内容正文:
6.3.2 平面向量的正交分解及坐标表示
温州科技高级中学 张明
平面向量基本定理
一向量 a 有且只有一对实数 、 使
共线向量,那么对于这一平面内的任
如果 、 是同一平面内的两个不
a = +
这一平面内所有向量的一组基底。
我们把不共线的向量 、 叫做表示
你复习了吗?
反思:
1、如果两向量不共线,则两向量都是非零向量。
2、基底不唯一,只要两向量不共线,则都可以当基底。所以基底有无数组。
3、基底一旦选定,那它的大小和方向就是固定不变的。而平面内任意向量,所以是不断变化的。基底静,。
4、着而变化,但,则确定。
5、由的所有线性组合构成的集合(就是平面内的全体向量。
你复习了吗?
不共线的两个向量相互垂直是重要的情形。把一个向量分解为两个互相垂直的向量,叫做向量的正交分解。
给定平面内两个不共线的向量,由平面向量基本定理可知,平面上的任意向量,均可分解为两个向量入,,即=,其中向量与共线,向量与共线。
把一个向量分解为两个互相垂直的向量,叫做把向量正交分解
F1
F2
G
正交分解
λ2 a2
a
λ1a1
正交分解为什么重要?
原因是现实中有太多的模型。
重力G可以分解为这
样两个分力:平行于斜面
便术块沿牌面下滑的力
,垂直于斜面的压力。
练习:如图,向量i、j是两个互相垂直的单位向量, |a|=4,向量a与i的夹角是30°,用向量i、j为基底,表示向量a
注:顾名思义、被称为单位正交基
B
a
i
O
j
A
P
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思考:
我们知道,在平面直角坐标系,每一个点都可用一对有序实数(即它的坐标)表示,对直角坐标平面内的每一个向量,如何表示?
在平面上,如果选取互相垂直的向量作为基底时,会为我们研究问题带来方便。
y
O
x
j
i
向量的坐标表示
a
xi
yj
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.
任作一个向量a,
由平面向量基本定理知,有且只有一对实数x、 y, 使得
a= x i+y j
把(x,y)叫做向量a的坐标,记作
a = ( x, y )
其中x叫做a在x轴上的坐标,
y叫做a在y轴上的坐标
向量的坐标表示
i=
j=
0=
( 1, 0 )
( 0, 1 )
( 0, 0 )
a
y
O
x
xi
yj
j
i
a = ( x, y )
如图6.3-9,在直角坐标平面中,以原点O为起点作,则点A的位置由向量唯一确定.设,则向量的坐标(x,y)就是终点A的坐标:反过来,终点A的坐标(x,v)也就是向量的坐标,因为=,所以终点A的坐标(x,y)就是向量的坐标,这样就建立了同量的坐标与点的坐标之间的联系!
在平面直角坐标系中向量的坐标和点的坐标的区别
1、如果一个向量坐标确定则这向量的大小和方向就能确定,但它在平面直角坐标系中的位置不能确定,它可以在平面直角坐标系中任意的平移,因为平移不改变向量的大小和方向。
如果点的坐标确定,那这个点在平面直角坐标系中的位置就可以确定。
2、如果向量的起点是原点即平移到原点,那向量的位置就能确定,且向量的终点坐标就是向量的坐标。
总结:一个向量在坐标系中有三个关键词:大小、方向、位置。
例3 如图6.3-10,分别用基底,表示向量,,并求出它们的坐标。
解:由图6.3-10可知,
所以=(2,3)
同理,=-2i+3j=(-2,3),
=-2i-3j=(-2,-3),
=2i一3j=(2,-3)。
反思:若 ,则M、N、P、Q坐标是多少?
,,,
作业:预习下节课。
$