内容正文:
2023-2024学年高一数学同步精品课堂(沪教版2020必修第二册)
第 8 章 平面向量
8.3向量数量积与夹角的坐标表示(第4课时)
学习目标
1.掌握平面向量数量积的坐标表示及其运算.(重点)
2.会运用向量的坐标运算求解向量垂直、夹角等相关问题.(难点)
3.分清向量平行与垂直的坐标表示.(易混点)
4 向量数量积与夹角的坐标表示
给定两个坐标表示的向量 与 ,它们的数量积是
因为,是互相垂直的单位向量,所以 ,于是
.
这就是说,两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和
新课讲解
我们前面给出过用两个向量的数量积表示两个向量夹角的公式,但当时因为数量积的计算依赖于向量的夹角,那个公式的实际意义没有足够地显示出来.现在,给定两个非零向量与 ,把用坐标表示的模的公式和数量积公式代入原来的向量夹角公式,我们得到
这样,把向量夹角用它们的坐标表示出来,使用上就很方便了.
例7 已知△ABC中A、B、C三点的坐标分别为(2,-2)、(-2,3)、(3,7),求证:△ABC为直角三角形
所以 ,即△ABC为直角三角形
例6 已知向量=(1,2), =(2,-2).求与
利用坐标形式的向量夹角公式,我们可以得到两个向量垂直和平行的充要条件:
证明 如果 中有零向量,结论是显然的.因此,只要考虑 均不为零向量的情况.
(1)根据向量夹角公式
用坐标形式的向量夹角公式,并模仿这里所用的把公式两边同时平方的方法,可以证明一个重要的代数不等式.这是向量工具在代数中应用的一个实例.
=1
=0或1,仍根据向量夹角公式
(2) 因为
例8 已知x1、x2、y1、y2都是实数,求证:
并且等式成立的充要条件是x1y2=x2y1.
证明 构造向量=(x1,y1),=(x2,y2).如果其中有零向量,那么结论显然成立,从而只要考虑都是非零向量的情况.把坐标形式的向量夹角公式两边同时平方,整理后可得
课本练习
解:∵A、B、C三点的坐标分别为(-2,3)、(0,-1)、(1,k),
随堂检测
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7.若点A(1,2), B(2,3), C(-2,5), 则△ABC是什么形状?证明你的猜想.
x
y
O
C
A
B
设非零向量与的夹角为,则有:
坐标表示
数量积
模 或
两点间
距离公式 设则
垂直
夹角
课堂小结
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