
6.3.5 平面向量數(shù)量積的坐標表示第六章 §6.3 平面向量基本定理及坐標表示1.掌握平面向量數(shù)量積的坐標表示,會進行平面向量數(shù)量積的坐標運算.2.能夠用兩個向量的坐標來解決與向量的模、夾角、垂直有關的問題.學習目標同學們,前面我們學習了平面向量數(shù)量積及其性質(zhì),我們也學會了用“坐標語言”去描述向量的加法、減法、數(shù)乘運算,那么,我們能否用坐標去表示兩向量的數(shù)量積呢?導語隨堂演練課時對點練一、平面向量數(shù)量積的坐標表示二、平面向量的模三、平面向量的夾角、垂直問題內(nèi)容索引一、平面向量數(shù)量積的坐標表示問題 在平面直角坐標系中,設i,j分別是與x軸和y軸方向相同的兩個單位向量,你能計算出i·i,j·j,i·j的值嗎?若設非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),你能給出a·b的值嗎?提示 i·i=1,j·j=1,i·j=0.∵a=x1i+y1j,b=x2i+y2j,∴a·b=(x1i+y1j)·(x2i+y2j)=x1x2i2+x1y2i·j+x2y1j·i+y1y2j2.又∵i·i=1,j·j=1,i·j=j·i=0,∴a·b=x1x2+y1y2.設非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),則a·b= .x1x2+y1y2例1 (1)已知a=(2,-1),b=(1,-1),則(a+2b)·(a-3b)等于A.10 B.-10 C.3 D.-3√解析 a+2b=(4,-3),a-3b=(-1,2),所以(a+2b)·(a-3b)=4×(-1)+(-3)×2=-10.(2)已知a=(1,1),b=(2,5),c=(3,x),若(8a-b)·c=30,則x等于A.6 B.5 C.4 D.3√解析 由題意可得,8a-b=(6,3),又(8a-b)·c=30,c=(3,x),∴18+3x=30,解得x=4.反思感悟 進行數(shù)量積運算時,要正確使用公式a·b=x1x2+y1y2,并能靈活運用以下幾個關系(1)|a|2=a·a.(2)(a+b)·(a-b)=|a|2-|b|2.(3)(a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2.解析 建立平面直角坐標系如圖所示,則A(0,2),E(2,1),D(2,2),B(0,0),C(2,0),二、平面向量的模1.若a=(x,y),則|a|2= 或|a|= .2.若A(x1,y1),B(x2,y2),則|AB|= .x2+y2例2 設平面向量a=(1,2),b=(-2,y),若a∥b,則|3a+b|等于√解析 ∵a∥b,∴1×y-2×(-2)=0,反思感悟 求向量a=(x,y)的模的常見思路及方法(1)求模問題一般轉(zhuǎn)化為求模的平方,即a2=|a|2=x2+y2,求模時,勿忘記開方.√解析 ∵a=(2,1),∴a2=5,即a2+2a·b+b2=50,∴5+2×10+b2=50,∴b2=25,∴|b|=5.三、平面向量的夾角、垂直問題設a,b都是非零向量,a=(x1,y1),b=(x2,y2),a與b的夾角為θ.x1x2+y1y2=02.a⊥b? .注意點:(1)兩向量垂直與兩向量平行的坐標表示易混淆.(2)兩向量夾角的余弦值大于0的夾角不一定是銳角.例3 已知a=(4,3),b=(-1,2).(1)求a與b夾角的余弦值;解 因為a·b=4×(-1)+3×2=2,(2)若(a-λb)⊥(2a+b),求實數(shù)λ的值.解 因為a-λb=(4+λ,3-2λ),2a+b=(7,8),又(a-λb)⊥(2a+b),反思感悟 解決向量夾角問題的方法及注意事項(2)注意事項:利用三角函數(shù)值cos θ求θ的值時,應注意角θ的取值范圍是0°≤θ≤180°.利用cos θ= 判斷θ的值時,要注意cos θ0時,也有兩種情況:一是θ是銳角,二是θ為0°.√(2)已知向量a=(-1,2),b=(m,1).若向量a+b與a垂直,則m=_____.解析 ∵a=(-1,2),b=(m,1),∴a+b=(-1+m,2+1)=(m-1,3).又a+b與a垂直,∴(a+b)·a=0,即(m-1)×(-1)+3×2=0,解得m=7.71.知識清單:(1)平面向量數(shù)量積的坐標表示.(2)a⊥b?x1x2+y1y2=0(a,b為非零向量).課堂小結(jié)2.方法歸納:化歸與轉(zhuǎn)化.3.常見誤區(qū):兩向量夾角的余弦公式易記錯.隨堂演練1.若向量a=(x,2),b=(-1,3),a·b=3,則x等于√1234解析 a·b=-x+6=3,故x=3.2.已知a=(3,4),b=(5,12),則a與b夾角的余弦值為√1234a·b=3×5+4×12=63.3.已知向量a=(1,n),b=(-1,n),若2a-b與b垂直,則|a|等于√1234解析 ∵(2a-b)·b=2a·b-|b|2=2(-1+n2)-(1+n2)=n2-3=0,71234課時對點練1.(多選)設向量a=(2,0),b=(1,1),則下列結(jié)論中正確的是A.|a|=b2 B.a·b=0C.a∥b D.(a-b)⊥b√解析 |a|=b2=2,故A正確,B,C顯然錯誤,a-b=(1,-1),所以(a-b)·b=1-1=0,所以(a-b)⊥b.故D正確.基礎鞏固12345678910111213141516√2.已知向量a=(x,1),b=(1,-2),且a⊥b,則|a+b|等于√解析 由題意可得a·b=x·1+1×(-2)=x-2=0,解得x=2.再由a+b=(x+1,-1)=(3,-1),123456789101112131415163.已知A(-2,1),B(6,-3),C(0,5),則△ABC的形狀是A.直角三角形 B.銳角三角形C.鈍角三角形 D.等邊三角形√12345678910111213141516所以∠BAC=90°,故△ABC是直角三角形.4.平面向量a與b的夾角為60°,a=(2,0),|b|=1,則|a+2b|等于√解析 a=(2,0),|b|=1,∴|a|=2,a·b=2×1×cos 60°=1.12345678910111213141516√12345678910111213141516解析 ∵四邊形OABC是平行四邊形,123456789101112131415166.若平面向量a=(1,-2)與b的夾角是180°,且|b|= 則b等于A.(-3,6) B.(3,-6) C.(6,-3) D.(-6,3)√解析 由題意,設b=λa=(λ,-2λ)(λ
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