平面向量数量积的坐标表示
平面向量数量积的坐标表示
VS
计算力的合成与分解
利用向量的坐标表示,可以将多个力进行 合成与分解,方便对物体进行受力分析。
在工程中的应用
描述物体的运动
在工程中,物体的运动可以看作是向量的 变化过程,通过引入向量的坐标表示,可 以更精确地描述物体的运动轨迹。
向量场的旋度和散度
• 旋度的性质:旋度具有方向性,其方向与向量场在该点的旋转方向一致;旋度的模长等于向量场在该点的 旋转强度。
• 散度的定义:散度是一个标量,表示向量场中某点处的发散程度。对于一个向量场$\mathbf{F} = (u, v, w)$,其在某点$(x, y, z)$处的散度为$
• abla \cdot \mathbf{F} = \frac{\partial u}{\partial x} + \frac{\partial v}{\partial y} + \frac{\partial w}{\partial z}$。
坐标表示的意义
通过坐标系来表示向量的位置和方向,进而可以直观地理解数量积的几计算
通过坐标表示可以方便地计算向量的长度,即向量的模。
向量夹角的计算
通过坐标表示可以求出两个向量的夹角,进而可以计算出它们 的数量积。
向量投影的计算
通过坐标表示可以求出一个向量在另一个向量上的投影,进而 可以计算出它们的数量积。
曲线和曲面的切线方向
• 切线方向的确定:切线方向是指曲线或曲面上某一点处的最速上升方向或最速下降方向。在二维平面上, 曲线在某一点的切线方向是该点函数值变化最快的方向。
• 切线方向的计算:对于曲线$y = f(x)$,在某一点$(x_0, y_0)$处的切线方向向量为$(1, f'(x_0))$;对于曲面 $z = f(x,y)$,在某一点$(x_0, y_0, z_0)$处的切线方向向量为$(\frac{\partial f}{\partial x}(x_0, y_0), \frac{\partial f}{\partial y}(x_0, y_0), 1)$。
平面向量的坐标表示,模,夹角
二、探究解疑
Office组件之word2007
1、平面向量数量积的坐标表示
问题1、如图,i 是x轴上的单位向量,j
是y轴上的单位向量,
i i 1 . j j 1 .
y A(x1,y1)
i j j i 0 .
B(x2,y2) a
bj
oi x
问题2
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AB AC 1313 0
是的判两断条B相线(2应段,3)
AB AC
∴ △ABC是直角三角形
或垂A(直直1,2的线) 是重否要 x 0方法之一
Office组件之word2007
uuuv
uuuv
uuuv
方法2:AB= 1,1,AC= -3,3,BC= -4,2
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2.4.2 平面向量数量积的 坐标表示、模、夹角
一、复习引入
Office组件之word2007
1、数量积的定义:a b | a || b | cos
2、投影:| b | cos 叫做 b在 a方 向 上 的 投 影
B
r
b
r
Oθ
a
B1
A
| b | cos
2 2
=45o
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例3:已知a =(1, 0),b =(2, 1),当k为何实数 时,向量k a- b与 a+3b(1)平行;(2)垂直
解:k a- b =(k-2, -1) a +3 b=(7, 3)
(1)由向量平行条件得3(k-2)+7=0
所以k= 1 3
3.数量积的性质
Office组件之word2007
平面向量数量积的坐标表示
求两向
平面向量数量积的坐标表示
平面向量数量积的坐标表示
已知向量a,b的夹角θ的范围,求参数的取值范围时,可利用性质:①0°≤θ<90°⇔ a·b>0;②90°<θ≤180°⇔a·b<0.
3.解决投影向量问题的方法 已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a在b方向上的投影向量为 · =
. ,
.
平面向量数量积的坐标表示
判断正误,正确的画“√” ,错误的画“ ✕” .
1.向量a=(x1,y1),b=(x2,y2)的数量积仍是向量,其坐标为(x1x2,y1y2). ( ✕ ) 2.| |的计算公式与A,B两点间的距离公式是一致的. ( √ )
3.若非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2)的夹角为锐角,则x1x2+y1y2>0;反之,若非零向量a=(x1, y1),b=(x2,y2)满足x1x2+y1y2>0,则它们的夹角为锐角. ( ✕ )
.
其中的真命题为 ②③ .(填序号)
思路点拨 根据平面向量的夹角、模及投影向量公式求解.
平面向量数量积的坐标表示
平面向量数量积的坐标表示
解析 对于①,∵a=(1,2),b=(1,1), ∴a+λb=(1+λ,2+λ). ∵a与a+λb的夹角为锐角,
∴
解得
∴λ的取值范围为
∪(0,+∞),故①错误.
对于②,∵a⊥c,∴2x-4=0,解得x=2.
6.3.5 平面向量数量积的坐标表示
1.能用坐标表示平面向量的数量积,会求两个平面向量的夹角. 2.会用两个向量的坐标判断它们是否垂直. 3.会利用平面向量的数量积解决判断图形形状的问题,进一步体会数形结合的 思想方法.
