
A.(-23,-12)