内容正文:
数学 必修第二册(北师)
第二章 平面向量及其应用
§4 平面向量基本定理及坐标
表示
高效导学第一步
预习教材新知,落实必备知识
和
(x1+x2,y1+y2)
差
(x1-x2,y1-y2)
(λx1,λy1)
x1y2-x2y1=0
(x2-x1,y2-y1)
高效导学第二步
课堂互动探究,培优关键能力
4.2 平面向量及运算的坐标表示
[课程标准] 1.了解平面向量的正交分解,掌握向量的坐标表示. 2.理解向量坐标的概念,掌握两个向量和、差、数乘以及向量共线的坐标运算法则.
一、平面向量的坐标表示
如图,在平面直角坐标系中,分别取与x轴、y轴方向相同的两个单位向量i,j作为标准正交基.对于坐标平面内的任意向量a,以坐标原点O为起点作 eq \o(OP,\s\up6(→)) =a(通常称 eq \o(OP,\s\up6(→)) 为位置向量).由平面向量基本定理可知,有且仅有一对实数x,y,使 eq \o(OP,\s\up6(→)) =xi+yj.因此,a=xi+yj.我们把(x,y)称为向量a在标准正交基{i,j}下的坐标,向量a可以表示为a=(x,y).
记一记:(1)向量的坐标与点的坐标的区别:
①当且仅当向量的始点为坐标原点时,向量坐标与终点坐标相同.
②(x,y)在平面直角坐标系中有双重含义,既可以表示一个点,也可以表示一个向量.为了区分,我们通常说点(x,y),向量(x,y).
③向量坐标前带“=”,而点的坐标前不带.
(2)在平面直角坐标系中,以原点O为起点作 eq \o(OP,\s\up6(→)) =a,设 eq \o(OP,\s\up6(→)) =xi+yj,则向量 eq \o(OP,\s\up6(→)) 的坐标(x,y)就是终点P的坐标;反过来,终点P的坐标(x,y)也就是向量 eq \o(OP,\s\up6(→)) 的坐标.
二、平面向量运算的坐标表示
(1)设a=(x1,y1),b=(x2,y2),平面向量的坐标运算法则如表所示:
运算
自然语言
坐标表示
加法
两个向量a,b的和的坐标等于这两个向量相应坐标的
a+b=
减法
两个向量a,b的差的坐标等于这两个向量相应坐标的
a-b=
数乘
一实数λ与向量a的数乘坐标等于这个实数与向量相应的坐标的乘积
λa= ,λ∈R
(2)向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),且b≠0,则a,b共线的充要条件是 .
(3)已知点A(x1,y1),B(x2,y2),则 eq \o(AB,\s\up6(→)) = .
记一记:(1)两向量共线的充要条件可变形为x1y2=x2y1,巧记为“外项积等于内项积”或“交叉相乘积相等”.
(2)两个向量共线的坐标表示还可以写成 eq \f(x1,x2) = eq \f(y1,y2) (x2≠0,y2≠0),即两个不平行于坐标轴的共线向量的对应坐标成比例.
【基点小试】
1.已知向量a=(1,3),b=(-2,1),则2a-3b=( )
A.(-8,3) B.(-8,-3)
C.(8,3) D.(8,-3)
解析:由题意得2a-3b=(2,6)-(-6,3)=(8,3).
答案:C
2.(2023·湖南邵东高一检测)已知向量a=(1,2),2a+b=(3,2),则b=( )
A.(1,-2) B.(1,2)
C.(5,6) D.(2,0)
解析:因为向量a=(1,2),2a+b=(3,2),
所以b=(3,2)-2a=(3,2)-2(1,2)=(1,-2).
答案:A
3.设 eq \o(OM,\s\up6(→)) =(3,1), eq \o(ON,\s\up6(→)) =(-5,-1),则 eq \o(MN,\s\up6(→)) =( )
A.(-8,-2) B.(8,2)
C.(-8,2) D.(-2,2)
解析:因为 eq \o(OM,\s\up6(→)) =(3,1), eq \o(ON,\s\up6(→)) =(-5,-1),所以 eq \o(MN,\s\up6(→)) = eq \o(ON,\s\up6(→)) - eq \o(OM,\s\up6(→)) =(-5,-1)-(3,1)=(-8,-2).
答案:A
4.已知a=(-2,3),b=(1,5),则3a+b等于( )
A.(-5,14)