高中数学必修四 2.3.4平面向量共线的坐标表示
P101 练习5
1 2 如果P1P PP2,那么 2 1 OP OP P 1P 1 P OP 1 1P 2 2 1 2 1 OP OP2 OP OP 1 1 3 1 OP 2 3 3 3 2 x1 x2 2 y1 y2 , 3 3 2 x1 x2 2 y1 y2 所以点P的坐标是 , . 3 3
例 题
已知a=(4,2),b=(6,y),且a//b,求y. 解:∵a//b,∴4y-26=0,∴y=3。
P101 习题2.3A 组5,6
例 题
P101 习题2.3B组2
• 已知A(-1,-1),B(1,3),C(2,5),试判断A、B、C三 点之间的关系.
解: AB 1 1 ,3 1 2, 4 , AC 2 1 ,5 1 3,6 又2 6 3 4 0,故 AB / / AC, 直线AB、直线AC有公共点A, 所以A、B、C三点共线.
例 题
• 设线段两端点P1、P2的坐标分别是(x1,y1),(x2,y2), • (1)当点P是线段P1P2的中点时,求点P的坐标; • (2)当点P是线段P1P2的一个三等分点时,求点P 的坐标.
1 x x y y 1 2 1 2 解: 1 OP OP OP , 1 2 , 2 2 2 x1 x2 y1 y2 所以点P的坐标为 , . 2 2
2.3.4 平面向量共线的坐标表 示
复
习
• 1. 平面向量基本定理; • 2. 平面向量的正交分解; • 3. 平面向量的坐标表示;
• 4. 平面向量的坐标运算.
思 考 • • • • • • 如何用坐标表示两个共线向量? a与b(b0)共线,当且仅当存在实数,使a=b 设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b0, 即(x1,y1)= (x2,y2), x1=x2,y1=y2, 消去后得,x1y2-x2y1=0.
• 同理,如果说 P 1P 2PP 2 那么点P的坐标是
x1 2 x2 y1 2 y2 , 3 3
P101 练习6
小 结
• 1.平面向量的坐标运算法则 • 2.平面向量共线的坐标表示
• 3.利用向量思想证明点共线的方法.
作业
P101 练习7
第二章 平面向量共线的坐标表示
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规 律 归 纳 涉及本节知识点的试题基本上以共线向量的坐标运算为 主, 另外还会与解析几何知识相结合, 以综合题的形式出现.
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4 (2010· 陕西高考)已知向量 a=(2, -1), b=(-1, m), c=(-1,2),若(a+b)∥c,则 m=________.
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三点共线问题 → → → 【例 2】 向量PA=(k,12),PB=(4,5),PC=(10,k), 当 k 为何值时,A、B、C 三点共线?
→ → 思路分析:A、B、C 三点要共线,则必有BA∥CA.
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→ → → 解:BA=PA-PB=(k,12)-(4,5)=(k-4,7). → → → CA=PA-PC=(k,12)-(10,k)=(k-10,12-k). → → ∵A、B、C 三点共线,∴BA∥CA, 即(k-4)(12-k)-7(k-10)=0, 整理得 k2-9k-22=0,解得 k=-2 或 11, ∴当 k=-2 或 11 时,A、B、C 三点共线.
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自测自评
1.已知向量 a=(2,4),b=(-3,-6),则 a 和 b( A.共线且方向相同 C.是相反向量 B.共线且方向相反 D.不共线 )
2 2 解析:a=- b 且- <0,∴a 和 b 共线且方向相反. 3 3
答案:B
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→ → → 2 已知向量OA=(k,12)、OB=(4,5)、OC= (-k,10),且 A、B、C 三点共线,则 k=________.
2.3.4平面向量共线的坐标表示课件人教新课标
所以-2×0+4(x+3)=0.
所以 x=-3.
例8.设点P是线段P1P2上的一点,P1、P2的坐标分别是
(x1, y1), (x2 , y2 ) 。
(1)当点P是线段P1P2的中点时,求点P的坐标; (2)当点P是线段P1P2的一个三等分点时,求点P的坐标。
M
解:(1)
1 OP 2 (OP1 OP2 )
x1 y2 x2 y1 0
即时自测
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)a=(-1,0)与 b=(1,0)的夹角是 0°.( × ) (2)设 a=(x1,y1),b=(x2,y2),若 a∥b,则xx12=yy21.( × ) (3)a=(-2,3),b=(4,6)共线.( × )
判断向量(或三点)共线的三个步骤
1.已知 A,B,C 三点共线,且 A(-3,6),B(-5,2),若 C
点的纵坐标为 6,则 C 点的横坐标为( )
A.-3
B.9
C.-9
D.3
解析:选 A.设 C(x,6),
因为 A,B,C 三点共线,所以A→B∥A→C,
又A→B=(-2,-4),A→C=(x+3,0),
a (x, y)
若A(x1, y1), B(x2 , y2 ), 则 AB (x2 x1, y2 y1).
