内容正文:
4.3 平面向量的坐标表示
教学内容:平面向量的坐标表示
教学目标:
1.理解平面向量的坐标的概念与运算.
2.根据向量的坐标,判断向量是否共线.
教学重难点:
重点:平面向量的坐标运算.
难点:平面向量的坐标的理解及运算准确性.
核心素养:数学抽象
教具准备:PPT
教学环节:
意图
复备
(一)新课导入
在平面直角坐标系内,平面内的每一个点都可以用一对有序实数来表示,这对实数就是点的坐标.同样,在平面直角坐标系内,每一个平面向量也可以用一对实数来表示.
(二)讲授新课
在平面上,建立一个直角坐标系xOy,设x轴上的单位向量为,y轴上的单位向量为,则x轴上的向量总可以表示成x的形式,y轴上的向量总可以表示成y的形式,其中x,y分别是它们在数轴上的坐标.
设是直角坐标平面上任意一个向量.如图4-28所示,以AC为对角线,作一个矩形ABCD,使AB,AD分别与x轴和y轴平行,则向量, 可以分别表示成x与y.由向量加法的平行四边形法则可知=,即=x+y.
事实上,平面直角坐标系中的任意一个向量都可唯一地表示成如下形式,即=x+y.
我们把=x+y叫做的坐标形式,把x叫做在x轴上的分向量,把y叫做在y轴上的分向量.把有序数对(x,y)叫做在直角坐标系中的坐标,记做=(x,y),其中x叫做的横坐标,y叫做的纵坐标. =(x,y)叫做向量的坐标表示.
例如,=-2+3,即的坐标是(一2, 3),可写做=(-2,3)
举例说明,为学习新知识打基础。
学习新知,引导学生对问题进行探索,增强学生解决问题能力,突破学习重点。
教学环节:
意图
复备
(3) 例题讲解
例1 写出下列向量的坐标表示.
(1) =4-3 ;
(2) =-2.
解:(1)=4-3=(4,-3);
(2)=-2.= (0,-2).
如何通过坐标确定两个向量相等昵?我们有下面的结论:
⑴如果两个向量的横坐标、纵坐标分别相等,那么这两个向量相等;
(2)如果两个向量相等,那么它们的横坐标、纵坐标分别相等.
对于向量1=x1+y1,2=x2+y2,如果x1=x2,y1=y2,那么1=2;反之,如果1=2,那么x1=x2,y1=y2.
例2 当m,n为何值时,= (m + n)+3与=2+(4m-n) 相等?
解:根据向量相等的条件,得
解之,得
m =1,n =1 .
利用向量的坐标进行向量的线性运算,会更加简洁.
例3 已知=2+4,=5+ ,计算下列各题.
(1) +; (2)-; (3)3
解+=(2+4)+(5+)=(2+5)+(4+1)=7+5;
(2)-=(2+4)-(5+)=(2-5)+(4-1)=-3+3;
(3)3=3(2+4)=(3+(34)=6+12
从例3中不难看出,向量的线性运算,实质上是向量坐标之间的运算.
一般地,若 =(x1,y1),=(x2, y2),则有
(1) +=(x1+x2,y1+y2);
(2) -=(x1-x2,y1-y2);
(3) k=(kx1,ky1)
例4 已知=(1,2),=(2,-),=(-4,5).求3+2-.
巩固新知,通过例题深入理解。
教学环节:
意图
复备
解:原式=3(1,2)+2(2,-)-(-4,5)
=(3,6)+(4,-1)-(-4,5)
=(3+4+4,6-1-5)
=(11,0)
在图4-29中,为平面上任一向量,设A,B两点的坐标分别为(x1,y1)和(x2,y2),那么向量= (x1,y1),=(x2,y2).根据向量减法的三角形法则,得到
=-
=(x2,y2)-(x1,y1)
=(x2-x1,y2-y1)
就是说,平面上任一向量的坐标等于它的终点的坐标减去起点的坐标.
例5 已知点M,N的坐标分别为(7,-2)和(-3,1),求向量和的坐标.
解:=(-3-7,1+2)=(-10,3);
=(7+3,-2-1)=(10,-3).
例6 已知平行四边形ABCD的顶点A,B, C的坐标分别为(1,-2),(3,0),(-1, 3).求顶点D的坐标.
解:点D的坐标就是向量的坐标, 图4-30所示.因此
=+
=+
=(1,-2)+(-1-3,3-0)
=(1,-2)+(-4,3)
=(-3,1)
∴顶点D的坐标为(-3,1).图 4-30
(4) 知识巩固
教材P132 习题三
(5) 课堂小结
平面向量的坐标表示
巩固新知,通过例题深入理解。
巩固新知。
总结归纳本节课内容,强调学习重难点。
作业:
板书设计:
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