§2.4.2平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
二、向量的模和两点间距离公式:
1向量的模(长度公式):
设a (x, y),则
2
a x2 y2,或a
x2 y2
2两点间的距离公式: 设Ax1, y1、Bx2, y2 ,则AB x2 x1, y2 y1
AB x2 x1 2 y2 y1 2
【拓展提升】数量积坐标运算的方法技巧 (1)进行数量积运算时,要正确使用公式 a·b=x1x2+y1y2,并能灵活运用以下几个关系: |a|2=a·a.(a+b)(a-b)=|a|2-|b|2. (a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2. (2)利用数量积的条件求平面向量的坐标,一般来 说应当先设出向量的坐标,然后根据题目中已知 的条件找出向量坐标满足的等量关系,利用数量 积的坐标运算列出方程组来进行求解.
记忆口诀:注意坐标形式下两向量垂直的条件与两向量平 行的条件不要混淆, “a⊥b⇔x1x2+y1y2=0”可简记为“对应相乘和为0”; “a∥b⇔x1y2-x2y1=0”可简记为“交叉相乘差为0”.
四、向量夹角公式的坐标表示:
设a x1, y1 ,b x2 , y2 , a与b夹角为,0
(1)掌握向量数量积的坐标表达式, 会进行向量数量积的坐标运算;
(2)能运用数量积表示两个向量的夹角,计 算向量的长度,会用数量积判断两个平面 向量的垂直关系.
一、平面向量数量积的坐标表示:
a x1, y1 ,b x2 , y2 a,b非零向量 y A(x1,y1)
a x1i y1 j,b x2i y2 j
B(x2,y2)
a
bj
a b (x1i y1 j) (x2i y2 j)
平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
1 / 1 平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
1.平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
【知识点的知识】
1、向量的夹角概念:
对于两个非零向量a →,b →如果以O 为起点,作OA →=a →,OB →=b →,那么射线OA ,OB 的夹角θ叫做向量a →与向量b →
的夹角,其中0≤θ≤π.
2、向量的数量积概念及其运算:
(1)定义:如果两个非零向量a →,b →的夹角为θ,那么我们把|a →||b →|cos θ叫做a →与b →的数量积,记做a →⋅b → 即:a →⋅b →=|a →||b →|cos θ.规定:零向量与任意向量的数量积为0,即:0→•a →=0.
注意:
①a →⋅b → 表示数量而不表示向量,符号由cos θ决定;
②符号“•”在数量积运算中既不能省略也不能用“×”代替;
③在运用数量积公式解题时,一定要注意向量夹角的取值范围是:0≤θ≤π.
(2)投影:b →在a →上的投影是一个数量|b →|cos θ,它可以为正,可以为负,也可以为0
(3)坐标计算公式:若a →=(x 1,y 1),b →=(x 2,y 2),则a →⋅b →=x 1x 2+y 1y 2, 3、向量的夹角公式:
4、向量的模长:
5、平面向量数量积的几何意义:a →与b →的数量积a →⋅b →等于a →的长度|a →|与b →在a →的方向上的投影|b →|cos θ的积.。
高一数学平面向量数量积的坐标表示
思考3:根据数量积的运算性质,a·b等 于什么?
a·b=x1x2+y1y2
思考4:若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则 a·b=x1x2+y1y2,这就是平面向量数量 积的坐标表示.你能用文字描述这一结论 吗?
两个向量的数量积等于它们对应坐标的 乘积的和.
小结作业
1.a∥b a⊥b 二者有着本质区别.
好似天龙一般的强劲腹部忽亮忽暗跃出; 速读教育加盟 速读加盟品牌 ;豹隐桑香般的跃动。紧接着甩动精明快乐的黑亮眼睛一笑,露出一副 虚幻的神色,接着转动灵敏小巧的薄耳朵,像纯黑色的百心旷野蟒般的一抛,古怪的矫健刚劲的手臂顷刻伸长了三倍,像飞云瀑布般的海沙色月光风衣也骤然膨胀了四倍……
2.4 平面向量的数量积
2.4.2 平面向量数量积的坐标 表示、模、夹角
问题提出
1.向量a与b的数量积的含义是什么?
a·b=|a||b|cosθ. 其中θ为向量a与b的夹角
2.向量的数量积具有哪些运算性质?
