
本小節(jié)內(nèi)容選自《普通高中數(shù)學(xué)必修第一冊》人教A版(2019)第六章《平面向量及其應(yīng)用》的第三節(jié)《平面向量基本定理及坐標(biāo)表示》。以下是本節(jié)的課時(shí)安排:
1.能用坐標(biāo)表示平面向量的數(shù)量積,培養(yǎng)數(shù)學(xué)抽象的核心素養(yǎng);2.會(huì)用坐標(biāo)表示兩個(gè)平面向量的夾角,提升數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng);3.能用坐標(biāo)表示平面向量垂直的條件,培養(yǎng)數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng)。
1.重點(diǎn):掌握平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示及其運(yùn)算2.難點(diǎn):會(huì)運(yùn)用向量的坐標(biāo)運(yùn)算求解向量垂直、夾角等相關(guān)問題。
1. 創(chuàng)設(shè)情境,生成問題
“我知道我一直有雙隱形的翅膀,帶我飛飛過絕望,不去想他們擁有美麗的太陽,我看見每天的夕陽也會(huì)有變化,我知道我一直有雙隱形的翅膀,帶我飛給我希望……”如果能為平面向量的數(shù)量積插上“翅膀”,它又能飛多遠(yuǎn)呢?本節(jié)講解平面向量數(shù)量積的“翅膀”——坐標(biāo)表示,它能使平面向量的數(shù)量積同時(shí)具有幾何形式和代數(shù)形式的“雙重身份”,從而可以使幾何問題數(shù)量化,把“定性”研究推向“定量”研究.
2.探索交流,解決問題
【思考1】在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)i,j分別是x軸和y軸方向上的單位向量,a=(3,2),b=(2,1),則a·b的值為多少?
【提示】由題意知,a=3i+2j,b=2i+j,則a·b=(3i+2j)·(2i+j)=6i2+7i·j+2j2.由于i2=i·i=1,j2=j(luò)·j=1,i·j=0,故a·b=8.
(二)數(shù)量積的坐標(biāo)表示
【探究1】通過對平面向量的數(shù)量積及向量線性坐標(biāo)運(yùn)算的學(xué)習(xí),能否已根據(jù)兩個(gè)非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),用a和b的坐標(biāo)表示a·b ?
【提示】記a=(x1,y1),b=(x2,y2),∴a=x1i+y1j,b=x2i+y2j∴a·b=(x1i+y1j)(x2i+y2j)=x1x2i2+(x1y2+x2y1)i·j+y1y2j2=x1x2+y1y2
【探究2】若a=(x,y),如何計(jì)算向量的模|a| ?
【探究3】若點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),如何計(jì)算向量的模?
【探究4】已知兩個(gè)非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),怎樣用坐標(biāo)表示a⊥b ?
【提示】若a⊥b,所以a·b=0,所以x1x2+y1y2=0
【探究5】已知兩個(gè)非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),怎樣用坐標(biāo)表示a, b的夾角呢?
平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示:已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),則a·b= .即兩個(gè)向量的數(shù)量積等于它們 的乘積的 .
【做一做】1.已知a=(-1,3),b=(2,4),則a·b的值是________.
2.已知a=(2,-1),b=(1,x),且a⊥b,則x=________.
3.已知向量a=(4,-1),b=(x,3),若|a|=|b|,則x=________.
例1. (1)已知a=(2,-1),b=(1,-1),則(a+2b)·(a-3b)=( )A.10 B.-10 C.3 D.-3
【解析】(1) a+2b=(4,-3),a-3b=(-1,2),所以(a+2b)·(a-3b)=4×(-1)+(-3)×2=-10.
答案:(1)B (2)5
【鞏固練習(xí)1】(1)設(shè)向量a=(1,-2),向量b=(-3,4),向量c=(3,2),則向量(a+2b)·c=( )A.(-15,12) B.0 C.-3 D.-11
解析:(1)依題意可知,a+2b=(1,-2)+2(-3,4)=(-5,6),所以(a+2b)·c=(-5,6)·(3,2)=-5×3+6×2=-3.
解析:建立平面直角坐標(biāo)系如圖所示,則A(0,2),E(2,1),D(2,2),B(0,0),C(2,0),
例3.已知向量a=e1-e2,b=4e1+3e2,其中e1=(1,0),e2=(0,1).(1)計(jì)算a·b及|a+b|的值;(2)求向量a與b夾角的余弦值.
【類題通法】應(yīng)用向量的夾角公式求夾角時(shí),應(yīng)先分別求出兩個(gè)向量的模,再求出它們的數(shù)量積,最后代入公式求出夾角的余弦值,進(jìn)而求出夾角.
4.向量垂直的坐標(biāo)運(yùn)算
【類題通法】將題目中的隱含條件挖掘出來,然后坐標(biāo)化,運(yùn)用方程的思想進(jìn)行求解是解向量題常用的方法.
(四)操作演練 素養(yǎng)提升
4.已知向量b與向量a=(1,-2)的夾角是180°,且|b|=3,則b=( )A.(-3,6) B.(3,-6)C.(6,-3) D.(-6,3)
答案:1.A 2.D 3.C 4.A
(1)通過這節(jié)課,你學(xué)到了什么知識? (2)在解決問題時(shí),用到了哪些數(shù)學(xué)思想?
這是一份高中數(shù)學(xué)人教A版 (2019)必修 第二冊6.3 平面向量基本定理及坐標(biāo)表示教學(xué)課件ppt,共23頁。PPT課件主要包含了答案×××,答案D等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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這是一份數(shù)學(xué)必修 第二冊6.3 平面向量基本定理及坐標(biāo)表示圖片課件ppt,共46頁。PPT課件主要包含了自學(xué)導(dǎo)引,x1x2+y1y2,課堂互動(dòng),素養(yǎng)達(dá)成,課后提能訓(xùn)練等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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