3.平面向量共线定理: a//
b
b
0
a
b
2.3.4平面向量共线的坐标表示
a 1.
向量 与非零向量 唯一一个实数 ,
b使平得 行(a共 线)当b且(仅b当有0)
2. 如何用坐标表示向量平行(共线)的充要条件?
例 3 已知点 A(3,-4)与点 B(-1,2),点 P 在直线 AB 上,且 |A→P|=2|P→B|,求点 P 的坐标.
高中数学必修4课件2-3-4
第18页
第二章 2.3 2.3.4
高考调研
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思考题 3 已知 a=(1,2),b=(-3,2),当 k 为何值时,ka+b 与 a-3b 平行?平行时它们是同向还是反向?
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第二章 2.3 2.3.4
高考调研
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【解析】 由已知可得 ka+b=(k-3,2k+2),a-3b=(10, -4),当 ka+b 与 a-3b 平行时
高考调研
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第二章 平面向量
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第二章 平面向量
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2.3 平面向量的基本定理及坐标表示
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第二章 平面向量
高考调研
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2.3.4 平面向量共线的坐标表示
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第二章 平面向量
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高考调研
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答:设 A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),要证明三点共线只 需证A→B=λB→C.
∵A→B=(x2-x1,y2-y2),B→C=(x3-x2,y3-y2), ∴只需证(x2-x1)(y3-y2)-(x3-x2)(y2-y1)=0 即可.
第7页
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第二章 2.3 2.3.4
高考调研
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解析 λa+b=(3λ+2,2λ-1),a+b=(3+2λ,2-λ). ∵λa+b 与 a+λb(λ∈R)平行, ∴(3λ+2)(2-λ)-(2λ-1)(3+2λ)=0,即-7λ2+7=0,解得 λ =±1.
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2.3.4平面向量共线的坐标表示
新授课:平面向量共线的坐标表示
探究 问题: 如果向量 a b 共线(其中 b≠ 0 , ), 那么a, 满足什么关系? b
r r a = λb
思考: 设 a=(x1,y1), b =(x2,y2),若向量 0, b 共线(其中a ≠b),则这两个向量的坐标应满 足什么关系?
a // b(b ≠ 0) ⇔ x1 y2 − x2 y1 = 0
2.3.4平面向量共线的 2.3.4平面向量共线的 坐标表示
1、平面向量基本定理
r 量, 那么对这一平面内的任一向量 a , 有且只 r r r 有一对实数 λ1 , λ2 ,使 a = λ1e1 + λ2 e2
2.根据平面向量基本定理实现了向量由“几何” 到“代数”的过渡,建立了向量的坐标表达式, 这样,平面向量的线性运算就能通过坐标来 实现。
例2 设点P是线段P1 P2 上的一点, P1 , P2 的坐 标分别是 ( x1 , y1 ), ( x 2 , y2 ) . (1)当点P是线段 P1 P2 的中点时,求点P的坐标. (2)当点P是线段 P1 P2 的一个三等分点时,求 点P的坐标. y P2 结论:中点坐标公式:
x1 + x 2 x= 2 y1 + y2 y= 2
x1 y2 − x 2 y1 = 0 (2) a ∥ b (b ≠ 0) 二.中点坐标公式: 三.线段定比分点坐标公式:
x1 + x 2 x= 2 P1 ( x1 , y1 ) x1 + λx 2 x= 1+ λ y1 + λy2 y= 1+ λ
y1 + y2 y= 2
P2 ( x 2 , y2 )
r r 如果 e1 , e2 是同一平面内的两个不共线向
