内容正文:
9.3.2 向量坐标表示与运算 ► 对应学生用书P20
第一课时 向量的坐标表示及向量线性运算的坐标表示
[课程标准] 1.借助平面直角坐标系,掌握平面向量的正交分解及坐标表示. 2.会用坐标表示平面向量的加法、减法、数乘运算.
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一、向量的坐标表示
如图所示,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).
想一想:点的坐标与向量坐标有什么区别和联系?
提示:
区
别
表示形
式不同
向量a=(x,y)中间用等号连接,而点A(x,y)中间没有等号
意义
不同
点A(x,y)的坐标(x,y)表示点A在平面直角坐标系中的位置,α=(x,y)的坐标(x,y)既表示向量的大小,也表示向量的方向,另外(x,y)既可以表示点,也可以表示向量,叙述时应指明点(x,y)或向量(x,y)
联系
当平面向量的起点在原点时,平面向量的坐标与向量终点的坐标相同
二、向量线性运算的坐标表示
设a=,b=,
数学公式
文字语言表述
加法
a+b=(x1+x2,y1+y2)
两个向量和的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和
减法
a-b=(x1-x2,y1-y2)
两个向量差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的差
数乘
λa=(λx1,λy1)
实数与向量的积的坐标等于实数乘以原来向量的相应坐标
重要
结论
若A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1)
一个向量的坐标等于该向量终点的坐标减去起点的坐标
【基点小试】
1.若向量a=(2,3),b=(-1,2),则a-b的坐标为( )
A.(1,5) B.(1,1) C.(3,1) D.(3,5)
解析:选C.a-b=-=.
2.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:选C.由题意得2a-3b=(2,6)-(-6,3)=(8,3).
3.(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:选A.因为向量a=(1,2),2a+b=(3,2),
所以b=(3,2)-2a=(3,2)-2(1,2)=(1,-2).
4.已知向量a=,b=,则a+b=__________.
解析:a+b=+=.
答案:
5.根据下图写出向量a,b,c,d的坐标,其中每个小正方形的边长是1.
解:由题可知:a=2i+3j=,
b=-2i+3j=,
c=-3i-2j=,
d=3i-3j=.
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题型一 平面向量的坐标表示
例1.(1)已知向量a在射线y=x(x≥0)上,且起点为坐标原点O,又|a|=,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,则向量a的坐标为( )
A.(1,1) B.(-1,-1)
C.(,) D.(-,-)
(2)如图所示,在平面直角坐标系中,i,j分别为与两个坐标轴同向的单位向量,,a是平面内的向量,且A点坐标为(x,y),则下列说法正确的是______.(填序号)
①向量a可以表示为a=mi+nj;
②只有当a的起点在原点时a=(x,y);
③若a=,则终点A的坐标就是向量a的坐标.
解析:(1)由题意,a=(cos 45° )i+(sin 45° )j=i+j=(1,1).
(2)由平面向量的基本定理知,有且只有一对实数m,n使得a=mi+nj,所以①正确;当a=时,均有a=(x,y),所以②错误,③正确.
答案:(1)A (2)①③
[总结] 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.
【练一练】
1.已知e1,e2是平面内两个相互垂直的单位向量,且a=-2e1+e2,b=3e1-e2,c=-e1,求a,b,c在以{e1,e2}为基底的坐标.
解:依题意e1,e2是平面内两个相互垂直的单位向量,且a=-2e1+e2,b=3e1-e2,c=-e1,所以a=,b=,c=.
题型二 平面向量的坐标运算
例2.(1)已知a=(-1,2),b=(2,1),求:
①2a+3b;②a