新課標高中數學必修四4 2 3教材解讀

2022-10-04 22:00:03 字數 1443 閱讀 2878

一. 學習目的

1. 了解平面向量基本定理及其意義;

2. 掌握平面向量的正交分解及座標表示;

3. 會用座標表示平面向量的加法,減法與數乘運算;

4. 理解用座標表示的平面向量共線的條件.

二. 要點解析

1. 平面向量基本定理

如果、是同一平面內的兩個不共線向量,那麼對於這一平面內的任意向量,有且只有一對實數、,使得.

例如圖1,在中,對角線交點為,

(1) 設,為基向量,則

(2) 設,為基向量,則

(3) 設,為基向量,則

說明:(1) 基底必須是兩個不共線的向量,零向量不能作為基底;

(2) 基底不同,表示也不同;

(3) 平面內的任一向量都可以用不共線的向量來表示.

2. 向量的垂直與夾角

已知兩個非零向量和,作,,則叫做向量與的夾角. 當時,與同向;當時,與反向;當時,與垂直,記作.

例如圖2,在中,,則與的夾角不是,而是.

強調:與夾角對應的兩向量的起點要相同,注意向量的平移及方向.

3. 平面向量的正交分解及座標表示

把乙個平面向量分解為兩個互相垂直的向量,即用兩個互相垂直的向量來表示叫平面向量的正交分解.

如圖3,在平面直角座標系中,分別取與軸、軸方向相同的兩個單位向量、作為基底. 對於平面內的乙個向量,有且只有一對實數、,使.

把有序實數對叫向量的座標,記作,其中叫在軸上的座標,即橫座標,叫在軸上的座標,即縱座標.

把叫向量的座標表示.

強調:(1) 記,則;

記,,則;

(2) 向量可以平移. 相等的向量座標是相同的;

(3) 向量的座標表示為向量運算的數量化、代數化奠定的基礎.

4. 向量的座標運算

記,,. 則

,, 5. 平面向量共線的座標表示

記,,其中,則

三典例評析

例1 (2008全國卷ⅰ理3) 在中,,,若點滿足,則 ( )

a. b. c. d.

評析:如圖4,本題實質上考察平面向量基本定理:用、作為基向量表示.

由得,易得.

例2 (2008全國卷ⅱ13) 設向量,,若與共線,則_______.

評析:本題考查向量貢獻的座標表示及座標運算.

由已知,得,解得.

例3 若向量,,,則等於 ( )

a. b. c. d.

評析:本題考查向量線性運算的座標表示,由於條件中只給出,,的座標,故可考慮從「數」的角度出發用、表示,又,不共線,則一定存在實數,,使得,然後用向量座標建立,的方程組.

設,則,解得,故選(b)

向量通過座標形式可以轉化為數的範圍內的運算,故可與代數中的方程、不等式、函式等知識產生聯絡. 本題的解答中運用了待定係數法,滲透了方程思想,之所以能用待定係數法是因為有平面向量基本定理作保障.

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