内容正文:
第六章 平面向量及其应用
6.3 平面向量基本定理及坐标表示
6.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示
复习引入
1.平面向量加、减运算的坐标表示是什么?
2.已知A(x₁, y₁), B(x₂, y₂), 则向量的坐标是什么?
3.向量共线定理是什么?
4.我们前面学了向量加法、减法, 之后学了向量的数乘, 那向量数乘的坐标表示又是什么样子的呢? 向量共线问题, 又用坐标如何表示呢?
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1.平面向量加、减运算的坐标表示是什么?
已知=(x₁, y₁),=(x₂, y₂),
则+ =(x₁+x₂, y₁+y₂),
=(x₁-x₂, y₁-y₂)
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2.已知A(x₁, y₁), B(x₂, y₂), 则向量的坐标是什么?
已知A(x₁, y₁), B(x₂, y₂), 则向量=(x₂-x₁, y₂-y₁).
y
x
O
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3.向量共线定理是什么?
向量(≠0)与共线的充要条件是: 存在唯一一个实数λ, 使=λ .
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4.我们前面学了向量加法、减法, 之后学了向量的数乘, 那向量数乘的坐标表示又是什么样子的呢? 向量共线问题, 又用坐标如何表示呢?
请同学们阅读教材.
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教材导学
阅读教材:
1.平面向量数乘运算的坐标表示是什么?
2.向量共线的坐标表示是什么?
1.平面向量数乘运算的坐标表示是什么?
若=(x, y), λ∈R, 则λ=(λx, λy).
2.向量共线的坐标表示是什么?
已知=(x₁, y₁), =(x₂, y₂), 向量, 共线的充要条件是
x₁y₂-x₂y₁=0.
即∥ (≠0)⇔ =λ ⇔x₁y₂-x₂y₁=0.
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拓展探究
1. 线段P₁P₂的端点P₁,P₂的坐标分别是(x₁, y₁), (x₂, y₂), 点P是直线P₁P₂上的一点. 当=λ 时, 点P的坐标是什么?
=λ
⇒ =λ(- )
⇒ = ,
则P(, ).
y
x
O
2. △ABC的重心G的坐标是什么?
若△ABC的三个顶点坐标分别为A(x₁, y₁), B(x₂, y₁), C(x₃, y₃),
则= ,
即G(, )
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3. 已知A(1,1),B(2,2),C(3,3),D(x,y),且=,则点D的坐标是多少?
解:由题知,=(2-1,2-1)=(1,1),
则 =(x-3,y-3)=(1,1),
x-3=1,且y-3=1,解得x=4,且y=4.
D的坐标是D(4,4).
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例1 已知向量=(x,1), =(4, x), 且与共线, 方向相同, 则x=___ .
【解析】 =(x,1), =(4, x), 且与共线, 则x²-4=0, 即x=±2. 又因与方向相同, 则x=2.
巩固应用
2
-5
例2 已知向量=(x-1,2), =(3, x+4). 若∥ , 且方向相反, 则x=___.
【解析】向量=(x-1,2), =(3, x+4). 若∥ , 则(x-1)(x+4)-6=0, 解得x=-5或x=2. 又因与方向相反, 则x=-5.
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例3 已知向量=(1,1), =(0,1), 若= +λ与
=-(2-3)共线, 则实数λ=___.
-
【解析】 =(1, 1+λ), =(-2,1),
又= +λ与=-(2-3)=-2( - )=共线,
则λ= - .
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例4 已知向量=(1,1), 点A(3,0), 点B为直线y=2x上的
一个动点, 若AB∥ , 则点B的坐标为 .
解:由点B为直线y=2x上的一个动点, 可设B(x,2x),
则=(x-3,2x), 又因=(1,1), 则x-3=2x,
x=-3. 即B(-3,-6).
(-3,-6)
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例5 [多选]已知向量=(1, 0), =(0, 1), 对坐标平面内的任一向量, 下列说法错误的是( ).
A. 存在唯一的一对实数x, y, 使得=(x, y)
B. 若x₁, x₂, y₁, y₂∈R, =(x₁, y₁)≠(x₂, y₂), 则x₁≠x₂, 且y₁≠y₂
C. 若x, y∈R, =(x, y), 且≠ ,, 则的起点是原点O
D. 若x, y∈R, ≠ , 且的终点坐标是(x, y), 则=(x, y)
BCD
【解析】选BCD 由平面向量基本定理, 可知A正确; 例如, =(1, 0)≠(1, 3), 但1=1, 故B错误; 因为向量可以平移, 所以=(x, y)与的起点是不是原点无关, 故C错误; 当的终点坐标是(x, y)时, =(x, y)是以的始点是原点为前提的, 故D错误. 故选B、C、D.
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例6 在△ABC中, 已知点A(5, -1), B(-1, 7), C(1, 2), 设∠BAC的平分线交BC边于点D, 求点D的坐标.
【解析】由已知得, |AB|==10,
|AC|= 5,
由角平分线定理, 得 = 2.
又点D在线段BC上, 则= 2,
即 =2(- ),
则=(+2)=(, ),
点D(, ).
B
A
C
D
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小结
1.用坐标表示平面向量数乘, 使得向量的线性运算代数化.
2. 线段的定比分点的坐标化.
3. 利用向量坐标化, 解决两向量共线问题, 判断三点共线, 直线平行问题, 体现了向量的工具作用.
4.向量的坐标运算是一种代数运算, 其加、减及数乘的实质是同名坐标之间的运算.
作业
6.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示
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