向量的直角坐标运算.ppt

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课件2:3.1.4空间向量的直角坐标运算

课件2:3.1.4空间向量的直角坐标运算

研一研·问题探究、课堂更高效
小结 已知两个向量的坐标,证明这两个向量平行或垂 直,就是根据 a⊥b⇔a·b=0⇔a1b1+a2b2+a3b3=0,c∥d⇔c =xd⇔c1=xd1,c2=xd2,c3=xd3 (x∈R,x≠0)来证明.
研一研·问题探究、课堂更高效
跟踪训练 2 将本例中“若向量 ka+b 与 ka-2b 互相垂
练一练·当堂检测、目标达成落实处
3.若 ABCD 为平行四边形,且 A(4,1,3),B(2,-5,1),
C(-3,7,-5),则顶点 D 的坐标为
(D )
A.72,4,-1
B.(2,3,1)
C.(-3,1,5)
研一研·问题探究、课堂更高效
例 2 已知空间三点 A(-2,0,2),B(-1,1,2),C(-3,0,4),设 a =A→B,b=A→C.若向量 ka+b 与 ka-2b 互相垂直,求 k 的值.
解 a=(-1+2,1-0,2-2)=(1,1,0), b=(-3+2,0-0,4-2)=(-1,0,2), ∴ka+b=(k,k,0)+(-1,0,2)=(k-1,k,2), ka-2b=(k,k,0)-(-2,0,4)=(k+2,k,-4), ∴(k-1,k,2)·(k+2,k,-4)=(k-1)(k+2)+k2-8, 即 2k2+k-10=0,∴k=-52或 k=2.
=(2,1,2)-λ(1,1,2)=(2-λ,1-λ,2-2λ),
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则Q→A·Q→B=(1-λ,2-λ,3-2λ)·(2-λ,1-λ,2-2λ) =(1-λ)(2-λ)+(2-λ)(1-λ)+(3-2λ)(2-2λ) =6λ2-16λ+10, ∴当 λ=43时,Q→A·Q→B取得最小值. 又O→Q=λO→P=43(1,1,2)=43,43,83. 所以,所求点 Q 的坐标为43,43,83.

空间向量的直角坐标运算ppt课件

空间向量的直角坐标运算ppt课件

r a(a1,a2,a3)
za
a3k
a1i
a2j
k
y
ij
.x
复习二:平面向量的坐标运算

a (x1,y1)
b(x2,y2)

ab(x1x2,y1y2)
aab((xx 11 , y x1 2),y 1 ( y2 R ))
abx1x2y1y2
若 A(x1, y1) B(x2,y2) 则 AB x 2 x 1 ,y 2 y 1
(2)若 a b ,求 x,y满足的 。 条件
.
例2:A(0,1,1),B(1,2,1),C(1,1,2)求
(1)AB,AC
(2)AC在AB上正投影的数量
z
C
o
B
y
D A
x
.
探索与研究
若 1 中 a ( 例 a 1 , a 2 的 , a 3 ) b , ( b 1 , b 2 , b 3 ), 求一向 a,b量 都与 垂直。
AB (x 2 x 1 ,y 2 y 1 ,z 2 z 1 )
.
复习三:
平面向量平行和垂直的条件

a (x1,y1)
b(x2,y2)
a //b (b 0 ) a b (R)
x1y2x2y10
a b ab0
x1x2y1y20
.
类比三:空间向量平行和垂直的条件
r
r
若 a(a1,a2,a3) b(b1,b2,b3)
a //b (b 0 ) a b2
a 3 b3
当b与三个坐标平面 行都 时不平
a a / /b (b b 0 ) a b ab110ab22
a3 b3
rr
a b a 1 b 1 a 2 .b 2 a 3 b 3 0

