平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)




2.3.3平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算

【教學(xué)目標(biāo)】  
1.能準(zhǔn)確表述向量的加法、減法、實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)運(yùn)算法則,并能進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算能力;
2.通過學(xué)習(xí)向量的坐標(biāo)表示,使學(xué)生進(jìn)一步了解數(shù)形結(jié)合思想,認(rèn)識事物之間的相互聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生辨證思維能力.
【教學(xué)重難點(diǎn)】
教學(xué)重點(diǎn): 平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算.
教學(xué)難點(diǎn): 對平面向量坐標(biāo)運(yùn)算的理解.
【教學(xué)過程】
一、〖創(chuàng)設(shè)情境〗
以前,我們所講的向量都是用有向線段表示,即幾何的方法表示。向量是否可以用代數(shù)的方法,比如用坐標(biāo)表示呢?如果可能的話,向量的運(yùn)算就可以通過坐標(biāo)運(yùn)算完成,那么問題的解決肯定要方便的多。因此,我們有必要探究一下這個問題:平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算。
二、〖新知探究〗
思考1:設(shè)i、j是與x軸、y軸同向的兩個單位向量,若設(shè) =(x1, y1) =(x2, y2)則 =x1i+y1j, =x2i+y2j,根據(jù)向量的線性運(yùn)算性質(zhì),向量 + , - ,λ (λ∈R)如何分別用基底i、j表示?
+ =(x1+x2)i+(y1+y2)j,
- =(x1-x2)i+(y1-y2)j,
λ =λx1i+λy1j.
思考2:根據(jù)向量的坐標(biāo)表示,向量 + , - ,λ 的坐標(biāo)分別如何?
+ =(x1+x2,y1+y2);
- =(x1-x2,y1-y2);

λ =(λx1,λy1).

兩個向量和與差的坐標(biāo)運(yùn)算法則:
兩個向量和與差的坐標(biāo)分別等于這兩個向量相應(yīng)坐標(biāo)的和與差.
實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)等于用這個實(shí)數(shù)乘原向量的相應(yīng)坐標(biāo).
思考3:已知點(diǎn)A(x1, y1),B(x2, y2),那么向量 的坐標(biāo)如何?

結(jié)論:一個向量的坐標(biāo)等于表示此向量的有向線段的終點(diǎn)坐標(biāo)減去始點(diǎn)的坐標(biāo).

思考4:一個向量平移后坐標(biāo)不變,但起點(diǎn)坐標(biāo)和終點(diǎn)坐標(biāo)發(fā)生了變化,這是否矛盾呢?

結(jié)論:
1:任意向量的坐標(biāo)與表示該向量的有向線段的起點(diǎn)、終點(diǎn)的具體位置無關(guān)系,只與其相對位置有關(guān)。
2:當(dāng)把坐標(biāo)原點(diǎn)作為向量的起點(diǎn),這時向量的坐標(biāo)就是向量終點(diǎn)的坐標(biāo).

三、〖典型例題〗
例1 已知 =(2,1), =(-3,4),求 + , - ,3 +4 的坐標(biāo).
解: + =(2,1)+(-3,4)=(-1,5),
- =(2,1)-(-3,4)=(5,-3),
3 +4 =3(2,1)+4(-3,4)= (6,3)+(-12,16)=(-6,19).
點(diǎn)評:利用平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算法則直接求解。

變式訓(xùn)練1:已知 , ,求 , 的坐標(biāo);


例2、已知平行四邊形ABCD的三個頂點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)分別為(-2,1)、(-1,3)(3,4),求頂點(diǎn)D的坐標(biāo)。
解:設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(x,y),


即 3- x=1,4-y=2
解得 x=2,y=2
所以頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,2).

另解:由平行四邊形法則可得

所以頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,2)

點(diǎn)評:考查了向量的坐標(biāo)與點(diǎn)的坐標(biāo)之間的聯(lián)系.
變式訓(xùn)練2:已知平面上三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(-2, 1), B(-1, 3), C(3, 4),求點(diǎn)D的坐標(biāo)使這四點(diǎn)構(gòu)成平行四邊形四個頂點(diǎn)。


四、〖堂小結(jié)〗
本節(jié)主要學(xué)習(xí)了平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算法則:
(1)兩向量和的坐標(biāo)等于各向量對應(yīng)坐標(biāo)的和;
(2)兩向量差的坐標(biāo)等于各向量對應(yīng)坐標(biāo)的差;
(3)實(shí)數(shù)與向量積的坐標(biāo)等于原向量的對應(yīng)坐標(biāo)乘以該實(shí)數(shù);
五、〖反饋測評〗
1.下列說法正確的有( )個
(1)向量的坐標(biāo)即此向量終點(diǎn)的坐標(biāo)
(2)位置不同的向量其坐標(biāo)可能相同
(3)一個向量的坐標(biāo)等于它的始點(diǎn)坐標(biāo)減去它的終點(diǎn)坐標(biāo)
(4)相等的向量坐標(biāo)一定相同
A.1 B.2 C.3 D.4
2.已知A(-1,5)和向量 =(2,3),若 =3 ,則點(diǎn)B的坐標(biāo)為__________。
A.(7,4) B.(5,4) C.(7,14) D.(5,14)
3.已知點(diǎn) , 及 , , ,求點(diǎn) 、 、 的坐標(biāo)。

