内容正文:
参考答案
五维课堂到
(2)由a+b=(1,3),得a=(2.1)..a-2b=(4,-3),
∴.k2a2+2ka·b+b=3a2-6ka·b+3k2b,
.a-2b1=√/4+(-3)7=5.
∴.(k-3)a°十8ka·b+(1-3k)b=0.
答案:(1)C(2)5
,lal=√cosa+sima=1.b=√cos+sin3=1,
[例3][解](1):点C是直线OP上的一点,
k2-3+8a·b+1-3k=0.
.向量OC与OP共线,
a·b=2+2_+1
设OC-tOP(1∈R),则OC-t(2,1)=(21,t),
8k
k·
.CA=0A-OC=(1-21.7-1),
2ab-“出=+
CB=OB-OC=(5-2t,1-t),
.CA·CB=(1-21)(5-2)+(7-t0(1-t)=52-20t+12
由画数的单调性家易得出,)=(+)在(0,门上单
=5(t-2)2-8.
调递减,在[1,十∞)上单调递增.
当t=2时,CA·CB取得最小值,此时OC-(4,2).
÷当表=1时)=D=×+D=之,即a·b的
(2)由(1)知0C=(4,2),
∴CA=(-3,5),CB=(1,-1)
最小值为号
∴.lCA=3A,CB=2,CA·CB=-3-5=-8.
“cos∠ACB=CA.CB-4
此时a与b的矣角0的余弦值cos0=gh=号
a b2
∴.0=60.
CAIICBI
17
变式训练
变式训练
1.解:(1)AC=(2sin0-1,cos0),
3.解:(1)a=e1-e=(1.0)-(0,1)=(1.-1)
b=4e1+3e=4(1.0)+3(0,1)=(4.3).
BC=(2sin 0,cos 0-1),
.a·b=4×1+3×(-1)=1,
ACI=IBCI
1a+b=√/(4+1)+(3-1)=√25+4=√2四.
∴:.√(2sin0-1)+cos0
(2)设(a,b)=0,由a·b=|al blcos0,
=√(2sin0)2+(cos0-1)2,
..cos0-x5 10
a·b
1
化简得2sn0=c0s0.tan0=号
随堂步步夯实
(2)OA+2OB=(1,2).
1.A[a·b=-x+6=3,故x=3.]
OC=(2sin 0.cos 0),
2.D[ms0=二≥5。-兽.又周为0E[0,.所以0
2×2
∴.(OA+2OB)·OC=2sin+2cos0=1,
六sim0+cos0=安
3.B[:a·b=(1,w3)·(3,m)=3+3m,
[例2][解](1)因为a⊥b,所以a·b=0
即1×(2x十3)十x×(一x)=0,解得x=一1或x=3
a=2,1bl=√/9+m
(2)因为a∥b,所以1×(一x)一x(2x十3)=0,
专-9器华
解得x=0或x=一2.
若x=0,则a=(1,0),b=(3,0),a一b=(一2,0),
4.解析:a十b=(m+1.3),
此时a一b=2.
又1a+b12=|a2+|b
若x=-2,则a=(1,-2),b=(-1.2),a-b=(2,-4),
.(m+1)2+3=m2+1+5,
此时a-b=2+(-4)=25.所以|a-b=2或2v5.
解得m=一2.
变式训练
答案:一2
2.解:(1)设c=(x,y),
因为a∥ca=(1,2).所以2.x-y=0,
5.C[与向量丽=(一受2)网方向的单位向量是
B
所以y=2.x,因为c=35,所以+y=35,
所以x十y=45,即x十4x2=45,
所以3或{所以c=(3,6麦c=(-3,-6.
√+
(y=6.{y=-6.1
(2)因为(a+2b)⊥(a-b),
5.3利用数量积计算长度与角度
所以(a十2b)·(a-b)=0,
课前预习学案情境引入
所以a+a·b-2b=0,即la+a·b-2b=0.