课件9:2.2.2 向量的正交分解与向量的直角坐标运算

课件9:2.2.2 向量的正交分解与向量的直角坐标运算

()
A.12a-32b
B.-12a+32b
C.32a-12b
D.-32a+12b
(2)已知点 P,A(3,7),B(4,6),C(1,-2)是一个平行四边形的四
个顶点,则点 P 的坐标为________.
【解析】 (1)设 c=xa+yb,x,y∈R, ∴(-1,2)=x(1,1)+y(1,-1),∴xx+-yy==-2,1, 解得 x=12,y=-32,∴c=12a-32b,故选 A.
自我尝试 题型一 平面向量的坐标表示 例 1 在直角坐标系 xOy 中,a,b 如图所示,分别求出 a,b 的坐标.
【分析】 本题主要考查向量的正交分解,把它们分解成横、 纵坐标的形式.
【解】 设 a=(a1,a2),b=(b1,b2), 则 a1=|a|cos45°=4× 22=2 2,a2=|a|sin45°=4× 22=2 2.
b 向量相对于 x 轴正方向的转角为 120°. ∴b1=|b|cos120°=3×-12=-32, b2=|b|sin120°=3× 23=323.∴a=(2 2,2 2),b=-32,323.
【知识点拨】 (1)向量的坐标就是向量在 x 轴和 y 轴上的分量,而与向量的位 置无关,如图所示,A→B的坐标为(B2-A2,B1-A1).
即 xy+ -21= =1212
(x-1) (y-4)
, ,
解得xy==--52,, 即 C(-5,-2).又 E 在 DC 延长线上, ∴C→E=14D→E,设 E(a,b),则(a+5,b+2)=14(a-4,b+3), 解之得 a=-8,b=-53.
∴E-8,-53. 答案:-8,-53
5.已知 A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),设A→B=a,B→C=b, C→A=c 且 a=mb+nc,求 m-n 的值. 解:A→B=(5,-5),B→C=(-6,-3),C→A=(1,8), 由 a=mb+nc, 得(5,-5)=m(-6,-3)+n(1,8), ∴--63mm++n8=n=5,-5, 解得mn==--11., ∴m-n=-1+1=0.

原创2:3.1.4 空间向量的直角坐标运算

原创2:3.1.4 空间向量的直角坐标运算
解:以C为原点建立空间直角坐标系.
(1)依题意得B(0,1,0),N(1,0,1).∴||= 3,
∴BN的长为 3.
(2)依题意得A1(1,0,2),B(0,1,0),C(0,0,0),B1(0,1,2),
变式训练
∴ BA1=(1,-1,2), CB1=(0,1,2),
∴ BA1 ·CB1=3.
原点O重合,得到向量OP=p,由空间向量基本定理可知,存在有
序实数组{x,y,z},使得p=
xԦi+yԦj+zkԦ
.把 x,y,z 称作向
量p在单位正交基底Ԧi,Ԧj,k 下的坐标,记作 p=(x,y,z) .
走进教材
2.空间向量运算的坐标表示
若a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3).
Ԧ ∙
cos<a,b>
Ԧ ||
走进教材
3.空间中向量的坐标及两点间的距离公式
在空间直角坐标系中,设A(a1,b1,c1),B(a2,b2,c2),则
(1)= (a2-a1,b2-b1,c2-c1) ;
(2)d AB=||=
(a2−a1)2 +(b2−b1)2 +(c2−c1)2
.
(1)设|Ԧc|=3,Ԧc∥BC,求Ԧc;(2)若ka+b与ka-2b互相垂直,求k.
【解析】
(1)∵BC=(-2,-1,2),且Ԧc∥BC,∴设Ԧc=λBC=(-2λ,-λ,2λ).
∴|Ԧc|= (-2λ)2 +(-λ)2 +(2λ)2 =3|λ|=3.解得λ=±1.
∴Ԧc=(-2,-1,2)或Ԧc=(2,1,-2).
=1×(-1)+1×0+0×2=-1
∴(-1,0,2)=(x-2y,x-y,2y)

高等数学向量及其运算PPT课件.ppt

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例如, a、r、v、F 或a 、r 、v 、F .
2
• 自由向量 与起点无关的向量, 称为自由向量, 简称向量.
• 向量的相等 如果向量a和b的大小相
等, 且方向相同, 则说向量a 和b是相等的, 记为a=b.
相等的向量经过平移后可以完全重合.
3
•向量的模 向量的大小叫做向量的模.
向量 a、a 、AB 的模分别记为|a|、|a| 、|AB| .
23
例3 已知两点A(x1, y1, z1)和B(x2, y2, z2)以及实数-1,
在直线 AB 上求一点 M, 使 AM =MB .
解 由于
解 由于 AM =OM-OA , MB=OB-OM ,
=OM-OA , MB=OB-OM ,
因此 OM-OA=(OB-OM) ,
从而
OM =
1
(OA+ OB)
当两个平行向量的起点放在同一点时, 它 们的终点和公共的起点在一条直线上. 因此, 两向量平行又称两向量共线.
设有k(k3)个向量, 当把它们的起点放在同 一点时, 如果k个终点和公共起点在一个平面上, 就称这k个向量共面.
6
二、向量的线性运算
1.向量的加法
设有两个向量a与b, 平移向量, 使b的起点与a
当=0时, |a|=0, 即a为零向量. 当=1时, 有1a=a; 当=-1时, 有(-1)a =-a.
10
•向量与数的乘积的运算规律
(1)结合律 (a)=(a)=()a; (2)分配律 (+)a=a+a;
(a+b)=a+b.
•向量的单位化
设a0, 则向量 a 是与a同方向的单位向量,
记为ea.
|a|

