1、平面向量的实际背景及基本概念
2、平面向量的线性运算
3、平面向量的的基本定理及坐标运算
4、平面向量的数量积
复习课
年龄,身高,长度,体积,质量
重力,浮力,位移,
A类
B类
一、向量的物理背景与概念
(1)、向量的物理背景
生活中咱们常常会遇到两种量,一种是只有大小
没有方向的量,例如长度、质量等等, 这种量叫
数量(物理学上称标量);另一种量既有大小又有
方向,如速度,力等,这种量叫向量(物理学上
称矢量)。
(2)、向量的概念
既有大小又有方向的量叫向量
二、向量的表示
有向线段的长度表示向量的大小,有向线段箭头
所指的方向表示向量的方向。
在书本上用加粗加黑的字体来表示向量,平时手
写体在小写字母上面加一个箭头,或用表示向量
的有向线段的起点和终点字母书写。
(1)、向量的画法(用有向线段表示向量)
(2)、向量的书写
三、关于向量的一些概念
向量的大小就是向量所对应的有向线段的长度,也叫
向量的模,记做
向量无法比较大小,但向量的模可以比较大小
长度为零的向量称为零向量,记做:
零向量的方向任意
长度为1个单位长度的向量叫做单位向量
(1)、向量的模(大小)
(2)、零向量(大小)
(3)、单位向量
方向相同或相反的向量叫共线向量或平行向量,零
向量与任意向量共线(平行)。两向量共线或平行
记做:
(4)、共线向量(平行向量)
(5)、相等向量
大小和方向都相同的向量叫相等向量
一、向量的加法
一、向量的加法
一、向量的加法
一、向量的加法
一、向量的加法
二、向量的减法
二、向量的减法
(1)、相反向量
通过我们上节课的学习知道了向量是有方向的数量,
那么相反向量指数量(长度,大小,模)相等而方向
相反的两个向量互称为相反向量。
二、向量的减法(本质还是加法)
三、向量的数乘运算(一个数与一个向量的乘法)
三、向量的共线定理
一、向量的加法
二、向量的减法
三、向量的数乘运算(一个数与一个向量的乘法)
四、向量共线定理
4.如图,光滑斜面上一个木块受到的重
力为G,下滑力为F1,木块对斜面的压
力为F2,这三个力的方向分别如何?
三者有何相互关系?
G
F1
F2
四、思考
5.在物理中,力是一个向量,力的合成
就是向量的加法运算.力也可以分解,
任何一个大小不为零的力,都可以分解
成两个不同方向的分力之和.将这种力
的分解拓展到向量中来,就会形成一个
新的数学理论.
四、思考
探究(一):平面向量基本定理
思考1:给定平面内任意两个向量e1,e2
,如何求作向量3e1+2e2和e1-2e2?
e1
e2 2e2
B C
O
3e1 Ae1 D
3e1+2e2
e1-2e2
思考2:如图,设OA,OB,OC为三条共
点射线,P为OC上一点,能否在OA、OB
上分别找一点M、N,使四边形OMPN为平
行四边形?
M
N
O A
B
CP
思考3:在下列两图中,向量
不共线,能否在直线OA、OB上分别找一
点M、N,使 ?
O A
B
C
M
N
OA
B
C
M
N
思考4:在上图中,设 =e1, =e2,
=a,则向量 分别与e1,e2的
关系如何?从而向量a与e1,e2的关系如
何?
O A
B
C
M
N
OA
B
C
M
N
思考5:若向量a与e1或e2共线,a还能用
λ1e1+λ2e2表示吗?
e1
a
a=λ1e1+0e2
e2
a=0e1+λ2e2
思考6:若上述向量e1,e2,a都为定向量,
且e1,e2不共线,则实数λ1,λ2是否存在
?是否唯一?
O A
B
C
M
N
OA
B
C
M
N
思考7:根据上述分析,平面内任一向
量a都可以由这个平面内两个不共线的
向量e1,e2表示出来,从而可形成一个
定理.你能完整地描述这个定理的内容
吗?
若e1、e2是同一平面内的两个不共线向量,
则对于这一平面内的任意向量a,有且只有
一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.
思考8:上述定理称为平面向量基本定理,
不共线向量e1,e2叫做表示这一平面内所
有向量的一组基底. 那么同一平面内可
以作基底的向量有多少组?不同基底对
应向量a的表示式是否相同?
若e1、e2是同一平面内的两个不共线向量,
则对于这一平面内的任意向量a,有且只有
一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.
