1、23.2 平面向量的正交分解及坐标表示 23.3 平面向量的坐标运算 第二章 平面向量 1问题导航(1)怎样分解一个向量才为正交分解?(2)相等向量的坐标相同吗?相等向量的起点、终点的坐标一定相同吗?(3)向量的坐标与点的坐标有什么不同?(4)求向量AB 的坐标需要知道哪些量?2例题导读 P96例2.通过本例学习,学会用正交分解的方法求向量的坐标.P97例4.通过本例学习,熟悉平面向量的坐标运算公式,掌握平面向量的坐标运算 试一试:教材P101A组T2你会吗?P97例5.通过本例学习,学会利用几何性质及向量相等的概念,通过向量的坐标运算求点的坐标 试一试:教材P101A组T3你会吗?1平面向量
2、的正交分解的定义把一个向量分解为两个_的向量 2平面向量的坐标表示(1)建系选基底:在平面直角坐标系中,分别取与_轴、_轴方向相同的两个_ i,j 作为基底(2)定义坐标:对于平面内的一个向量 a,由平面向量基本定理知,有且只有一对实数 x,y,使得 a_.则有序数对_叫做向量 a 的坐标(3)特殊向量的坐标:i(1,0),j(0,1),0(0,0)互相垂直xy单位向量xiyj(x,y)3平面向量的坐标运算(1)若 a(x1,y1),b(x2,y2),R,则:ab_;ab_;a_(2)重要结论:已知向量AB 的起点 A(x1,y1),终点 B(x2,y2),则AB _(x1x2,y1y2)(x
3、1x2,y1y2)(x1,y1)(x2x1,y2y1)1判断下列说法是否正确(正确的打“”,错误的打“”)(1)两个向 量的 终点不 同,则这两 个向 量的坐 标一 定不同()(2)当向量的始点在坐标原点时,向量的坐标就是向量终点的坐标()(3)两向量差的坐标与两向量的顺序无关()(4)点的坐标与向量的坐标相同()解析:(1)错误对于同一个向量,无论位置在哪里,坐标都一样(2)正确根据向量的坐标表示,当始点在原点时,终点与始点坐标之差等于终点坐标(3)错误根据两向量差的运算,两向量差的坐标与两向量的顺序有关(4)错误当向量的始点在坐标原点时,向量的坐标等于(终)点的坐标 2已知 A(3,1),
4、B(2,1),则BA 的坐标是()A(2,1)B(2,1)C(1,2)D(1,2)C解析:BA(3,1)(2,1)(32,11)(1,2)3若 a(2,1),b(1,0),则 3a2b 的坐标是()A(5,3)B(4,3)C(8,3)D(0,1)C解析:3a2b3(2,1)2(1,0)(6,3)(2,0)(8,3)4已知AB(2,1),AC(4,1),则BC _.解析:BC AC AB(4,1)(2,1)(42,11)(6,2)(6,2)1对向量正交分解的认识(1)向量的正交分解是平面向量基本定理的一种特例(2)正交分解的两个基向量互相垂直,构成正交基底 2解读平面向量的坐标表示(1)向量的坐
5、标只与始点和终点的相对位置有关,而与它们的具体位置无关(2)向量确定后,向量的坐标就被确定了(3)引入向量的坐标表示以后,向量就有两种表示方法:一种是几何法,即用向量的长度和方向表示;另一种是坐标法,即用一对有序实数表示有了向量的坐标表示,就可以将几何问题转化为代数问题来解决 3点的坐标与向量的坐标的区别和联系(1)区别:意义:点的坐标反映点的位置,它由点的位置决定;向量的坐标反映的是向量的大小和方向,与位置无关;表示形式:如点 A(x,y),向量 aOA(x,y)当平面向量OA 平行移动到O1A1 时,向量不变,即O1A1 OA(x,y),但O1A1 的起点 O1 和终点 A1 的坐标都发生
6、了变化点的坐标不能直接参与线性运算(2)联系:向量 a 的坐标与表示该向量的有向线段的起点、终点的具体位置没有关系,只与其相对位置有关系把坐标原点作为表示向量 a 的有向线段的起点,这时向量 a的坐标就由表示向量 a 的有向线段的终点唯一确定,即终点的坐标就是向量 a 的坐标 4相等向量坐标之间的关系由向量的坐标定义知,两向量相等等价于它们的坐标相等,若 a(x1,y1),b(x2,y2),则 abx1x2 且 y1y2.平面向量的坐标表示已知边长为 1 的正方形 ABCD 中,AB 与 x 轴正半轴成30角求点 B、点 D、AB 与AD 的坐标 解 由题意知 B,D 分别是 30,120角的
