高中数学必修四导学案-平面向量共线的坐标表示

2. 3.4平面向量共线的坐标表示

【教学目标】

1．会推导并熟记两向量共线时坐标表示的充要条件；

2．能利用两向量共线的坐标表示解决有关综合问题。

3．通过学习向量共线的坐标表示，使学生认识事物之间的相互联系，培养学生辨证思维能力.

【教学重难点】

教学重点： 向量共线的坐标表示及直线上点的坐标的求解．

教学难点： 定比分点的理解和应用．

【教学过程】

一、〖创设情境〗

前面，我们学习了平面向量可以用坐标来表示，并且向量之间可以进行坐标运算。这就为解决问题提供了方便。我们又知道共线向量的条件是当且仅当有一个实数λ使得b=λa，那么这个条件是否也能用坐标来表示呢？因此，我们有必要探究一下这个问题：两向量共线的坐标表示。

二、〖新知探究〗

思考：共线向量的条件是当且仅当有一个实数λ使得a=λb，那么这个条件是否也能用坐标来表示呢？

设a=(x1, y1) b=(x2, y2)（ b0） 其中ba

由a=λb ， (x1, y1) =λ(x2, y2)

2121yyxx 消去λ：x1y2－x2y1=0

结论：a∥b (b0)x1y2-x2y1=0

注意：1消去λ时不能两式相除，∵y1, y2有可能为0， ∵b0，

∴x2, y2中至少有一个不为0.

2充要条件不能写成2211xyxy ∵x1, x2有可能为0.

3从而向量共线的充要条件有两种形式：a∥b (b0)01221yxyxba

三、〖典型例题〗

例1. 已知(4,2)a，(6,)by，且//ab，求y．

解：∵//ab，∴4260y．∴3y． 点评：利用平面向量共线的充要条件直接求解.

变式训练1：已知平面向量)2,1(a ，),2(mb ，且ba//，则ba32等于_________.

例2: 已知(1,1)A，(1,3)B，(2,5)C，求证:A、B、C三点共线．

证明：(1(1),3(1))(2,4)AB，(2(1),5(1))(3,6)AC，

又26340，∴//ABAC.∵直线AB、直线AC有公共点A，

∴A，B，C三点共线。

点评:若从同一点出发的两个向量共线,则这两个向量的三个顶点共线.

变式训练2：若A(x，-1)，B(1，3)，C(2，5)三点共线，则x的值为_________.

例3:设点P是线段P1P2上的一点， P1、P2的坐标分别是(x1，y1)，(x2，y2).

(1) 当点P是线段P1P2的中点时，求点P的坐标；

(2) 当点P是线段P1P2的一个三等分点时，求点P的坐标.

解：（1）)(2121OPOPOP＝2,22121yyxx

所以，点P的坐标为2,22121yyxx

（2）当2121PPPP时，可求得：点的坐标为：32,322121yyxx

当212PPPP时，可求得：点的坐标为：32,322121yyxx

点评:此题实际上给出了线段的中点坐标公式和线段三等分点坐标公式.

变式训练3：当21PPPP时,点P的坐标是什么？

四、〖课堂小结〗

1．熟悉平面向量共线充要条件的两种表达形式；

2．会用平面向量平行的充要条件的坐标形式证明三点共线和两直线平行；

3．明白判断两直线平行与两向量平行的异同。

五、〖反馈测评〗

1.已知AB=a+5b，BC=－2a+8b，CD=3（a－b），则（ ）

A. A、B、D三点共线 B .A、B、C三点共线

C. B、C、D三点共线 D. A、C、D三点共线

2.若向量a=(-1，x)与b=(-x， 2)共线且方向相同，则x为________.

3．设3(,sin)2a，1(cos,)3b，(0,2)，且//ab，求角． 【板书设计】

【作业布置】课本 P108 4、5、6、7 2.3.4平面向量共线的坐标表示

课前预习学案

一、预习目标：通过预习会初步利用两向量共线时坐标表示的充要条件进行预算.

二、预习内容：

1、知识回顾：平面向量共线定理________________________________________.

2.平面向量共线的坐标表示：

设a=(x1, y1) b=(x2, y2)（ b0） 其中ba，

则a∥b (b0)_____________________.

三、提出疑惑

同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

疑惑点 疑惑内容

课内探究学案

一、学习目标：

1．会推导并熟记两向量共线时坐标表示的充要条件；

2．能利用两向量共线的坐标表示解决有关综合问题。

3．通过学习向量共线的坐标表示，使学生认识事物之间的相互联系，培养学生辨证思维能力.

二、学习内容

1.思考：共线向量的条件是当且仅当有一个实数λ使得b=λa，那么这个条件是否也能用坐标来表示呢？

设a=(x1, y1), b=(x2, y2)（ b0） 其中ba

由a=λb ，得___________________,即__________________________,消去λ后得:

__________________________________.这就是说,当且仅当___________________时,向量a与b共线.

2.典型例题 例1 已知(4,2)a，(6,)by，且//ab，求y．

例2: 已知(1,1)A，(1,3)B，(2,5)C，求证A、B、C三点共线．

例3:设点P是线段P1P2上的一点， P1、P2的坐标分别是(x1，y1)，(x2，y2).

(1) 当点P是线段P1P2的中点时，求点P的坐标；

(2) 当点P是线段P1P2的一个三等分点时，求点P的坐标.

三、反思总结

1．平面向量共线充要条件的两种表达形式是什么?

2．如何用平面向量共线的充要条件的坐标形式证明三点共线和两直线平行?

3．判断两直线平行与两向量平行有什么异同?

四、当堂检测

1.已知AB=a+5b，BC=－2a+8b，CD=3（a－b），则（ ）

A. A、B、D三点共线 B .A、B、C三点共线

C. B、C、D三点共线 D. A、C、D三点共线

2.若向量a=(-1，x)与b=(-x， 2)共线且方向相同，则x为________.

3．设3(,sin)2a，1(cos,)3b，(0,2)，且//ab，求角．

课后练习与提高

1.若a=(2，3)，b=(4，-1+y)，且a∥b，则y=（ ）

A.6 B.5 C.7 D.8

2.若A(x，-1)，B(1，3)，C(2，5)三点共线，则x的值为（ ）

A.-3 B.-1 C.1 D.3

3.若AB=i+2j， DC=(3-x)i+(4-y)j(其中i、j的方向分别与x、y轴正方向相同且为单位向量). AB与DC共线，则x、y的值可能分别为（ ）

A.1，2 B.2，2 C.3，2 D.2，4

4.已知a=(4，2)，b=(6，y)，且a∥b，则y= .

5.已知a=(1，2)，b=(x，1)，若a+2b与2a-b平行，则x的值为

6.已知A(-1， -1)， B(1，3)， C(1，5) ，D(2，7) ，向量AB与CD平行吗？直线AB与平行于直线CD吗？