内容正文:
9.3.2 向量坐标表示与运算
第1课时 向量的坐标表示与向量线性运算的坐标表示
学业标准
素养目标
1.理解向量坐标表示的意义.
2.掌握两个向量的和、差及向量数乘的坐标运算法则并能熟练应用.(重点)
1.通过对向量的坐标表示的探究,培养数学抽象、直观想象核心素养.
2.通过向量的线性运算,提升数学运算等核心素养.
[教材梳理]
导学1 向量的坐标表示
如图,已知i,j分别是x,y轴上的单位向量,|a|=r,∠AOx=θ,
(1)试用i,j表示a;
(2)点A在坐标系中的坐标是什么?
[提示] (1)a=rcos θ·i+rsin θ·j.
(2)(rcos θ,rsin θ).
◎结论形成
1.在平面直角坐标系中,分别取与x轴、y轴方向相同的两个__单位向量__i,j作为基底,对于平面内的任意一个向量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.平面内的任一向量a都可由x,y唯一确定,我们把有序数对(x,y)称为向量a的坐标,记作 a=(x,y) .
2.在平面直角坐标中,i=__(1,0)__,j=__(0,1)__,0__(0,0)__.
导学2 向量线性运算的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2).试求a+b,a-b,2a的坐标.
[提示] a+b=(x1,y1)+(x2,y2)
=(x1i+y1j)+(x2i+y2j)
=(x1+x2)i+(y1+y2)j
=(x1+x2,y1+y2)
同理:a-b=(x1-x2,y1-y2)
2a=(2x1,2y1)
◎结论形成
1.向量线性运算的坐标表示
已知向量a=(x1,y1),b=(x2,y2)和实数λ,那么
(1)a+b=__(x1+x2,y1+y2)__;
(2)a-b=__(x1-x2,y1-y2)__;
(3)λa=__(λx1,λy1)__.
2.平面内任一向量的坐标
一个向量的坐标等于该向量__终点__的坐标减去__起点__的坐标.
[基础自测]
1.如果用i,j分别表示x轴正方向上和y轴正方向上的单位向量,且A(2,3),B(4,2),则可以表示为( )
A.2i+3j B.4i+2j
C.2i-j D.-2i+j
解析 记O为坐标原点,则=2i+3j,=4i+2j,所以=-=2i-j.
答案 C
2.已知向量a=(-1,2),b=(1,0),那么向量3b-a的坐标是( )
A.(-4,2) B.(-4,-2)
C.(4,2) D.(4,-2)
解析 3b-a=3(1,0)-(-1,2)=(4,-2).
答案 D
3.已知M(2,3),N(3,1),则的坐标是( )
A.(2,-1) B.(-1,2)
C.(-2,1) D.(1,-2)
解析 =(2-3,3-1)=(-1,2).
答案 B
4.如图,向量a,b,c的坐标分别是__________,__________,____________.
解析 将向量所在直线分解,则a=-4i+0·j,∴a=(-4,0);b=0·i+6j,∴b=(0,6);c=-2i-5j,∴c=(-2,-5).
答案 (-4,0) (0,6) (-2,-5)
题型一 平面向量的坐标表示
已知O是坐标原点,点A在第一象限,||=4,∠xOA=60°,
(1)求向量的坐标;
(2)若B(,-1),求的坐标.
[解析] (1)设点A(x,y),则x=||cos 60°=4cos 60°=2,y=||sin 60°=4sin 60°=6,即A(2,6),所以=(2,6).
(2)=(2,6)-(,-1)=(,7).
[规律方法]
求点和向量坐标的常用方法
(1)求一个点的坐标,可以转化为求该点相对于坐标原点的位置的坐标.
(2)求一个向量的坐标时,可以首先求出这个向量的始点坐标和终点坐标,再运用终点坐标减去始点坐标得到该向量的坐标.
[触类旁通]
1.已知长方形ABCD的长为4,宽为3,建立如图所示的平面直角坐标系,i是x轴上的单位向量,j是y轴上的单位向量,试求和的坐标.
解析 由题图知,CB⊥x轴,CD⊥y轴,
因为AB=4,AD=3,所以=4i+3j,
所以=(4,3).
因为=+=-+,
所以=-4i+3j,所以=(-4,3).
题型二 平面向量的坐标运算(一题多解)
(1)已知向量a=(5,2),b=(-4,-3),若c满足3a-2b+c=0,则c=( )
A.(-23,-12) B.(23,12)
C.(7,0) D.(-7,0)
(2)已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),且=3,=2,求点M,N的坐标.
[解析] (1)因为a=(5,2),b=(-4,-3),且c满足3a-2b+c=0,