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《高中数学第二章平面向量2.2向量的分解与向量的坐标2.2.3用平面向量坐标表示向量共线条件学案新人教b版必修4》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.2.3 用平面向量坐标表示向量共线条件基础知识基本能力1.理解用坐标表示的平面向量共线的条件.(重点)2.掌握两直线平行与两向量共线的判定方法.(易错点)1.会用向量的坐标形式来判断向量平行、证明三点共线.(易错点)2.会写过定点与已知向量平行的直线方程.(重点)3.要理解零向量可与任一向量平行的规定,并在解决有关共线问题时,不要忽视它的存在.(难点)两个向量平行的坐标表示设向量a=(a1,a2),向量b=(b1,b2),则a∥b⇔a1b2-a2b1=0;如果向量b不平行于坐标轴,即b1≠0且b2≠0,则a∥b⇔=,即两个向量平行的条件是:相应坐标成比例.如果两个非零向量共线,你能
2、通过它们的坐标判断它们是同向还是反向吗?答:判断两个共线向量的方向是同向还是反向,常用的方法是:当两个向量的对应坐标同号或同为零时,同向.当两个向量的对应坐标异号或同为零时,反向.例如,向量(1,2)与(-1,-2)反向;向量(1,0)与(3,0)同向.向量(-1,2)与(-3,6)同向;向量(-1,0)与(3,0)反向.【自主测试1】与向量a=共线且方向相同的向量b的坐标是( )A.(-1,2)B.(4,8)C.(,)D.(-4,-8)答案:B【自主测试2】已知A(1,2),B(2,3),C(5,t)三点共线,则t的值为( )A.0B.5C.6D.10解析:=(1,1),=(3,
3、t-3),∵A,B,C三点共线,∴1×(t-3)-1×3=0,∴t=6.答案:C解读向量平行的条件及用途剖析:向量平行的条件有三种表示形式:(1)a∥b(b≠0)⇔a=λb;(2)a∥b⇔a1b2-a2b1=0,a=(a1,a2),b=(b1,b2);(3)a∥b⇔=,a=(a1,a2),b=(b1,b2),且b1≠0,b2≠0.另外应用向量平行(共线)的条件,可以证明向量共线、三点共线等问题.题型一平面向量共线问题【例题1】已知向量a=(1,2),b=(x,6),u=a+2b,v=2a-b,(1)若u∥v,求实数x的值;(2)若a,v不共线,求实数x的取值范围.分析:对于第(1)问,
4、利用共线向量的坐标表示出关于x的方程即可;对于第(2)问,可先从反面入手.解:(1)因为a=(1,2),b=(x,6),u=a+2b,v=2a-b,所以u=(1,2)+2(x,6)=(2x+1,14),v=2(1,2)-(x,6)=(2-x,-2).又因为u∥v,所以-2(2x+1)-14(2-x)=0,即10x=30,解得x=3.故实数x的值为3.(2)若a,v共线,则2(2-x)=-2,解得x=3,所以要使a,v不共线,{x
5、x∈R,且x≠3}即为所求.反思利用向量共线的条件求值的问题的处理思路:对于根据向量共线的条件求值的问题,一般有两种处理思路,一是利用共线向量定理a=λb(b
6、≠0)列方程组求解,二是利用向量共线的坐标表达式x1y2-x2y1=0直接求解.〖互动探究〗已知向量a=(x,3),b=(-3,x),是否存在实数x,m,使(ma-b)∥(a+b)?若存在,求实数x,m的值;若不存在,请说明理由.解:假设存在实数x,m满足题意,得ma-b=(mx+3,3m-x),a+b=(x-3,3+x),由(ma-b)∥(a+b),得(mx+3)(x+3)-(3m-x)(x-3)=0,化简得(m+1)·(x2+9)=0,故m=-1,x∈R,即存在m=-1,x∈R使(ma-b)∥(a+b).题型二三点共线问题【例题2】如果向量=i-2j,=i+mj,其中i,j分别是x
7、轴、y轴正方向上的单位向量,试确定实数m的值,使A,B,C三点共线.分析:解答本题可直接利用共线条件来求解,也可根据单位向量i,j,利用向量的直角坐标进行运算.解:解法一:∵A,B,C三点共线,即,共线,∴存在实数λ,使得=λ,即i-2j=λ(i+mj).于是∴m=-2.故当m=-2时,A,B,C三点共线.解法二:依题意,知i=(1,0),j=(0,1),则=(1,0)-2(0,1)=(1,-2),=(1,0)+m(0,1)=(1,m).而,共线,∴1×m-1×(-2)=0.∴m=-2.故当m=-2时,A,B,C三点共线.反思利用向量证明三点共线的思路是:先利用三点构造出两个向量,求出
8、唯一确定的实数λ使得两向量共线.由于两向量还过同一点,所以两向量所在的直线必重合,即三点共线.题型三向量共线在几何中的应用【例题3】已知△ABC三个顶点分别是A(3,0),B(4,4),C(2,1),试求AC与OB的交点坐标P(x,y)(其中O为坐标原点).分析:利用O∥,∥列出关于x,y的方程求解.解:∵P点在线段OB上,∴与共线.又=(x,y),=(4,4),∴4y-4y=0,即x-y=0.①同理,与共线.由=(x-3,y),=(-1,1)