(1)a⊥b a·b=0(a≠0,b≠0); (2)a2=︱a︱2; (3)a·b=b·a;
最后晃起青春光洁的手掌一耍,轻飘地从里面跳出一道怪影,他抓住怪影俊傲地一抖,一套蓝冰冰、白惨惨的兵器∈追云赶天鞭←便显露出来,只见这个这玩意儿,一边蜕变 ,一边发出“喇喇”的猛声。!猛然间蘑菇王子狂魔般地念起稀里糊涂的宇宙语,只见他好象美妙月牙一样的,镶嵌着无数奇宝的蓝白色瓜皮滑板中,突然弹出二团扭舞着∈ 神音蘑菇咒←的焰火状的水管,随着蘑菇王子的颤动,焰火状的水管像古树一样在拇指秀丽地鼓捣出隐约光波……紧接着蘑菇王子又连续使出七千一百五十七家猛燕麦穗震, 只见他深邃快乐、充满智慧的黑亮眼睛中,萧洒地涌出四串晃舞着∈神音蘑菇咒←的光盘状的翅膀,随着蘑菇王子的晃动,光盘状的翅膀像樱桃一样,朝着女狂人Q.玛娅婆 婆丰盈的胸部直跳过去!紧跟着蘑菇王子也晃耍着兵器像门柱般的怪影一样向女狂人Q.玛娅婆婆直跳过去随着两条怪异光影的瞬间碰撞,半空顿时出现一道淡红色的闪光, 地面变成了亮黑色、景物变成了淡黑色、天空变成了紫葡萄色、四周发出了震撼的巨响……蘑菇王子如同天马一样的强壮胸膛受到震颤,但精神感觉很爽!再看女狂人Q.玛 娅婆婆矮小的乳白色拖网一般的眼睛,此时正惨碎成闹钟样的水白色飞沫,狂速射向远方,女狂人Q.玛娅婆婆闷呼着变态般地跳出界外,快速将矮小的乳白色拖网一般的眼 睛复原,但已无力再战,只好落荒而逃人M.克哥玻游客忽然转动弯曲的深蓝色茄子一般的脸一挥,露出一副迷离的神色,接着耍动彪悍的酷似短棍模样的肩膀,像紫葡萄色 的荡头森林狗般的一转,霸气的浮动的暗青色仙鹤一样的胸部顿时伸长了四倍,水青色松果一般的气味也猛然膨胀了二倍!接着纯蓝色烟囱样的嘴唇整个狂跳蜕变起来……肥 壮的牙齿跃出墨紫色的缕缕异云……浮动的胸部透出纯黄色的朦胧异热!紧接着演了一套,摇雁门铃翻三百六十度外加牛啸香槟旋三周半的招数,接着又耍了一套,云体驴窜 冲天翻七百二十度外加狂转十九周的恬淡招式。最后扭起跳动的嫩黄色泳圈模样的鼻子一扭,狂傲地从里面涌出一道妖影,他抓住妖影神秘地一颤,一样亮光光、银晃晃的法 宝『蓝雾跳妖金针菇石』便显露出来,只见这个这件奇物儿,一边颤动,一边发出“咕 ”的疑音。……突然间M.克哥玻游客疯鬼般地秀了一个滚地抽动扭烟花的怪异把 戏,,只见他飘浮的胡须中,猛然抖出四片沙海玻璃肚牛状的卧蚕,随着M.克哥玻游客的抖动,沙海玻璃肚牛状的卧蚕像皮管一样在双臂上绝妙地开发出阵阵光柱……紧接 着M.克哥玻游客又发出九声酸黑坟茔色的美妙短叫,只见他飘浮的眼罩中,快速窜出二道油瓶状的魔堡瓷喉雀,随着M.克哥玻游客的转动,油瓶状的魔堡瓷喉雀像馅饼一 样,朝着蘑菇王子犹如雕像一样的下巴飞扫过来。紧跟着M.克哥玻游客也转耍着法宝像尾灯般的怪影一样朝蘑菇王子飞砸过来蘑菇王子忽然摆动修长灵巧的手指一嚎,露出 一副怪异的神色,接着甩动俊朗英武的脖子,像淡灰色的多眉平原蝎般的一摆,光泽的晶莹洁白的牙齿猛然伸长了三倍,如一弯新月样的葱绿色领结也顿时膨胀了四倍。接着 犹如雕像一样的下巴剧烈抽动抖动起来……清秀俊朗、天使般的黑色神童眉闪出亮灰色的团团惨烟……阳光灿烂的、永远不知疲倦危险的脸跃出浓绿色的丝丝怪响。紧接着玩 了一个,飞蟒茅草翻三百六十度外加狐嚎茄子旋三周半的招数!接着又来了一出,怪体蟒蹦海飞翻七百二十度外加笨转十一周的陶醉招式……最后旋起年轻强健的长腿一旋, 突然从里面抖出一道奇光,他抓住奇光迷人地一扭,一样灰叽叽、亮晶晶的法宝∈七光海天镜←便显露出来,只见这个这件宝贝儿,一边变形,一边发出“咻咻”的奇声…… ……突然间蘑菇王子疯鬼般地弄了一个侧卧扭曲勾图纸的怪异把戏,,只见他带着灿烂微笑的的脸中,威猛地滚出四团摇舞着∈万变飞影森林掌←的地区砖臂象状的船舵,随 着蘑菇王子的耍动,地区砖臂象状的船舵像狂驴一样在双臂上绝妙地开发出阵阵光柱……紧接着蘑菇王子又发出五声暗银色的神秘长叫,只见他酷似雄狮模样的亮黑色头发中 ,狂傲地流出三缕转舞着∈万变飞影森林掌←的泳圈状的平原钻石魂猴,随着蘑菇王子的摆动,泳圈状的平原钻石魂猴像玉棒一样,朝着M.克哥玻游客天蓝色细小肥肠造型 的胡须飞掏过去。紧跟着蘑菇王子也转耍着法宝像尾灯般的怪影一样朝M.克哥玻游客飞抓过去随着两条怪异光影的瞬间碰撞,半空顿时出现一道浅绿色的闪光,地面变成了 水绿色、景物变成了鹅黄色、天空变成了土黄色、四周发出了美妙的巨响!蘑菇王子犹如雕像一样的下巴受到震颤,但精神感觉很爽!再看M.克哥玻游客天青色面具一样的 短发,此时正惨碎成闹钟样的水白色飞沫,狂速射向远方,M.克哥玻游客闷呼着变态般地跳出界外,快速将天青色面具一样的短发复原,但元气已受损伤人蘑菇王子:“哈 哈!这位干部的科目很不潇洒哦!还真没有震撼性呢!”M.克哥玻游客:“哈咿!我要让你们知道什么是暴力派!什么是邪恶流!什么是飘然有趣风格!”蘑菇王子:“哈 哈!小老样,有什么玩法都弄出来瞧瞧!”M.克哥玻游客:“哈咿!我让你享受一下『紫冰香祖邮筒理论』的厉害!”M.