内容正文:
9.3.2 向量坐标表示与运算
一、向量的坐标表示
1、在平面直角坐标系中,分别取与轴、轴方向相同的两个单位向量、作为基底.对于平面内的一个向量,有且只有一对实数、,使,
把有序数对叫做向量的坐标,记作,其中叫做在轴上的坐标,叫做在轴上的坐标.在平面直角坐标系内,每一个平面向量都是可以用一对实数唯一表示.
2、向量坐标的求法:①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标;
②设、,则,.
3、若是坐标原点,设,则向量的坐标就是终点的坐标,即若,则点坐标为,反之亦成立.
4、特殊向量的坐标:.
【注意】
(1)在直角坐标平面内,以原点为起点的向量,点A的位置被向量a唯一确定,
此时点A的坐标与向量a的坐标统一为(x,y).
(2)平面向量的坐标与该向量的起点、终点坐标有关;
应把向量坐标与点坐标区别开来,只有起点在原点时,向量坐标才与终点坐标相等.
(3)由向量坐标的定义,知两向量相等的充要条件是它们的横、纵坐标对应相等,
即a=b⇔x1=x2且y1=y2,其中a=(x1,y1),b=(x2,y2).
(4)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.
(5)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.
二、向量线性运算的坐标表示
1、已知,则,.
结论:两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差.
2、若,则;
结论: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。
3、已知,则向量,共线的充要条件是
三、线段的定比分点及
设、是直线上的两点,是上不同于、的任一点,则一定存在实数,使,叫做点分所成的比.有三种情况:
(内分) (外分)() (外分) ()
(1)定比分点坐标公式:若点,,为实数,且,
则点坐标为,我们称为点分所成的比.
(2)点的位置与的范围的关系:
①当时,与同向共线,这时称点为的内分点;
②当()时,与反向共线,这时称点为的外分点.
四、平面向量数量积的坐标表示
1、数量积坐标表示:若,,则
两个向量的数量积等于它们对应坐标乘积的和。
2、向量垂直:若两个向量垂直,则
3、用坐标表示的三个重要公式
(1)向量的模公式:若,则
(2)两点间的距离公式:若,,则
(3)向量的交角公式:设两个非零向量,,与的夹角为,
则
题型一 平面向量的坐标表示
【例1】(2021春·上海杨浦·高一复旦附中校考期末)若点的坐标为,点坐标为,则的坐标为______.
【变式1-1】已知,,若,则点的坐标为( )
A.(3,2) B.(3,-1) C.(7,0) D.(1,0)
【变式1-2】(2022春·高一课时练习)设x,y为实数,已知点A(l,2),B(3,2),向量与相等,求x,y的值.
【变式1-3】(2021春·重庆九龙坡·高一重庆市杨家坪中学校考阶段练习)已知向量=,求绕原点按逆时针方向旋转得到的向量_______;
【变式1-4】(2021春·高一课时练习)(多选)已知平行四边形的三个顶点的坐标分别是.则第四个顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
题型二 平面向量线性运算坐标表示
【例2】(2022春·浙江金华·高一浙江省义乌中学校联考期末)知向量,则( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2022·高一课时练习)已知向量,那么向量的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2023·高一课时练习)设,,,若,则______.
【变式2-3】(2022春·河南省直辖县级单位·高一统考期末)已知向量,,则( )
A. B. C. D.
【变式2-4】(2022春·甘肃武威·高一统考期末)已知、,且,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
题型三 平面向量数量积的坐标表示
【例3】(2022春·北京西城·高一统考期末)设向量,,则( )
A.-11 B.-9 C.-7 D.-5
【变式3-1】(2023·高一)已知为互相垂直的单位向量,且,,那么______.
【变式3-2】(2022秋·河南洛阳·高一宜阳县第一高级中学校考阶段练习)已知向量、、在正方形网格中的位置,如图所示,则( )
A. B.