§2.3.4 平面向量共线的坐标表示
教学目的:
(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.
教学重点:平面向量的坐标运算
教学难点:向量的坐标表示的理解及运算的准确性
授课类型:新授课
教具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
一、复习引入:
1.平面向量的坐标表示
分别取与 轴、 轴方向相同的两个单位向量、 作为基底.任作一个向量
,由平面向量基本定理知,有且只有一对实数 、 ,使得
把 叫做向量 的(直角)坐标,记作
其中 叫做 在 轴上的坐标, 叫做 在 轴上的坐标,特
别地, , , .
2.平面向量的坐标运算
若 , ,
则 , , .
若 , ,则
二、讲解新课:
∥ ( ≠ )的充要条件是 x1y2-x2y1=0
设 =(x1, y1) , =(x2, y2) 其中 ≠ .
由 =λ 得, (x1, y1) =λ(x2, y2) 消去λ,x1y2-x2y1=0
x y j
a x y
yjxia +=
),( yx a ),( yxa =
x a x y a y
)0,1(=i )1,0(=j )0,0(0 =
),( 11 yxa = ),( 22 yxb =
ba + ),( 2121 yyxx ++= ba − ),( 2121 yyxx −−= ),( yxa λλλ =
),( 11 yxA ),( 22 yxB ( )1212 , yyxxAB −−=
a b b 0
a b b a
a b
=
=⇒
21
21
yy
xx
λ
λ探究:(1)消去λ时不能两式相除,∵y1, y2 有可能为 0,∵ ≠ ∴x2, y2 中
至少有一个不为 0
(2)充要条件不能写成 ∵x1, x2 有可能为 0
(3)从而向量共线的充要条件有两种形式: ∥ ( ≠ )
三、讲解范例:
例 1 已知 =(4,2), =(6, y),且 ∥ ,求 y.
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).
(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.
例 4 若向量 =(-1,x)与 =(-x, 2)共线且方向相同,求 x
解:∵ =(-1,x)与 =(-x, 2)共线∴(-1)×2- x•(-x)=0
∴x=± ∵ 与 方向相同∴x=
例 5 已知 A(-1, -1),B(1,3),C(1,5) ,D(2,7) ,向量 与 平行吗?直
线 AB 与平行于直线 CD 吗?
解:∵ =(1-(-1), 3-(-1))=(2, 4) , =(2-1,7-5)=(1,2)
又∵2×2-4×1=0 ∴ ∥
又∵ =(1-(-1),5-(-1))=(2,6), =(2, 4),2×4-2×6≠0 ∴ 与 不平
行
∴A,B,C 不共线∴AB 与 CD 不重合∴AB∥CD
四、课堂练习:
1.若 a=(2,3),b=(4,-1+y),且 a∥b,则 y=( )
A.6 B.5 C.7 D.8
b 0
2
2
1
1
x
y
x
y =
a b b 0
01221 =−
=⇔
yxyx
ba λ
a b a b
a b
a b
2 a b 2
AB CD
AB CD
AB CD
AC AB AC AB2.若 A(x,-1),B(1,3),C(2,5)三点共线,则 x 的值为( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
3.若 =i+2j, =(3-x)i+(4-y)j(其中 i、j 的方向分别与 x、y 轴正方向相
同且为单位向量). 与 共线,则 x、y 的值可能分别为( )
A.1,2 B.2,2 C.3,2 D.2,4
4.已知 a=(4,2),b=(6,y),且 a∥b,则 y=.
5.已知 a=(1,2),b=(x,1),若 a+2b 与 2a-b 平行,则 x 的值为.
6.已知□ABCD 四个顶点的坐标为 A(5,7),B(3,x),C(2,3),D(4,x),则 x=.
五、小结 (略)
六、课后作业(略)
七、板书设计(略)
八、课后记:
AB DC
AB DC