内容正文:
2.4.2
向量线性运算的坐标表示
高教版(第三版)·拓展模块
第二单元 平面向量
学习目标
知识层面
牢固掌握向量加法、减法、数乘线性运算的坐标运算法则,熟记两向量共线的坐标判定条件
能力层面
能完成向量加法、减法、数乘计算,能依据坐标关系判断向量是否共线,规范解决向量坐标计算题
核心素养层面
通过向量坐标代数化运算,培养数形转化、逻辑推理能力,提升数学核心素养
教学流程
教学导入
知识讲授
学以致用
课堂练习
课堂小结
1
教学导入
教学导入
复习回顾
向量的坐标表示
对于平面直角坐标系中的任一向量, 都存在着一对有序实数, 使得
我们把有序实数对称为向量的坐标
记作
显然,,,.
教学导入
复习回顾
B
点与点的坐标分别为
思考:向量的加法、减法、数乘这些线性运算,是否就能转化为坐标的代数运算?
教学导入
向量加法运算的坐标推导
若已知 , ,根据坐标的定义可得 , .
推导 的坐标:
根据向量坐标的定义,可得:
教学导入
向量减法运算的坐标推导
若已知 , ,根据坐标的定义可得 , .
推导 的坐标:
根据向量坐标的定义,可得:
教学导入
向量数乘运算的坐标推导
若已知 ,根据坐标的定义可得 .
推导 的坐标:
根据向量坐标的定义,可得:
2
知识讲授
知识讲授
探究
设
综合上面的得到的式子,你能对向量的和、差、数乘等线性运算规律进行描述吗?
向量加法运算的坐标:
向量减法运算的坐标:
向量数乘运算的坐标:
知识讲授
探究
设
向量加法运算的坐标:
向量减法运算的坐标:
向量数乘运算的坐标:
两个向量和(差)的坐标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这个实数与向量相应坐标的乘积
知识讲授
向量线性运算的坐标法则
➕ 加法
对应坐标相加
➖ 减法
对应坐标相减
✕ 数乘
实数乘各坐标
设
知识讲授
案例分析
例1
解:
已知求, 的坐标.
知识讲授
案例分析
例2
解:
设求:
(1).
知识讲授
案例分析
例3
解:
如图所示, 正六边形的中心在坐标原点, 边长为, 在轴上, 试求向量、、的坐标.
根据题意, 和都是边长为的正三角形, 故点的坐标为.因此;
设正六边形与轴的负半轴交于点,
则为正三角形的高和中线.
于是,
故点的坐标为.
于是, ;
因为, 所以
知识讲授
探究
已知向量,,则两个向量共线的条件是什么?如何用坐标表示两个向量共线?
若有一个向量与向量平行,
则当时, ⇔存在实数, 使得.
设
由得
得且
消去得
因此, 时, ⇔
口诀:坐标成比例
知识讲授
概念理解
你是否能写出一些与向量与平行(共线)呢?
你是否能写出一些与向量与平行(共线)呢?
知识讲授
案例分析
例4
解:
已知向量判断向量与是否共线.
因为
所以
故∥,即向量与共线.
知识讲授
新知速记
1.向量线性运算的坐标表示:设
加法: .
减法: .
数乘: .
2.向量平行(共线)的坐标表示:
若有一个向量与向量平行
则当时, ⇔ .
3
学以致用
学以致用
练习
解:
1.已知 , ,求 的坐标.
学以致用
练习
解:
2.已知, ,求 、 的坐标.
学以致用
练习
解:
3.已知,,且 ,求.
得
解得
学以致用
练习
解:
4.已知,判断三点之间的位置关系.
因为,
,
又,所以
又直线,直线有公共点,
所以三点共线.
分析:判断
4
课堂练习
课堂练习
练习
解:
1.(1)设, ,判断向量是否共线.
(2)设, ,且,求m的值.
(1)因为 ,
所以 ,
故∥, 即向量与共线.
(2)因为,所以.
得.
课堂练习
练习
解:
课堂练习
练习
解:
3.已知向量的坐标, 分别求的坐标.
课堂练习
练习
解:
4.已知向量的坐标, 判断这两个向量是否共线
(1)因为 ,
所以 ,
故∥, 即向量与共线.
课堂练习
练习
解:
所以 ,
故向量与不共线.
4.已知向量的坐标, 判断这两个向量是否共线
课堂练习
练习
解:
(3)因为 ,
所以 ,
故∥, 即向量与共线.
4.已知向量的坐标, 判断这两个向量是否共线
课堂练习
练习
解:
5.已知点 连接并延长至点, 使得, 求向量
的坐标.
共线
课堂练习
练习
解:
6.如图所示, 正六边形的中心在坐标原点, 边长为, 在轴上, 试求向量、、的坐标.
由例题知
课堂练习
练习
解:
7.如图所示, 正方形的中心在原点, 四边与坐标轴垂直, 边长为, 求向量与的坐标.
5
课堂小结
课堂小结
1.向量线性运算的坐标表示:设
加法: .
减法: .
数乘: .
2.向量平行(共线)的坐标表示:
若有一个向量与向量平行
则当时, ⇔ .
课后作业
书面作业
完成《学习指导与练习》相关习题.
查漏补缺
根据个人情况对课堂学习进行复习与回顾.
拓展作业
预习下一节内容,阅读教材扩展延伸内容.
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