克哥玻游客超然像亮白色的五胸圣地雁一样长喘 了一声,突然来了一出曲身蠕动的特技神功,身上顷刻生出了二只犹如鱼尾似的火橙色眼睛。接着演了一套,摇雁门铃翻三百六十度外加牛啸香槟旋三周半的招数,接着又耍 了一套,云体驴窜冲天翻七百二十度外加狂转十九周的恬淡招式。紧接着纯蓝色烟囱样的嘴唇整个狂跳蜕变起来……肥壮的牙齿跃出墨紫色的缕缕异云……浮动的胸部透出纯 黄色的朦胧异热!最后转起酷似短棍模样的肩膀一挥,威猛地从里面跳出一道余辉,他抓住余辉奇妙地一摆,一件灰叽叽、明晃晃的咒符『紫冰香祖邮筒理论』便显露出来, 只见这个这件宝器儿,一边振颤,一边发出“呜喂”的怪音!。骤然间M.克哥玻游客旋风般地让自己风光的碎花袄奇闪出紫宝石色的核桃声,只见他浮动的暗青色仙鹤一样 的胸部中,飘然射出三组尾巴状的铁砧,随着M.克哥玻游客的甩动,尾巴状的铁砧像瓜皮一样在身后痴呆地搞出缕缕光雾……紧接着M.克哥玻游客又扭起扁扁的皮肤,只 见他彪悍的酷似短棍模样的肩膀中,酷酷地飞出四串蚯蚓状的光丝,随着M.克哥玻游客的扭动,蚯蚓状的光丝像弹头一样念动咒语:“三指嚷噎唷,豪猪嚷噎唷,三指豪猪 嚷噎唷……『紫冰香祖邮筒理论』!精英!精英!精英!”只见M.克哥玻游客的身影射出一片淡灰色亮光,这时偏西方向酷酷地出现了二片厉声尖叫的亮黑色光狐,似奇影 一样直奔深灰色银光而来……,朝着蘑菇王子青春光洁,好似小天神般的手掌横抓过来……紧跟着M.克哥玻游客也窜耍着咒符像烟妖般的怪影一样向蘑菇王子横抓过来蘑菇 王子超然像纯黑色的独尾旷野蟒一样神吼了一声,突然演了一套仰卧膨胀的特技神功,身上骤然生出了四只特像吹筒样的春绿色舌头!接着玩了一个,飞蟒茅草翻三百六十度 外加狐嚎茄子旋三周半的招数!接着又来了一出,怪体蟒蹦海飞翻七百二十度外加笨转十一周的陶醉招式……紧接着犹如雕像一样的下
数学-平面向量数量积的坐标表示
平面向量数量积的坐标表示高中数学 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.导语 同学们,前面我们学习了平面向量数量积及其性质,我们也学会了用“坐标语言”去描述向量的加法、减法、数乘运算,那么,我们能否用坐标去表示两向量的数量积呢?一、平面向量数量积的坐标表示问题 在平面直角坐标系中,设i,j分别是与x轴和y轴方向相同的两个单位向量,你能计算出i·i,j·j,i·j的值吗?若设非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),你能给出a·b的值吗?提示 i·i=1,j·j=1,i·j=0.∵a=x1i+y1j,b=x2i+y2j,∴a·b=(x1i+y1j)·(x2i+y2j)=x1x2i2+x1y2i·j+x2y1j·i+y1y2j2.又∵i·i=1,j·j=1,i·j=j·i=0,∴a·b=x1x2+y1y2.知识梳理 设非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=x1x2+y1y2.例1 (1)已知a=(2,-1),b=(1,-1),则(a+2b)·(a-3b)等于( )A.10 B.-10C.3 D.-3答案 B解析 a+2b=(4,-3),a-3b=(-1,2),所以(a+2b)·(a-3b)=4×(-1)+(-3)×2=-10.(2)已知a=(1,1),b=(2,5),c=(3,x),若(8a-b)·c=30,则x等于( )A.6 B.5 C.4 D.3答案 C解析 由题意可得,8a-b=(6,3),又(8a-b)·c=30,c=(3,x),∴18+3x=30,解得x=4.反思感悟 进行数量积运算时,要正确使用公式a·b=x1x2+y1y2,并能灵活运用以下几个关系(1)|a|2=a·a.(2)(a +b )·(a -b )=|a |2-|b |2.(3)(a +b )2=|a |2+2a ·b +|b |2.跟踪训练1 已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,点F 在AD 上,=2,AF → FD → 则·=________.BE → CF → 答案 23解析 建立平面直角坐标系如图所示,则A (0,2),E (2,1),D (2,2),B (0,0),C (2,0),因为=2,所以F .AF → FD → (43,2)所以=(2,1),=-(2,0)=,BE → CF → (43,2)(-23,2)所以·=(2,1)·BE → CF → (-23,2)=2×+1×2=.(-23)23二、平面向量的模知识梳理 1.若a =(x ,y ),则|a |2=x 2+y 2或|a |=.x 2+y 22.若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=.