高一数学人教A版必修4课件：2.3 平面向量的基本定理及坐标表示

§2.2平面向量的线性运算2.3.2平面向量的正交分解及坐标表示2.3.3平面向量的坐标运算,明目标知重点填要点记疑点探要点究所然内容索引010203当堂测查疑缺04,1.了解平面向量的正交分解，掌握向量的坐标表示.2.掌握两个向量和、差及数乘向量的坐标运算法则.3.正确理解向量坐标的概念，要把点的坐标与向量的坐标区分开来.明目标、知重点,1.平面向量的坐标表示(1)向量的正交分解：把一个向量分解为两个的向量，叫做把向量正交分解.(2)向量的坐标表示：在平面直角坐标系中，分别取与x轴，y轴方向相同的两个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使得a＝，则叫做向量a的坐标，叫做向量a的坐标表示.互相垂直填要点·记疑点单位向量xi＋yj有序数对(x，y)a＝(x，y),2.平面向量的坐标运算(1)若a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，则a＋b＝，即两个向量和的坐标等于这两个向量相应坐标的和.(x，y)(x2－x1，y2－y1)(x1＋x2，y1＋y2),(2)若a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，则a－b＝，即两个向量差的坐标等于这两个向量相应坐标的差.(3)若a＝(x，y)，λ∈R，则λa＝，即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.(x1－x2，y1－y2)(λx，λy),探要点·究所然情境导学我们知道，在平面直角坐标系中，每一个点都可用一对有序实数(即它的坐标)表示.对于直角坐标平面内的每一个向量，如何表示呢？能不能像点一样也用坐标来表示？,探究点一　平面向量的坐标表示思考1如果向量a与b的夹角是90°，则称向量a与b垂直，记作a⊥b.互相垂直的两个向量能否作为平面内所有向量的一组基底？答互相垂直的两个向量能作为平面内所有向量的一组基底.,思考2把一个向量分解为两个互相垂直的向量，叫做把向量正交分解.如图，向量i、j是两个互相垂直的单位向量，向量a与i的夹角是30°，且|a|＝4，以向量i、j为基底，向量a如何表示？,小结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.对于平面内的任一向量a，由平面向量基本定理可知，有且只有一对实数x，y，使得a＝xi＋yj.我们把有序数对(x，y)叫做向量a的坐标，记作a＝(x，y)，其中x叫做a在x轴上的坐标，y叫做a在y轴上的坐标.显然有，i＝(1,0)，j＝(0,1)，0＝(0,0).,思考3在平面直角坐标系中，作向量＝a，若＝(x，y)，此时点A的坐标是什么？根据右图写出向量a，b，c，d的坐标，其中每个小正方形的边长是1.答A(x，y)；a＝(2,3)，b＝(－2,3)，c＝(－3，－2)，d＝(3，－3).,探究点二　平面向量的坐标运算思考1设i、j是与x轴、y轴同向的两个单位向量，若设a＝(x1，y1)，b＝(x2，y2)，则a＝x1i＋y1j，b＝x2i＋y2j，根据向量的线性运算性质，向量a＋b，a－b，λa(λ∈R)如何分别用基底i、j表示？答a＋b＝(x1＋x2)i＋(y1＋y2)j，a－b＝(x1－x2)i＋(y1－y2)j，λa＝λx1i＋λy1j.,思考2根据向量的坐标表示，向量a＋b，a－b，λa的坐标分别如何？用数学语言描述上述向量的坐标运算.答a＋b＝(x1＋x2，y1＋y2);a－b＝(x1－x2，y1－y2);λa＝(λx1，λy1).