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课件网) 第六章 <<< 6.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示 1.掌握平面向量数乘运算的坐标表示.(重点) 2.理解用坐标表示的平面向量共线的条件.(难点) 3.能根据平面向量的坐标,判断向量是否共线.(难点) 学习目标 上节课,我们根据平面向量基本定理,取平面直角坐标系中,与x轴、y轴方向相同的两个单位向量i,j作为基底,得到平面内任一向量a的坐标表示,即a=(x,y).从而我们得到向量加、减运算的坐标表示,那么平面向量的数乘运算的坐标表示是怎样的呢? 导 语 一、数乘运算的坐标表示 二、向量共线的坐标表示及应用 课时对点练 三、三点共线问题 随堂演练 内容索引 四、向量数乘运算的综合应用 一 数乘运算的坐标表示 已知a=(x,y),你能得出λa的坐标吗? 问题1 提示 λa=λ(xi+yj)=λxi+λyj,即λa=(λx,λy). 已知a=(x,y),则λa= ,即实数与向量的积的坐标等于用这个实数 . (λx,λy) 乘原来向量的相应坐标 设向量a,b的坐标分别是(-1,2),(3,-5),求下列各向量的坐标: (1)2a+5b; 例 1 2a+5b=2(-1,2)+5(3,-5)=(-2,4)+(15,-25)=(13,-21). (2)3a-b. 3a-b=3(-1,2)-(3,-5)=(-6,11). 平面向量数乘运算的坐标关键在于利用公式进行程序化的代数运算. 反 思 感 悟 (1)已知向量a=(1,2),2a+b=(3,2),则b等于 A.(1,-2) B.(1,2) C.(5,6) D.(2,0) 跟踪训练 1 √ 方法一 (待定系数法)设b=(x,y),则2a+b=2(1,2)+(x,y)=(2+x,4+y)=(3,2), 即所以b=(1,-2). 方法二 b=(2a+b)-2a=(3,2)-2(1,2)=(3,2)-(2,4)=(1,-2). (2)已知向量a=(1,4),b=(3,-2),c=(10,m),且c=a+λb,则m,λ的值分别为 . -2,3 因为c=a+λb, 所以(10,m)=(1,4)+λ(3,-2)=(1+3λ,4-2λ),所以解得λ=3,m=-2. 二 向量共线的坐标表示及应用 向量a与非零向量b共线的充要条件是什么?如何用坐标表示两个向量共线? 问题2 提示 向量a与非零向量b共线的充要条件是存在实数λ,使a=λb, 设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0,若向量a与b共线, 则有(x1,y1)=λ(x2,y2), 即 消去λ,得x1y2-x2y1=0. 设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0. 向量a,b共线的充要条件是 . 口诀:交叉相乘差为0. x1y2-x2y1=0 已知a=(λ+1,1),b=(6,2),且a∥b,则实数λ= . 例 2 ∵a∥b,∴2(λ+1)-1×6=0,∴λ=2. 反 思 感 悟 (1)利用向量共线定理,由a=λb(b≠0)推出a∥b. (2)利用向量共线的坐标表示,由x1y2-x2y1=0(a=(x1,y1),b=(x2,y2),b≠0)直接判断a与b是否平行. 向量共线的判定方法 已知向量m=(2,λ),n=(-1,3),若(2m+n)∥(m-n),则实数λ的值为 A.6 B.3 C.-3 D.-6 跟踪训练 2 √ 根据题意,向量m=(2,λ),n=(-1,3), 则2m+n=(3,2λ+3),m-n=(3,λ-3). 若(2m+n)∥(m-n),则λ-3=2λ+3,解得λ=-6. 三 三点共线问题 已知=(k,2),=(1,2k),=(1-k,-1),且相异三点A,B, C共线,则实数k= . 例 3 - 由题知,=-=(1-k,2k-2),=-=(1-2k,-3). 因为相异三点A,B,C共线,所以∥, 则-3(1-k)-(2k-2)(1-2k)=0, 解得k=-或k=1, 当k=1时,=,点A与点B重合,不符合题意,故k=-. 反 思 感 悟 (1)判定:判定三点是否共线,就是判断三点确定的两个向量是否共线,其理论依据是向量共线定理. (2)证明:证明三点共线一般分两步完成:①证明三点确定的两个向量平行;②说明两个向量对应的直线有公共点. 三点共线的判定与证明 已知O为坐标原点,=(1,1),=(3,-1),=(a,b). (1)若A,B,C三点共线,求a,b的关系; 跟踪训练 3 因为=(1,1),=(3,-1), =(a,b), 所以=-=(a-1,b-1),=-=(2,-2), 若A,B,C三点共线,则∥, 所以-2(a-1)-2(b-1)=0, 所以a+b=2. (2)若 ... ...