《平面向量的正交分解及坐标表示》知识解读
1.平面向量的正交分解
(1)给定平面内两个不共线的向量,由平面向量基本定理知,平面上的任意向量a,均可分解为两个向量和,即,其中向量与共线,向量与共线.
(2)不共线的两个向量相互垂直是一种重要的情形.把一个向量分解为两个互相垂直的向量,叫作把向量正交分解.
此时,这两个互相垂直的向量组成的基底为正交基底.
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正交分解是平面向量基本定理的特殊形式,就是在正交基底下分解向量.正交分解是向量分解中常见的一种情形.
2.平面向量的坐标表示
如图,在平面直角坐标系中,设与x轴、y轴方向相同的两个单位向量分别为i,j取作为基底.对于平面内的任意一个向量a,如图,由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数x,y,使得.这样,平面内的任一向量a都可由x,y唯一确定,我们把有序实数对叫作向量a的坐标,记作,其中x叫作a在x轴上的坐标,y叫作a在y轴上的坐标,叫作向量a的坐标表示.给出了平面向量的直角坐标表示,在平面直角坐标系中,每一个平面向量都可以用一个有序实数对唯一表示,从而建立了向量与实数的联系,为向量运算数量化、代数化奠定了基础,沟通了数与形的联系.
3.平面向量与有序实数对的对应关系
如图所示,在直角坐标平面中,以原点O为起点作,则点A的位置由向量a唯一确定.
设,则向量的坐标就是终点A的坐标;反过来,终点A的坐标也就是向量的坐标.因此,在平面直角坐标系内,每一个平面向量都可以用一个有序实数对唯一表示.
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(1)点的坐标与向量的坐标的区别与联系:点的坐标反映的是点的位置,而向量的坐标反映的是向量的大小和方向,其仅仅由大小和方向决定,与位置无关.只有起点在原点时,向量的坐标与向量终点的坐标才相等.
(2)在平面直角坐标系下有双重意义,它既可以表示一个固定的点,又可以表示一个向量.为加以区分,常说点或向量.
(3)几个特殊向量的坐标:.
(4)由向量的坐标的定义知,两向量相等的充要条件是它们的坐标相等,即且,其中.
(5)要把点的坐标与向量的坐标区别开来,相等的向量的坐标是相同的,但起点、终点的坐标可以不同,例如,若,则;若,则,显然四点坐标各不相同.
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