8.3 向量的坐标表示（教材解读）-2023-2024学年高一数学下学期同步教材【知识解读·题型梳理·配套训练】（沪教版2020必修第二册）

【原卷版】 向量的坐标表示 【沪教版2020】数学 必修 第二册 教材解读 在现实世界和科学问题中，常常会见到既有大小又有方向的量，如位移、速度、力等；数学中的“向量”概念就是从中抽象出来的；向量不仅有丰富的几何内涵，向量及其线性运算与数量积运算还构成了精致且有广泛应用的代数结构，可把有关的几何问题简便地转化为相应代数问题来处理；本章只讨论平面上的向量，选择性必修课程第3章还将把这一讨论推广到（三维）空间中，至于更一般性的推广则是大学线性代数课程的核心内容；高中阶段向量的学习重在为解决代数、几何、三角及物理等领域中的问题提供一个简捷有效的工具； 【本章教材目录】 第8章 平面向量 8.1 向量的概念和线性运算 8.2 向量的数量积 8.2.1向量的投影；8.2.2向量的数量积的定义与运算律 8.3 向量的坐标表示 8.3.1向量基本定理；8.3.2向量正交分解与坐标表示；8.3.3向量线性运算的坐标表示；8.3.4向量数量积与夹角的坐标表示 8.4 向量的应用 【本章内容提要】 1、平面向量的基本概念 （1）向量：既有大小又有方向的量，常用、等记号表示. （2）向量的模：向量的大小，向量的模记为. （3）零向量：其模为，方向任意. （4）单位向量：模为的向量；非零向量的单位向量是. （5）平行向量：方向相同或相反的向量. （6）相等向量：方向相同、模相等的向量. （7）负向量：方向相反、模相等的向量. 2、向量的线性运算 （1）平面向量的加法、减法：运用平行四边形法则或三角形法则. （2）减去一个向量等于加上它的负向量． （3）实数与平面向量的乘法：实数与向量的乘积，记作. （4）设、、是平面上的任意向量，、 向量的加法满足如下运算律：交换律：；结合律：. 实数与向量的乘法对向量加减法满足分配律：；；. 3. 向量的投影与数量积 （1）向量的夹角：向量与的夹角记为，其值. （2）向量的投影：向量在非零向量方向上的投影是如下的向量：. 其中，系数称为向量在向量方向上的数量投影. （3）向量与的数量积定义为：. （4）向量的数量积满足交换律，并且是线性的（即对向量的加减满足分配律，且可与实数的乘法交换）. 4、平面向量基本定理与向量的坐标表示 （1）平面向量基本定理：给定平面上两个不平行的向量，则该平面内的任意向量都可以唯一地表示为这两个向量的线性组合，也就是说，平面上任意两个不平行的向量都组成了一个基. （2）向量的坐标表示：在直角坐标系中，把向量的起点放到坐标原点，向量就直接用它的终点坐标表示，称为向量的坐标表示，这样，向量就可写成坐标轴正方向上的单位向量、的线性组合. （3）给定平面上两点与，则. 5、坐标表示下的向量运算 设向量，，则 （1）. （2）. （3），. （4）. 6、向量的夹角、平行与垂直 设向量，，则 （1）. （2）（）或（）. （3）. 7、向量的应用 要体会如何从各种有关的问题中抽象出相应的向量问题，并用所掌握的向量方法解决这个向量问题，从而使原问题得以解决. 【要点方法解读】 题型012 角度与弧度的互化 向量基本定理 条件 1，2是同一平面内的两个不平行的向量 结论 对于这一平面内的任一向量，都可唯一地表示为1与2的线性组合，即存在唯一的一对实数λ1，λ2，使得＝λ11＋λ22 基底 若1，2不共线，我们把{1，2}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底 【典例】 1、如果{1，2}是平面α内所有向量的一个基底，λ，μ为实数，判断下列说法是否正确，并说明理由. (1)若λ，μ满足λ1＋μ2＝，则λ＝μ＝0； (2)对于平面α内任意一个向量，使得＝λ1＋μ2成立的实数λ，μ有无数对； (3)线性组合λe1＋μ2可以表示平面α内的所有向量； (4)当λ，μ取不同的值时，向量λ1＋μ2可能表示同一向量. 【解析】 2、设O是平行四边形ABCD两对角线的交点，给出下列向量组： ①与；②与；③与；④与，其中可作为这个平行四边形所在平面的一组基底的是(　　) A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 【说明】1、向量的基底是指平面内不共线的两个向量，事实上，若{1，2}是基底，则必有1≠，2≠且1与e2不共线.若共线，则不能作为基底，如与1，1与21，1＋2与2(1＋2)等，均不能构成基底； 2、一个平面的基底一旦确定，那么平面上任意一个向量都可以由这组基底唯一线性表示出来.设向量与是平面内两个不共线的向量，若x1＋y1＝x2＋y2，则 题型013 向量的正交分解与坐标表示 分解正交分解 把向量写成所在平面上两个不平行向量1与2的线性组合的过程称为关于1与2的分解；我们特别关注向量关于两个互相垂直的向量的分解这一特殊而实用的情况， 即在12的情况下进行