内容正文:
北师大版(2019)高中数学必修第二册
第二章 平面向量及其应用
第4节 平面向量基本定理及坐标表示
4.2. 平面向量及运算的坐标表示
复习 平面向量基本定理:
(2)
(1)
(2)
(1)
分别用给定的一组基底表示同一向量
思考:从这个问题中,你认为选取哪组基底对向量 进行分解比较简单?
把一个向量分解为两个互相垂直的向量,叫作把向量作正交分解.
思考:如图,在直角坐标系中,
已知A(1,0),B(0,1),C(3,4),D(5,7).
设 ,填空:
(1)
(2)若用 来表示 ,则:
1
1
5
3
5
4
7
(3)向量 能否由 表示出来?可以的话,如何表示?
如图, 是分别与x轴、y轴方向相同
的单位向量,若以 为基底,则
(1,0)
(0,1)
(0,0)
一、平面向量的坐标表示
这里,我们把有序数对(x,y)叫做向量 的坐标,记作
①
其中,x叫做 在x轴上的坐标,y叫做 在y轴上的坐标,①式叫做向量的坐标表示。
如图, 是分别与x轴、y轴方向相同
的单位向量,若以{ }为基底,则
O
x
y
y
O
x
a
j
i
xi
yj
xi
yj
b
相等的向量坐标相同
向量a、b有什么关系?
a=b
能说出向量b的坐标吗?
b=( x,y )
探究:
O
x
y
i
j
a
A(x, y)
a
思考:
3.两个向量相等的条件,利用坐标如何表示?
1.以原点O为起点作 ,点A的位置由谁确定?
由a 唯一确定
2.点A的坐标与向量a 的坐标的关系?
向量a
坐标(x ,y)
一 一 对 应
若a以O为起点,两者相同
例1.如图,分别用基底 , 表示向量 、 、 、 ,并求出
它们的坐标。
A
A1
A2
解:如图可知
例2 在平面内,以点O的正东方向为x轴的正向,正北方向为y轴的正向建立平面直角坐标系.质点在平面内做直线运动,先画出下列位移向量在基{i,j}下的正交分解,再求出下列位移向量的坐标:
⑴向量a表示沿东北方向移动了2个单位长度;
⑵向量b表示沿北偏西30°方向移动了3个单位长度;
⑶向量c表示沿南偏东60°方向移动了4个单位长度.
⑴向量a表示沿东北方向移动了2个单位长度;
x
y
O
x
y
Q′
30°
O
⑵向量b表示沿北偏西30°方向移动了3个单位长度
x
y
R′
60°
O
⑶向量c表示沿南偏东60°方向移动了4个单位长度.
二、平面向量与运算的坐标运算:
a+b=(x1+x2)i+(y1+y2)j,
a-b=(x1-x2)i+(y1-y2)j,
λa=λx1i+λy1 j.
a+b=(x1+x2,y1+y2); a-b=(x1-x2,y1-y2); λa=(λx1,λy1).
两个向量和(差)的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和(差).
实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标.
例4.如图,已知 ,求 的坐标。
x
y
O
B
A
解:
向量坐标与向量始点、终点之间的关系
跟踪训练:
M
x
y
A
B
O
1
1
例5
此公式为线段AB的中点坐标公式.
例6.如图,已知□ABCD的三个顶点A、B、C的坐标分别是
(-2,1)、(-1,3)、(3,4),试求顶点D的坐标.
平行四边形
例7
四:平面向量平行的坐标表示
x1y2-x2y1=0
例6.已知向量a=(4,2),b=(6,y),且a∥b,求y的值.
总结:平面向量共线的坐标表示为横纵坐标交叉相乘差为零.
例8
例9
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