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第八章 向量的数量积与三角恒等变换
8.1.3 向量数量积的坐标运算
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
[学习任务]
1.掌握平面向量数量积的坐标表示,会进行平面向量数量积的坐标运算.
2.能运用数量积进行两个向量夹角和模的计算,并能推导平面内两点间的距离公式.
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
[对应学生用书第55页]
知识点一 向量的坐标
在平面直角坐标系中,分别给定与x轴、y轴正方向相同的单位向量e1,e2之后,如果对于平面内的向量a,有a=xe1+ye2,则 (x,y) 就是向量a的坐标,记作a= (x,y) .
(x,y)
(x,y)
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
知识点二 两向量的数量积与两向量垂直的坐标表示
已知两个非零向量,向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b的夹角为θ.
数量积 两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和,即a·b= x1x2+y1y2
向量垂直 a⊥b⇔x1x2+y1y2=0
x1x2+y1y2
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
1.已知a=,b=,则a·b= ( )
A.0 B.-2
C.2 D.-4
解析 因为a=,b=,所以a·b=-×(-2)+3×=2.
答案 C
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
2.已知向量a=(3,m),b=(2,-3),若a⊥b,则实数m的值为 ( )
A.3 B.-
C.2 D.-2
解析 因为向量a=(3,m),b=(2,-3),且a⊥b,于是得a·b=6-3m=0,解得m=2,所以实数m的值为2.
答案 C
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
知识点三 与向量的模、夹角相关的坐标表示
(1)向量的模:设a=(x,y),则|a|=.
(2)两点间的距离公式:若A(x1,y1),B(x2,y2),则||= .
(3)向量的夹角公式:设两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b的夹角为θ,则cos θ== .
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
3.若a=(-2,1),b=(1,-1),则|a-2b|= ( )
A.2 B.
C. D.5
解析 ∵a-2b=(-2,1)-(2,-2)=(-4,3),
∴|a-2b|==5.
答案 D
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
4.a,b为平面向量,已知a=(1,2),b=(1,0),则a,b夹角的余弦值等于 ( )
A. B.-
C. D.-
解析 设向量a,b的夹角为θ,则cos θ===.
答案 A
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
[对应学生用书第56页]
探究一 平面向量数量积的坐标运算
[例1] 已知a=(3,-1),b=(1,-2),求a·b,|a|,|b|,<a,b>.
[解] 由题意可知a·b=(3,-1)·(1,-2)=3×1+(-1)×(-2)=5,
|a|===,|b|===.
又因为cos<a,b>===,且0≤<a,b>≤π,所以<a,b>=.
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
进行数量积运算时,要正确使用公式a·b=x1x2+y1y2,并能灵活运用以下几个关系式:①|a|2=a·a;②(a+b)·(a-b)=|a|2-|b|2;③(a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2.
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
1.若向量a=(1,2),b=(3,-2),则a·(a+2b)= ( )
A.3 B.-3
C.8 D.13
解析 由题意,向量a=(1,2),b=(3,-2),则a+2b=(7,-2),所以a·(a+2b)=7-4=3.
答案 A
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
2.在平行四边形ABCD中,=(1,0),=(2,2),则·等于 ( )
A.4 B.-4
C.2 D.-2
解析 如图,由向量的加减,
可得==-=(1,2),
=-=(0,2).
故·=(1,2)·(0,2)=0+4=4.
答案 A
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
探究二 平面向量的模
[例2] (1)已知向量a=(1,x),b=(1,x-1),若(a-2b)⊥a,则|a-2b|= ( )
A. B.
C.2 D.
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
[解析] 根据题意,向量a=(1,x),b=(1,x-1),
则a-2b=(-1,2-x).若(a-2b)⊥a,
则(a-2b)·a=-1+x(2-x)=0,解得x=1,
则a-2b=(-1,2-x)=(-1,1),故|a-2b|=.
[答案] A
第1课时 向量的坐标与向量的数量积
(2)已知a,b,e是平面向量,e是单位向量,若a·e=1,b·e=2,a·b=3,则|a+b|的最小值是