2.4平面向量的坐标典题精讲例1(全国高考卷Ⅲ,理14)已知向量=(k,12),=(4,5),=(-k,10),且A、B、C三点共线,则k=______________.思路解析:由于A、B、C三点共线,则∥,又=(4,5)-(k,12)=(4-k,-7),=(4,5)-(-k,10)=(4+k,-5),所以有(4-k)(-5)-(4+k)(-7)=0,解得k=-.答案:-绿色通道:向量共线的几何表示与坐标表示形式不同但实质一样,在解决具体问题时要注意选择使用;三点共线问题通常化归为向量共线问题来解决.变式训练1(浙江高考卷,文4)已知向量a=(3,4),b=(sinα,cosα),且a∥b,则tanα的值为()A.B.-C.D.-思路解析:根据两个向量平行的坐标表示,转化为同角三角函数之间的关系.因为a∥b,且a=(3,4),b=(sinα,cosα),所以3cosα-4sinα=0,则有3cosα=4sinα,显然cosα≠0.于是tanα==.答案:A变式训练2(全国高考卷Ⅱ,文1)已知向量a=(4,2),向量b=(x,3),且a∥b,则x的值为()A.9B.6C.5D.3思路解析:由题意,得12-2x=0,解得x=6.答案:B例2(经典回放)若向量a=(1,1),b=(1,-1),c=(-1,2),则c等于()A.-a+bB.a-bC.-a-bD.-a+b思路解析:由于条件中只给出a、b、c的坐标,故可考虑从“数”的角度出发用a、b表示c.又a、b不共线,则一定存在实数x、y,使c=xa+yb,然后用向量坐标建立x、y的方程组.设c=xa+yb,即(-1,2)=(x,x)+(y,-y)=(x+y,x-y).∴解得答案:B绿色通道:向量通过坐标形式可转化为数的范围内的运算,故可与代数中的方程、不等式函数等知识产生联系.本题的解答中运用了待定系数法,渗透了方程思想.之所以能用待定系数法是因为有平面向量基本定理作保障.变式训练1已知点A、B的坐标分别为(2,-2)、(4,3),向量p=(2k-1,7),且p∥,则k的值是()A.B.C.-D.思路解析:∵A(2,-2),B(4,3),∴=(2,5).又p∥,∴14-5(2k-1)=0,即k=.答案:B变式训练2已知四边形ABCD是平行四边形,其顶点A、B、C的坐标分别是A(-2,1)、B(-1,3)、C(3,4),求D点的坐标.思路分析:欲求D点坐标可设出D点坐标,然后建立关于坐标的方程组.解:设D点坐标为(x,y),由题意,可知=(1,2),=(3-x,4-y).∵四边形为平行四边形,∴=,即即D点坐标为(2,2).问题探究问题已知平面直角坐标系内两定点A、B,点P是线段所在直线上某一点,试用向量法探索点P的坐标.导思:线段的两个端点和其上的一个点共线,由此转化为向量共线的问题.探究:在数学上,我们把分线段成两部分的点称为定比分点,当=λ时,称点P分有向线段的比为λ.∴+λ=0,∴(-)+λ(-)=0,∴=.如图2-4-1所示,如果在直角坐标系中,设O为坐标原点,P(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2)图2-4-1因为=λ,所以+λ=0.于是有(-)+λ(-)=0,即(1+λ)=+λ.所以=.则有(x,y)=,即所以P点的坐标为(,),此公式就叫做线段的定比分点的坐标公式.特别是当λ=1即点P是线段的中点时,点P的坐标为(,),此坐标又称为线段的中点坐标公式.下面探讨其应用.例1:设△ABC的重心(三条中线的交点)为G,并且A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),求G的坐标.思路分析:求出BC中点坐标,再用定比分点的坐标公式得G的坐标.解:设点G(x,y),BC的中点为D,由题意得,则即∴G的坐标是().上面的结论称为三角形重心坐标公式.可以作为结论直接应用.例2:已知M(2,7)和A(6,3),若点P在直线上,且=,求点P的坐标.思路分析:有三种思路:利用定比分点的坐标公式,利用线段的长度关系,待定系数法.解法一(利用定比分点的坐标公式):设P(x,y),由定比分点坐标公式得x=,y=.即P(3,6).解法二(利用两点间的距离公式):设P(x,y),由题意,得||=4||,||=||.则有解方程组得即P(3,6).解法三:设P(x,y),则=(2-x,7-y),=(x-6,y-3).∵=,∴(2-x,7-y)=(x-6,y-3).∴解方程组,得x=3,y=6,即P(3,6).通过上面三种解法可见,利用定比分点的坐标公式解决有关的线段问题,非常方便、快捷,应引起我们重视.