人教A版2019高中数学必修4讲义:第二章 2.3 2.3.4 平面向量共线的坐标表示_含答案
2.3.4 平面向量共线的坐标表示预习课本P98~100,思考并完成以下问题如何利用向量的坐标运算表示两个向量共线?[新知初探]平面向量共线的坐标表示[点睛] (1)平面向量共线的坐标表示还可以写成x 1x 2=y 1y 2(x 2≠0,y 2≠0),即两个不平行于坐标轴的共线向量的对应坐标成比例;(2)当a ≠0,b =0时,a ∥b ,此时x 1y 2-x 2y 1=0也成立,即对任意向量a ,b 都有:x 1y 2-x 2y 1=0⇔a ∥b .[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)已知a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),若a ∥b ,则必有x 1y 2=x 2y 1.( )(2)向量(2,3)与向量(-4,-6)反向.( )答案:(1)√ (2)√2.若向量a =(1,2),b =(2,3),则与a +b 共线的向量可以是( )A .(2,1)B .(-1,2)C .(6,10)D .(-6,10)答案:C3.已知a =(1,2),b =(x,4),若a ∥b ,则x 等于( )A .-12 B.12C .-2D .2 答案:D4.已知向量a =(-2,3),b ∥a ,向量b 的起点为A (1,2),终点B 在x 轴上,则点B 的坐标为________.答案:⎝⎛⎭⎫73,0[典例] (1)已知向量a =(1,2),b =(λ,1),若(a +2b )∥(2a -2b ),则λ的值等于( ) A.12 B.13C .1D .2 (2)已知A (2,1),B (0,4),C (1,3),D (5,-3).判断AB 与CD 是否共线?如果共线,它们的方向相同还是相反?[解析] (1)法一:a +2b =(1,2)+2(λ,1)=(1+2λ,4),2a -2b =2(1,2)-2(λ,1)=(2-2λ,2),由(a +2b )∥(2a -2b )可得2(1+2λ)-4(2-2λ)=0,解得λ=12. 法二:假设a ,b 不共线,则由(a +2b )∥(2a -2b )可得a +2b =μ(2a -2b ),从而⎩⎪⎨⎪⎧1=2μ,2=-2μ,方程组显然无解,即a +2b 与2a -2b 不共线,这与(a +2b )∥(2a -2b )矛盾,从而假设不成立,故应有a ,b 共线,所以1λ=21,即λ=12. [答案] A(2)[解] AB =(0,4)-(2,1)=(-2,3),CD =(5,-3)-(1,3)=(4,-6), ∵(-2)×(-6)-3×4=0,∴AB ,CD 共线. 又CD =-2AB ,∴AB ,CD 方向相反.综上,AB 与CD 共线且方向相反.已知a =(1,2),b =(-3,2),当k 为何值时,ka +b 与a -3b 平行,平行时它们的方向相同还是相反?解:ka +b =k (1,2)+(-3,2)=(k -3,2k +2), a -3b =(1,2)-3(-3,2)=(10,-4),若ka +b 与a -3b 平行,则-4(k -3)-10(2k +2)=0,解得k =-13,此时ka +b =-13a +b =-13(a -3b ),故ka +b 与a -3b 反向. ∴k =-13时,ka +b 与a -3b 平行且方向相反.[典例] (1)已知OA =(3,4),OB =(7,12),OC =(9,16),求证:A ,B ,C 三点共线;(2)设向量OA =(k,12),OB =(4,5),OC =(10,k ),当k 为何值时,A ,B ,C 三点 共线?[解] (1)证明:∵AB =OB -OA =(4,8),AC =OC -OA =(6,12), ∴AC =32AB ,即AB 与AC 共线. 又∵AB 与AC 有公共点A ,∴A ,B ,C 三点共线.(2)若A ,B ,C 三点共线,则AB ,AC 共线, ∵AB =OB -OA =(4-k ,-7),AC =OC -OA =(10-k ,k -12),∴(4-k )(k -12)+7(10-k )=0.解得k =-2或k =11.一般是看AB 与BC AB 与AC AC BC AC BC AB λBC ,或AB =λAC 设点A (x,1),B (2x,2),C (1,2x ),D (5,3x ),当x 为何值时,AB 与CD 共线且方向相同,此时,A ,B ,C ,D 能否在同一条直线上?解:AB =(2x,2)-(x,1)=(x,1),BC =(1,2x )-(2x,2)=(1-2x,2x -2),CD =(5,3x )-(1,2x )=(4,x ).由AB 与CD 共线,所以x 2=1×4,所以x =±2.又AB 与CD 方向相同,所以x =2.此时,AB =(2,1),BC =(-3,2),而2×2≠-3×1,所以AB 与BC 不共线,所以A ,B ,C 三点不在同一条直线上.所以A ,B ,C ,D 不在同一条直线上.题点一:两直线平行判断1. 