探究(二):平面向量的正交分解及坐标表示
[0°,180°]
思考1:不共线的向量有不同的方向,对
于两个非零向量a和b,作 a, b,
如图.为了反映这两个向量的位置关系,
称∠AOB为向量a与b的夹角.你认为向量
的夹角的取值范围应如何约定为宜?
ba
a
b
A
B
O
思考2:如果向量a与b的夹角是90°,则
称向量a与b垂直,记作a⊥b. 互相垂直
的两个向量能否作为平面内所有向量的
一组基底?
b a
思考3:把一个向量分解为两个互相垂直
的向量,叫做把向量正交分解.如图,向
量i、j是两个互相垂直的单位向量,向量
a与i的夹角是30°,且|a|=4,以向量i、
j为基底,向量a如何表示?
B
a
iO
j
A
P
思考4:在平面直角坐标系中,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,
对于平面内的一个向量a,由平面向量基本定
理知,有且只有一对实数x、y,使得 a=
xi+yj.我们把有序数对(x,y)叫做向量a
的坐标,记作a=(x,y).其中x叫做a在x轴上
的坐标,y叫做a在y轴
上的坐标,上式叫做向量
的坐标表示.那么x、y的
几何意义如何?
a
i x
y
O
j x
y
思考5:相等向量的坐标必然相等,作向
量 a,则 (x,y),此时点A是坐
标是什么?
A a
i x
y
O
j
A(x,y)
理论迁移
例1 如图,已知向量e1、e2,求作向
量-2.5e1+3e2.
e1 e2
C
OA -2.5e1
B
3e2
例2 如图,写出向量a,b,c,d的坐标.
2 4
5
2 ab
c d
-4 -2
-5
-2
x
y
O
a=(2,3)b=(-2,3)
c=(-2,-3) d=(2,-3)
例3 如图,在平行四边形ABCD中,
=a, =b,E、M分别是AD、DC的中
点,点F在BC上,且BC=3BF,以a,b为
基底分别表示向量 和 .
A
B
E D
CF
M
小结作业
1.平面向量基本定理是建立在向量加
法和数乘运算基础上的向量分解原理,
同时又是向量坐标表示的理论依据,是
一个承前起后的重要知识点.
2.向量的夹角是反映两个向量相对位置
关系的一个几何量,平行向量的夹角是
0°或180°,垂直向量的夹角是90°.
3.向量的坐标表示是一种向量与坐
标的对应关系,它使得向量具有代数意
义.将向量的起点平移到坐标原点,则平
移后向量的终点坐标就是向量的坐标.
作业:
课时作业49到52页.
已知 ,
你能得出 , ,
的坐标吗?
向
量
坐
标
向量坐标的加减及数乘
向量坐标的数量积
向量坐标的模
结论:
一个向量的坐标等于表示此向量
的有向线段的终点的坐标减去始点的
坐标。
y
xO
B(x2,y2)
A(x1,y1)
如图,已知A(x1,y1),B(x2,y2),
则
AB= OB - OA
= (x2,y2) - (x1,y1)
= (x2-x1,y2-y1)
y
xO
B(x2,y2)
A(x1,y1)
你能在图中标出坐标为
的P点吗?
P
已知a=(x,y)和实数λ,那么
λ a= λ(x, y)
即
λa=(λx, λy)
• 这就是说,实数与向量的积的坐
标等用这个实数乘以原来向量的
相应坐标。
例2 已知a=(2,1),b=(-3,
4),求a+b,a-b,3a+4b
例3 已知平行四边形ABCD的三个定点A、
B、C的坐标分别为(-2,1)、
(-1,3)、(3,4),求顶点D的坐标
例4 已知平行四边形ABCD的三个定点A、
B、C的坐标分别为(-2,1)、(-1,
3)、(3,4),求顶点D的坐标
平行四边形ABCD的对角线交于点O,且
知道AD=(3,7), AB=(-2,1),求OB
坐标。
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b是非零向量,那
么可以知道,a//b的充要条件是存在一实数λ,
使
a= λb
这个结论如果用坐标表示,可写为
(x1,y1)= λ(x2,y2)
即 x1= λx2
y1= λy2
问题:共线向量如何用坐标来表
示呢?
消去λ后得
也就是说,a//b的等价表示是
x1y2-x2y1=0
x1y2-x2y1=0
练习: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,正确
的有( )
(1)e1=( -1 , 2 ),e2=( 5 , 7 )
(2)e1=( 3 , 5 ),e2=( 6 , 10 )
(3)e1=( 2 , -3 ),e2=( 1/2 , -3/4 )
例5、已知 a=(4,2), b=(6,y),
且 a//b ,求 y 的值。
例6、已知A(-1,-1),B(1,3),C(2
,5),判断A、B、C三点的位置关系。
A
B
C