2019-2020年高中数学平面向量的正交分解和坐标表示及运算.doc

2019-2020年高中数学平面向量的正交分解和坐标表示及运算【知识与技能】1理解平面向量的坐标的概念；2掌握平面向量的坐标运算；3会根据向量的坐标，判断向量是否共线. 【过程与方法】根据平面向量基本定理：用指定一组基底可以表示平面里的任何一个向量，也就是说，平面上任意一个向量都可以分解为不共线的两个向量1e1、2e2，假如e1、e2是互相垂直的，则这样的分解就是正交分解，我们可在力的分解中找到例子.在数学上，也可以在直角坐标系选取一组基底来分解向量 ，得到 =1e1+2e2，则有序书对（1、2）就是向量的坐标.一教学目标 1理解平面向量的坐标的概念，会写出给定向量的坐标，会作出已知坐标表示的向量；2掌握平面向量的坐标运算，能准确表述向量的加法、减法、实数与向量的积的坐标运算法则，并能进行相关运算，进一步培养学生的运算能力；3通过学习向量的坐标表示，使学生进一步了解数形结合思想，认识事物之间的相互联系，培养学生辩证思维能力.二教学重点 理解平面向量的坐标表示，平面向量的坐标运算三教学难点 对平面向量坐标表示的理解四教学过程 设置情境 平面内有点，点，能否用坐标来表示向量呢？这就是我们今天要学习的平面向量的坐标运算 （板书课题）平面向量的坐标运算 探索研究平面向量的坐标的坐标表示问题1：平面向量的基本定理的内容是什么？什么叫平面向量的基底？答：如果、是同一平面内的两个不共线向量，那么对于这一平面内的任一向量a，有且只有一对实数、，使 我们把不共线的向全、叫做这一平面内所有向量的一组基底，这就是平面向量的基本定理 【平面向量的坐标的坐标表示】如果在直角坐标系下，我们分别取与x轴、y轴方向相同的两个单位向量i、j作为基底，任作一向量a，由平面向量基本定理知，有且只有一对实数x，y使得 我们就把（x，y）叫做向量a的（直角）坐标，记作 这就叫做向量的坐标表示 显然i（1，0） j（0，1） 0（0，0）如图（1）所示，以原点O为起点与向量a相等的向量，则A点的坐标就是向量a的坐标，反之设，则点A的坐标（x，y）也就是向量的坐标平面向量的坐标运算问题2： 1已知(x1, y1) (x2, y2) 求+，-的坐标2已知(x, y)和实数, 求的坐标解：+=(x1+y1)+( x2+y2)=(x1+ x2) + (y1+y2) 即：+=(x1+ x2, y1+y2)同理：-=(x1- x2, y1-y2)结论：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。同理可得：一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段终点的坐标减去始点的坐标。OxyB(x2,y2)A(x1,y1)用减法法则： =-=( x2, y2) - (x1, y1)= (x2- x1, y2- y1)实数与向量积的坐标运算：已知=(x, y) 实数则=(x+y)=x+y=(x, y)结论：实数与向量的积的坐标，等于用这个实数乘原来的向量相应的坐标。问题3：如果两个向量相等，那么这两个向量的坐标需满足什么条件呢？是充要条件吗？答：a=b例题分析【例1】 如图所示，用基底i、j分别表示向量a、b、c、d并求出它们的坐标。解：师：平面向量可以用坐标表示，向量的运算可以用坐标来运算吗？如何计算？（1）已知，求、。（2）已知和实数，求的坐标（由学生完成）。解：（1）（2）问：通过以上计算，你能得出向量运算的加法法则、减法法则和实数与向量的乘积的运算法则吗？答：两个向量的和与差的坐标分别等于这两个向量相应的坐标的和与差，实数与向量的积的坐标等于这个实数乘以原来向量的相应坐标。【例2】 已知，求，的坐标。解：【例3】 已知平行四边形ABCD的三个顶点A、B、C的坐标分别是（2，1）、（1，3）、（3，4），求顶点D的坐标。解：设顶点D的坐标为由 得由顶点D的坐标为（2，2）3演练反馈。（投影仪）（1）已知三个力的合力，求的坐标。（2）已知向量，则等于（ ）A BC D（3）已知点O（0，0），A（1，2），B（4，5）及，求t为何值时，点P在x轴上？P在y轴上？P在第二象限？四边形OABP能成为平行四边形吗？若能，求出相应的t值，若不能，请说明理由。参考答案：（1） （2）B（3），若P在x轴上，只需；若P在y轴上，只需 ；若P在第二象限，则需解得。若OABP为平行四边形，需于是无解。故四边形OABP不能成为平行四边形。4总结提炼（1）引进向量的坐标后，向量的基本运算转化为实数的基本运算，可以解方程，可以解不等式，总之问题转化为我们熟知的领域之中。（2）要把点坐标与向量坐标区分开来，两者不是一个概念。五板书设计【补充例题】例1已知平面上三点的坐标分别为A(-2， 1)， B(-1， 3)， C(3， 4)，求点D的坐标使这四点构成平行四边形四个顶点.解：当平行四边形为ABCD时，由得D1=(2， 2)当平行四边形为ACDB时，得D2=(4， 6)当平行四边形为DACB时，得D3=(-6， 0)例2已知三个力 (3， 4)， (2， -5)， (x， y)的合力+=求的坐标.解：由题设+= 得：(3， 4)+ (2， -5)+(x， y)=(0， 0)即： (-5，1)