如图所示,已知直角梯形ABCD,AD⊥AB,AB=2AD=2CD,过点C作CE⊥AB于E,用向量的方法证明:DE∥BC;证明:如图,以E为原点,AB所在直线为x轴,EC所在直线为y轴建立直角坐标系,设|AD|=1,则|DC|=1,|AB|=2.∵CE⊥AB,而AD=DC,∴四边形AECD为正方形,∴可求得各点坐标分别为E(0,0),B(1,0),C(0,1),D(-1,1).∵ED=(-1,1)-(0,0)=(-1,1),BC=(0,1)-(1,0)=(-1,1),∴ED=BC,∴ED∥BC,即DE∥BC.题点二:几何形状的判断2.已知直角坐标平面上四点A(1,0),B(4,3),C(2,4),D(0,2),求证:四边形ABCD是等腰梯形.证明:由已知得,AB=(4,3)-(1,0)=(3,3),CD=(0,2)-(2,4)=(-2,-2).∵3×(-2)-3×(-2)=0,∴AB与CD共线.AD=(-1,2),BC=(2,4)-(4,3)=(-2,1),∵(-1)×1-2×(-2)≠0,∴AD与BC不共线.∴四边形ABCD是梯形.∵BC=(-2,1),AD=(-1,2),∴|BC|=5=|AD|,即BC=AD.故四边形ABCD是等腰梯形.题点三:求交点坐标3. 如图所示,已知点A(4,0),B(4,4),C(2,6),求AC和OB交点P的坐标.解:法一:设OP=t OB=t(4,4)=(4t,4t),则AP=OP-OA=(4t,4t)-(4,0)=(4t-4,4t),AC=OC-OA=(2,6)-(4,0)=(-2,6).由AP ,AC 共线的条件知(4t -4)×6-4t ×(-2)=0,解得t =34.∴OP =(3,3). ∴P 点坐标为(3,3).法二:设P (x ,y ), 则OP =(x ,y ),OB =(4,4). ∵OP ,OB 共线,∴4x -4y =0.① 又CP =(x -2,y -6),CA =(2,-6), 且向量CP ,CA 共线,∴-6(x -2)+2(6-y )=0.②解①②组成的方程组,得x =3,y =3,∴点P 的坐标为(3,3).应用向量共线的坐标表示求解几何问题的步骤层级一 学业水平达标1.下列向量组中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是( )A .e 1=(0,0),e 2=(1,-2)B .e 1=(-1,2),e 2=(5,7)C .e 1=(3,5),e 2=(6,10)D .e 1=(2,-3),e 2=⎝⎛⎭⎫12,-34 解析:选B A 中向量e 1为零向量,∴e 1∥e 2;C 中e 1=12e 2,∴e 1∥e 2;D 中e 1=4e 2,∴e 1∥e 2,故选B.2.已知点A (1,1),B (4,2)和向量a =(2,λ),若a ∥AB ,则实数λ的值为( )A .-23B.32C.23 D .-32解析:选C 根据A ,B 两点的坐标,可得AB =(3,1),∵a ∥AB ,∴2×1-3λ=0,解得λ=23,故选C. 3.已知A (2,-1),B (3,1),则与AB 平行且方向相反的向量a 是( )A .(2,1)B .(-6,-3)C .(-1,2)D .(-4,-8)解析:选D AB =(1,2),向量(2,1)、(-6,-3)、(-1,2)与(1,2)不平行;(-4,-8)与(1,2)平行且方向相反.4.已知向量a =(x,2),b =(3,-1),若(a +b )∥(a -2b ),则实数x 的值为( )A .-3B .2C .4D .-6解析:选D 因为(a +b )∥(a -2b ),a +b =(x +3,1),a -2b =(x -6,4),所以4(x +3)-(x -6)=0,解得x =-6.5.设a =⎝⎛⎭⎫32,tan α,b =⎝⎛⎭⎫cos α,13,且a ∥b ,则锐角α为( ) A .30°B .60°C .45°D .75° 解析:选A ∵a ∥b ,∴32×13-tan α cos α=0, 即sin α=12,α=30°. 6.已知向量a =(3x -1,4)与b =(1,2)共线,则实数x 的值为________.解析:∵向量a =(3x -1,4)与b =(1,2)共线,∴2(3x -1)-4×1=0,解得x =1.答案:17.已知A (-1,4),B (x ,-2),若C (3,3)在直线AB 上,则x =________. 解析:AB =(x +1,-6),AC =(4,-1), ∵AB ∥AC ,∴-(x +1)+24=0,∴x =23.答案:238.已知向量a =(1,2),b =(-2,3),若λa +μb 与a +b 共线,则λ与μ的关系是________.解析:∵a =(1,2),b =(-2,3),∴a +b =(1,2)+(-2,3)=(-1,5),λa +μb =λ(1,2)+μ(-2,3)=(λ-2μ,2λ+3μ),又∵(λa +μb )∥(a +b ),∴-1×(2λ+3μ)-5(λ-2μ)=0,∴λ=μ.答案:λ=μ9.已知A ,B ,C 三点的坐标为(-1,0),(3,-1),(1,2),并且AE =13AC ,BF =13BC ,求证:EF ∥AB .