向量的坐标表示(一)
- 格式:doc
- 大小:319.00 KB
- 文档页数:3
向量基本概念及坐标表示1、向量:既有大小,又有方向的量.零向量:长度为0的向量.单位向量:长度等于1个单位的向量.平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.零向量与任一向量平行.相等向量:长度相等且方向相同的向量.2、 (1)向量既有大小又有方向的量。
(2)向量的模一一有向线段的长度,|a|(3)单位向量|a o| 1, a o —|a|(4)零向量0 , |0| 0在此规定下向量可以在平面(或空间)平行移动而不改变3、共线向量(平行向量) 方向相同或相反的向量。
规定零向量与任意向量平行。
(5)相等的向量长度相等方向相同b // a (b 0) 存在唯一实数,使b aOA OB OC OA OB BA3.与向量 d (12,5)平行的单位向量为 ()12 A.占,5) 13 C( 12 5、十 / 12 5 C.(一,)或(,B.D ・( 12 513' 1312 513' 13 5、平面向量基本定理(向量的分解定理)e i , e 2是平面内的两个不共线向量,a 为该平面任一向量,则存在唯一实数对1、 2,使得a 1e i2e 2 , e i 、e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底。
6向量的坐标表示i ,j 是一对互相垂直的单位向量,则有且只有一对实数 x ,y ,使得a x i y j ,称(x , y )为向量a 的坐标,记作:a x ,y ,即为向量的坐标 表示。
设 a x 1, y 1, b X 2, y 2贝 y a b x 1,y 1y 1, y 2 x1y 1, X 2 y 2aX" y 1X 1, y 1若A x 1,y 1,B x 2,y 2则 AB X 2 X 1,y Y 1练习题:1.将—[2(2 a 8b) 4(4 a12A. 2a bB.C. a b D .2.如图 1所示,向量OA,OB,C )C 的终点A, B ,C 在一条直线上,且nnOAp ,mu OBq ,O C r ,则以下等式中成立的是(A. r3 312q B.r p 2qc. r尹 2qD.2p2b )]化简成最简式为(2b ab a f图IuurACUUU 3CB ,设4. 已知向量a (2,3),b(1,2),若ma nb 与a 2b 共线,则m等于()n11A. 1B.2C.丄 D.-2225 •已知非零向量 u 和e 2不共线,欲使te i e 2和◎ t e ?共线,则实数t 的值为 _______ •6•平行四边形ABCD 中,M 为DC 中点,N 为BC 的中点•设AB a , AD b ,,BJUD则MN _____________ (用a , b 表示).7. 已知向量 a (3,1),b (1,3),c (k,7),若(a c)//b,则k _____________ 8. 设向量a (1,2),b (2,3),若向量 a b 与向量C (4,7)共线,则 = ______9. 两个非零向量厲,e 2不共线.ujuuur ium,「「八(1) 若 AB ee 2,BC2e 1 8e 2,CD3(©e 2),求证:A B ,D 三点共线;(2) 求实数k ,使k e 1 e 2与2e k e :共线.uuu10 .已知Y ABCD 的对角线AC 和BD 相交于O ,且OAUUU UUU UULTUUUb 分别表示向量OC ,OD ,DC ,BC .错误!未找到引用源若A 、B 、D 三点共线,求k 的值.11、设0(2是两个不共线的向量,AB 2ei ke 2 ,CB e 13e 2, CD 2e 1e 2,uuua ,OBb ,用向量a ,12.已知向量 a ( 3,2),b (2,1),c (3, 1),t R.若a tb与c共线,求实数t.。
向量的坐标表示与运算公式向量的坐标表示:1. 在二维平面中,一个向量可以用有序实数对 (x, y) 表示,其中 x 和 y 分别表示向量的横坐标和纵坐标。
2. 在三维空间中,一个向量可以用有序实数三元组 (x, y, z) 表示,其中 x、y 和 z 分别表示向量的三个坐标分量。
向量的运算公式:1. 向量的加法:- 定义:如果向量 A = (x₁, y₁) 和向量 B = (x₂, y₂),则 A + B = (x₁ + x₂, y₁ + y₂)。
- 几何意义:向量加法就是把两个向量的起点放在一起,然后把两个向量终点连起来的向量。
2. 向量的数乘:- 定义:对于任意实数 k,如果向量 A = (x, y),则 kA = (kx, ky)。
- 几何意义:数乘就是把向量按比例放大或缩小。
3. 向量的减法:- 定义:如果向量 A = (x₁, y₁) 和向量 B = (x₂, y₂),则 A - B = (x₁ - x₂, y₁- y₂)。
- 几何意义:向量减法就是从第一个向量的终点指向第二个向量的终点的向量。
