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6.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示
[目标]
1.会实数与向量积的坐标表示;2.记住两个向量共线的坐标表示;3.能够应用向量共线的坐标表示解决相关问题.
[重点]
向量共线的坐标表示.
[难点]
向量共线的坐标表示的应用.
首都北京的中轴线是北京的中心标志,也是世界上现存最长的城市中轴线,在北京700余年的建筑格局上,中轴线起着相当重要的作用,但是科学家们发现“中轴线”并不是“正南正北”的朝向,即它并没有和子午线重合.
问题1:如何判断两条直线平行或重合呢?
问题2:两向量是否共线又如何判断呢?
知识点一 平面向量数乘运算的坐标表示及中点坐标公式
[填一填]
(1)实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的
;
(2)设向量a=(x1,y1),则λa=
.
(3)中点坐标公式:若P1,P2的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段P1P2的中点P的坐标为(x,y),则
[答一答]
1.已知A(-5,-1),B(3,-2),则-的坐标为
.
知识点二 两个向量共线的坐标表示
[填一填]
向量共线的坐标表示的推导
①设a=(x1,y1),b=(x2,y2)≠0,则a∥b?a=λb(λ∈R).
上式若用坐标表示,可写为a∥b?
,
即a∥b??
.
②设a=(x1,y1),b=(x2,y2)=0时,a∥b?
.
综上①②,向量共线的坐标表示为a∥b?
.
典例讲练破题型
类型一 平面向量数乘运算的坐标表示
[例1] 已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),且=3,=2,求M,N及的坐标.
[变式训练1] 如图,在△ABC中,已知A(7,8),B(3,5),C(4,3),M,N,D分别是AB,AC,BC的中点,且MN与AD交于点F,求的坐标.
类型二 两个向量共线的坐标表示
[例2] 已知a=(1,2),b=(-3,2),当k为何值时,ka+b与a-3b平行?平行时它们是同向还是反向?
[变式训练2] (1)已知点A(1,3),B(4,-1),则与向量同方向的单位向量为( )
A.
B.
C.
D.
(2)已知向量a=(1,2),b=(2,-2),c=(1,λ),若c∥(2a+b),则λ=
.
类型三 三点共线问题
[例3] (1)已知=(3,4),=(7,12),=(9,16),求证:A,B,C三点共线;
(2)设向量=(k,12),=(4,5),=(10,k),当k为何值时,A,B,C三点共线?
类型四 利用向量共线解决几何问题
例4.设P是线段上的一点,点的坐标分别是(),().
(1)当P是线段的中点时,求点P的坐标;
(2)当P是线段的一个三等分点时,求点P的坐标
探究:设P是直线上的一点,点的坐标分别是(),().当时,点P的坐标是什么?