内容正文:
9.3.2向量的坐标表示与运算
题型1 向量坐标与基底 3
题型2 用坐标表示平面向量 3
题型3 平面向量线性运算的坐标表示 5
题型4 由向量线性运算求参数 6
题型5 平面向量数量积的坐标运算 6
◆类型1向量数量积 6
◆类型2向量垂直 7
◆类型3向量夹角 8
◆类型4利用向量坐标求模长 8
◆类型5利用数量积判断锐角钝角 9
题型6 向量线段的定比分点 11
题型7参数与取值范围问题 13
知识点一.平面向量的坐标表示
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。
知识点二.平面向量线性运算的坐标表示
文字表述
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),λ∈R,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),λ∈R,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=(x1,y1),b=(x2,y2),λ∈R,则:λa=(λx1,λy1).
向量的坐标表示
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),=(x2-x1,y2-y1)
知识点三.平面向量数量积的坐标表示
条件
向量a=(x1,y1),b=(x2,y2)
坐标表示
ab=x1x2+y1y2
文字表述
两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和
知识点四.平面向量数量积的坐标表示的结论
条件
结论
a=(x,y)
|a|=
表示向量a的有向线段的起点和终点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)
向量a=(x1,y1),b=(x2,y2)
a⊥bab=0
a,b都是非零向量,a=(x1,y1),b=(x2,y2),是a与b的夹角。
(2)本质:平面向量数量积的坐标表示及其结论实现了向量运算的完全代数化,并将数与形紧密结合起来
(3)应用:①求向量的模;②求向量的夹角;③判断两个向量垂直.
题型1 向量坐标与基底
【例题1】在下列各组向量中,可以作为基底的是( )
A., B.,
C., D.,
【变式1-1】1.下列向量组中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是( )
A. , B.,
C., D.,
【变式1-1】2.以下四组向量能作为基底的是( )
A.
B.
C. D.
【变式1-1】3.已知A(1,-2)、B(2,1)、C(3,2)和D(-2,3),以、为一组基底来表示++.
题型2 用坐标表示平面向量
【方法总结】
(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向量的坐标
(2)在求一个向量时,可以首先求出这个向量的起点坐标和终点坐标,再运用终点坐标减去起点坐标得到该向量的坐标
【例题2】如图,、、的坐标分别为______、______、______.
【变式2-1】1.已知向量i=(1,0),j=(0,1),对坐标平面内的任一向量a,给出下列四个结论:
①存在唯一的一对实数x,y,使得a=(x,y);
②若x1,x2,y1,y2∈R,a=(x1,y1)≠(x2,y2),则x1≠x2,且y1≠y2;
③若x,y∈R,a=(x,y),且a≠0,则a的始点是原点O;
④若x,y∈R,a≠0,且a的终点坐标是(x,y),则a=(x,y).
其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式2-1】2.(2021·高一单元测试)已知是坐标原点,,有向线段绕点逆时针旋转到的位置,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】3若向量a=(x+3,x2-3x-4)与相等,已知A(1,2)、B(3,2),则x的值为( )
A.-1 B.-1或4 C.4 D.1或4
【变式2-1】4.(2022春·江苏淮安·高一校考阶段练习)已知,,,下列点的坐标中不能使点、、、构成四边形的是( )
A. B. C. D.
【变式2