证明:设E ,F 的坐标分别为(x 1,y 1)、(x 2,y 2), 依题意有AC =(2,2),BC =(-2,3),AB =(4,-1). ∵AE =13AC ,∴(x 1+1,y 1)=13(2,2). ∴点E 的坐标为⎝⎛⎭⎫-13,23. 同理点F 的坐标为⎝⎛⎭⎫73,0,EF =⎝⎛⎭⎫83,-23. 又83×(-1)-4×⎝⎛⎭⎫-23=0,∴EF ∥AB . 10.已知向量a =(2,1),b =(1,1),c =(5,2),m =λb +c (λ为常数).(1)求a +b ;(2)若a 与m 平行,求实数λ的值.解:(1)因为a =(2,1),b =(1,1),所以a +b =(2,1)+(1,1)=(3,2).(2)因为b =(1,1),c =(5,2),所以m =λb +c =λ(1,1)+(5,2)=(λ+5,λ+2).又因为a =(2,1),且a 与m 平行,所以2(λ+2)=λ+5,解得λ=1.层级二 应试能力达标1.已知平面向量a =(x,1),b =(-x ,x 2),则向量a +b ( )A .平行于x 轴B .平行于第一、三象限的角平分线C .平行于y 轴D .平行于第二、四象限的角平分线解析:选C 因为a +b =(0,1+x 2),所以a +b 平行于y 轴.2.若A (3,-6),B (-5,2),C (6,y )三点共线,则y =( )A.13B.-13C.9 D.-9解析:选D A,B,C三点共线,∴AB∥AC,而AB=(-8,8),AC=(3,y+6),∴-8(y+6)-8×3=0,即y=-9.3.已知向量a=(1,0),b=(0,1),c=ka+b(k∈R),d=a-b,如果c∥d,那么() A.k=1且c与d同向B.k=1且c与d反向C.k=-1且c与d同向D.k=-1且c与d反向解析:选D∵a=(1,0),b=(0,1),若k=1,则c=a+b=(1,1),d=a-b=(1,-1),显然,c与d不平行,排除A、B.若k=-1,则c=-a+b=(-1,1),d=a-b=-(-1,1),即c∥d且c与d反向.4.已知平行四边形三个顶点的坐标分别为(-1,0),(3,0),(1,-5),则第四个顶点的坐标是()A.(1,5)或(5,5)B.(1,5)或(-3,-5)C.(5,-5)或(-3,-5)D.(1,5)或(5,-5)或(-3,-5)解析:选D设A(-1,0),B(3,0),C(1,-5),第四个顶点为D,①若这个平行四边形为▱ABCD,则AB=DC,∴D(-3,-5);②若这个平行四边形为▱ACDB,则AC=BD,∴D(5,-5);③若这个平行四边形为▱ACBD,则AC=DB,∴D(1,5).综上所述,D点坐标为(1,5)或(5,-5)或(-3,-5).5.已知AB=(6,1),BC=(x,y),CD=(-2,-3),BC∥DA,则x+2y的值为________.解析:∵AD=AB+BC+CD=(6,1)+(x,y)+(-2,-3)=(x+4,y-2),∴DA=-AD=-(x+4,y-2)=(-x-4,-y+2).∵BC∥DA,∴x(-y+2)-(-x-4)y=0,即x+2y=0.答案:06.已知向量OA =(3,-4),OB =(6,-3),OC =(5-m ,-3-m ).若点A ,B ,C 能构成三角形,则实数m 应满足的条件为________.解析:若点A ,B ,C 能构成三角形,则这三点不共线,即AB 与AC 不共线. ∵AB =OB -OA =(3,1),AC =OC -OA =(2-m,1-m ),∴3(1-m )≠2-m ,即m ≠12.答案:m ≠127.已知A (1,1),B (3,-1),C (a ,b ).(1)若A ,B ,C 三点共线,求a 与b 之间的数量关系;(2)若AC =2AB ,求点C 的坐标.解:(1)若A ,B ,C 三点共线,则AB 与AC 共线.AB =(3,-1)-(1,1)=(2,-2),AC =(a -1,b -1),∴2(b -1)-(-2)(a -1)=0,∴a +b =2.(2)若AC =2AB ,则(a -1,b -1)=(4,-4),∴⎩⎪⎨⎪⎧ a -1=4,b -1=-4,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a =5,b =-3,∴点C 的坐标为(5,-3).8.如图所示,在四边形ABCD 中,已知A (2,6),B (6,4),C (5,0),D (1,0),求直线AC 与BD 交点P 的坐标.解:设P (x ,y ),则DP =(x -1,y ),DB =(5,4),CA =(-3,6),DC =(4,0).由B ,P ,D 三点共线可得DP =λDB =(5λ,4λ). 又∵CP =DP -DC =(5λ-4,4λ), 由于CP 与CA 共线得,(5λ-4)×6+12λ=0.解得λ=47, ∴DP =47DB =⎝⎛⎭⎫207,167,∴P 的坐标为⎝⎛⎭⎫277,167.。
2.3.4平面向量共线的坐标表示
本节课到此结束,请同学们课后再 做好复习与作业。谢谢!
