内容正文:
6.3.5 平面向量数量积的坐标表示
(强基课—梯度进阶式教学)
课时目标
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.能够用两个向量的坐标来解决与向量的模、夹角、垂直有关的问题.
1
2
目
录
课前环节/预知教材·自主落实主干基础
课堂环节/题点研究·迁移应用融会贯通
2
平面向量数量积的坐标表示
设a,b是非零向量,a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b的夹角为θ,则有:
x1x2+y1y2
续表
微点助解
关于平面向量数量积坐标表示的几个关注点
(1)两向量a与b的数量积是一个实数,不是一个向量,其值可以为正(当a≠0,b≠0,0°≤θ<90°时),也可以为负(当a≠0,b≠0,90°<θ≤180°时),还可以为0(当a=0或b=0或θ=90°时).
(2)公式a·b=|a||b|cos〈a,b〉与a·b=x1x2+y1y2都是用来求两向量的数量积的,没有本质区别,只是书写形式上的差异,两者可以相互推导.
(3)若题目中给出的是两向量的模与夹角,则可直接利用公式a·b=|a||b|cos〈a,b〉求解;若已知两向量的坐标,则可选用公式a·b=x1x2+y1y2求解.
[基点训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),满足x1y2-x2y1=0,则向量a,b的夹角为0°. ( )
(2)已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),a⊥b⇔x1x2-y1y2=0. ( )
(3)若两个向量的数量积的坐标和小于零,则两个向量的夹角一定为钝角. ( )
答案:(1)× (2)× (3)×
3.若向量a=(4,2),b=(6,m),且a⊥b,则m的值是 ( )
A.12 B.3 C.-3 D.-12
答案:D
解析:∵a⊥b,∴4×6+2m=0,解得m=-12.
4.已知向量a=(-4,3),b=(5,12),则a·b= ( )
A.52 B.-3 C.-10 D.16
答案:D
解析:由已知得a·b=-20+36=16.故选D.
5.已知a=(3,4),b=(5,12),则a与b夹角的余弦值为________.
[典例1] (1)设a=(1,-2),b=(-3,4),c=(3,2),则(a+2b)·c= ( )
A.12 B.0
C.-3 D.-11
题型(一) 平面向量数量积的坐标表示
[答案] (1)C (2)C
[解析] (1)∵a=(1,-2),b=(-3,4),c=(3,2),∴a+2b=(-5,6).∴(a+2b)·c=(-5)×3+6×2=-3.
[方法技巧] 数量积坐标运算的技巧
(1)进行向量的数量积运算时,通常有两条途径:一是先将各向量用坐标表示,然后直接进行数量积的坐标运算;二是先利用向量的数量积的运算律将原式展开,再依据已知条件计算.
(2)在平面几何图形中求数量积,若几何图形规则易建系,一般先建立坐标系,写出相关向量的坐标,再求数量积.
答案:D
题型(二) 向量的模
[答案] (1)A (2)B
题型(三) 向量的夹角与垂直
答案:(-∞,-1)∪(-1,1)
[针对训练]
5.(2021·全国甲卷)已知向量a=(3,1),b=(1,0),c=a+kb.若a⊥c,则k=________.
6.如果正方形OABC的边长为1,点D,E分别为AB,BC的中点,那么cos∠DOE的值为________.
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项目
坐标表示
数量积
a·b=____________
模
|a|=_________或|a|2=_______
x+y
两点间距离公式
设P1(x1,y1),P2(x2,y2),
则||=______________________
垂直
a⊥b⇔a·b=0⇔__________________
夹角
cos θ==_____________________
x1x2+y1y2=0
2.已知=(3,-4),则||等于 ( )
A.3 B.4 C. D.5
答案:D
解析:||==5.
答案:
解析:因为a·b=3×5+4×12=63,|a|==5,|b|==13,所以a与b夹角的余弦值为==.
(2)已知矩形ABCD中,||=6,||=4,若点M,N满足=3,=2,则·等于 ( )
A.20 B.15
C.9D.6
(2)因为四边形ABCD为矩形,建系如图.A(0,0),M(6,3),N(4,4).则=(6,3),=(2,-1),·=6×2-3×1=9.
[针对训练]
1.已知点P(2