空间向量运算的坐标表示ppt课件

空间向量运算的坐标表示ppt课件
我们已经学过平面向量运算的坐标表示:
向量相加:
a+b
向量相减:
a-b
向量的数乘:
λa
空间向量运算的坐标
表示是怎样的呢?
向量的数量积:a•b
向量的模:
|a|
向量的夹角:
cos<a,b>
向量a在平面上可用有序实数对(x,y)表示,在空
间则用有序实数组(x,y,z)表示.
类比
平面向量运算的坐标表示
空间向量运算的坐标表示
a1=λb1,a2=λb2,
a·b=0
a1b1+a2b2=0
设a=(a1,a2,a3), b=(b1,b2,b3) ( ≠ 0 )
a//b
a=λ b
a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3(λ∈R)
a⊥b
a ·b=0
a1b1+a2b2+a3b3=0
题型二:向量平行和垂直的坐标表示
1、已知a=(1,-5,6),b=(0,6,5),则a与b ( A )
a1b1+a2b2+a3b3=0
|| =
·=
1 2 + 2 2 + 3 2
d AB | AB | (a 2 a1 )2 (b2 b1 )2 (c2 c1 )2
a
b
a
b
a
b
·
1
1
2
2
3
2 2 2 2 32 2
cos < , >=

a
a
a
b
b
1
A.垂直
B.不垂直也不平行
C.平行且同向
D.平行且反向
2、设a=(1,y,-2),b=(-2,-4,z),若

课件5:3.1.4空间向量的直角坐标运算

课件5:3.1.4空间向量的直角坐标运算
|b|=_____________________________,
a1b1+a2b2+a3b3
a·b
2
2
2
2
2
2
cos<a,b>=
=_________________________.
a
+a
+a
b
+b
+b
1
2
3
1
2
3
|a||b|
设 A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),则
2
2
2

x
-x
求:
(1)< ,>(精确到0.1°);
(2) 在上正投影的数量(精确到0.01).
解:(1)由点A,B,C的坐标可得
=(-1,2,0),=(1,1,3)
||= 5 , ||= 11 ,
||·||= -1×1+2×1+0×3=1,
因此cos< ,>=
AB·AC
5.已知向量a=(-2,2,0),b=(-2,0,2),
求向量n使n⊥a,且n⊥b.

设 n=(x,y,z),
则 n·a=(x,y,z)·(-2,2,0)=-2x+2y=0,
n·b=(x,y,z)·(-2,0,2)=-2x+2z=0.
-2x+2y=0,
解方程组
可得 y=x,z=x.
-2x+2z=0,

+y
-y

+z
-z

2
1
2
1
2
1
|AB|=________________________________.
名师点拨:(1)空间向量的坐标是空间向量的一种形

向量的直角坐标运算(共24张PPT)

向量的直角坐标运算(共24张PPT)
A.(4,1) B.(-4,2)C.(-2,2) D.(-4,4)
【答案】C
)
4.点(5,5)到原点的距离是
(
A.0
B.5
C.2
【答案】D
)
D.5
5.若a=(1,0),b=(1,2),且ma+nb=(3,2),则m,n的值是(
A.m=2,n=1
B.m=2,n=-1
C.m=-2,n=1
D.m=-2,n=-1
(3)若 a=(a1,a2),b=(b1,b2),则 a·b=a1b1+a2b2
4.向量长度坐标运算
(1)若 a=(a1,a2),则|a|= +

(2)若 A(x1,y1)、B(x2,y2),则||= ( − ) + ( − )

【说明】 ||也叫做 A、B 两点的距离,记为 dA、B,上式也叫两点距离
(0,0)或(10,0)
(1)在直角坐标系中,求作a,b;(2)求3a-4b;(3)若2a+x=b,求x.
m=-2,n=1
D.
→ →
掌握向量的直角坐标运算.
(8,9)或(10,0)
若a=(1,0),b=(1,2),且ma+nb=(3,2),则m,n的值是(
(-2,0)或(8,0)
D.
)
已知点A(2,4),经平移向量a后,坐标变为A'(3,3),则向量a的坐标是
【答案】C

8.已知点 A(-2,0),B(1,5)和向量 a=(x,2),且∥a,则 x=(


A.
【答案】B

B.

C.