作业:课本P101习题2.3.4:6、7 B组1~4
《聚焦课堂》
再见!
聚焦作业手册P80: 8T
已知A(2,3)、B(5,4)、C(7,10),若AP=AB+λAC (λ∈R),试求λ为何值时,点P在第三象限内? 解:设P(x,y). AP =(x-2,y-3), AB =(3, 1), x-2=3+5λ y-3=1+7λ AC =(5, 7), (x-2, y-3) =(3, 1)+λ(5, 7) =(3+5λ, 1+7λ) x=5+5λ <0 y=4+7λ <0
∴只能有:
(1)k 1 : ke1 e2 e 1 ke2 ,同向共线. (2)k 1 : ke1 e2 (e 1 ke2 ) ,反向共线.
{ k 1 0
k 0
λ 1 k 1.
a ( x1 , y1 ), b ( x2 , y2 ).
B( x 2 , y 2 )
x1=x2,且y1=y2
( x2 x1 , y2 y1 )
A( x1 , y1 )
探究:
向量平行的坐标表示
向量平行的向量表示
设a=(x1,y1), b=(x2,y2), 其中a≠0, b // a b = λa (x2,y2) =λ(x1,y1) = (λx1,λy1)
(x , y ) λa 3.两个结论 AB ( x2 x1 , y2 y1 ) a b x1=x2,且y1=y2 4.共线向量的充要条件:(a≠0) x1y2-x2y1=0 向量a与b共线 b=λa
a b ( x 1 x 2 , y1 y2 ), a b ( x 1 x 2 , y1 y2 ),
2.3.3 平面向量的坐标运算 2.3.4 平面向量共线的坐标表示
2.3.3 平面向量的坐标运算2.3.4 平面向量共线的坐标表示 ●温故知新1.(1)式子12(2)如果基底的两个向量1e 、2e ________,则这个基底为正交基底.2.在直角坐标系中建立一个________{},i j ,对于平面内任一向量a 可分解为x y =+a i j ,则有序 实数对______叫做向量a 的坐标,记作_________.3.设OA x y =+i j ,则向量OA 的坐标______就是_________的坐标;反过来,_________的坐标______也就是向量OA 的坐标.4.向量的加法法则:两向量首尾相接,则和向量为首向量的______指向末向量的______. ●课题引入在直角坐标平面中,(1)画出()2,4OA =,如何画()2,4=a ?(2)若()2,4=a ,()3,1=b ,画出+a b ,如何求+a b 的坐标?●教材新知1.2.(1)若向量的起点是坐标原点,则向量的坐标等于___________; (2)设()11,A x y ,()22,B x y ,则AB =_________.即一个向量的坐标等于表示此有向线段的___________减去___________.3.将一个向量的始点平移到坐标原点,则向量的坐标和平移后向量的______是相同的.4.设()11,x y =a ,()22,x y =b ,其中≠0b ,则a ‖b ⇔________1212,x x y y λλ=⎧⇔⇔⎨=⎩___________. 5.设()11,A x y ,()22,B x y ,()33,C x y ,只要证明________,便可证得A、B 、C 三点共线. 6.设()111,P x y ,()222,P x y ,(),P x y ,()121PP PP λλ=≠-时,x =_______,y =_______. (1)当1λ=,即点P 为12P P 的______,此时x =_______,y =_______.(2)ABC ∆中,()11,A x y ,()22,B x y ,()33,C x y ,重心(),G x y ,则x =_______,y =_______.●题组集训(1)若点P 的坐标为()11,x y ,向量PQ 的坐标为()22,x y ,则点Q 的坐标为( )A.()1212,x x y y --B.()2121,x x y y --C.()1212,x x y y ++D.()1212,x x y y -+ (2)()3,2=a ,()0,1=-b ,则向量2-b a 的坐标是( )A.()3,4-B.()3,4-C.()3,4D.()3,4-- (3)设()2,3AB =,(),BC m n =,()1,4CD =-,则DA =( )A.()1,7m n ++B.()1,7m n ----C.()1,7m n --D.()1,7m n -+-+ (4)若()0,0O ,()1,1A 且'2OA OA =,则点'A 的坐标为_______.