(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2例2 设平面向量a =(1,2),b =(-2,y ),若a ∥b ,则|3a +b |等于( )A. B.56C. D.1726答案 A解析 ∵a ∥b ,∴1×y -2×(-2)=0,解得y =-4,从而3a +b =(1,2),|3a +b |=.5反思感悟 求向量a =(x ,y )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a 2=|a |2=x 2+y 2,求模时,勿忘记开方.(2)a ·a =a 2=|a |2或|a |==,此性质可用来求向量的模,可以实现实数运算与向量a 2x 2+y 2运算的相互转化.跟踪训练2 已知向量a =(2,1),a·b =10,|a +b |=5,则|b |等于( )2A. B. C .5 D .25510答案 C解析 ∵a =(2,1),∴a 2=5,又|a +b |=5,∴(a +b )2=50,2即a 2+2a ·b +b 2=50,∴5+2×10+b 2=50,∴b 2=25,∴|b |=5.三、平面向量的夹角、垂直问题知识梳理 设a ,b 都是非零向量,a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),a 与b 的夹角为θ.1.cos θ==.a·b |a||b|x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 2+y 22.a ⊥b ⇔x 1x 2+y 1y 2=0.注意点:(1)两向量垂直与两向量平行的坐标表示易混淆.(2)两向量夹角的余弦值大于0的夹角不一定是锐角.例3 已知a =(4,3),b =(-1,2).(1)求a 与b 夹角的余弦值;(2)若(a -λb )⊥(2a +b ),求实数λ的值.解 (1)因为a ·b =4×(-1)+3×2=2,|a |==5,|b |==,设a 与b 的夹角为θ,所以cos θ===.42+32(-1)2+225a ·b |a ||b |2552525(2)因为a -λb =(4+λ,3-2λ),2a +b =(7,8),又(a -λb )⊥(2a +b ),所以7(4+λ)+8(3-2λ)=0,解得λ=.529反思感悟 解决向量夹角问题的方法及注意事项(1)求解方法:由cos θ==直接求出cos θ.a ·b |a ||b |x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 2+y 2(2)注意事项:利用三角函数值cos θ求θ的值时,应注意角θ的取值范围是0°≤θ≤180°.利用cos θ=判断θ的值时,要注意cos θ<0时,有两种情况:一是θ是钝角,二是θ为a ·b|a ||b |180°;cos θ>0时,也有两种情况:一是θ是锐角,二是θ为0°.跟踪训练3 (1)已知向量a =(1,),b =(3,m ).若向量a ,b 的夹角为,则实数m 等于( )3π6A .2 B. C .0 D .-333答案 B解析 因为a =(1,),b =(3,m ).所以|a |=2,|b |=,a ·b =3+m ,39+m 23又a ,b 的夹角为,所以=cos ,即=,所以+m =,解得m =.π6a ·b |a ||b |π63+3m 29+m 23239+m 23(2)已知向量a =(-1,2),b =(m ,1).若向量a +b 与a 垂直,则m =________.答案 7解析 ∵a =(-1,2),b =(m ,1),∴a +b =(-1+m,2+1)=(m -1,3).又a +b 与a 垂直,∴(a +b )·a =0,即(m -1)×(-1)+3×2=0,解得m =7.1.知识清单:(1)平面向量数量积的坐标表示.(2)a ⊥b ⇔x 1x 2+y 1y 2=0(a ,b为非零向量).(3)cos θ=(θ为非零向量a ,b 的夹角).x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 2+y 22.方法归纳:化归与转化.3.常见误区:两向量夹角的余弦公式易记错.1.若向量a =(x ,2),b =(-1,3),a·b =3,则x 等于( )A .3B .-3 C. D .-5353答案 A 解析 a·b =-x +6=3,故x =3.2.已知a =(3,4),b =(5,12),则a 与b 夹角的余弦值为( )A.B. 636565C.D.13513答案 A解析 |a |==5,|b |==13.32+4252+122a·b =3×5+4×12=63.设a 与b 的夹角为θ,所以cos θ==.635×1363653.已知向量a =(1,n ),b =(-1,n ),若2a -b 与b 垂直,则|a |等于( )A .1 B. 2C .2D .4答案 C解析 ∵(2a -b )·b =2a ·b -|b |2=2(-1+n 2)-(1+n 2)=n 2-3=0,∴n 2=3,∴|a |==2.12+n 24.已知点A (0,1),B (1,-2).