7、终边与单位圆的交点设 B(x1,y1),D(x2,y2)由三角函数的定义,得x1cos 30 32,y1sin 3012,B(32,12)x2cos 12012,y2sin 120 32,D(12,32)AB(32,12),AD(12,32)方法归纳求向量坐标的三个步骤 1(1)已知 O(0,0)和 A(6,3)两点,点 P 在线段 OA 上,且OPPA12,若点 P 是线段 OB 的中点,则点 B 的坐标为_ 解析:如图所示,则OA(6,3),因为OPPA12,所以OPOA13,得OP 13OA(2,1),OB 2OP(4,2),所以点 B 的坐标为(4,2)(4,2)(2)(2015怀化高
8、一检测)已知 O 是坐标原点,点 A 在第一象限,|OA|4 3,xOA60,求向量OA 的坐标解:设点 A(x,y),则 x|OA|cos 604 3cos 602 3,y|OA|sin 604 3sin 606,即 A(2 3,6),所以OA(2 3,6)平面向量的坐标运算(1)(2014高考北京卷)已知向量 a(2,4),b(1,1),则 2ab()A(5,7)B(5,9)C(3,7)D(3,9)(2)已知 A(2,4),B(1,3),C(3,4),若CM 2CA 3CB,求点 M 的坐标 解析(1)因为 2a(4,8),所以 2ab(4,8)(1,1)(5,7),故选 A.A(2)解:
9、由 A(2,4),B(1,3),C(3,4),可得CA(23,44)(1,8),CB(13,34)(4,1),则CM 2CA 3CB2(1,8)3(4,1)(2,16)(12,3)(14,19)设点 M 的坐标为(x,y),则CM(x3,y4)由相等向量坐标相同可得x314,y419,解得x11,y15.点 M 的坐标为(11,15)方法归纳平面向量坐标的线性运算的方法(1)若已知向量的坐标,则直接应用两个向量和、差及向量数乘的运算法则进行(2)若已知有向线段两端点的坐标,则可先求出向量的坐标,然后再进行向量的坐标运算(3)向量的线性坐标运算可完全类比数的运算进行 2已知 a(1,2),b(1
10、,1),c(3,2),且有 cpaqb,试求实数 p,q 的值 解:a(1,2),b(1,1),c(3,2),paqbp(1,2)q(1,1)(pq,2pq)cpaqb,pq3,2pq2,解得p1,q4.故所求 p,q 的值分别为 1,4.向量坐标运算的综合应用已知点 O(0,0),A(1,2),B(4,5),及OP OA tAB.(1)t 为何值时,点 P 在 x 轴上?点 P 在 y 轴上?点 P 在第二象限?(2)四边形 OABP 能为平行四边形吗?若能,求出 t 的值;若不能,请说明理由(链接教材 P97 例 5)解(1)OP OA tAB(1,2)t(3,3)(13t,23t)若点
11、P 在 x 轴上,则 23t0,t23.若点 P 在 y 轴上,则 13t0,t13.若点 P 在第二象限,则13t0,23t0,23t13.(2)OA(1,2),PB(33t,33t)若四边形 OABP 为平行四边形,则OA PB,33t1,33t2,该方程组无解故四边形 OABP 不能成为平行四边形 互动探究 若保持本例条件不变,问 t 为何值时,B 为线段AP 的中点?解:由OP OA tAB,得AP tAB.当 t2 时,AP2AB,B 为线段 AP 的中点 名师点评向量中含参数问题的求解关键向量的坐标含有两个量:横坐标和纵坐标,如果纵或横坐标是一个变量,则表示向量的点的坐标的位置会随
