向量的坐标表示及其运算Word文档下载推荐.docx
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例2下列说法中错误的是(A
••
)
A.零向量是没有方向的
B.零向
量的长度为0
C.零向量与任一向量平行
D.零向
量的方向是任意的
例3把平面上一切单位向量的始点放在同一点,那么这些向量的终点所构成的图形是
2)向量坐标的有关概念
1基本单位向量:
在平面直角坐标系中,方向分别与X轴和y轴正方向相同的两个单位向量叫做基本单位,记为i和L
2将向量a的起点置于坐标原点o,作oA=a,则OA叫做位置向量,如果点A的坐标为(X,y),它在
X轴和y轴上的投影分别为m,n,则
T—IT屮T耳屮
OA=OMON,a=OA=xiyj.
3向量的正交分解
在②中,向量OA能表示成两'
订
个相互垂直的向量7、1分别乘上……]|实数x,y后组成的和式,该和式称由厶
为?
、j的线性组合,这种向量的表示方法叫做向量的正交分解,把有序的实数对(xy叫做向量a的坐标,记为a=(x,y).
一般地,对于以点P(xi,yj为起点,点P2(X2』2)为终点的向量PP2,容易推得PP2=(X2-Xi);
⑴-yi)1,于是相应地就可以把有序实数对(x^xi,y^y)叫做寵的坐标,记作RP?
=仇-Xi,y?
-%).
3)向量的坐标运算:
a=(xi,yi),b=(X2,y2),丸ER
贝yab=(XiX2,yiy?
);
a—b=(x—x?
%-y?
);
■a=CXi,-x?
).
4)向量的模:
设a=(x,y),由两点间距离公式,可求得向量a的模(norm).
a|=Jx2匚y2.
注:
①向量的大小可以用向量的模来表示,即用向量的起点与终点间的距离来表示;
2向量的模是个标量,并且是一个非负
实数.
例4已知点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(一3,0),且AP=4,BP=3,求点P的坐标.
解:
点p的坐标为(-6.,12)或(一|,一¥
5555
例5已知2;
匸(一4,3),a一2匸(3,4),求a、b的坐标.解:
^(-1,2),b=(一2,一1)
例6设向量a,b,c,」r,化简:
(1)Lab-c)7ab-c)(.—)(b-c);
(2)2(5,b-亠c)-,(2」a2b)2」c.
—1-0
2.向量平行的充要条件
平行向量:
方向相同或相反的非零向量叫平行向量(我们规定0与任一向量平行).已知a与b为非零向量,若a=(x,,yJ,b=(X2,y2),则a//b的充要条件是細2=%2%,所以,向量平行的充要条件可以表示为:
H444
a//b=a=,b(其中■为非零实数)二x,y2=x2y1.
例7已知向量;
=(-2,3),点A(2,-1),若向量AB与a平行,且AB=2.'
13,求向量OB的坐标.
OB的坐标为(6,-7)或(_2,5).
3.定比分点公式
1)定比分点公式和中点公式
①Pi,F2是直线I上的两点,P是I上不同于Pi,F2的任一点,存在实数-,
使pp=/PP2,'
叫做点p分葩所成的比,有三种情
况:
一
>
<
-1
(外分)-1<
<
②已知Pi(Xi,y、P2(X2,y2是直线I上任一点,且PP=九pp•(川R,"
i).P是直线PP2上的一
式叫做线段PP2的定比分点公式,特别地扎=1时,P
!
X=
为线段PiP2的中点,此时{,叫做线段PiP2的中点公式.
①pp「*pP可得
②当一1时,定比分点的坐标公式X」生和
1+Z
八—显然都无意义,也就是说,当一1时,定
1+人
比分点不存在•
2)二角形重心坐标公式
设ABC的三个点的坐标分别为A(xi,yi),B(X2,y2),C(X3,y3),
IXg=的重心,贝V
I
例8在直角坐标系内R(4,—3)冋—2,6),点P在直线
RP2上,且PP=2,PP?
,求出P的坐标.
当P在PP2上时,P(0,3);
当P在PP2延长线上,
P(-8,15).
例9已知A(3一,BI),一(,P是直线AB上一点,若
II
2AP=3AB,求点P的坐标.
几个重要结论
i.若a,b为不共线向量,则ab,i-b为以a,b为邻边的平行四边形的对角线的向量;
斗*
2
■4
4
a+b‘+
a—b
=2(
a
+
b
2.
