高中全程复习方略配套课件：4.2平面向量的坐标运算.ppt

第二节 平面向量的坐标运算,三年8考 高考指数: 1.了解平面向量的基本定理及其意义； 2.掌握平面向量的正交分解及其坐标表示； 3.会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算； 4.理解用坐标表示的平面向量共线的条件.,1.平面向量基本定理的应用、坐标表示下向量的线性运算及向量共线条件的应用是考查重点. 2.题型以选择题、填空题为主，与三角、解析几何等知识交汇则以解答题为主.,1.平面向量基本定理 前提：e1,e2是同一个平面内的两个_. 条件：对于这一平面内的任一向量a, _实数 1,2使a=_. 结论：不共线的向量e1,e2叫作表示这一平面内所有向量的一组 _.,不共线向量,存在唯一一对,1e1+2e2,基底,【即时应用】 判断下列关于基底说法的正误.(请在括号内打“”或“”) (1)在ABC中， 可以作为基底. ( ) (2)能够表示一个平面内所有向量的基底是唯一的. ( ) (3)零向量不能作为基底. ( ) 【解析】由基底的定义可知(1)(3)正确；(2)只要是同一平面内两个不共线的向量都可作为一组基底，故(2)错误. 答案：(1) (2) (3),2.平面向量的坐标表示 (1)在平面直角坐标系中，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，对于平面内的一个向量a,有且只有一对 实数x,y,使a=xi+yj，把有序数对_叫作向量a的坐标，记 作a=_,其中_叫作a在x轴上的坐标，_叫作a在y轴上 的坐标. (2)设 =xi+yj，则向量 的坐标(x,y)就是_的坐标, 即若 =(x,y),则A点坐标为_,反之亦成立.(O是坐标原 点),(x,y),(x,y),x,y,终点A,(x,y),【即时应用】 (1)思考：向量的坐标与表示该向量的有向线段的始点和终点的位置有关系吗？ 提示：向量的坐标与表示该向量的有向线段的始点、终点的位置无关，只与其相对位置有关系.,(2)已知A(2，0)，a=(x+3，x-3y-5)，若a= ，O为原点， 则x=_,y=_. 【解析】a= =(2，0), 解得 答案：-1 -2,3.平面向量的坐标运算,【即时应用】 (1)已知a=(1，1)，b=(1，-1)，则 (2)已知点A(-1，-5)和向量a=(2,3).若 则点B的坐标 为_. (3)设a=(-1,2),b=(1,-1),c=(3,-2),且c=pa+qb,则实数p、q的 值分别为_、_.,【解析】 (2)设B(x,y)，则 =(x,y)-(-1,-5)=3(2,3), (x,y)=(-1,-5)+(6,9)=(5,4). (3)(3，-2)=p(-1，2)+q(1,-1)=(-p+q,2p-q), 答案：,4.平面向量共线的坐标表示 设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则ab_.,x1y2-x2y1=0,【即时应用】 (1)已知a=(-1,3),b=(x,-1),且a、b共线，则x=_. (2)设a=(1,1),b=(-1,0),若向量a+b与向量c=(2,1)共线，则=_. 【解析】(1)ab,(-1)2-3x=0, (2)a+b=(1,1)+(-1,0)=(-1,), 又(a+b)c,(-1)1-2=0,=-1. 答案：(1) (2)-1,平面向量基本定理及其应用 【方法点睛】用平面向量基本定理解决问题的一般思路 先选择一组基底，并运用该基底将条件和结论表示成向量的形式，再通过向量的运算来解决. 【提醒】在基底未给出的情况下，合理地选取基底会给解题带来方便，另外，要熟练运用平面几何的一些性质定理.,【例1】如图所示，在平行四边形ABCD 中，M，N分别为DC，BC的中点，已知 试用c,d表示 【解题指南】直接用c,d表示 有难度，可换一个角度， 由 表示 进而求,【规范解答】方法一: 设 则 将代入得a=d+(- )c+(- a) 代入 得,方法二: 设 因为M，N分别为CD，BC的中点， 所以 即,【反思感悟】1.以平面内任意两个不共线的向量为一组基底，该平面内的任意一个向量都可以表示成这组基底的线性组合，基底不同,表示也不同. 2.利用已知向量表示未知向量，实质就是利用平行四边形法则或三角形法则进行向量的加减运算或数乘运算.,【变式训练】已知梯形ABCD，如图所 示， M、N分别为AD、BC的中 点.设 试用e1,e2表示,【解析】 又 又由 得,平面向量的坐标运算 【方法点睛】两向量相等的充要条件 两向量a=(x1,y1)，b=(x2,y2)相等的充要条件是它们的对应坐 标分别相等，即 利用向量相等可列出方程组求其中的 未知量，从而解决求字母取值、求点的坐标及向量的坐标等问 题.,【例2】(1)设平面向量a=(3,5),b=(-2,1),则a-2b等于( ) (A)(7，3) (B)(7，7) (C)(1，7) (D)(1，3) (2)已知A(2，3)，B(5，4)，C(7，10)， 求 若 求m,n. 【解题指南】(1)由向量的坐标运算法则求解即可. (2)利用 为点B的坐标减去点A的坐标求解. 