2.3.4 平面向量共线的坐标表示
课时目标 1.理解用坐标表示的平面向量共线的条件.2.会根据平面向量的坐标,判断向量是否共线.
1.两向量共线的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2).
(1)当a∥b时,有______________________.
(2)当a∥b且x2y2≠0时,有____________________.即两向量的相应坐标成比例.
2.若=λ,则P与P1、P2三点共线.
当λ∈________时,P位于线段P1P2的内部,特别地λ=1时,P为线段P1P2的中点;
当λ∈________时,P位于线段P1P2的延长线上;
当λ∈________时,P位于线段P1P2的反向延长线上.
一、选择题
1.已知三点A(-1,1),B(0,2),C(2,0),若和是相反向量,则D点坐标是( )
A.(1,0) B.(-1,0)
C.(1,-1) D.(-1,1)
2.已知平面向量a=(x,1),b=(-x,x2),则向量a+b( )
A.平行于x轴
B.平行于第一、三象限的角平分线
C.平行于y轴
D.平行于第二、四象限的角平分线
3.若a=(2cosα,1),b=(sinα,1),且a∥b,则tanα等于( )
A.2B.C.-2D.-
4.已知向量a、b不共线,c=ka+b(k∈R),d=a-b.如果c∥d,那么( )
A.k=1且c与d同向
B.k=1且c与d反向
C.k=-1且c与d同向
D.k=-1且c与d反向
5.已知向量a=(1,2),b=(0,1),设u=a+kb,v=2a-b,若u∥v,则实数k的值为( )
A.-1 B.-
C. D.1
6.已知A、B、C三点在一条直线上,且A(3,-6),B(-5,2),若C点的横坐标为6,则C点的纵坐标为( )
A.-13 B.9
C.-9 D.13
题 号
1
2
3
4
5
6
答 案
二、填空题
7.已知向量a=(2x+1,4),b=(2-x,3),若a∥b,则实数x的值等于________.
8.已知平面向量a=(1,2),b=(-2,m)且a∥b,则2a+3b=________.
9.若三点P(1,1),A(2,-4),B(x,-9)共线,则x的值为________.
10.设向量a=(1,2),b=(2,3).若向量λa+b与向量c=(-4,-7)共线,则λ=________.
三、解答题
11.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?
12.如图所示,已知点A(4,0),B(4,4),C(2,6),O(0,0),求AC与OB的交点P的坐标.
能力提升
13.平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知两点A(3,1),B(-1,3),若点C满足=m+n,其中m,n∈R且m+n=1,则点C的轨迹方程为( )
A.3x+2y-11=0B.(x-1)2+(y-2)2=5
C.2x-y=0D.x+2y-5=0
14.已知点A(-1,-3),B(1,1),直线AB与直线x+y-5=0交于点C,则点C的坐标为________.
1.两个向量共线条件的表示方法
已知a=(x1,y1),b=(x2,y2)
(1)当b≠0,a=λb.
(2)x1y2-x2y1=0.
(3)当x2y2≠0时,=,即两向量的相应坐标成比例.
2.向量共线的坐标表示的应用
两向量共线的坐标表示的应用,可分为两个方面.
(1)已知两个向量的坐标判定两向量共线.联系平面几何平行、共线知识,可以证明三点共线、直线平行等几何问题.要注意区分向量的共线、平行与几何中的共线、平行.
(2)已知两个向量共线,求点或向量的坐标,求参数的值,求轨迹方程.要注意方程思想的应用,向量共线的条件,向量相等的条件等都可作为列方程的依据.
2.3.4 平面向量共线的坐标表示
答案
知识梳理
1.(1)x1y2-x2y1=0 (2)=
2.(0,+∞) (-∞,-1) (-1,0)
作业设计
1.C
2.C [∵a+b=(0,1+x2),∴平行于y轴.]
3.A [∵a∥b,∴2cosα×1=sinα.
∴tanα=2.故选A.]
4.D [由c∥d,则存在λ使c=λd,即ka+b=λa-λb,
∴(k-λ)a+(λ+1)b=0.又a与b不共线,
∴k-λ=0,且λ+1=0.
∴k=-1.此时c=-a+b=-(a-b)=-d.故c与d反向,选D.]
5.B [∵u=(1,2)+k(0,1)=(1,2+k),
v=(2,4)-(0,1)=(2,3),
又u∥v,∴1×3=2(2+k),得k=-.故选B.]
6.C [C点坐标(6,y),则=(-8,8),=(3,y+6).
∵A、B、C三点共线,∴=,∴y=-9.]
7.
解析 由a∥b得3(2x+1)=4(2-x),解得x=.
8.(-4,-8)
解析 由a∥b得m=-4.
∴2a+3b=2×(1,2)+3×(-2,-4)=(-4,-8).
9.3
解析 =(1,-5),=(x-1,-10),
∵P、A、B三点共线,∴与共线.
∴1×(-10)-(-5)×(x-1)=0,解得x=3.
10.2
解析 λa+b=(λ+2,2λ+3),c=(-4,-7),∴=,∴λ=2.
11.解 由已知得ka+b=(k-3,2k+2),
a-3b=(10,-4),∵ka+b与a-3b平行,
∴(k-3)×(-4)-10(2k+2)=0,解得k=-.
此时ka+b==-(a-3b),
∴当k=-时,ka+b与a-3b平行,并且反向.
12.解 方法一 由题意知P、B、O三点共线,又=(4,4).
故可设=t=(4t,4t),
∴=-=(4t,4t)-(4,0)=(4t-4,4t),
=-=(2,6)-(4,0)=(-2,6).
又∵A、C、P三点共线,∴∥,
∴6(4t-4)+8t=0,解得t=,
∴=(3,3),即点P的坐标为(3,3).
方法二 设点P(x,y),则=(x,y),=(4,4).
∵P、B、O三点共线,∴∥,∴4x-4y=0.
又=-=(x,y)-(4,0)=(x-4,y),
=-=(2,6)-(4,0)=(-2,6),
∵P、A、C三点共线,∴∥,∴6(x-4)+2y=0.
由 得
所以点P的坐标为(3,3).
13.D [设点C的坐标为(x,y),
则(x,y)=m(3,1)+n(-1,3)=(3m-n,m+3n),
∴
①+2×②得,x+2y=5m+5n,又m+n=1,
∴x+2y-5=0.所以点C的轨迹方程为x+2y-5=0.]
14.(2,3)
解析 设=λ,则得C点坐标为.
把C点坐标代入直线x+y-5=0的方程,解得λ=-3.∴C点坐标为(2,3).