提示:a⊥b-a·b=0x1x十y1y2=0
又因为a2=5,1b12=2,所以a·b=-1,
知识梳理知识点一
设向量a与b的夹角为0,
别cos0=a·b5·V2
a·b
-1
知识点二
四,所以a与b的夹商
10
十y为■0
「思考]
的余孩值为-
10
提示:若a∥b=x1为=西y,即y一x:y=0.若a⊥b白
[例3]「证明]建立如图所示的平而
y
工=一y3为,即西1十y4=0.两个命题不能混淆,可以
直角坐标系,设AB=2,
对比学习,分别简记为:纵横交错积相等,横横纵纵积相反,
则A(0,0),B(2,0),C(2,2),
预习自测
E(1,2),F(0,1).
1.A2.A3./10
(1)BE=(-1,2).CF=(-2,-1).
课堂互动学案
:.BE·CF=(-1)×(-2)+2×
A(0)
[例1][解](1)由|a+b=3a一b|.得(a十b)
(-1)=0,
=3(a-b).
∴BE⊥CF,即BE⊥CF
·237·
世h维评堂
数学s·必修第二册
(2)设点P坐标为(xy),则FP=(x,y-1)
§6.平面向量的应用
FC-(2,1).
6.1余弦定理与正弦定理
Fp∥FC.
第一课时余弦定理
,.x=2(y-1),即x=2y-2,
课前预习学案情境引入
同理,由BP∥BE得y=一2.x+4,
1.提示:根据向量的鼓量积.可得2=
6
BC·BC
由=22得
x=5
=(AC-AB)·(AC-AB)
1y=-2.x+4,
y=5
=|AC2-2AC·AB+1ABI
∴点P的丝标为(停)}
=AC-2ACI.AB I cos A
+ABI*
:A√得)+(合)=2=,即AP=AB
=b-2bccos A+c,
即a2=b+c2-2 bccos A.
变式训练
2.提示:在△ABC中,设AB边上的高为h,
3.证明:建立如图所示的直角坐标系,
设A(a,0),则B(0a),E(zy).
:D是BC的中点D0,号)
又AE=2Ei.
.(x-a,y)=2(-x,a-y),
0(C0
即{t-a=-2x.
知识梳理知识点一
{3y=2a-2y.
6+c-2bccos A a'+c'-2accos B a+6-2abcos C
=号
3+c2-a2a+e2-8
a+b-c
26
2uc
2ub
解得
[思考]
提示:若a=6十2,则△ABC是直角三角形:
(号号)
若a>6+c2,则△ABC是钝角三角形:
若a'<B十2,则△ABC不一定是锐角三角形,因为4不一
:i=(0受).0)=(-a,受)
定是最大边」
知识点二
o==(÷
besin A
2acsin B
2absin C
.=-x号+受×号
预习自测
=-4+4=0…
1.D2.B3号
课堂互动学案
ADLCE.即AD⊥CE.
[例1][解]
由余弦定理,得
随堂步步夯实
c2=a3+b-2 abeos C=4+8-2×2×2w2cos15.
L.B[由a⊥b,得a·b=0,即4x十x=0,解得x=0,故选B.]
2.B[因为m=(λ+1,1),n=(A+2,2).
cos15=6+2
4
所以m十n=(2λ十3,3),m-n=(-1,一1).
因为(m十n)⊥(m-n),所以(m十n)·(m一n)=0,
∴2=8-2√12=(W6-2),∴c=6-2.
所以一(2A十3)一3=0,解得1=一3.故选B.]
又osA=+2-a=区
3.解析:由题意得c=a一h=(2,4)一t(一1.1)=(2+t,4一1).
2be
21
b⊥c,.b·c=(-1,1)·(2+t,4-t)=-(2+t)+(4-t)
.A=30°,B=180°-(A+C)=135
=2-21=0,解得t=1.
∴.A=30°.B=135°.c=√6-√2
答案:1
变式训练
4.解析:因为OA⊥AB,所以OA·AB=0.