向量=(4,-1),则·=________,||=________.AC → AB → AC → BC → 答案 7 13解析 =(1,-3),AB → ∴·=1×4+(-3)×(-1)=7,AB → AC → =-=(4,-1)-(1,-3)=(3,2),BC → AC → AB → ∴||==.BC → 32+2213课时对点练1.(多选)设向量a =(2,0),b =(1,1),则下列结论中正确的是( )A .|a |=b 2B .a ·b =0C .a ∥bD .(a -b )⊥b答案 AD解析 |a |=b 2=2,故A 正确,B ,C 显然错误,a -b =(1,-1),所以(a -b )·b =1-1=0,所以(a -b )⊥b .故D 正确.2.已知向量a =(x ,1),b =(1,-2),且a ⊥b ,则|a +b |等于( )A.B. 510C .2D .105答案 B解析 由题意可得a ·b =x ·1+1×(-2)=x -2=0,解得x =2.再由a +b =(x +1,-1)=(3,-1),可得|a +b |=.103.已知A (-2,1),B (6,-3),C (0,5),则△ABC 的形状是( )A .直角三角形B .锐角三角形C .钝角三角形D .等边三角形答案 A解析 由题设知=(8,-4),=(2,4),=(-6,8),所以·=2×8+(-4)AB → AC → BC → AB → AC → ×4=0,即⊥.所以∠BAC =90°,故△ABC 是直角三角形.AB → AC → 4.平面向量a 与b 的夹角为60°,a =(2,0),|b |=1,则|a +2b |等于( )A. B .2 C .4 D .1233答案 B解析 a =(2,0),|b |=1,∴|a |=2,a ·b =2×1×cos 60°=1.∴|a +2b |==2.a 2+4a ·b +4b 235.设点A (4,2),B (a ,8),C (2,a ),O 为坐标原点,若四边形OABC 是平行四边形,则向量与的夹角为( )OA → OC → A. B. C. D.π3π4π6π2答案 B解析 ∵四边形OABC 是平行四边形,∴=,即(4-0,2-0)=(a -2,8-a ),OA → CB → ∴a =6,∵=(4,2),=(2,6),OA → OC → 设向量与的夹角为θ,OA → OC → ∴cos θ===,OA → ·OC → |OA → ||OC → |4×2+2×642+22×22+6222又θ∈(0,π),∴与的夹角为.OA → OC → π46.若平面向量a =(1,-2)与b 的夹角是180°,且|b |=3,则b 等于( )5A .(-3,6) B .(3,-6)C .(6,-3)D .(-6,3)答案 A 解析 由题意,设b =λa =(λ,-2λ)(λ<0),则|b |==|λ|=3,λ2+(-2λ)255又λ<0,∴λ=-3,故b =(-3,6).7.已知a =(-1,1),b =(1,2),则a ·(a +2b )=________.答案 4解析 ∵a +2b =(1,5),∴a ·(a +2b )=4.8.设向量a =(1,0),b =(-1,m ).若a ⊥(m a -b ),则m =________.答案 -1解析 由题意得m a -b =(m +1,-m ),根据向量垂直的充要条件可得1×(m +1)+0×(-m )=0,所以m =-1.9.已知向量a ,b ,c 是同一平面内的三个向量,其中a =(1,-1).(1)若|c |=3,且c ∥a ,求向量c 的坐标;2(2)若b 是单位向量,且a ⊥(a -2b ),求a 与b 的夹角θ.解 (1)设c =(x ,y ),由|c |=3,c ∥a 可得2Error!所以Error!或Error!故c =(-3,3)或c =(3,-3).(2)因为|a |=,且a ⊥(a -2b ),所以a ·(a -2b )=0,2即a 2-2a ·b =0,所以a ·b =1,故cos θ==,a ·b |a |·|b |22因为θ∈[0,π],所以θ=.π410.已知向量a =(1,),b =(-2,0).3(1)求a -b 的坐标以及a -b 与a 之间的夹角;(2)当t ∈[-1,1]时,求|a -t b |的取值范围.解 (1)因为向量a =(1,),b =(-2,0),3所以a -b =(1,)-(-2,0)=(3,),33设a -b 与a 之间的夹角为θ,所以cos θ===.(a -b )·a |a -b |·|a |64332因为θ∈[0,π],所以向量a -b 与a 的夹角为.π6(2)|a -t b |2=a 2-2t a ·b +t 2b 2=4t 2+4t +4=42+3.易知当t ∈[-1,1]时,|a -t b |2∈[3,12],(t +12)所以|a -t b |的取值范围是[,2 ].3311.