3.G为ABC的重心二GAGB観暑二G(X^33,_U^3)
33
[A(x,y)B2X2yC3Xy)]
【基础夯实】
1.判断下列命题是否正确,若不正确,请简述理由•
1向量AB与CD是共线向量,则ABCD四点必在一直线上;
2单位向量都相等;
3任一向量与它的相反向量不相等;
4四边形ABCD是平行四边形的充要条件是AB=
5模为0是一个向量方向不确定的充要条件;
6共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.解:
①不正确.共线向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量AB、AC在同一直线上.
2不正确.单位向量模均相等且为1,但方向并不确定.
3不正确.零向量的相反向量仍是零向量,但零向量与零向量是相等的.
4、⑤正确.⑥不正确.如图|「AC
与BC共线,虽起点不同,但其终点却相同.
评述:
本题考查基本概念,对于零向量、单位向量、平行向量、共线向量的概念特征及相互关系必须把握好.
2.下列命题正确的是(C)
A.a与b共线,b与c共线,则a与c也共线
B.任意两个相等的非零向量的始点与终点是
一平行四边形的四顶点
C.向量a与b不共线,则a与b都是非零向量
D.有相同起点的两个非零向量不平行
3.在下列结论中,正确的结论为(D)
(1)a//b且|a|=|b|是a=b的必要不充分条件
(2)a//b且|a|=|b|是a=b的既不充分也不必要条件
(3)a与b方向相同且|a|=|b|是a=b的充要条件
(4)a与b方向相反或|a|半|b|是b的充分不必要条件
A.⑴⑶B.
(2)(4)C.(3)(4)
D.
(1)(3)(4)
4.已知点A分有向线段bc的比为2,则在下列结论中错误的是(D)
A.点C分ab的比是-1B.点
3
C分BA的比是-3
C点C分AC的比是-|D•点
A分CB的比是2
5.已知两点R(-1「6)、P2(3,0),点p(_7,y)分有向线段P1P2所成的比为•,则•、y的值为(C)
A—*沁
B.”8C—
1,-8D「,I
6.△ABC的两个顶点A(3,7)和B(-2,5),若AC的中点在x轴上,BC的中点在y轴上,则顶点C的坐标是(A)
A(2,-7)B(-7,2)
C(-3,-5)D(-5,-3)
7."
两个向量共线"
是"
这两个向量方向相反"
的条件.
答案:
必要非充分
8.已知a、b是两非零向量,且a与b不共线,若
非零向量c与a共线,则c与b必定.
不共线
9.已知点A(x,2),B(5,1),C(-4,2x)在同一条直
线上,那么x=-
2或2
10.△ABC的顶点A(2,),B(-4,2)和重心G(2,
-1),则c点坐标为.
(8,-4)
11.已知抽为厶ABC边AB上的一点,且SAMC=—S^BC,
8
则M分AB所成的比为
答案:
12.已知点A=(-1,-4)、B(5,2),线段AB上的三等分点依次为Pi、P2,求Pi、P2点的坐标以及A,B分PP2所成的比•.
Pi(1,-2),P2(3,0),A、B分丽2所成的比入
1、入2分别为-丄,-2
13.过r(i,3)、P2(7,2)的直线与一次函数y=|x5的图
55
象交于点P,求P分呢所成的比值.
-
12
14.已知平行四边形ABCD—个顶点坐标为A(-2,1),—组对边AB、CD的中点分别为M(3,
0)、N(-1,-2),求平行四边形的各个顶点坐标•
E(8,—1),C(4,—3),D(—6,-1)
15.设P是ABC所在平面内的一点,BC=2BP,则
(B)
T(A).(B).
PCPA=0
(D).
—ICLPBpC^0
PAPB+PC=0
16.若平面向量a,b满足a+b=i,:
+b平行于x轴,
■I[斗
b=(2,-1),贝Sa=(-1,1)或(-3,1).
仃.在厶ABC中,点P在BC上,且BP=2PC,点Q是AC的中点.若PA=(4,3),PQ=(1,5),则BC等于()
A.(—6,21)B.(—2,7)
C.(6,—21)D.(2,—7)
解析:
选A.AC=2AQ=2(PQ—PA)=(—6,4),PC=PA+AC=(—2,7),BC=3PC=(—6,21).
18.已知O为坐标原点,向量OA=(-2,m),OB=(n,1),OC=(5,-1).若A,B,C三点共线,且m=2n,求实数m,n的值
19.已知点A(3,0),B(-1,-6),P是直线AB上一点,且iap^^iAbi,求点P的坐标.
20.已知向量m=(cos0,sin日)币口n=(72—sin0,cos0),0乏(兀,2兀),且|mn|=8<
2,求cos(28)的值。