内容正文:
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合作探究 素养形成
课后落实 巩固提升
随堂检测 素养达标
4.2
平面向量及运算的坐标表示
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[素养目标] 1.会用坐标表示平面向量的加、减、数乘运算. 2.了解用坐标表示平面向量共线条件的推导过程,理解坐标表示的平面向量的共线条件. 3.培养学生数学抽象、数学运算的学科素养.
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探究点一 平面向量的坐标表示
[基础梳理]
1.平面向量坐标的相关概念
互相垂直
(x,y)
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(x,y)
(x2-x1,y2-y1)
终点
起点
2.向量坐标的几何意义
如图所示,在平面直角坐标系中,若A(x,y),则=__________,若A(x1,y1),B(x2,y2),则=__________________________,即一个向量的坐标等于其____的坐标减去____的坐标.
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3.中点坐标公式
若点A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点M的坐标为(x,y),则
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[互动探究]
D
例 1
(1)已知=(5,-3),C(-1,3),=2,则点D的坐标为( )
A.(11,9) B.(4,0)
C.(9,3) D.(9,-3)
解析:D 设D(x,y),因为C(-1,3),所以=(x+1,y-3).
又因为=(5,-3),=2,
所以(x+1,y-3)=2(5,-3)=(10,-6).
所以即
所以点D的坐标为(9,-3).
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(2)如图所示,已知边长为1的正方形ABCD中,AB与x轴正半轴成30°角.求点B,点D,与的坐标.
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解:由题意知B,D分别是30°,120°角的终边与单位圆的交点,设B(x1,y1),D(x2,y2).由三角函数的定义,
得x1=cos 30°=,y1=sin 30°=,
所以点B的坐标为(,).
x2=cos 120°=-,y2=sin 120°=,
所以点D的坐标为(-,).
所以=(,),=(-,).
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向量或点的坐标的确定
(1)求一个点的坐标:可利用已知条件,求出该点相对于坐标原点的位置向量的坐标,该坐标就等于相应点的坐标.
(2)求一个向量的坐标:首先求出这个向量的始点、终点坐标,再运用终点坐标减去始点坐标即得该向量的坐标.
方法·技巧
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解:如图,正三角形ABC的边长为2,则顶点A(0,0),B(2,0),C(2cos 60°,2sin 60°),
[跟踪训练]
1.已知边长为2的正三角形ABC,顶点A在坐标原点,边AB在x轴上,C在第一象限,D为AC的中点,分别求向量,,,的坐标.
所以C(1,),D(,),
所以=(2,0),=(1,),
=(1-2,-0)=(-1,),
=(-2,-0)=(-,).
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探究点二 平面向量坐标的线性运算
[基础梳理]
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),λ∈R,则
(1)a+b=__________________________,
(2)a-b=__________________________,即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.
(3)λa=__________________,即实数与向量数乘的坐标等于这个实数与向量的相应坐标的乘积.
(x1+x2,y1+y2)
(x1-x2,y1-y2)
(λx1,λy1)
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[互动探究]
例 2
(1)已知平面上三个点A(4,6),B(7,5),C(1,8),则=________________,=________________,+=________________,-=________________,2+=________________.
(2)已知向量a=(-1,2),b=(2,-3),c=(-3,-2),则a-2b=________________,(2a-b)-(b-2c)=________________.
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