内容正文:
6.3平面向量基本定理及坐标表示
第六章 平面向量及其应用
课时4 平面向量数量积的坐标表示
探究一:平面向量数量积的坐标表示
已知两个向量, ,类比向量数乘的坐标表示,探究平面向量数量积的坐标表示.
情境设置
【解析】能,
.
问题1:能否用 , 的坐标表示 ?怎样表示?
问题2: 若 ,怎样用坐标表示呢?请用精练的语言总结.
【解析】 ,对应的坐标相乘之和为0.
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新知生成
知识点一 平面向量数量积的坐标表示
设非零向量 , , 与 的夹角为.
(1)数量积:
(2)向量垂直:
3
一、数量积的坐标运算
例题1 已知 , ,则 ( ).
A.10 B. C.3 D.
【解析】
B
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反思感悟
方法总结
进行数量积运算时,要正确使用公式 ,并能灵活运用
以下几个关系:
(1);
(2) ;
(3) .
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新知运用
跟踪训练1 向量 , 则 等于( ).
A. B.0 C.1 D.2
【解析】因为 , ,
所以 ,
则 .
C
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二、平面向量的垂直问题
例题2 设向量 ,若,则实数的值为( ).
A. B.1 C.2 D.3
【解析】
C
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反思感悟
方法总结
用向量数量积的坐标表示解决垂直问题是把垂直条件代数化,所以方法更
简捷,运算更直接,体现了向量问题代数化的思想.
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新知运用
跟踪训练2 已知向量 , .若向量与垂直,则实数 _____.
【解析】 , ,
.
又 与 垂直, ,
即 ,
解得 .
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探究二:平面向量的模和夹角
问题1:若把表示向量的有向线段的起点和终点的坐标分别设为,,如何求的坐标?怎么用坐标表示?
情境设置
问题2:设非零向量 , , 是向量 , 的夹角,则如何用坐标表示? 向量的单位化怎么表示?
【解析】 , .
【解析】.
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新知生成
知识点二 平面向量的模和夹角
1.向量模的公式
设 ,则 ,或 .
2.两点间的距离公式
如果表示向量 的有向线段 的起点和终点分别为 , ,那么
, .
3.向量的夹角公式
设两非零向量 , , 与 的夹角为 ,则
.
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三、向量的模
例题3 已知平面向量,,求及其模的大小.
【解析】 , ,
,
.
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反思感悟
方法总结
求向量的模的常见思路及方法
(1)求模问题一般转化为求模的平方,即,求模时,勿忘记
开方.
(2) 或 ,此性质可用来求向量的模,可
以实现实数运算与向量运算的相互转化.
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新知运用
跟踪训练3 已知向量 , , ,则 等于( ).
A. B. C.5 D.25
【解析】 , ,
又 , ,
即 ,
, , .
C
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四、向量的夹角
例题4 已知 是原点,点 ,若为钝角,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解析】由题意得,,,
则 ,解得,
且 与 不共线,即 ,解得 ,
综上, ,故选C.
C
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反思感悟
方法总结
解决向量夹角问题的方法及注意事项
(1)非零向量 , 的夹角的求解方法:
由 直接求出 .
(2)注意事项:利用三角函数值 求的值时,应注意角的取值范围是 .利用 判断的值时,要注意当时,有两种情况:一是 为钝角,二是为 .当时,也有两种情况:一是𝜃为锐角,二是𝜃为 .
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新知运用
跟踪训练4 已知 ,若 与 的夹角 为钝角,求实数 的取值范围.
【解析】 , ,
, , .
又 , 的夹角 为钝角,
即
解得 且 .
实数 的取值范围是 .
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随堂检测
1. 已知向量 , ,则 ( ) .
A.6 B.5 C.1 D.
2. 若向量 , 的夹角为锐角,则实数的取值范围是( ) .
A. B.
C. D.
3. 已知向量 , 的夹角为 , , ,则 ___.
A
A
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随堂检测
4. 已知 , .
(1) 求 与 的夹角的余弦值;
(2) 若 ,求实数 的值.
【解