4. 向量的数量积(点乘):- 定义:如果向量 A = (x, y) 和向量 B = (x', y'),则A · B = xx' + yy'。
- 几何意义:数量积等于两向量的长度之积和它们夹角的余弦值的乘积。
5. 向量的向量积(叉乘):- 定义:如果向量 A = (x, y) 和向量 B = (x', y'),则A × B 是一个垂直于A 和B 的向量,其大小等于A × B × sin(θ),其中θ 是 A 和 B 之间的夹角,方向按照右手定则确定。
- 几何意义:向量积表示一个向量相对于另一个向量的旋转。
以上是向量的基本坐标表示和运算公式,是解析几何和线性代数中的基础概念。
向量的坐标表示在数学中,向量是一个具有大小和方向的量。
为了方便计算和分析,我们常常使用向量的坐标表示方法。
向量的坐标表示可以帮助我们更直观地理解和操作向量。
一、二维对于二维空间中的向量,我们可以使用横纵坐标来表示。
假设有一个向量v,它在二维平面上的起点为原点(0,0),终点为点P(x,y),那么向量v的坐标表示就是(x,y)。
例如,有一个向量v,它在二维平面上的起点为原点,终点为点P(3,4)。
那么向量v的坐标表示为(3,4)。
二、三维对于三维空间中的向量,我们可以使用三个坐标轴来表示。
假设有一个向量u,它在三维空间中的起点为原点(0,0,0),终点为点Q(x,y,z),那么向量u的坐标表示就是(x,y,z)。
例如,有一个向量u,它在三维空间中的起点为原点,终点为点Q(1,2,3)。
那么向量u的坐标表示为(1,2,3)。
三、向量表示方法的应用向量的坐标表示方法在各个领域都有广泛应用。
以下是一些常见应用:1. 几何学:在几何学中,向量的坐标表示方法被用于描述线段、向量的长度和方向等概念。
通过向量的坐标表示,我们可以更方便地计算几何图形的属性。
2. 物理学:在物理学中,向量的坐标表示方法被用于描述物体的位移、速度、加速度等物理量。
通过向量的坐标表示,我们可以更精确地描述物体在空间中的运动状态。
3. 计算机图形学:在计算机图形学中,向量的坐标表示方法被广泛用于表示图像的位置、方向、形状等信息。
通过向量的坐标表示,我们可以实现计算机生成的三维图形和特效效果。
4. 统计学:在统计学中,向量的坐标表示方法被用于表示多维数据和样本。
通过向量的坐标表示,我们可以进行数据分析、模式识别等统计学方法。
总结:通过向量的坐标表示方法,我们可以更直观地理解和操作向量。
无论是二维向量还是三维向量,坐标表示都为我们提供了便利的计算和分析工具。
向量的坐标表示方法在几何学、物理学、计算机图形学和统计学等领域都有重要的应用。
掌握向量的坐标表示方法对于理解和应用相关概念都非常重要。
第7章 平面向量的坐标表示1。
理解向量的有关概念(1)向量的概念:既有方向又有大小的量,注意向量和数量的区别;(2)零向量:长度为零的向量叫零向量,记作:0,注意零向量的方向是任意方向;(3)单位向量:给定一个非零向量→a ,与→a 同向且长度为1的向量叫→a 的单位向量, →a 的单位向量是a a→→;(4)相等向量:方向与长度都相等的向量,相等向量有传递性;(5)平行向量(也叫共线向量):如果向量的基线互相平行或重合则称这些向量共线或平行,记作:a ∥b ,规定零向量和任何向量平行;(6)相反向量:长度相等方向相反的向量叫做相反向量,→a 的相反向量是长度相等方向相反的向量a →-. 2.向量的表示方法(1)几何表示法:用带箭头的有向线段表示,如AB ,注意起点在前,终点在后; (2)符号表示法:用一个小写的英文字母来表示,如→a ,→b ,→c 等;(3)坐标表示法:在平面内建立直角坐标系,以与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量→i ,→j 为基底,则平面内的任一向量→a 可表示为→→→+=j y i x a ,称(),x y 为向量→a 的坐标,),(y x a =→叫做向量→a 的坐标 表示,如果向量的起点在原点,那么向量的坐标与向量的终点坐标相同。
3.实数与向量的积:实数λ与向量→a 的积是一个向量,记作a λ,它的长度和方向规定如下:提醒:①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;②两个向量平行与两条直线平行是不同的两个概念:两个平行向量的基线平行或重合, 但两条直线平行不包含两条直线重合;③平行向量无传递性!(因为有→0); ④三点C B A 、、共线⇔AB AC 、共线;【提醒】)若0a b ⋅>则a b <⋅>为锐角或者0角若0a b ⋅<则a b <⋅>为钝角或者|a b ⋅|=a b 可以用来证明a b .)非零向量a ,b 夹角θ的计算公式:→→→→⋅=ba b a θcos .→→(1)a a λλ=;(2)当0λ>时,a λ的方向与→a 的方向相同;当0λ<时,a λ的方向与→a 的方向相反;当0λ=时,零向量,注意:0a λ≠。
向量的坐标表示(一)
【学习重点与难点】:
重点:平面向量基本定理的应用;平面内任一向量都可以用两个不共线非零向量表示
难点:平面向量基本定理的理解.
