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平面向量的正交分解及坐标表示
2.向量的夹角是反映两个向量相对位置 关系的一个几何量,平行向量的夹角是 0°或180°,垂直向量的夹角是90°.
3.向量的坐标表示是一种向量与坐标 的对应关系,它使得向量具有代数意义. 将向量的起点平移到坐标原点,则平移 后向量的终点坐标就是向量的坐标.
作业: P102习题2.3B组:3,4.
对于平面内的一个向量a,由平面向量基本定
理知,有且只有一对实数x、y,使得 a=
xi+yj.我们把有序数对(x,y)叫做向量a
的坐标,记作a=(x,y).其中x叫做a在x轴上
的坐标,y叫做a在y轴 上的坐标,上式叫做向量 y
的坐标表示.那么x、y的
ya
几何意义如何?
j
x
Oi
x
平面向量的坐标表示
y
如 图 , i, j是 分 别 与 x轴 , y轴 方 向 相
思考1:不共线的向量有不同的方向,对 于两个非零向量a和b,作OA a,OB b, 如图.为了反映这两个向量的位置关系, 称∠AOB为向量a与b的夹角.你认为向量 的夹角的取值范围应如何约定为宜?
ab
B
b [0°,180°]
O aA
思考2:如果向量a与b的夹角是90°,则 称向量a与b垂直,记作a⊥b. 互相垂直 的两个向量能否作为平面内所有向量的 一组基底?
a
同 的 单 位 向 量 , 若 以 i, j为 基 底 , 则 C
A
对于该平面内的任一向量a,
有且只有一对实数x,y,可使 a=xi+yj
j
oi B
D
x
这 里 , 我 们 把 ( x, y) 叫 做 向 量 a 的 坐 标 , 记 作 a= ( x, y)
其 中 , x 叫 做 a 在 x 轴 上 的 坐 标 , y 叫 做 a 在 y 轴 上 的 坐 标 .
b
a
思考3:把一个向量分解为两个互相垂直
的向量,叫做把向量正交分解.如图,向 量i、j是两个互相垂直的单位向量,向量 a与i的夹角是30°,且|a|=4,以向量i、 j为基底,向量a如何表示?
B
P
a 2 3i 2j j a
Oi
A
思考4:在平面直角坐标系中,分别取与x轴、
y轴方向相同的两个单位向量i、j作为基底,
y
7
D
4
C
B
j
x
oi A 3 5
(2)若用 i , j 来表示OC,OD ,则: O C _ _ 3_ i _ _ 4_ j_ _ , O D _ _ _ 5_ i_ _ 7_ j_ _ .
(3)向量 C D 能否由 i , j 表示出来?可以的话,如何表示?
CD2i3j
探究:平面向量的正交分解及坐标表示
回顾:
1.什么是平面向量基本定理?
2.什么是向量的夹角?夹角的范围是多 少?夹角为多少度时两向量垂直?
导入:
光滑斜面上一个木块受到重力 G 的作用, 如图,它的效果等价于 F 1 和 F 2 的合力效果,
即 G=F1 F2, G=F1 F2 叫做把重力 G 分解.
把一个向量分解为两个互相垂直的向 量,叫做把向量正交分解.
正交分解时向量分解中常见的一种情形.
思考:
我们知道,在平面直角坐标系中,每一个点 都可用一对有序实数(即它的坐标)表示.对直 角坐标平面内的每一个向量该如何表示呢?
思考:如图,在直角坐标系中, 已知A(1,0),B(0,1),C(3,4),D(5,7). 设 OAi,OBj,填空:
(1) i ___1__,| j |___1___, | OC| ___5___;
在平面直角坐标系内,每一个平面向量 都可以用一组有序实数对唯一表示.
y
y
A
axi+yj
x
a (x, y)
例1 如图,分别用基底 i ,j 表示向量 a 、b 、c 、d ,并求出它们的坐标。
A2
A
A1
解:如图可知
a A A 1 A A 2 2 i 3 j
所以a(2,3).
同理,
b 2i 3 j (2,3); c 2i 3 j (2, 3); d 2i 3 j (2, 3).
总结:
1.正交分解的概念 2.向量的坐标标示
小结作业
1.平面向量基本定理是建立在向量加 法和数乘运算基础上的向量分解原理, 同时又是向量坐标表示的理论依据,是 一个承前起后的重要知识点.