如圖,在物理學中,一個放在斜面上的物體所受的豎直向下的重力G,其作用體現(xiàn)在兩個方向:與斜面平行的方向和與斜面垂直的方向,故在解決問題時,常常要把重力分解為使物體沿斜面下滑的力F1和垂直于斜面的力F2.在實際應用中,常常需要把一個力、速度、位移等分解為不同方向的分量的和.
知識點1 平面向量坐標的相關概念
知識點2 平面向量加、減運算的坐標表示
設向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),則有下表:
向量坐標與點的坐標的區(qū)別是什么?
[提示] 意義不同.點A(x,y)的坐標(x,y)表示點A在平面直角坐標系中的位置,向量a=(x,y)的坐標(x,y)既表示向量的大小,也表示向量的方向.
1.設i=(1,0),j=(0,1),a=3i+4j,b=-i+j,則a+b與a-b的坐標分別為________.
[答案] (2,5),(4,3)
2.已知點A(1,-2),點B(4,0),則向量AB=________.
[答案] (3,2)
類型1 平面向量的坐標表示
【例1】 已知O是坐標原點,點A在第一象限,|OA|=43,∠xOA=60°,
(1)求向量OA的坐標;
(2)若B(3,-1),求BA的坐標.
[解] (1)設點A(x,y),則x=|OA|cs 60°=43cs 60°=23,y=|OA|sin 60°=43sin 60°=6,即A(23,6),所以OA=(23,6).
(2)BA=(23,6)-(3,-1)=(3,7).
求點、向量坐標的常用方法
(1)求一個點的坐標:可利用已知條件,先求出該點相對應坐標原點的位置向量的坐標,該坐標就等于相應點的坐標.
(2)求一個向量的坐標:首先求出這個向量的始點、終點坐標,再運用終點坐標減去始點坐標即得該向量的坐標.
[跟進訓練]
1.如圖,取與x軸、y軸同向的兩個單位向量i,j,{i,j}作為基底,分別用i,j表示OA,OB,AB,并求出它們的坐標.
[解] 由題圖可知,OA=6i+2j,OB=2i+4j,AB=-4i+2j,它們的坐標表示為OA=(6,2),OB=(2,4),AB=(-4,2).
類型2 平面向量的坐標運算
【例2】 (1)已知點A(0,1),B(3,2),向量AC=(-4,-3),則向量BC=( )
A.(-7,-4) B.(7,4)
C.(-1,4) D.(1,4)
(2)已知向量a,b的坐標分別是(-1,2),(3,-5),求a+b,a-b的坐標.
(1)A [法一:設C(x,y),則AC=(x,y-1)=(-4,-3),
所以x=-4,y=-2,從而BC=(-4,-2)-(3,2)=(-7,-4).故選A.
法二:AB=(3,2)-(0,1)=(3,1),
BC=AC-AB=(-4,-3)-(3,1)=(-7,-4).
故選A.]
(2)[解] a+b=(-1,2)+(3,-5)=(2,-3),
a-b=(-1,2)-(3,-5)=(-4,7).
平面向量坐標(線性)運算的方法
(1)若已知向量的坐標,則直接應用兩個向量和、差的運算法則進行.
(2)若已知有向線段兩端點的坐標,則必須先求出向量的坐標,再進行向量的坐標運算.
(3)向量的坐標(線性)運算可類比數(shù)的運算進行.
[跟進訓練]
2.若A,B,C三點的坐標分別為(2,-4),(0,6),(-8,10),求AB+BC,BC-AC的坐標.
[解] 法一:∵AB=(-2,10),BC=(-8,4),
AC=(-10,14),
∴AB+BC=(-2,10)+(-8,4)=(-10,14),
BC-AC=(-8,4)-(-10,14)=(2,-10).
法二:∵AB=(-2,10),BC=(-8,4),AC=(-10,14),
∴AB+BC=AC=(-10,14),BC-AC=BA=-AB=(2,-10).
類型3 平面向量坐標運算的應用
【例3】 已知點O(0,0),A(1,2).
(1)若點B(3t,3t),OP=OA+OB,則t為何值時,點P在x軸上?點P在y軸上?點P在第二象限?
(2)若B(4,5),P(1+3t,2+3t),則四邊形OABP能為平行四邊形嗎?若能,求t值;若不能,說明理由.
[解] (1)OP=OA+OB=(1,2)+(3t,3t)=(1+3t,2+3t),
若點P在x軸上,則2+3t=0,∴t=-23.
若點P在y軸上,則1+3t=0,∴t=-13.
若點P在第二象限,則1+3t0,
∴-23

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6.3 平面向量基本定理及坐標表示

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