L.解:根据余弦定理得
所以OA.Oi=OA.O+AB)=OA'+OA.A成=0A时
b=a'+e-2accos B
=32=9.
=(2√3)+(W6+√2)2-2×2W3×(6+√2)×cos45°=8,
答案:9
所以b=2②.
5.解:(1)a=(3,一4),b=(2x),a∥b,
因为cosA=+2-4
3x+8=0=-号
2bc
c=(2y,a⊥c,6-4y=0y=2
3
8+u6+E-名周为0KA<
2X22X(√6+2)
所以A=60°,C=180°-(A+B)=75】
b=(2-)c=()月
[例2][解]已知a:bte=2:√6:(5+1),
(2)设a-2c与-3b的夹角为0,:a-2c=(3,-4)-(4,3)
令a=2k,b=6k,c=(W3+1)k(k>0).
=(-1,-7),-3b=(-6,8).
由余孩定理,得
∴cos0=g2e3h=6=6--夏
osA=6+c2-a-6k+(5+1)k-4-2
a-2c·-3b52×10
2
2×√6k×(W5+1)k
2
0<00=要
oB=2+-N-4+8+1D-6能=
2×2k×(W3+1)k
2
故a-2c与-3b的夫角为票
A=45,B=60
∴.C=180°-A-B=180°-45°-60°=75.
·238·5.3 利用数量积计算长度与角度
课程标准 素养解读
能运用两个向量的数量积的坐标表示去解决有关长度、角
度、垂直等问题
通过学习向量的数学积解决几何问
题,重点培养学生数学运算及逻辑推
理素养
[情境引入]
平面向量的表示方法有几何法和坐标法,向
量的表示形式不同,对其运算的表示方式也不
同.向量的坐标表示为我们解决有关向量的线性
运算带来了极大方便.
[问题] 设a=(x1,y1),b=(x2,y2).如何用向
量的坐标来表示a⊥b?
[知识梳理]
[知识点一] 平面向量数量积的坐标表示
设向量a=(x1,y1),b=(x2,y2).
数量积 ab=x1x2+y1y2
模 a2=x12+y12,即|a|=
夹角
设向量a与b的夹角为θ,则cosθ=
ab
|a||b|=
x1x2+y1y2
x21+y21 x22+y22
(|a|
≠0,|b|≠0)
[知识点二] 两个向量垂直的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a⊥b⇔
.
已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,
y2).a∥b与a⊥b的坐标表示有何区别?
[预习自测]
1.已 知 向 量BA
→
= 1
2
,3
2
æ
è
ç
ö
ø
÷,BC
→
= 3
2
,1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷,则
∠ABC= ( )
A.30° B.45° C.60° D.120°
2.已知点A(1,3),B(4,-1),则与向量AB
→
同方
向的单位向量为 ( )
A.35
,-45
æ
è
ç
ö
ø
÷ B.45
,-35
æ
è
ç
ö
ø
÷
C.-35
,4
5
æ
è
ç
ö
ø
÷ D.-45
,3
5
æ
è
ç
ö
ø
÷
3.设x∈R,向量a=(x,1),b=(1,-2),且
a⊥b,则|a+b|= .
向量的模与夹角的综合运用
[例1] 已知a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),且
|ka+b|= 3|a-kb|(k>0).
(1)用k表示数量积ab;
(2)求ab的最小值,并求出此时a与b 的夹
角θ的大小.
[思路点拨] 利用向量的数量积列k的方
程,然后求解.
68
数学(BS)必修第二册
1.求两向量夹角的步骤
(1)求向量的数量积.利用向量数量积的
坐标表示求出这两个向量的数量积.
(2)求模.利用|a|= x2+y2计算两向量
的模.
(3)求 夹 角 余 弦 值.由 公 式 cosθ=
x1x2+y1y2
x21+y21 x22+y22
求夹角余弦值.
(4)求角.由向量夹角的范围及cosθ求θ
的值.
