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向量的坐标表示及其运算的公式

向量的坐标表示及其运算的公式

向量的坐标表示及其运算的公式

加法

已知向量AB、BC,再作向量AC,则向量AC叫做AB、BC的和,记作AB+BC,即有:AB+BC=AC。

用坐标表示时,显然有:AB+BC=(x2-x1,y2-y1)+(x3-x2,y3-y2)=(x2-x1+x3-x2,y2-y1+y3-y2)=(x3-x1,y3-y1)=AC。这就是说,两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差

三角形法则:AB+BC=AC,这种计算法则叫做向量加法的三角形法则,简记为:首尾相连、连接首尾、指向终点。

四边形法则:已知两个从同一点A出发的两个向量AC、AB,以AC、AB为邻边作平行四边形ACDB,则以A为起点的对角线AD就是向量AC、AB的和,这种计算法则叫做向量加法的平行四边形法则,简记为:共起点 对角连。

对于零向量和任意向量a,有:0+a=a+0=a。

向量的加法满足所有的加法运算定律,如:交换律、结合律。

减法

AB-AC=CB,这种计算法则叫做向量减法的三角形法则,简记为:共起点、连中点、指被减。

-(-a)=aa+(-a)=(-a)+a=0a-b=a+(-b)。

数乘

实数λ与向量a的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作λa。当λ>0时,λa的方向和a的方向相同,当λ<0时,λa的方向和a的方向相反,当λ = 0时,λa=0。

用坐标表示的情况下有:λAB=λ(x2-x1,y2-y1)=(λx2-λx1,λy2-λy1)

设λ、μ是实数,那么满足如下运算性质:

(λμ)a= λ(μa)

(λ + μ)a= λa+ μa

λ(a±b) = λa± λb

(-λ)a=-(λa) = λ(-a)

|λa|=|λ||a|

数量积

已知两个非零向量a、b,那么a·b=|a||b|cosθ(θ是a与b的夹角)叫做a与b的数量积或内积,记作a·b。零向量与任意向量的数量积为0。数量积a·b的几何意义是:a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cos θ的乘积。

两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和。即:若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=x1·x2+y1·y2

向量的坐标运算公式是λAB=λ(x2-x1,y2-y1)=(λx2-λx1,λy2-λy1)。实数λ和向量a的叉乘乘积是一个向量,记作λa,且|λa|=|λ|*|a|。

当λ>0时,λa的方向与a的方向相同当λ<0时,λa的方向与a的方向相反当λ=0时,λa=0,方向任意。当a=0时,对于任意实数λ,都有λa=0。<br>注:按定义知,如果λa=0,那么λ=0或a=0。实数λ叫做向量a的系数,乘数向量λa的几何意义就是将表示向量a的有向线段伸长或压缩。

当 |λ|>1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上伸长为原来的|λ|倍

坐标表示: 在直角坐标系内,我们分别取与x轴、y轴方向相同的两个单位向量i、j作为基底。

任作一个向量a,由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数x、y,使得: ,我们把(x,y)叫做向量a的(直角)坐标。 其中x叫做a在x轴上的坐标,y叫做a在y轴上的坐标,上式叫做向量的坐标表示。在平面直角坐标系内,每一个平面向量都可以用一对实数唯一表示。 根据定义,任取平面上两点 即一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点坐标减去始点的坐标。

运算: AB+BC=(x2-x1,y2-y1)+(x3-x2,y3-y2)=(x2-x1+x3-x2,y2-y1+y3-y2)=(x3-x1,y3-y1)=AC。

λAB=λ(x2-x1,y2-y1)=(λx2-λx1,λy2-λy1)

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