两个向量和(差)的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和(差)；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.,思考3已知点A(x1，y1)，B(x2，y2)，那么向量的坐标是什么？一般地，一个任意向量的坐标如何计算？点的坐标与向量的坐标有何区别？答＝(x2－x1，y2－y1).任意一个向量的坐标等于表示该向量的有向线段的终点坐标减去始点坐标.(1)向量a＝(x，y)中间用等号连接，而点的坐标A(x，y)中间没有等号.,(2)平面向量的坐标只有当起点在原点时，向量的坐标才与向量终点的坐标相同.(3)在平面直角坐标系中，符号(x，y)可表示一个点，也可表示一个向量，叙述中应指明点(x，y)或向量(x，y).,例1已知a＝(2,1)，b＝(－3,4)，求a＋b，a－b,3a＋4b的坐标.解a＋b＝(2,1)＋(－3,4)＝(－1,5)，a－b＝(2,1)－(－3,4)＝(5,－3)，3a＋4b＝3(2,1)＋4(－3,4)＝(6,3)＋(－12,16)＝(－6,19).反思与感悟(1)已知两点求向量的坐标时，一定要注意是终点坐标减去起点坐标；(2)向量的坐标运算最终转化为实数的运算.,跟踪训练1已知a＝(－1,2)，b＝(2,1)，求：(1)2a＋3b；解2a＋3b＝2(－1,2)＋3(2,1)＝(－2,4)＋(6,3)＝(4,7).(2)a－3b；解a－3b＝(－1,2)－3(2,1)＝(－1,2)－(6,3)＝(－7，－1).,,例2已知a＝(－2,3)，b＝(3,1)，c＝(10，－4)，试用a，b表示c.解设c＝xa＋yb，则(10，－4)＝x(－2,3)＋y(3,1)＝(－2x＋3y,3x＋y)，解得x＝－2，y＝2，∴c＝－2a＋2b.,反思与感悟待定系数法是最基本的数学方法之一，它的实质是先将未知量设出来，再利用方程或方程组求解，把一个向量用其他两个向量表示，这是常用方法.,跟踪训练2已知a＝(10，－5)，b＝(3,2)，c＝(－2,2)，试用b，c表示a.解设a＝λb＋μc(λ，μ∈R).则(10，－5)＝λ(3,2)＋μ(－2,2)＝(3λ，2λ)＋(－2μ，2μ)＝(3λ－2μ，2λ＋2μ).,解由A(2，－4)，B(－1,3)，C(3,4)，得＝(－2，－16)＋(－12，－3)＝(－14，－19).,∴点M的坐标为(－11，－15).,反思与感悟向量的坐标运算是几何与代数的统一，几何图形的法则是代数运算的直观含义，坐标运算是图形关系的精确表示，二者的法则互为补充，要充分利用这一点，有效解决问题.,跟踪训练3已知平行四边形的三个顶点的坐标分别为(3,7)，(4,6)，(1，－2)，求第四个顶点的坐标.解不妨设A(3,7)，B(4,6)，C(1，－2)，第四个顶点为D(x，y).则A、B、C、D四点构成平行四边形有以下三种情形.∴(4,6)－(3,7)＝(1，－2)－(x，y)，,(2)当平行四边形为ABDC时，仿(1)可得D(2，－3).(3)当平行四边形为ADBC时，仿(1)可得D(6,15).综上所述，第四个顶点的坐标可能为(0，－1)，(2，－3)或(6,15).,1.已知向量a＝(1,2)，b＝(3,1)，则b－a等于()A.(－2,1)B.(2，－1)C.(2,0)D.(4,3)解析b－a＝(3,1)－(1,2)＝(2，－1)，故选B.当堂测·查疑缺1234B,1234A,1234,1234答案A,12344.已知向量a＝(2，－3)，b＝(1,2)，p＝(9,4)，若p＝ma＋nb，则m＋n＝________.7,呈重点、现规律1.在平面直角坐标系中，平面内的点、以原点为起点的向量、有序实数对三者之间建立一一对应关系.关系图如图所示.,2.向量的坐标和这个向量的终点的坐标不一定相同.当且仅当向量的起点在原点时，向量的坐标才和这个终点的坐标相同.3.向量坐标形式的运算，要牢记公式，细心计算，防止符号错误.