平面向量的坐标运算教案 1
教学目标
1.理解平面向量的坐标表示方法,包括起点是坐标原点的向量坐
标表示法,起点不是坐标原点的向量坐标表示法、相等向量的坐标表示
法.
2.掌握已知平面向量的和、差、实数与向量的积的坐标表示法.
教学重点和难点
重点:平面向量的坐标表示法,特别是起点不是坐标原点的向量坐
标表示法.平面向量的和、差、实数与向量的积的坐标运算.
难点:起点不是坐标原点的向量的坐标表示.
教学过程设计
(一) 复习平面向量的基本定理:
如果 、 是同一平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内任
一向量 ,有且只有一对实数λ1、λ2,使 =λ1 、λ2 .这里 、
表示这一平面内的一组基底.平面向量的基本定理说明:同一平面内
任一向量都可沿两个不共线的基底进行分解.
(二)导入新课
1.平面向量的坐标表示
在直角坐标平面内,分别取与x轴、y轴方向相同的两个单位向量
、 作为基底,由平面向量基本定理,对平面内任一向量 ,有且只
有一对实数x,y,使 =
x +y .我们把(x,y)叫向量 的(直角)坐标.其中x叫 在x
轴上的坐标.y叫 在y轴上的坐标. =(x,y)叫向量的坐标表示.
(1)目前我们已掌握了向量的三种表示方法:
表示法是向量的代数表示法,它有利于向量的运算.
(2)根据向量可以平移的观点,平面内与向量 相等的向量的坐标
也为(x,y).
(3)显然: =(1,0), =(0,1), =(0,0).
(4)在坐标平面内设 =x +y ,向量 的坐标为(x,y),这
就是点A的坐标,反过来点A的坐标(x,y)就是向量 的坐标.因此,
在平面直角坐标系内,每一个平面向量都可以用一对有序实数对唯一表
示.
(5)设 A点的坐标为(x1,y1),B点坐标为(x2,y2)
2.平面向量的坐标运算
(Ⅰ)向量的加法:已知向量 =(x1,y1), =(x2,y2).两向量
的和:
+ =(x1 +y1 )+(x2 +y2 )
=(x1+x2) +(y1+y2) .
(Ⅱ)向量的减法:已知向量 =(x1,y1), =(x2,y2).两向量
的差:
- =(x1 +y1 )-(x2 +y2 )
=(x1-x2) +(y1-y2) .
(Ⅲ)实数与向量的积:已知向量 =(x,y)和实数λ.
λ =λ(x +y )=λx ,λy .
(1)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.
实数与向量积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标.
(2)根据向量差的坐标运算,我们可以得到起点不是原点的向量的
坐标表示.
设A点(x1,y1),B点(x2,y2).
求向量 的坐标.
作向量 、 .
= - .即 =(x2,y2)-(x1,y1)=(x2-x1,y2-y1).
由此得到:一个向量的坐标等于表示这个向量的有向线段的终
点坐标减去始点坐标.
(三)学生课堂练习 (黑板板演,加课堂练习)
1.课本练习3.已知A、B两点的坐标,求 、 的坐标.
(1) =(3,4), =(-3,-4).(2) =(9,-1),
=(-9,1).
(3) =(0,2), =(0,-2). (4) =(5,0), =
(-5,0).
2.课本练习1
(1) + =(3,6), - =(-7,2).(2) + =(1,11),
- =(7,-5)
(3) + =(0,0), - =(4,6). (4) + =(3,4),
- =(3,-4).
3.课本练习2 -2 +4 =(-6,-8),4 +3 =(12,5).
4.课本练习4 =(1,-1), =(1,-1), = .
∴ AB∥CD.
(四)教师讲解例题,巩固提高
例 1 已知 ABCD的三个顶点A、B、C的坐标分别为(-2,1),(-
1,3),(3,4),求顶点D的坐标.
分析:平行四边形ABCD中, = .由此来确定D点的坐标.
解:设D点坐标为(x,y).
=(1,2), =(3-x,4-y).
由 = . (1,2)=(3-x,4-y).
∴D点坐标为(2,2).
例 2 已知A(1,-2),B(2,1),C(3,2),D(-2,3),以 、
为一组基底来表示 + + .
分析:向量 + + 的坐标可求出, 、 的坐标可求出.
设 + + =λ1 +λ2 .可求出λ1、λ2.
解: =(-3,5), =(-4,2), =(-5,1).
+ + =(-3,5)+(-4,2)+(-5,1)=(-12,8).
=(1,3), =(2,4).
+ + =λ1 +λ2 ,
(-12,8)=λ1(1,3)+λ2(2,4)=(λ1+2λ2,3λ1+4λ2).
∴ + + =32 -22 .
(五)小结:教师总结重点内容
1.向量的坐标表示 =(x,y).
2.起点不是原点的向量的坐标求法,A(xA,yA),B(xB,yB),
=(xB-xA,yB-yA).
一个向量的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点坐标减去起点
坐标.
3.向量的坐标运算 =(x1,y1), =(x2,y2).
+ =(x1+x2,y1+y2), - (x1-x2,y1-y2).
λ· =(λx1,λy1).
(六)作业 习题 5.4 1、2、3、4、5.