已知向量m =(λ+1,1),n =(λ+2,2),若(m +n )⊥(m -n ),则λ等于( )A .-4B .-3C .-2D .-1答案 B解析 由m +n =(2λ+3,3),m -n =(-1,-1),(m +n )⊥(m -n ),可得(m +n )·(m -n )=(2λ+3,3)·(-1,-1)=-2λ-6=0,解得λ=-3.12.(多选)在△ABC 中,=(2,3),=(1,k ),若△ABC 是直角三角形,则k 的值可能为AB → AC → ( )A .-B.23113C. D.3±13223答案 ABC解析 ∵=(2,3),=(1,k ),AB → AC → ∴=-=(-1,k -3).BC → AC → AB → 若∠A =90°,则·=2×1+3×k =0,∴k =-;AB → AC → 23若∠B =90°,则·=2×(-1)+3(k -3)=0,AB → BC → ∴k =;113若∠C =90°,则·=1×(-1)+k (k -3)=0,AC → BC → ∴k =.3±132故所求k 的值为-或或.231133±13213.已知O 为坐标原点,向量=(2,2),=(4,1),在x 轴上有一点P 使得·有最小OA → OB → AP → BP → 值,则点P 的坐标是( )A .(-3,0)B .(2,0)C .(3,0)D .(4,0)答案 C解析 设点P 的坐标为(x ,0),则=(x -2,-2),AP → =(x -4,-1).BP → ·=(x -2)(x -4)+(-2)×(-1)AP → BP → =x 2-6x +10=(x -3)2+1,所以当x =3时,·有最小值1.AP → BP → 此时点P 的坐标为(3,0).14.如图所示,在矩形ABCD 中,AB =,BC =2,点E 在边CD 上,且=2,则·2DE → EC → AE → 的值是________.BE →答案 329解析 以A 为原点,AB 所在直线为x 轴、AD 所在直线为y 轴建立如图所示平面直角坐标系.∵AB =,BC =2,2∴A (0,0),B (,0),C (,2),D (0,2),22∵点E 在边CD 上,且=2,DE → EC → ∴E .∴=,=,(223,2)AE → (223,2)BE → (-23,2)∴·=-+4=.AE → BE → 4932915.已知A ,B ,C 是锐角三角形ABC 的三个内角,向量p =(sin A ,1),q =(1,-cos B ),则p 与q 的夹角是( )A .锐角B .钝角C .直角D .不确定答案 A解析 因为△ABC 是锐角三角形,所以A +B >,π2即>A >-B >0,π2π2又因为函数y =sin x 在上单调递增,(0,π2)所以sin A >sin =cos B ,(π2-B )所以p ·q =sin A -cos B >0,设p 与q 的夹角为θ,所以cos θ=>0,p ·q|p ||q |又因为p 与q 不共线,所以p 与q 的夹角是锐角.16.已知向量=(6,1),=(x ,y ),=(-2,-3).AB → BC → CD → (1)若∥,求x 与y 之间的关系式;BC → DA → (2)在(1)的条件下,若⊥,求x ,y 的值及四边形ABCD 的面积.AC → BD → 解 (1)∵=++=(x +4,y -2),AD → AB → BC → CD → ∴=-=(-x -4,2-y ).DA → AD → 又∥,且=(x ,y ),BC → DA → BC → ∴x (2-y )-y (-x -4)=0,即x +2y =0.(2)=+=(x +6,y +1),AC → AB → BC → =+=(x -2,y -3).BD → BC → CD → ∵⊥,∴·=0,AC → BD → AC → BD → 即(x +6)(x -2)+(y +1)(y -3)=0.由(1)知x +2y =0,与上式联立,化简得y 2-2y -3=0,解得y =3或y =-1.当y =3时,x =-6,此时=(0,4),=(-8,0);AC → BD → 当y =-1时,x =2,此时=(8,0),=(0,-4);AC → BD → ∴S 四边形ABCD =||·||=16.12AC → BD →。
6-3-5 平面向量数量积的坐标表示(教学课件)-高中数学人教A版 (2019)必修第二册
我们发现是∆直角三角形.证明如下:
因为 = − , − = (, ),
= − − , − = (−, )
所以 ∙ = × − + × =
于是 ⊥
因此, ∆直角三角形
6.3.5 平面向量数量
积的坐标表示
引入
①
③
i i =
ij=
1
②
0
④
j j =
j i =
1
0
数量积坐标表示
因为a x1 i y1 j, b x2 i y2 j,
所以a b ( x1 i y1 j ) ( x2 i y2 j )
2
方法一:AM·AN=AD+ AB·AB+ AD
3
2
1 2 1 2
=0+ ×2 + ×3 +0=5.