利用向量相等列出关于m,n的方程组求解.,【规范解答】(1)选A.a-2b=(3,5)-2(-2,1)=(7,3). (2) =(5，4)-(2，3)=(3，1). =(7，10)-(2，3)=(5，7)， =(7，10)-(5，4)=(2，6)， m +n =m(5,7)+n(2,6) =(5m+2n,7m+6n)， =m +n =(3，1)，,【互动探究】本例中第(2)题条件不变，问题变为： “若 试求为何值时，点P在一、三象 限的角平分线上.”又该如何求解？,【解析】设P(x,y),则 =(x,y)-(2,3)=(x-2,y-3). + =(5,4)-(2,3)+(7,10)-(2,3) =(3+5,1+7). 若点P在一、三象限的角平分线上. 则5+5=4+7,【反思感悟】求解平面向量坐标的加法、减法、数乘运算，以及求向量的坐标表示等问题，关键是理解平面向量线性运算和坐标形式的性质与规律.解题过程中要注意方程思想的运用及正确使用运算法则.,【变式备选】已知A(1，-2)、B(2，1)、C(3，2)和D(-2，3)，以 为一组基底来表示 【解析】由题知 =(1，3)， =(2，4)， =(-3，5)， =(-4，2)， =(-5,1), =(-3,5)+(-4,2)+(-5,1)=(-12，8). 又 为平面内不共线的向量， 故根据平面向量基本定理，一定存在实数m、n，使得,(-12，8)=m(1，3)+n(2，4)， 也就是(-12，8)=(m+2n，3m+4n)，,平面向量共线的坐标表示 【方法点睛】利用两向量共线解题的技巧 (1)一般地，在求与一个已知向量a共线的向量时，可设所求向量为a(R)，然后结合其他条件列出关于的方程，求出的值后代入a即可得到所求的向量. (2)如果已知两向量共线，求某些参数的取值时，则利用“若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则ab的充要条件是x1y2=x2y1”解题比较方便.,【提醒】1.注意0的方向是任意的. 2.若a、b为非零向量，当ab时，a,b的夹角为0或180，求解时容易忽视其中一种情形而导致出错.,【例3】已知a=(1,0),b=(2,1),(1)当k为何值时，ka-b与a+2b 共线. (2)若 =2a+3b, =a+mb且A、B、C三点共线，求m的值. 【解题指南】(1)利用向量共线的充要条件列出关于k的方程求 解即可. (2)可引入参数使 = 求m，或利用 的坐标形 式求m.,【规范解答】(1)ka-b=k(1,0)-(2,1)=(k-2,-1). a+2b=(1,0)+2(2,1)=(5,2). ka-b与a+2b共线，2(k-2)-(-1)5=0, 即2k-4+5=0,得 (2)方法一:A、B、C三点共线， = ,即2a+3b=(a+mb),方法二： =2a+3b=2(1,0)+3(2,1)=(8,3), =a+mb=(1,0)+m(2,1)=(2m+1,m), A、B、C三点共线， ， 8m-3(2m+1)=0, 即2m-3=0,【反思感悟】1.利用已知列方程求解参数是解该类问题的关键. 2.若 ，则A、B、C三点共线，注意这一结论的应用.,【变式训练】(2012中山模拟)已知向量 (1)若点A，B，C不能构成三角形，求x,y应满足的条件； (2)若 求x,y的值. 【解析】(1)若点A，B，C不能构成三角形，则这三点共线， 由 得 3(1-y)=2-x， x，y满足的条件为x-3y+1=0.,(2) =(-x-1,-y), 由 得 (2-x,1-y)=2(-x-1,-y),【变式备选】向量a=(x,1),b=(9,x),若a与b方向相反，则x= _. 【解析】因为ab,所以x2=9，所以x=3.又因为a与b方向相反，所以x=-3. 答案：-3,【易错误区】忽视向量平行的充要条件导致错误 【典例】(2011湖南高考)设向量a,b满足|a|= b=(2,1), 且a与b的方向相反，则a的坐标为_. 【解题指南】设a=b(0),利用|a|= 列出关于的方程 求解即可.,【规范解答】a与b的方向相反，且b=(2,1), 可设a=b(0),则a=b=(2,). 又|a|= , 即52=20, 2=4，又0,=-2,a=(-4,-2). 答案：(-4，-2),【阅卷人点拨】通过高考中的阅卷数据分析与总结，我们可以得到以下误区警示和备考建议：,1.(2011上海高考)设A1,A2,A3,A4是平面上给定的4个不同点， 则使 成立的点M的个数为( ) (A)0 (B)1 (C)2 (D)4 【解析】选B.方法一：取特殊值，令A1(0,0),A2(0,1),A3(1,1), A4(1,0),则满足 的条件的点有且仅 有1个，即为正方形A1A2A3A4的中心，故选B.,方法二：设M(x,y),Ai=(xi,yi)(i=1,2,3,4),则 =(xi-x,yi-y). 由 得 点M只能有一个，故选B.,2.(2012西安模拟）已知两点A（1，0），B O为坐标原点，点C在第二象限，且 （R)，则等于( ) （A） （B） （C）-1 （D）1,【解析】选B.作图， 由已知 根据三角函数 的定义，