数学必修 第二册6.2.3 平面向量的坐标及其运算导学案
展开【学习过程】
一、初试身手
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若O为坐标原点,eq \(OA,\s\up6(→))=(2,-1),则点A的坐标为(2,-1).( )
(2)若点A的坐标为(2,-1),则以A为终点的向量的坐标为(2,-1).( )
(3)平面内的一个向量a,其坐标是唯一的.( )
(4)若a=(x1,y1),b=(x2,y2)且b≠0,则eq \f(x1,x2)=eq \f(y1,y2).( )
2.已知向量eq \(OA,\s\up6(→))=(3,-2),eq \(OB,\s\up6(→))=(-5,-1),则向量eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up6(→))的坐标是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-4,\f(1,2))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4,-\f(1,2)))
C.(-8,1) D.(8,1)
3.下列各对向量中,共线的是( )
A.a=(2,3),b=(3,-2) B.a=(2,3),b=(4,-6)
C.a=(eq \r(2),-1),b=(1,eq \r(2)) D.a=(1,eq \r(2)),b=(eq \r(2),2)
4.已知a=(-3,2),b=(6,y),且a∥b,则y=________.
二、合作探究
1.平面向量的坐标表示
【例1】如图,在平面直角坐标系xOy中,已知OA=4,AB=3,∠AOx=45°,∠OAB=105°,eq \(OA,\s\up6(→))=a,eq \(AB,\s\up6(→))=b,四边形OABC为平行四边形.
(1)求向量a,b的坐标;
(2)求向量eq \(BA,\s\up6(→))的坐标;
(3)求点B的坐标.
2.平面向量的坐标运算
【例2】(1)已知a+b=(1,3),a-b=(5,7),则a=________,b=________.
(2)已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),且eq \(CM,\s\up6(→))=3eq \(CA,\s\up6(→)),eq \(CN,\s\up6(→))=2eq \(CB,\s\up6(→)),求M,N及eq \(MN,\s\up6(→))的坐标.
3.判定直线平行、三点共线
【例3】(1)已知A,B,C三点共线,且A(3,-6),B(-5,2),若C点的横坐标为6,则C点的纵坐标为( )
A.-13 B.9
C.-9 D.13
(2)已知A(-1,-1),B(1,3),C(1,5),D(2,7),向量eq \(AB,\s\up6(→))与eq \(CD,\s\up6(→))平行吗?直线AB平行于直线CD吗?
4.已知平面向量共线求参数
【例4】已知a=(1,2),b=(-3,2),当k为何值时,ka+b与a-3b平行?平行时它们是同向还是反向?
【学习小结】
1.平面向量的坐标
平面上的两个非零向量a与b,如果它们所在的直线互相垂直,我们就称向量a与b垂直,记作a⊥b.规定零向量与任意向量都垂直.
如果平面向量的基底{e1,e2}中,e1⊥e2,就称这组基底为正交基底;在正交基底下向量的分解称为向量的正交分解.
一般地,给定平面内两个相互垂直的单位向量e1,e2,对于平面内的向量a,如果a=xe1+ye2,则称(x,y)为向量a的坐标,记作a=(x,y).
方便起见,以后谈到平面直角坐标系时,默认已经指定了与x轴及y轴的正方向同向的两个单位向量.此时,如果平面上一点A的坐标为(x,y)(通常记为A(x,y)),那么向量eq \(OA,\s\up6(→))对应的坐标也为(x,y),即eq \(OA,\s\up6(→))=(x,y);反之结论也成立.
2.平面上向量的运算与坐标的关系
设平面上两个向量a,b满足a=(x1,y1),b=(x2,y2),则
a=b⇔x1=x2__且y1=y2;a+b=(x1+x2,y1+y2).
设u,v是两个实数,那么ua+vb=(ux1+vx2,uy1+vy2),ua-vb=(ux1-vx2,uy1-vy2).
如果向量a=(x,y),则|a|=eq \r(x2+y2).
3.平面直角坐标系内两点之间的向量公式与中点坐标公式
设A(x1,y1),B(x2,y2)为平面直角坐标系中的两点,则eq \(AB,\s\up6(→))=(x2-x1,y2-y1);
设线段AB中点为M(x,y),则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=\f(x1+x2,2),,y=\f(y1+y2,2)))
4.向量平行的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b⇔x2y1=x1y2.
【精炼反馈】
1.给出下面几种说法:
①相等向量的坐标相同;
②平面上一个向量对应于平面上唯一的坐标;
③一个坐标对应于唯一的一个向量;
④平面上一个点与以原点为始点,该点为终点的向量一一对应.
其中正确说法的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
2.下列向量组中,能作为表示它们所在平面内所有向量的一组基底的是( )
A.a=(0,0),b=(2,3)
B.a=(1,-3),b=(2,-6)
C.a=(4,6),b=(6,9)
D.a=(2,3),b=(-4,6)
3.已知两点A(2,-1),B(3,1),则与eq \(AB,\s\up6(→))平行且方向相反的向量a可以是( )
A.(1,-2) B.(9,3)
C.(-2,4) D.(-4,-8)
4.已知平行四边形OABC,其中O为坐标原点,若A(2,1),B(1,3),则点C的坐标为________.
5.已知点A(1,3),B(4,-1),则与向量eq \(AB,\s\up6(→))同方向的单位向量为________.【学习重难点】
【学习目标】
【核心素养】
向量的正交分解
了解平面向量的正交分解,掌握向量的坐标表示
数学抽象
平面向量的坐标
理解平面向量坐标的概念,掌握两个向量和、差及数乘向量的坐标运算法则
数学抽象、数学运算
两种坐标的区别
掌握平面向量的坐标与平面内点的坐标的区别与联系
数学抽象
向量共线
能根据平面向量的坐标,判断向量是否共线;并掌握三点共线的判断方法
逻辑推理、数学建模
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