【学法与教学用具】:
1. 学法:
(1)自主性学习+探究式学习法:
(2)反馈练习法:以练习来检验知识的应用情况,找出未掌握的内容及其存在的差距.
2. 教学用具:多媒体、实物投影仪.
【课时安排】:1课时
【教学思路】:
一、思考和讨论
【问题1】:(教材69P 例1):平行四边形ABCD 的对角线AC 和BD 交于点M ,=−→−AB a ,=−→−AD b ,试用向量a ,b 表示−→−MA ,−→−MB ,−→−MC ,−→
−MD 。
结论:由作图可得a 1λ=1e +2λ2e 【问题2】:对于向量a ,1λ和2λ是否是惟一的一组?
二、研探学习
1.共面向量定理
【探索】:(1)是不是每一个向量都可以分解成两个不共线向量?且分解是唯一的?
(2)对于平面上两个不共线向量1e ,2e 是不是平面上的所有向量都可以用它们来表示? 学生分析设1e ,2e 是不共线向量,a 是平面内任一向量
−→−OA =1e −→−OM =1λ1e −→−OC =a =−→−OM +−→−ON =1λ1e +2λ2e
−→−OB =2e −→−ON =2λ2e
平面向量基本定理:如果1e ,2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面
内的任一向量a ,有且只有一对实数1λ,2λ,使a 1λ=1e +2λ2e .我们把不共线向量1e 、2e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底;这个定理也叫共面..向量定理. 【注意】:
1e 2e a C
(1)1e ,2e 均非零向量,必须不共线...
,且它是这一平面内所有向量的一组基底. (2)基底不惟一,当基底给定时,分解形式惟一;1λ,2λ是被a ,1e ,2e 唯一确定
的数量
(3)由定理可将任一向量a 在给出基底1e 、2e 的条件下进行分解;同一平面内任一向...
量.
都可以表示为两个不共线向量的线性组合. (4)20λ=时,a 与1e 共线;10λ=时,a 与2e 共线;120λλ==时,0a =.
基底:我们把不共线的向量1e ,2e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底
正交分解:一个平面向量用一组基底1e ,2e 表示成a 1λ=1e +2λ2e 的形式,我们称它
为向量a 的分解,当1e ,2e 所在直线互相垂直时,这种分解也称为向量a 的正交分解。
【思考】:平面向量基本定理与前面所学的向量共线定理,在内容和表述形式上有什么区别
和联系?
三、小试牛刀
例1 (教材69P 例2)如图2-3-4,质量为m 的物体静止地放在斜面上,斜面与水平的夹
角为θ,求斜面对物体的磨擦力→
f
例2 已知向量12,e e ,求作向量-251e +3e 作法:(1)取点O ,作−→−OA =-251e −→−OB =32e (2)作OACB ,−→
−OC 即为所求-251e +32e 例3.(教材69P 例3)设1e ,2e 是平面内的一组基底,如果−→−AB
=31e -22e ,−→−BC =41e +2e ,
−→−CD =81e -92e 求证:A 、B 、D 三点共线
【举一反三】 1.设12
,e e 是两个不共线的向量,已知−→−AB =21e +k 2e ,−→−CB =1e +32e ,−→−CD =21e -2e ,若A ,B ,D 三点共线,求k 的值。
解:−→−BD =−→−CD -=−→
−CB (21e -2e )-(1e +32e )=1e -42e ,∵A ,B ,D 三点共线,
A
C B D
∴−→−AB 与−→−BD 共线,即存在实数λ,使得−→−AB
=λ−→−BD , 即是12122(4)e ke e e λ+=-. 由向量相等的条件,得24k λλ=⎧⎨
=-⎩ ,∴8k =-. 例4.如图,−→−OA 、−→−OB 不共线,t AP =−→−−→−AB )(R t ∈,
用−→−OA 、−→−OB 表示−→−OP
变式1:(例4改编)如图:−→−OA ,−→−OB 不共线,P 点在1.=+μλμλ且使−→
−−→−−→−+=OB OA OP μλ
变式2:设−→−OA ,−→−OB 不共线,点P 在O 、A 、B 所在的平面内,且−→−−→−−→−+-=OB t OA t OP )1( )(R t ∈.求证:A 、B 、P 三点共线.
四、巩固深化,反馈矫正
教材70P 练习
五、归纳整理,整体认识
1.熟练掌握平面向量基本定理,平面向量基本定理的理解及注意的问题.;
2.会应用平面向量基本定理.充分利用向量的加法、减法及实数与向量的积的几何表
示。
课后记:。