2.坐标由三角函数表示的向量要注意与
单位圆的关系,模长具有特殊性,比如
可以利用cos2α+sin2α=1等.由三角
函数表示的数量积通常可以应用三角
函数的有界性,即sinα,cosα的取值范
围是[-1,1].
[变式训练]
1.已知点A(1,0),B(0,1),C(2sinθ,cosθ).
(1)若|AC
→
|=|BC
→
|,求tanθ的值.
(2)若(OA
→
+2OB
→)OC
→
=1,其中O为坐标原
点,求sinθ+cosθ的值.
利用向量的坐标运算解决平行与垂直问题
[例2]已知平面向量a=(1,x),b=(2x+3,
-x)(x∈R).
(1)若a⊥b,求x的值;
(2)若a∥b,求|a-b|.
[思路点拨] (1)由平面向量垂直的坐标表
示,得出关于x的等式;(2)由平面向量共线
的坐标表示求得x,可求a-b的坐标,由此
可求|a-b|.
平行与垂直的充要条件
(1)求解平行问题,常用向量平行(共线)
的等价条件:a∥b(b≠0)⇔a=λb⇔
x1y2-x2y1=0.
(2)求解垂直问题,常用向量垂直的等价
条件:非零向量a,b,a⊥b⇔ab=0
⇔x1x2+y1y2=0.
[变式训练]
2.已知a,b,c在同一平面内,且a=(1,2).
(1)若|c|=3 5,且a∥c,求c;
(2)若|b|= 2,且(a+2b)⊥(a-b),求a与b
的夹角的余弦值.
向量数量积的坐标运算在平面几何中应用
[例3] 已知正方形 ABCD 中,E,F 分别是
CD,AD的中点,BE,CF交于点P.求证:
(1)BE⊥CF;
(2)AP=AB.
[思路点拨] 画出图形,根据图象寻找边与
边之间的关系,在平面直角坐标系中求解.
78
第二章 平面向量及其应用
1.用向量解决平面几何问题的步骤
(1)建立平面几何与向量的联系,用向量
表示问题中涉及的几何元素,将平面
几何问题转化为向量问题;
(2)通过向量运算,研究几何元素之间的
关系,如距离、夹角等问题;
(3)把运算结果“翻译”成几何关系.
2.应用向量解决几何问题要注意观察条
件和结构,选择使用向量的某些性质解
决相应的问题,如用数量积解决垂直、
夹角问题,用三角形法则、模长公式解
决平面几何线段长度问题,用向量共线
解决三点共线问题等.如果题设条件中
有向量,则可以联想性质直接使用,如
果没有向量,则更需要有向量工具的应
用意识,强化知识的联系,善于构造向
量解决问题.
[变式训练]
3.已知在△ABC 中,C 是直角,CA=CB,D 是
CB 的中点,E是AB 上一点,且AE=2EB,求
证:AD⊥CE.
1.设向量a=(x,1),b=(4,x),且a⊥b,则x的
值是 ( )
A.±2 B.0
C.-2 D.2
2.已知向量 m=(λ+1,1),n=(λ+2,2),若
(m+n)⊥(m-n),则λ= ( )
A.-4 B.-3 C.-2 D.-1
3.已知向量a=(2,4),b=(-1,1),c=a-tb,若
b⊥c,则实数t= .
4.已 知OA
→
⊥AB
→,|OA
→
|=3,则OA
→ OB
→
= .
5.已知平面向量a=(3,-4),b=(2,x),c=(2,
y),a∥b,a⊥c,求:
(1)向量b,c的坐标;
(2)向量a-2c与-3b的夹角.
学习至此,请完成配套训练
§6.平面向量的应用
6.1 余弦定理与正弦定理
第一课时 余弦定理
课程标准 素养解读
1.借助向量的运算,探索三角形边长与角度的关系,掌握余
弦定理
2.能用余弦定理解决简单的实际问题
通过推导归纳余弦定理.提升逻辑推
理,数学运算,数学抽象素养
88
数学(BS)必修第二册