〖板書設(shè)計(jì)〗


【作業(yè)布置】本101頁1---3T
臨清三中數(shù)學(xué)組 編寫人:張?jiān)?審稿人: 劉桂江 李懷奎
2.3.3平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算

前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo):通過預(yù)習(xí)會初步的進(jìn)行向量的加法、減法、實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)運(yùn)算
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容:
1、知識回顧:平面向量坐標(biāo)表示
2.平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算法則:
若 =(x1, y1) , =(x2, y2)則 + =____________________,
- =________________________,λ =_____________________.
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑內(nèi)容

內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.能準(zhǔn)確表述向量的加法、減法、實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)運(yùn)算法則,并能進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算能力;
2.通過學(xué)習(xí)向量的坐標(biāo)表示,使學(xué)生進(jìn)一步了解數(shù)形結(jié)合思想,認(rèn)識事物之間的相聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生辨證思維能力.
二、學(xué)習(xí)內(nèi)容
1. 平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算法則:
思考1:設(shè)i、j是與x軸、y軸同向的兩個單位向量,若 =(x1, y1) , =(x2, y2),則 =x1i+y1j, =x2i+y2j,根據(jù)向量的線性運(yùn)算性質(zhì),向量 + , - ,λ (λ∈R)如何分別用基底i、j表示?

思考2:根據(jù)向量的坐標(biāo)表示,向量 + , - ,λ 的坐標(biāo)分別如何?

思考3:已知點(diǎn)A(x1, y1),B(x2, y2),那么向量 的坐標(biāo)如何?


平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算法則:
(1)兩向量和的坐標(biāo)等于_______________________;
(2)兩向量差的坐標(biāo)等于_______________________;
(3)實(shí)數(shù)與向量積的坐標(biāo)等于__________________________;
思考4:一個向量平移后坐標(biāo)不變,但起點(diǎn)坐標(biāo)和終點(diǎn)坐標(biāo)發(fā)生了變化,這是否矛盾呢?

2.典型例題
例1 :已知 =(2,1), =(-3,4),求 + , - ,3 +4 的坐標(biāo).


例2:已知平行四邊形ABCD的三個頂點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)分別為(-2,1)、(-1,3)、(3,4),求頂點(diǎn)D的坐標(biāo)。

三、反思
(1)引進(jìn)向量的坐標(biāo)后,向量的基本運(yùn)算轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù)的基本運(yùn)算,可以解方程,可以解不等式,總之問題轉(zhuǎn)化為我們熟知的領(lǐng)域之中。
(2)要把點(diǎn)坐標(biāo)與向量坐標(biāo)區(qū)分開,兩者不是一個概念。

四、當(dāng)堂檢測
1.下列說法正確的有( )個
(1)向量的坐標(biāo)即此向量終點(diǎn)的坐標(biāo)
(2)位置不同的向量其坐標(biāo)可能相同
(3)一個向量的坐標(biāo)等于它的始點(diǎn)坐標(biāo)減去它的終點(diǎn)坐標(biāo)
(4)相等的向量坐標(biāo)一定相同
A.1 B.2 C.3 D.4
2.已知A(-1,5)和向量 =(2,3),若 =3 ,則點(diǎn)B的坐標(biāo)為__________。
A.(7,4) B.(5,4) C.(7,14) D.(5,14)
3.已知點(diǎn) , 及 , , ,求點(diǎn) 、 、 的坐標(biāo)。

后練習(xí)與提高
1.已知 , ,則 等于( )
A. B.
C. D.
2.已知平面向量 , ,且2 ,則 等于( )
A. B.
C. D.
3 已知 , ,若 與 平行,則 等于( ).
A. 1 B. -1 C.1或-1 D.2

4.已知 , ,則 的坐標(biāo)為____________.
5.已知:點(diǎn)A(2,3)、B(5,4)、C(7,10),若AP=AB+λAC(λ∈R) ,則λ為_______時,點(diǎn)P在一、三象限角平分線上.
6 . 已知 , , , ,則以 , 為基底,求 .

參考答案:
1.A 2.D 3.C 4.(-1,2) 5.
6.解:令 ,則 .
, ∴ ,
∴ , ∴ .





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