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§4.1 平面向量 (四)
——平面向量的直角坐标及运算
一、 复习旧知:(1)坐标系和点的坐标表示;
(2)数和向量的意义和表示方法。
导入:哲学家卡尔.波普尔曾指出“科学与知识的增长永远始于问
题,终于问题——愈来愈深化的问题,愈来愈能启发新问题的问题”,这对数学亦不例外。
因此,在新课的引入中首先提出 “在直角坐标系内,平面内的每一个点都可以用一对实数(即它的坐标)来表示”。同样,在平面直角坐标系内, 每一个平面向量是否也可以用一对实数来表示?”启发学生思考
二、 新授:
1、用坐标表示起点为原点的平面向量:
i、 j 分别是与 x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量。则
y
y
N
A(4,3)
j
x
0
i
M
一般地,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,则对平面内任一向量a,都有唯一一对实数 x、y,使得 a=xi+yj 我们把有序数对(x,y)叫做向量 a 的直角坐标,记作 a=(x,y)
我们把 ( x , y ) 叫做向量a 的直角坐标,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。
2、运算律:
两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差:
?? ? ? (x ? x , y ? y ) (其中? ? (x , y
), ? ? (x , y ) )
a b
1 2 1 2
a b
1 1 2 2
一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点的坐标减去始
点的坐标:
如果 A(x , y
AB1 1
AB
), B(x , y
2 2
) ,则 ??
? (x
2
x , y
1 2
? y ) ;
1
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:
aa若? ? (x, y) ,则? ? ? (?x, ?y) ;
a
a
例题 1: 用:单位向量? 、? 分别表示向量? 、? 、? 、? ,并求它
i j a b c d
们的坐标;
方法一: ? = ?? ? ?? =2 ? +3 ? ,? ? =(2,3)同理? =(-2,3), ? =
a AA AA i j a b c
1 2
(-2,-3),
d? =(2,-3)
d
a方法二:? A(2,2),B(4,5)? ? =(4,5)-(2,2)=(4-2,5-2)
a
=
(2,3)
同理? =(-2,3), ? =(-2,-3), ? =(2,-3)
b c d
aOAOBOB?? ?? ? ??
a
OA
OB
OB
方法三:? =(2,2), =(4,5)? =
?? =(4,5)-(2,2)
-OA=(4-2,5-2)=(2,3)
-
OA
同理? =(-2,3), ? =(-2,-3), ? =(2,-3)(2,2)=(2,3)
b c d
例题 2:已知 a=(1,2),b=(-5,3),求 a+b,a-b,3a-2b 分析:用向量的运算律进行计算
:拓展练习:
例题 3:已知平行四边形 ABCD 的三个顶点 A、B、C 的坐标分别为
(-2,1)、(-1,3)、(3,4),求顶点 D 的坐标;
分析:本题检测如何用向量的终点和始点坐标求向量的坐标,并利用相等向量的坐标相同,建立等量关系求 D 点的坐标;
AB解:设 D 点坐标为(x,y) ??
AB
=(-1,3)-(-2,1)=(1,2)
DC?? =(3,4)-(x,y)=(3-x,4-y)
DC
由AB?? = D?C?
由
AB
得 1=3-x,2=4-y,所以 x=2,y=2,即 D 点的
坐标为 (2,2)
三、练习
已知:点 A(2,3)、B(5,4)、C(7,10),若 A??P ? A??B? ? ? A??C(? ? R) ,
试求? 为何值时,点 P 在一、三象限角平分线上?点 P 在第三象限内?
四 小结:(1)用坐标表示起点为原点的平面向量:(2)运算律五、作业:教材第 94 页 2、3、4 题
练习课
一、复习:(1)平面向量的坐标表示;
(2)平面向量的坐标运算律
导入:某人在推小车,水平方向位移为s 推力 F 的方向与地面夹角为 30
度,它做的功 W 等于力 F 在小推车位移:W=FScos30
小车位移方向
二、新授:
1、平面向量的数量积的定义:
向量a, b 的夹角:已知两个非零向量 a, b ,过 O 点作OA ? a ,
OB ? b, 则∠AOB=θ (00≤θ ≤1800)叫做向量a, b 的夹角。
当且仅当两个非零向量 a, b 同方向时, θ =00,当且仅当 a, b 反方向时θ
=1800,同时0 与其它任何非零向量之间不谈夹角这一问题。
a与b 垂直;如果a, b 的夹角为
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