(5)已知点()3,2M -,()5,1N --,若12MP MN =,则点P 的坐标是_______.●课堂精讲【例1】已知点A 、B 、C 的坐标分别为()2,4A -、()0,6B 、()8,10C -.求向量122AB BC AC +-的坐标.【例2】已知()1,2=a ,()3,2=-b ,当k 为何值时,k +a b 与3-a b 平行?平行时它们是同向还是反向?【变式训练】已知点()4,0A ,()5,5B ,()2,6C ,O 为坐标原点,求直线AC 与OB 的交点P 的坐 标.【例3】已知点()6,3A ,O 为坐标原点,点P 在直线OA 上,且12OP PA =,若P 是线段OB 的中点,求点B 的坐标.【变式训练1】在ABC ∆中,已知点()3,7A 、()2,5B -.若线段AC 、BC 的中点都在坐标轴上,求点C 的坐标.【变式训练2】如图,已知三点()0,8A ,()4,0B -,()5,3C -,D 点在线段AB 上,且13AD DB=, E 点在线段BC 上,若BDE ∆的面积是ABC ∆面积的一半,求向量AE 的坐标.●课后反馈(1)若三点()1,1P ,()2,4A -,(),9B x -共线,则( )A.1x =-B.3x =C.92x =D.51x = (2)在平行四边形ABCD 中,AC 为一条对角线,若()2,4AB =,()1,3AC =,则BD =( )A.()2,4--B.()3,5--C.()3,5D.()2,4 (3)已知两点()2,1A -,()3,1B ,与AB 平行且方向相反的向量a 是( )A.()1,2=-aB.()9,3=aC.()1,2=-aD.()4,8=--a (4)已知()5,2=-a ,()4,3=--b ,(),x y =c ,若23-+=0a b c ,则c 等于( ) A.81,3⎛⎫ ⎪⎝⎭ B.138,33⎛⎫ ⎪⎝⎭ C.134,33⎛⎫ ⎪⎝⎭ D.134,33⎛⎫-- ⎪⎝⎭(5)设1,tan 3α⎛⎫= ⎪⎝⎭a ,3cos ,2α⎛⎫= ⎪⎝⎭b ,且a 与b 共线,则锐角α的值为( )A.12πB.6πC.4πD.3π(6)若ABC ∆的三条边得中点分别为()2,1和()3,4-,()1,1--,则ABC ∆的重心坐标为______.(7)设向量()1,2=a ,()2,3=b ,若向量λ+a b 与向量()4,7=--c 共线,则λ=______. (8)若()3,4=a ,b ‖a 且b 的起点为()1,2,终点为(),3x x ,则=b ________. (9)若()4,3=-a ,(),5x =b ,()1,y =-c ,若+=a b c ,则(),x y =_______.(10)已知()5,1A ,()1,3B ,113OA OA =,113OB OB =,求11A B .(11)设向量()1,3=-a ,()2,4=-b ,()1,2=--c .若表示向量4a 、42-b c 、()2-a c 、d 的有向线段首尾相接能构成四边形,求向量d .(12)已知O 是坐标原点,()2,1A -,()4,8B -,且3AB BC +=0,求OC 的坐标.(13)平面内给定三个向量()3,2=a ,()1,2=-b ,()4,1=c ,回答下列问题: ①求32+-a b c ;②求满足m n =+a b c 的实数m ,n ; ③若()k +a c ‖()2-b a ,求实数k .(14)如图所示,已知()4,5A ,()1,2B ,()12,1C ,()11,6D ,AC 与BD 相交于点P ,求BP 的坐 标及点P 的坐标.(15)已知平行四边形ABCD 的一个顶点坐标为()2,1A -,一组对边AB 、 CD 的中点分别为()3,0M 、()1,2N --,求平行四边形的各个顶点的坐标.。
新人教版必修四高中数学精讲优练课型第二章平面向量2.3.4平面向量共线的坐标表示课件
【知识提炼】
平面向量共线的坐标表示
(1)条件:a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中_____.
b≠0
(2)结论:当且仅当________x_1_y时2-,x2y向1=量0 a,b(b≠0)共线.
【即时小测】
1.思考下列问题.
(1)已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),若a∥b,则必有x1y2=x2y1对吗? 提示:对.根据两向量共线的坐标表示知正确.
