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平面向量的坐标运算〔典型例题〕
[教学重点]理解平面向量的坐标表示及它们之间的一一对应关系;掌握平面向量的加法、
减法、实数与向量积的坐标运算法那么;能够判断向量的平行或由向量的平行求解向量的坐标.
[教学难点]理解平面向量的坐标表示是几何问题代数化的根底,将求解的几何图形问题,
放置在直角坐标系下,通过向量的坐标运算到达求解的目的,是本章内容的重要思想方法和具体
应用.
[典型例题]
例1、A、B、C、D是平面直角坐标系中任意位置上四个不同点,求
证:.
解:设A、B、C、D四点的坐标分别为(x,y),(x,y),(x,y),(x,y),那么由向量的坐标表示
11223344
可得:
再由向量和的坐标运算得
例2.ΔABC内一点G,使得,D是
BC中点,求证:点G是ΔABC的重心,且.
解:如下图建立直角坐标系:
设A(x,y),B(x,y),C(x,y),G(x,y)
112233
那么
由
∴即
∴
即(x-x,y-y)=(x+x-2x,y+y-2y)∴x-x=x+x-2x,y-y=y+y-2y
112323123123
∴x+x=3x-x,y+y=3y-y
231231
由
∴
∴
即
将x+x=3x-x,y+y=3y-y代入∴∴
231231
即,且必有∴A、G、D三点共线,即中线AD过G点.
同理可证AC、AB边上中线也必过G点.故G是ΔABC的重心.
例3.设向量,假设
,求使成立的实数λ和x的值.
解:由向量的坐标运算法那么
∵∴
∴由∴,
即.
例4.如图,直角ΔABE的直角边为AB、AE,以AB、AE为边在ΔABE外部作正方形ABCD
和正方形AEFG,连结CE交AB于N点,连结BF交AE于M点,证明AM=AN.
解:此题除了用平面几何的方法求证,可用平面向量知识及运算求证.
如图建立坐标系设AE边长为a,AB边长为b,那么E(a,0),B(0,-b),F(a,a),
C(-b,-b).
设M(x,0),N(0,y)
那么,
∵,∴ab-(a+b)x=0
∴,即,
由,且,
2
∴(a+b)(y+b)-b=0,∴,
即,∴
,
∴AM=AN.
课外练习:
1.假设点P(2,3),Q(3,a),R(4,b)共线,那么有〔〕.
A、a=4,b=5B、b-a=1C、2a-b=3D、a-2b=3
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