内容正文:
6.3.5 平面向量数量积的坐标表示
重点:平面向量数量积的坐标表示以及推理模、角度、垂直关系的坐标表示;
难点:用坐标法处理模、角度、垂直问题。
一、平面向量数量积的坐标表示
若,,则
两个向量的数量积:等于它们对应坐标乘积的和。
二、两个向量垂直的坐标表示
若两个向量垂直,则
三、用坐标表示的三个重要公式
1、向量的模公式:若,则
2、两点间的距离公式:若,,则
3、向量的交角公式:设两个非零向量,,与的夹角为,
则
题型一 平面向量数量积的坐标计算
【例1】(2022春·广东湛江·高一校考阶段练习)设,,,则等于( )
A. B.0 C. D.
【变式1-1】(2022春·河南濮阳·高一统考期中)若向量与向量共线,则( )
A.0 B.4 C. D.
【变式1-2】(2022·全国·高一)在平行四边形中,若,,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2022秋·河南洛阳·高一)已知向量在正方形网格中的位置,若网格纸上小正方形的边长为1,如图所示.则( )
A.12 B.4 C.6 D.3
【变式1-4】(2022春·四川眉山·高一统考期末)已知矩形中,,,,,则( )
A.6 B.10 C.14 D.38
题型二 利用坐标研究向量垂直问题
【例2】(2022春·北京·高一统考期末)已知,,那么与垂直的向量是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2022春·北京·高一期末)设向量,,如果,,那么( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2022春·广西桂林·高一校考期中)已知向量,,若,则实数( )
A. B. C. D.
【变式2-3】已知,.若向量满足且,则等于( )
A. B. C. D.
【变式2-4】(2022春·河南·高一统考期末)已知,,,,若△ABC是直角三角形,则k的值为( )
A.-1,-2或8 B.-1,-2或3 C.-2或3 D.-1或3
题型三 利用坐标研究平面向量的模
【例3】(2022春·广东潮州·高一饶平县第二中学校考期中)已知,是单位向量,且,则( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(2022春·安徽淮南·高一淮南市第五中学校考阶段练习)已知向量,,,则( )
A. B. C.5 D.25
【变式3-2】(2023·高一)已知 ,,若,且,则实数a的值等于( )
A.1或2 B.或1 C. D.
【变式3-3】(2022·高一单元测试)在平面内,,,,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型四 利用坐标研究平面向量的夹角
【例4】(2022春·辽宁沈阳·高一沈阳市第八十三中学校考阶段练习)已知非零向量、满足,,则向量与向量夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(2022春·辽宁·高一东港市第二中学校联考阶段练习)在中,,D为BC的中点,点E满足,直线CE与AD交于点P,则( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(2022春·山东青岛·高一统考期末)已知向量,,若与的夹角为锐角,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(2022春·上海浦东新·高一校考期末)已知,,且与的夹角是钝角,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型五 利用坐标求数量积的最值范围
【例5】已知平面向量满足,,,,则的最大值为________.
【变式5-1】(2022春·贵州贵阳·高一统考期末)在中,是线段上的点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(吉林省长春市东北师范大学附属中学2021-2022学年高一下学期期中数学试题)在菱形ABCD中,,点P在ABCD所在平面内,当取得最