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1、第八課時(shí) 平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算(二)
教學(xué)目標(biāo):
掌握已知平面向量的和、差,實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)表示方法并能熟練運(yùn)用.
教學(xué)重點(diǎn):
平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算.
教學(xué)難點(diǎn):
平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算.
教學(xué)過程:
Ⅰ.復(fù)習(xí)回顧
平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算法則.
Ⅱ.講授新課
[例1]已知A(-1,-1),B(1,3),C(2,5),那么與是否共線?線段AB與線段AC是否共線?
解:∵=(1-(-1),3-(-1))=(2,4),
=(2-(-1),5-(-1))=(3,6),又2×6-3×4=0,
∴∥,∴與共線.
又直線AB與直線AC顯然有公共點(diǎn)A,
∴A、B、C三點(diǎn)共線,即線段A
2、B與線段AC共線.
綜上,與共線,線段AB與線段AC也共線.
[例2]已知ABCD的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)分別為(-2,1)、(-1,3)、(3,4),求頂點(diǎn)D的坐標(biāo).
對此題,課本是利用向量相等(即=)來求解的,較為簡便.另外,此題若利用同學(xué)們剛學(xué)過且也較為熟悉的向量加法或減法都是可以順利求解的,為開拓同學(xué)們的解題思路,下面就介紹這下面六種解法.
解法一:(利用向量加法)
先依題意在坐標(biāo)系內(nèi)作出ABCD(如圖),設(shè)頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(x,y),并連結(jié)OA、OD,則=+.
∵=,∴=+
∴(x,y)=(-2,1)+(3-(-1),4-3)
=(-2,1)+(4,1)=(2,2)
3、
∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,2).
解法二:(利用向量減法)
先依題意在坐標(biāo)系內(nèi)作出ABCD(如圖),設(shè)頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(x,y),并連結(jié)OA、OD,則=-
∵=,∴=-,
∴(x,y)=(3-(-1),4-3)-(0-(-2),0-1)
=(4,1)-(2,-1)=(2,2)
∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,2).
解法三:(利用中點(diǎn)的向量表達(dá)式)
如圖,在ABCD中,AC的中點(diǎn)M即是BD的中點(diǎn).
∵= (+)= (+),
+=+,
=+-
=(-2,1)+(3,4)-(-1,3)=(2,2).
∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,2).
解法四:(利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式)
如圖,在ABCD中,A
4、C的中點(diǎn)即為BD的中點(diǎn),設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(x,y),則
. 解得x=2,y=2.
∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,2).
解法五:(利用平面內(nèi)兩點(diǎn)間的距離公式)
如圖,設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(x,y).
在ABCD中,||=||,||=||,
有
解得,.
經(jīng)檢驗(yàn)是方程組的解.
∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,2).
解法六:(利用平行四邊形對邊的向量相等)
如上圖,設(shè)頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(x,y),
在ABCD中, =, =(x+2,y-1),
=(4,1),(x+2,y-1)=(4,1),
即, 解得x=2,y=2,
∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,2).
[例3]在△OAB中,=a,=b,設(shè)
5、點(diǎn)M分所成的比為2∶1,點(diǎn)N分所成的比為3∶1,而OM和BN交于點(diǎn)P,試用a和b表示OP.
解:=+=+
=+ (-)=+
=a+b
∵與共線,設(shè)=a+b ①
又∵與共線,設(shè)=s,
∴=+=+s=+s(-)
=(1-s) +s= (1-s) +s
= (1-s)a+sb ②
由①②知 ∴t=,=a+b
[例4]向量b=(-3,1),c=(2,1),若向量a與c共線,求|b+a|的最小值.
解:設(shè)a=λc=(2λ,λ),
則b+a=(-3+2λ,1+λ),
∴|b+a|==
=≥
∴|b+a|的最小值為,此
6、時(shí)a=c.
[例5]已知b的方向與a=(-3,4)的方向相同,且|b|=15,求b.
解:設(shè)a的單位向量為e,
則e==(-,); ∵b與a方向相同
∴b=|b|·e=15·(-,)=(-9,12)
∴b=(-9,12).
Ⅲ.課堂練習(xí)
課本P76練習(xí)1,2,3
Ⅳ.課時(shí)小結(jié)
通過本節(jié)學(xué)習(xí),要求大家掌握平面向量的坐標(biāo)表示,熟練平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算,并能進(jìn)行簡單的應(yīng)用.
Ⅴ.課后作業(yè)
課本P77習(xí)題 5,6,7,8
平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
1.已知a=(-1,3),b=(x,1),且a∥b,則
7、x等于 ( )
A.3 B. C.-3 D.-
2.已知A(x,2),B(5,y-2),若=(4,6),則x、y的值為 ( )
A.x=-1,y=0 B.x=1,y=10
C.x=1,y=-10 D.x=-1,y=-10
3.已知M(3,-2),N(-5,-1),=,則P點(diǎn)的坐標(biāo)為 (
8、 )
A.(-8,1) B.(-1,-) C.(1,) D.(8,-1)
4.若a-b=(1,2),a+b=(4,-10),則a等于 ( )
A.(-2,-2) B.(2,2) C.(-2,2) D.(2,-2)
5.若向量a=(-1,x),b=(-x,2)共線且方向相同,則x= .
6.已知向量=(k,12),=(4,5),=(10,k)若A、B、C三點(diǎn)共線,則k= .
7.已知|a|=2,b=(-1,),且a∥b,則a=
9、 .
8.已知作用于坐標(biāo)原點(diǎn)的三個(gè)力F1(3,4),F(xiàn)2(2,-5),F(xiàn)3(3,1),求作用于原點(diǎn)的合力F1+F2+F3的坐標(biāo).
9.設(shè)A、B、C、D四點(diǎn)坐標(biāo)分別為(-1,0),(0,2),(2,),(,),求證:ABCD為梯形.
10.已知A(2,3),B(-1,5),滿足=,=3,=-,求C、D、E三點(diǎn)坐標(biāo).
平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算答案
1.D 2.B 3.B 4.D 5. 6.11或-2 7.(-,3)或(,-3)
8.解:由F1+F2+F3=(3,4)+(2,-5)+(3,1)=(8,0)
9.證明:∵=(1,2),=(,1)=
∴∥,且||=2||
∴四邊形ABCD為梯形.
10.解:由A(2,3),B(-1,5)得=(-3,2)
∴==(-1,) ∴C(1,)
=3=(-9,6) ∴D(-7,9)
又∵=-=(,-) ∴E(,)