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《高中数学(基础预习+课堂探究+达标训练)4.4 向量的分解与坐标表示精品导学案 湘教版必修2》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、4.4 向量的分解与坐标表示学习目标重点难点1.知道什么是向量的线性组合;能理解并记住定理3;2.能说出什么是平面向量的基以及坐标;3.能记住向量加法、减法、数乘向量运算的坐标运算法则,记住两向量平行的坐标表示方法;4.知道什么是平面向量基本定理.重点:向量的坐标表示以及向量的线性运算的坐标运算法则;两向量平行的坐标表示方法;难点:平面向量基本定理及其简单应用;疑点:两向量平行的坐标表示方法及灵活应用.1.定理3(1)将平面上的位移向量分解为两个单位向量e1,e2的实数倍向量之和xe1+ye2,并且将系数排列起来,记为(x,y),称为这个位移向量
2、的坐标.为叙述方便,我们将一组向量的实数倍向量之和称为这些向量的线性组合.比如,xe1+ye2就是e1,e2的线性组合.(2)定理3:设e1,e2是平面上两个互相垂直的单位向量,则①平面上任意一个向量v都可以分解为e1,e2的线性组合:v=xe1+ye2,其中x,y是两个实数.②两个向量u=ae1+be2和v=xe1+ye2相等的充分必要条件是:a=x且b=y.预习交流1若用互相垂直的单位向量e1,e2来线性表示0,结果怎样?表示方法唯一吗?提示:由于0e1=0,0e2=0,所以0e1+0e2=0.由定理3知用e1,e2来线性表示任意一个向量时,
3、表示方法是唯一的,所以若0=xe1+ye2,则必有x=0,y=0.2.向量的坐标及其坐标运算(1)定理3可以理解为:任意取定两个互相垂直的单位向量e1,e2作为“尺”,可以“度量”平面上任何一个向量v,得出两个“量数”x,y,我们将e1,e2称为一组基,用这组基去“度量”每一个向量v,也就是将v写成这组基的线性组合v=xe1+ye2,得到的两个“量数”x,y组成一组(x,y),称为v的坐标,坐标(x,y)由两个数x,y组成,x称为它的第一分量(也称第一坐标),y称为它的第二分量(也称第二坐标).(2)两个坐标相加减,将它们的两个分量分别相加减:(
4、x1,y1)±(x2,y2)=(x1±x2,y1±y2).一个数与坐标相乘,将这个数分别乘上坐标的每个分量:a(x,y)=(ax,ay).(3)向量平行的坐标表示:我们用∥来表示两个向量=(x1,y1),=(x2,y2)平行(也就是共线).现在也可以直接写成(x1,y1)∥(x2,y2)来表示这两个向量平行.即其中一个坐标是另一个坐标的实数倍,也就是说它们的坐标成比例,即x1y2=y1x2成立.总结为(x1,y1)∥(x2,y2)⇔x1y2-y1x2=0.预习交流2向量的坐标与点的坐标的写法有什么区别?提示:在书写向量的坐标时,注意与点的坐标的区
5、别与联系.向量a=(x,y)中间用等号连接,而一个点的坐标A(x,y),中间没有等号.预习交流3对于任意两个向量,它们共线的条件能否写为(x1,y1)∥(x2,y2)⇔=?提示:不能,只有当x2≠0,y2≠0时,两个向量共线的条件才可以改写为上述形式,因此,对任意两个向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a∥b的充分必要条件是x1y2-x2y1=0.3.平面向量基本定理定理4(平面向量基本定理):设e1,e2是平面上两个不平行的非零向量,则(1)平面上任意一个向量v可以分解为e1,e2的线性组合:v=xe1+ye2.(2)向量u=ae1+b
6、e2与v=xe1+ye2相等⇔线性组合式中的对应系数相等:a=x且b=y.预习交流4任意两个向量都能做基吗?提示:当两个向量共线时,它们只能表示与它们共线的向量,所以不能作为基,即只有不共线的两个向量才能做基.当然,这两个不共线的向量可以垂直,也可以不垂直.在预习中,还有哪些问题需要你在听课时加以关注?请在下列表格中做个备忘吧!我的学困点我的学疑点一、向量的坐标及坐标运算已知点A,B,C的坐标分别为A(2,-4),B(0,6),C(-8,10).(1)求向量+2-的坐标;(2)若=,=-,求D,E两点坐标.思路分析:对于(1),可先由A,B,C的
7、坐标求出,,的坐标,再利用向量的加、减及数乘的坐标运算法则即可得解;对于(2),应先求出,的坐标,再求D,E点的坐标.解:(1)∵点A,B,C的坐标分别为A(2,-4),B(0,6),C(-8,10),∴=(-2,10),=(-8,4),=(-10,14).∴+2-=(-2,10)+2(-8,4)-(-10,14)=(-2,10)+(-16,8)-(-5,7)=(-13,11).(2)由(1)可知=(-2,10)=(-1,5),=-(-8,4)=.设D(x1,y1),E(x2,y2),则=(x1-2,y1+4),=(x2,y2-6),于是(x1-
8、2,y1+4)=(-1,5),(x2,y2-6)=.因此解得故D(1,1),E.1.已知平面向量a=(1,1),b=(1,-1),则向量