高一数学平面向量的坐标运算
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高中数学知识点:平面向量的坐标运算
1.平面向量坐标的加法、减法和数乘运算
记aλa=(λx,2.如何进行平面向量的坐标运算
在进行平面向量的坐标运算时,应先将平面向量用坐标的形式表示出来,再根据向量的直角坐标运算法则进行计算.在求一个向量时,可以首先求出这个向量的起点坐标和终点坐标,再运用终点坐标减去起点坐标得到该向量的坐标.求一个点的坐标,可以转化为求该点相对于坐标原点的位置向量的坐标.但同时注意以下几个问题:(1)点的坐标和向量的坐标是有区别的,平面向量的坐标与该向量的起点、终点坐标有关,只有起点在原点时,平面向量的坐标与终点的坐标才相等.
(2)进行平面向量坐标运算时,先要分清向量坐标与向量起点、终点的关系.
(3)要注意用坐标求向量的模与用两点间距离公式求有向线段的长度是一样的.
(4)要清楚向量的坐标与表示该向量的有向线段的起点、终点的具体位置无关,只与其相对位置无关.。
平面向量的坐标运算教学目标掌握向量的坐标运算法则,熟悉模与夹角公式,会利用坐标、公式、平行、垂直解题重难点分析重点:1、平面向量坐标公式; 2、模与夹角公式; 3、混合运算。
难点:1、模与夹角公式的应用; 2、平面向量综合应用。
知识点梳理1、向量的坐标运算:设1122(,),(,)a x y b x y ==,则: (1)向量的加减法运算:12(a b x x ±=±,12)y y ±。
(2)实数与向量的积:()()1111,,a x y x y λλλλ==。
(3)若1122(,),(,)A x y B x y ,则()2121,AB x x y y =--,即一个向量的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点坐标减去起点坐标。
(4)平面向量数量积:⋅a 2211y x y x b +=(5)向量的模:222222||,||a x y a a x y =+==+(6)乘法公式:()()2222a b a b a b a b +⋅-=-=-;()2222a b a a b b ±=±⋅+222a a b b =±⋅+2、模与夹角:θcos →→→→⋅=⋅b a b a (θ为a 与b的夹角)3、几个常见题型的求法: 11(,)a x y =、22(,)b x y =(1)向量的模: 2211||a a a x y =⋅=+;(2)向量垂直:121200ab a b x x y y ⊥⇔⋅=⇔+=(3)向量的夹角:121222221122cos ||||x x y y a ba b x yx yθ+⋅==++知识点1:用基向量表示其它向量【例1】在△ABC 中,D 为AB 上一点,若AD →=2DB →,CD →=13CA →+λCB →,则λ=________.【例2】设e 1,e 2是平面内的一组基底,且a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,则e 1+e 2=________a +________b .【随堂练习】1、已知AD 为△ABC 的中线,则→AD 等于【 】A.AB →+AC →B.AB →-AC →C.12AB →-12AC →D.12AB →+12AC →知识点2:平面向量的坐标运算【例1】已知:()4,2M 、()3,2-N ,那么=MN ;=NM ________。
高一数学平面向量坐标运算试题答案及解析1.已知向量=(8,x),=(x,1),x>0,若﹣2与2+共线,则x的值为()A.4B.8C.0D.2【答案】A【解析】由题意得,﹣2=(8,x) 2(x,1)="(8" 2x , x 2) ,2+=2(8,x)+ (x,1)=(16+x,x+1),又﹣2与2+共线,∴(8 2x)(x+1)(x 2)(16+x)=0,解得.故选A.【考点】平面向量的坐标运算.2.已知,且∥,则()A.-3B.C.0D.【答案】B【解析】由已知,且∥得:,故选B.【考点】向量平行的充要条件.3.已知,,且,则点的坐标为.【答案】(4,-3)【解析】设C,所以=,=,由=-2,所以,解得=4,=-3,故C(4,-3).【考点】点坐标与向量坐标关系;向量相等的充要条件4.已知为锐角的三个内角,向量与共线.(1)求角的大小;(2)求角的取值范围(3)求函数的值域.【答案】(1);(2);(3)(,2]【解析】(1)由向量平行的坐标形式及可列出关于角A的正弦的方程,求出,结合A为锐角,求出A角;(2)由(1)知A的值,从而求出B+C的值,将C用B表示出来,结合B、C都是锐角,列出关于B的不等式组,从而求出B的范围;(3)将函数式中C用B表示出来,化为B的函数,用降幂公式及辅助角公式化为一个角的三角函数,按照复合函数求值域的方法,结合(2)中B角的范围,求出内函数的值域,作为中间函数的定义域,利用三角函数图像求出中间函数的值域,作为外函数的定义域,再利用外函数的性质求出外函数的值域即为所求函数的值域.试题解析:(1)由题设知:得即由△ABC是锐角三角形知: 4分(2)由(1)及题设知:即得∴ 8分(3)由(1)及题设知:, 10分由(2)知:∴ 12分∴因此函数y=2sin2B+cos的值域为(,2] 14分(其他写法参照给分)【考点】向量平行的充要条件;已知函数值求角;不等式性质;三角变换;三角函数在某个区间上的值域5.设的夹角为钝角,则的取值范围是 .【答案】或。