D.
)
9.若x轴上一点A与点B(3,12)的距离等于13,则点A的坐标是
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uuur AB
3
(2,1) 2 (3, 2) 3
(0, 7) 3
练习1. 设向量a=(1,-3),b =(-2,4),c =(-1,
-2),若表示向量4a、4b-2c、2(a-c)、d的
有向线段首尾相接能构成四边形,则向量d

.
解: 4a+(4b-2c)+2(a-c)+d=0, 所以d=-6a-4b+4c=(-2, -6).
uuur OA
uuur OB
的方向和长度.
解:OuuCur
uuur OA
uuur OB
= (3,2)+(-2,4)
= (1,6).
uuur | OC | 1 36 37
tan 6 α=arctan 6
例5.已知□ABCD的三个顶点A(-2, 1)、B(-1,
3)、C(3, 4),求顶点D的坐标。
2.设点P在平面上做匀速直线运动,速度向量
r v
(4,
3)
,设起始P(-10,10),
则5秒钟后点P
的坐标为( ).
解:5秒种后,P点坐标为 (-10, 10)+5(4, -3)=(10, -5).
3.设uAuur(2, 3u)u,ur B(5u,u4ur),C(7, 10) 满足
AP AB AC
解:
uuur AB
uuur OB
uuur OA
=(x2,y2)-(x1,y1) =(x2-x1,y2-y1)。
说明:一个向量的坐标等于向量终点的坐 标减去始点的坐标。
例3.在直角坐标系xOy中,已知点A(x1,y1), B( x2, y2), 求线段AB中点的坐标。
解:设M(x,y)是线段AB的中点,则
(a1, a2)就是向量a在基底{e1, e2}下的坐标,
即a=(a1, a2).
y B2
a
A2 A a1 e2 O e 1A1
B a2
x B1
0=(0, 0),e1=(1, 0),e2=(0, 1).
设向量a= (a1, a2), a 的方向相对于x轴正 方向的转角为θ ,由三角函数定义知
a1=|a|cosθ , a2=|a|sinθ
(1) λ为何值时,点P在直线y=x上? (2)设点P在第三象限, 求λ的范围.
解: (1) 设P(x, y),则
(2) 由已知
(x-2, y-3)=(3, 1)+λ(5, 7), 5λ+5<0,7λ+4<0 ,
所以x=5λ+5,y=7λ+4.
解得λ =
1 2
所以λ<-1.
例1. 在直角坐标系xOy中,向量a,b,c的方
向和长度如图,
r b
(
3
,
3
3)
r 22
c (2 3, 2)
2.向量的直角坐标运算
设a=(a1,a2), b=(b1,b2), 求a+b的值。 a+b=(a1e1+a2e2)+(b1e1+b2e2)=(a1+b1)e1+(a2+b2)e2,
uuuur OM
1
uuur (OA
uuur OB)
2
1
( x, y) 2 [( x1, y1) ( x2, y2 )]
例3得到的公式, 叫做线段中点的 坐标公式,简称
x x1 x2 , y y1 y2 中点公式。
2
2
例4.在直角坐标系xOy中,已知点A(3,2),
B(-2,4),求向量
即a+b=(a1+b1,a2+b2). 用同样的方法可以证明
a-b=(a1-b1,a2-b2),
λa=λ(a1,a2)=(λa1,λa2)
说明: 两个向量的和与差的坐标等于两个向量的
相应坐标的和与差; 数乘向量的积的坐标等与数乘以向量相应
坐标的积。
uuur 例2.已知A(x1,y1),B(x2,y2),求向量 AB 的坐标.
2.2.2向量的正交分解与 向量的直角坐标运算
1.向量的直角坐标
1.如果两个向量的基线互相垂直,则称这两 个向量互相垂直 ;
2. 如果两个基向量e1、e2互相垂直,则称 {e1,e2} 为正交基底 3. 若向量e1、e2为单位正交基底,且a xe1 ye2 则称(x,y)为向量a的坐标.
在坐标平面xOy内,任做一向量a,由平面 向量基本定理可知,存在唯一有序实数对 (a1,a2),使得a=a1e1+a2e2,
解:OuuDur
uuur OA
uuur AD
uuur OA
uuur BC
uuur uuur uuur
OA OC OB
=(-2,1)+(3,4) -(-1,3)
=(2, 2) 所以D点的坐标是(2, 2).
例6. 已知A(-2,1),B(1,3),求线段AB中 点M和三等分点坐标P,Q的坐标 .
解:(1) 求中点M的坐标,利用例3得到的公
式可知M(- 1 ,2)
2
(2) 因为
uuur uuur uuur AB OB OA
=(1,3)-(-2,1)
=(3,2)
uuur OP
uuur OA
1
uuur AB
3
(2,1) 1 (3, 2) 3
(1, 5)
3
uuur OQ
uuur OA
2
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