高一数学平面向量的坐标运算1
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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。
环 球 雅 思 教 育 学 科 教 师 讲 义讲义编号: ______________ 副校长/组长签字: 签字日期:【考纲说明】1、理解平面向量的概念和几何表示,掌握向量的加、减、数乘运算及其几何意义,会用坐标表示.2、了解平面向量的基本定理,掌握平面向量的坐标运算.3、本部分在高考中占5分.【趣味链接】1、向量最初被应用于物理学,被称之为矢量。
很多物理量,如力、速度、位移、电场强度、磁场强度等都是向量.2、大约公元前350年,古希腊著名学者亚里士多德就知道了力可以表示为向量,向量一词来自力学、解析几何中的有向线段.3、大陆与台湾在2008年12月25日开通了直航,在此之前乘飞机要先从台北到香港,再从香港到上海,这里发生了两次位移.【知识梳理】一、 向量的基本概念与线性运算 1、向量的概念(1)向量:既有大小又有方向的量,记作AB ;向量的大小即向量的模(长度),记作|AB|,向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小.(2)零向量:长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,0与任意向量平行.(3)单位向量:模为1个单位长度的向量,常用e 表示.(4)平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量,记作a ∥b,平行向量也称为共线向量(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量,相等向量经过平移后总可以重合,记为b a=,大小相等,方向相同),(),(2211y x y x =⎩⎨⎧==⇔2121y y x x .(6)相反向量:与a 长度相等、方向相反的向量,叫做a 的相反向量.记作a-,零向量的相反向量仍是零向量.若a 、b是互为相反向量,则a =b -,b =a -,a +b =0 .2、向量的线性运算(1)向量的加法:求两个向量和的运算叫做向量的加法.向量加法满足交换律与结合律;向量加法有“三角形法则”与“平行四边形法则”.(2)向量的减法 :求向量a 加上b 的相反向量的运算叫做a 与b的差.向量的减法有三角形法则,b a -可以表示为从b 的终点指向a 的终点的向量(a 、b有共同起点).(3)向量的数乘运算:求实数λ与向量a 的积的运算,记作λa.①a a ⋅=λλ;②当0>λ时,λa 的方向与a 的方向相同;当0<λ时,λa 的方向与a的方向相反; 当0=λ时,0 =a λ,方向是任意的.③数乘向量满足交换律、结合律与分配律. 二、平面向量的基本定理与坐标表示 1、平面向量的基本定理如果21,e e 是一个平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数21,λλ使:2211e e a λλ+=,其中不共线的向量21,e e叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.2、平面向量的坐标表示(1)在直角坐标系中,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. 由平面向量的基本定理知,该平面内的任一向量a 可表示成a xi yj =+ ,由于a 与数对(x,y)是一一对应的,因此把(x,y)叫做向量a的坐标,记作a =(x,y),其中x 叫作a在x 轴上的坐标,y 叫做在y 轴上的坐标.显然0 =(0,0),(1,0)i = ,(0,1)j =.(2)设OA xi y j =+.则向量OA 的坐标(x,y)就是终点A 的坐标,即若OA =(x,y),则A 点的坐标为(x,y),反之亦成立ECBA(O 是坐标原点). 3、平面向量的坐标运算(1)若()()1122,,,a x y b x y == ,则()1212,a b x x y y ±=±±.(2)若()()2211,,,y x B y x A ,则()2121,AB x x y y =-- ,AB =(3)若a =(x,y),则λa=(λx, λy).(4)若()()1122,,,a x y b x y == ,则1221//0a b x y x y ⇔-=. (5)若()()1122,,,a x y b x y == ,则1212a b x x y y ⋅=⋅+⋅.【经典例题】【例1】(2010全国)△ABC 中,点D 在边AB 上,CD 平分∠ACB ,若CB a =,CA b =,1,2a b ==,则CD =( ) A.1233a b +B.2133a b +C.3455a b +D.4355a b + 【例2】(2009湖南)如图,D ,E ,F 分别是∆ABC 的边AB ,BC ,CA 的中点,则( )A .0AD BE CF ++=B .0BD CF DF -+=C .0AD CE CF +-= D .0BD BE FC --=【例3】(2009全国)设非零向量a 、b 、c 满足c b a c b a =+==|,|||||,则>=<b a , ( )A .150° B.120° C.60° D.30°【例4】(2012辽宁)已知两个非零向量a ,b 满足|a +b |=|a -b |,则下面结论正确的是( ) A .a ∥b B .a ⊥b C .{0,1,3} D .a +b =a -b【例5】(2009广东)已知平面向量a =,1x (),b =2,x x (-),则向量+a b ( )A. 平行于x 轴B. 平行于第一、三象限的角平分线C. 平行于y 轴D. 平行于第二、四象限的角平分线【例6】(2012浙江)设a ,b 是两个非零向量,以下说法正确的是( )A .若|a +b |=|a |-|b |,则a ⊥bB .若a ⊥b ,则|a +b |=|a |-|b |C .若|a +b |=|a |-|b |,则存在实数λ,使得a =λbD .若存在实数λ,使得a =λb ,则|a +b |=|a |-|b |【例7】若向量,2,()a b a b a b a ==-⊥满足,则向量b a 与的夹角等于 .【例8】已知平面上的向量PA 、PB满足224PA PB += ,2AB = ,设向量2PC PA PB =+ ,则PC 的最小值是 .【例9】(2009湖南)已知向量(sin ,cos 2sin ),(1,2).a b θθθ=-=(1)若//a b ,求tan θ的值;(2)若||||,0,a b θπ=<< 求θ的值。
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:。