第5课时§2.3.2—§2.3.3 平面向量的正交分解和坐标表示及运算 教学目的:(1)理解平面向量的坐标的概念;(2)掌握平面向量的坐标运算;(3)会根据向量的坐标,判断向量是否共线.教学重点:平面向量的坐标运算教学难点:向量的坐标表示的理解及运算的准确性.授课类型:新授课教 具:多媒体、实物投影仪教学过程:一、复习引入:1.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λ1,λ2使a =λ11e +λ22e(1)我们把不共线向量e1、e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底;(2)基底不惟一,关键是不共线;(3)由定理可将任一向量a在给出基底e1、e2的条件下进行分解;(4)基底给定时,分解形式惟一. λ1,λ2是被a ,1e ,2e 唯一确定的数量二、讲解新课:1.平面向量的坐标表示如图,在直角坐标系内,我们分别取与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yj xi a += (1)1 我们把),(y x 叫做向量a 的(直角)坐标,记作),(y x a = (2)2 其中x 叫做a 在x 轴上的坐标,y 叫做a 在y 轴上的坐标,○2○2式叫做向量的坐标表示.与.a 相等的向量的坐标也为..........),(y x .特别地,)0,1(=i ,)1,0(=j ,)0,0(0=.如图,在直角坐标平面内,以原点O 为起点作a =,则点A 的位置由a 唯一确定. 设yj xi +=,则向量OA 的坐标),(y x 就是点A 的坐标;反过来,点A 的坐标),(y x 也就是向量OA 的坐标.因此,在平面直角坐标系内,每一个平面向量都是可以用一对实数唯一表示.2.平面向量的坐标运算(1) 若),(11y x a =,),(22y x b =,则b a +),(2121y y x x ++=,b a -),(2121y y x x --=两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差.设基底为i 、j ,则b a +)()(2211j y i x j y i x +++=j y y i x x )()(2121+++=即b a +),(2121y y x x ++=,同理可得b a -),(2121y y x x --=(2) 若),(11y x A ,),(22y x B ,则()1212,y y x x AB --=一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点坐标减去始点的坐标.=-=( x 2, y 2) - (x 1,y 1)= (x 2- x 1, y 2- y 1)(3)若),(y x a =和实数λ,则),(y x a λλλ=.实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标.设基底为i 、j ,则a λ)(yj xi +=λyj xi λλ+=,即),(y x a λλλ=三、讲解范例:例1 已知A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),求AB 的坐标.例2 已知a =(2,1), b =(-3,4),求a +b ,a -b ,3a +4b 的坐标.例3 已知平面上三点的坐标分别为A(-2, 1), B(-1, 3), C(3, 4),求点D 的坐标使这四点构成平行四边形四个顶点.解:当平行四边形为ABCD 时,由=得D 1=(2, 2)当平行四边形为ACDB 时,得D 2=(4, 6),当平行四边形为DACB 时,得D 3=(-6, 0)例4已知三个力1F (3, 4), 2F (2, -5), 3F (x , y)的合力1F +2F +3F =,求3F 的坐标. 解:由题设1F +2F +3F = 得:(3, 4)+ (2, -5)+(x , y)=(0, 0)即:⎩⎨⎧=+-=++054023y x ∴⎩⎨⎧=-=15y x ∴3F (-5,1) 四、课堂练习:1.若M(3, -2) N(-5, -1) 且 21=, 求P 点的坐标 2.若A(0, 1), B(1, 2), C(3, 4) , 则AB -2= .3.已知:四点A(5, 1), B(3, 4), C(1, 3), D(5, -3) , 求证:四边形ABCD 是梯形.五、小结(略)六、课后作业(略)七、板书设计(略)八、课后记:。