C(xB,( 81,)1三),点共线,则x的值为_____.
2.(2015·张家界高一检测)已知向量a=(22,1),b=(1,1),
c=(5,2),m=λb+c(λ为常数).
(1)求a+b.
(2)若a与m平行,求实数λ的值.
【解题探究】1.典例1中,A,B,C三点共线会得到哪些向量平行? 提示:以A,B,C三点任意两点为端点的两个向量平行. 2.典例2中,求实数λ的步骤是什么? 提示:首先根据向量坐标运算法,用λ表示出m的坐标,然后依据a∥m及向量共线的坐标表 示列出关于λ的方程.最后解方程求出λ.
uuuu r uuur AM 与 AD
A uuDur (2,7). 2
所以- x-27 (y-5)=0.即7x+4y=20. ①
而 C uuM ur2 (x,y5), 4
C u u B u r(40 , 35)(4 , 7). 因为C,M,B三点4共线,所4以
所以
共线.
uuur uuur CM与 CB
2.典例2中由AD与BC交于点M,能够确定哪两P1对P 向 量3 P是P共2 线的?
提示:由AD与BC交于点M,可以得到
共线,
共线.
高中数学必修四(人教新A版)教案20共面向量共线的坐标表示
学
过
程
及
方
法
问题与情境及教师活动
学生活动
(一)创设情景,揭示课题
1.平面向量的坐标运算公式
2.向量的数乘运算
3.平面向量的共线定理
4.请说出下列各组中两向量的位置关系(共线或不共线),并指出它们的特点.
(二)研探新知
1.向量共线定理的坐标形式
学生回忆概念
学生完成
高中数学必修四课时教案
教
学
过
程
及
方
法
问题与情境及教师活动
学生活动
如果用坐标表示,可写为
消去 可得
思考:若 ,能得到 与 共线吗?
(三)质疑答辩,排难解惑
例1.பைடு நூலகம்
例2.已知A(-1,-1),B(1,3),C(2,5),试判断A,B,C三点之间的位置关系
例3.设点P是线段P1P2上的一点,P1、P2的坐标分别是(x1,y1),
(x2,y2).⑴当点P是线段P1P2的中点时,求点P的坐标;
是什么?
(三) 巩固练习:
4. 4、5
在充分独立思考的基础上,进行小组讨论.
教
学
小
结
(1)根据向量的坐标,判断向量是否共线
(2)能用平面向量共线解决平面几何问题.
课后
反思
高中数学必修四课时教案
备课人
授课时间
课题
§2.3.4平面向量共线的坐标表示
课标要求
平面向量共线的坐标表示
教
学
目
标
知识目标
会用坐标表示平面向量共线条件
技能目标
通过本节学习,使学生能够解决具体问题,知道学有所用
情感态度价值观
第二章23234平面向量共线的坐标表示
[活学活用] 已知 a=(1,2),b=(-3,2),当实数 k 为何值时,(ka+b)∥(a- 3b)?这两个向量的方向是相同还是相反? 解:∵a=(1,2),b=(-3,2), ∴ka+b=(k-3,2k+2),a-3b=(10,-4). 由题意得(k-3)×(-4)-10(2k+2)=0,解得 k=-13. 此时 ka+b=-13a+b=-13(a-3b), ∴当 k=-13时,(ka+b)∥(a-3b),并且它们的方向相反.
A.3
B.-3
1 C.3 解析:选 C
D.-13 ∵a∥b,∴(-1)×(-1)=3x,∴x=13.
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2.已知 A(2,-1),B(3,1),则与 AB平行且方向相反的向量 a
是
()
A.(2,1) C.(-1,2)
B.(-6,-3) D.(-4,-8)
解析:选 D AB=(1,2),向量(2,1)、(-6,-3)、(-1,2) 与(1,2)不平行;(-4,-8)与(1,2)平行且方向相反.
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3.已知向量 a=(1,2),b=(-2,3),若 λa+μb 与 a+b 共线,则 λ 与 μ 的关系是________. 解析:∵a=(1,2),b=(-2,3),∴a+b=(1,2)+(-2,3)=(- 1,5),λa+μb=λ(1,2)+μ(-2,3)=(λ-2μ,2λ+3μ), 又∵(λa+μb)∥(a+b), ∴-1×(2λ+3μ)-5(λ-2μ)=0, ∴λ=μ. 答案:λ=μ
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∴yx==-2+11+231+×+2323×23-31,,
即xy==3545.,
故 P 点坐标为54,35.
(2)当 P1P 与 PP2 反向时,则有 P1P =-23 PP2 ,设 P 点坐
