高中數學平面向量課程:各種單位向量的求法

2020-12-05 孫老師數學

常見求單位向量的題型有以下幾種:1、求已知向量方向上的單位向量;2、求與已知向量平行的單位向量;3、求與已知向量垂直的單位向量;4、求與已知向量夾角為某度的單位向量。下面針對這4種題型分別給出具體的解法。

第01題:如何求一個已知向量方向上的單位向量。

向量a方向上的單位向量等於向量a除以自己的模。所以先求出向量a的模,再用向量a的坐標除以a的模「根號5」。註:實數和向量的積的坐標等於這個實數與向量相應坐標的積。

第02題:求與一個向量平行的單位向量。

與一個非零向量平行的單位向量有兩個,一個與自己方向相同,另一個與自己方向相反,這兩個單位向量是相反向量,故只需先求出a方向上的單位向量,這個單位向量以及其相反向量就是向量b。

也就是說,第01題求得的單位向量和其相反向量就是本題中要求的向量b。

第03題:求與一個向量垂直的單位向量。為了方便大家更好地學習數學,我在功眾號「愛做數學題」中把所有發布的課程和專題按照課本順序進行了分類整理。

求與一個向量垂直的單位向量相對要困難一些,下面給出的過程是通用過程,對任意非零向量都適用:

首先設出向量b=(x,y),x、y共兩個參數需要求出來,所以要列兩個等式;首先b是單位向量,故模等於1,以此可以列一個等式,如下①式;其次根據向量a和b垂直,可得a和b的數量積等於0,可以列出第二個等式,如下②式;最後①式和②式聯立解方程組,即可求出x和y的值。

第04題:求與一個向量夾角為某度數的單位向量。

這和上題垂直問題類似:首先設出向量b=(x,y),需要列兩個等式;首先b是單位向量,故模等於1,以此可以列出一個等式;其次根據向量a和b的夾角等於60度,由向量的數量積公式可以列出第二個等式;最後解方程組即可。

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