12、之改变解答这类由参数决定点的位置的题目,关键是列出满足条件的含参数的方程(组),解这个方程(组),就能达到解题的目的3(1)已知在非平行四边形 ABCD 中,ABDC,且 A,B,D 三点的坐标分别为(0,0),(2,0),(1,1),则顶点 C 的横坐标的取值范围是_ 解析:当 ABCD 为平行四边形时,则AC AB AD(2,0)(1,1)(3,1),故满足题意的顶点 C 的横坐标的取值范围是(1,3)(3,)(1,3)(3,)(2)(2015洛阳高一检测)已知向量 u(x,y)与向量 v(y,2yx)的对应关系用 vf(u)表示证明:对任意向量 a,b 及常数 m,n,恒有 f(manb
13、)mf(a)nf(b)成立;设 a(1,1),b(1,0),向量 f(a)及 f(b)的坐标;求使 f(c)(p,q)(p,q 是常数)的向量 c 的坐标 解:证明:设 a(a1,a2),b(b1,b2),则 manb(ma1nb1,ma2nb2),所以 f(manb)(ma2nb2,2ma22nb2ma1nb1),又 mf(a)nf(b)m(a2,2a2a1)n(b2,2b2b1)(ma2nb2,2ma22nb2ma1nb1),所以 f(manb)mf(a)nf(b)成立f(a)(1,211)(1,1),f(b)(0,201)(0,1)设 c(x,y),则 f(c)(y,2yx)(p,q),
14、所以 yp,2yxq,解得 x2pq,所以 c(2pq,p)易错警示 混淆向量的坐标与点的坐标而致误(2015宿州高一检测)已知 A(2,3),B(5,4),C(7,10),APAB AC(R),点 P 在第三象限,则 的取值范围为_ 解析 设 P(x,y),则AP(x,y)(2,3)(x2,y3)又因为AP AB AC(5,4)(2,3)(7,10)(2,3)(3,1)(5,7)(35,17),1所以(x2,y3)(35,17),即x235,y317,解得x55,y47.因为点 P 在第三象限,所以x550,y470,解得 1.错因与防范(1)解答本题,常因混淆向量AP的坐标与点 P的坐标而
15、导致错误,也容易因算错点 P 在第三象限应满足的坐标条件而致误(2)当且仅当向量的起点为坐标原点时,向量坐标与其终点的坐标相同向量的坐标运算主要是利用加、减、数乘运算法则进行,正确进行向量的坐标运算是解题的关键4已知 A(2,4),B(3,1),C(3,4),CM 3CA,CN2CB,则MN 的坐标为_ 解析:因为 A(2,4),B(3,1),C(3,4),所以CA(23,44)(1,8),CB(33,14)(6,3)所以CM 3CA(3,24),CN 2CB(12,6)设 M(x,y),则CM 3CA(x3,y4),(9,18)即x33,y424,解得x0,y20,所以 M(0,20),同理
16、可得 N(9,2),所以MN(90,220)(9,18)1(2014高考广东卷)已知向量 a(1,2),b(3,1),则 ba()A(2,1)B(2,1)C(2,0)D(4,3)B解析:由题意得 ba(3,1)(1,2)(2,1),故选 B.2在平面直角坐标系中,|a|2 016,a 与 x 轴非负半轴的夹角为3,a 始点与原点重合,终点在第一象限,则向量 a 的坐标是()A(1 008 2,1 008 2)B(1 008 2,1 008 2)C(1 008,1 008 3)D(1 008 3,1 008)C解析:设 a(x,y),则 x2 016cos 31 008,y2 016sin 31 008 3.故 a(1 008,1 008 3)故选 C.3已知向量 a(x3,x23x4)与AB 相等,其中 A(1,2),B(3,2),则 x_.解析:易得AB(2,0),由 a(x3,x23x4)与AB 相等,得x32,x23x40,解得 x1.1本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放