2
3
→
→
方法二:以 A 为原点,AB,AD的方向分别为 x,y 轴的
正方向建立平面直角坐标系,则 A(0,0),M(1,2),N(3,1),
→
→
→ →
于是AM=(1,2),AN=(3,1),故AM·AN=5.
例1
(1)已知向量a=(-1,2),b=(3,2).
①求a·(a-b);
②求(a+b)·(2a-b);
③若c=(2,1),求(a·b)c.
①方法一:∵a=(-1,2),b=(3,2),∴a-b=(-4,0).
∴a·(a-b)=(-1,2)·(-4,0)=(-1)×(-4)+2×0=4.
方法二:a·(a-b)=a2-a·b=(-1)2+22-[(-1)×3+2×2]=4.
平面向量数量积的坐标表示
求k的值.
答案:(1)b (3 , 4)或b ( 3 , 4)
55
55
(2)( 2, 2 2)或( 2, 2 2) (3)k 5
提高练习
1、已知OA (3,1),OB (0,5),且AC // OB,
BC AB,则点C的坐标为
C(3, 29) 3
2、已知A(1,2)、B(4、0)、C(8,6)、 D(5,8),则四边形ABCD的形状是矩形.
如证明四边形是矩形,三角形的高,菱形对角线垂直等.
5、两向量垂直、平行的坐标表示
a =(x1,y1),b= (x2,y2),则
a // b(b 0) a b x1 y2 x2 y1 0
a b a b 0 x1x2 y1 y2 0
例4:已知 a 1,2,b 3,2,当k取何值时,
3、已知 a = (1,2),b = (-3,2), 若k a +2 b 与 2 a - 4b 平行,则k = - 1.
小结:
(1)掌握平面向量数量积的坐标表示, 即两个向量的数量积等于它们对应坐标 的乘积之和;
(2)要学会运用平面向量数量积的坐标表 示解决有关长度、角度及垂直问题.
a =(x1,y1),b= (x2,y2),则
解:1) ka b k1,2 3,2 k 3,2k 2
a 3b 1,233,2 10,4
当ka b a 3b 0时 这两个向量垂直
由k 310 2k 2 4 0 解得k=19
2) 当ka b与a 3b平行时,存在唯一实数, 使ka b a 3b
得 k
1 3
1). k a b 与 a 3b 垂直? 2). k a b 与 a 3b 平行? 平行时它们是同向
还是反向?
2.4.2平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
探究点二
平面向量模的坐标形式及两点间的距离公式
问题 1 若 a=(x,y),试用 x,y 表示|a|.
|a|= x +y .
2
2
问题 2 设 A(x1,y1),B(x2,y2)为平面内任意两 点,试推导平面内两点间的距离公式.
答 → ∵AB= (x2,y2)-(x1,y1)
=(x2-x1,y2-y1), → ∴|AB|= x2-x12+y2-y12.
;
3 π 4 例如,(1)若 a=(3,0),b=(-5,5),则 a 与 b 的夹角为_____.
直角 (2)已知 A(1,2),B(2,3),C(-2,5),则△ABC 的形状是_____
三角形.
【典型例题】 例1 已知 a 与 b 同向,b=(1,2),a· b=10. (1)求 a 的坐标;(2)若 c=(2,-1),求 a· (b· c)及(a· b) · c.
3.平面向量的模
2 2 x + y 1 1 . (1)向量模公式:设 a=(x1,y1),则|a|=__________
(2)两点间距离公式:若 A(x1,y1),B(x2,y2), → x2-x12+y2-y12 则|AB|=_________________________. 4.向量的夹角公式 设两非零向量 a=(x1,y1),b=(x2,y2),a 与 b 的夹角为 θ,
探究点三
平面向量夹角的坐标表示
设 a,b 都是非零向量,a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ 是 a 与
x1x2+y1y2 a· b 2 2 2 2 x + y · x + y cos θ= = 1 1 2 2. |a||b|
b 的夹角,根据向量数量积的定义及坐标表示可得:
2.4.2平面向量数量积的坐标表示黑底 -
2 2 y j x1 x2i 2 x1 y2i j x2 y1i j y1 1 2 2
x1 x2 y1 y2
a b x1 x2 y1 y2
例1 已知 a 5, b 4, a 与b 的夹角
=120 ,求a b.
解: a b= a b cos 5 4 cos120 10.
例2 a 3, 4 , b 5, 2 , 求a b.
解: a b -3 5 4 2 -7
问题二
已知一个向量的坐标, 能否利用坐标求出该向量的模 ? 2 2 2 1 若 a x , y , 则 a a a x y ,
AB =
x2 x1 + y2 y1 ,
2 2
即两点间的距离公式.Fra bibliotekx2 y2
2
2
.
例4 a 1,1 , b 3,3 , 求a 与 b的夹角 .
解: cos a b a b 1 (-3) +1 3 1 +1 (-3)+3
2 2 2 2
=0,
又因为0 180 ,所以 =90 .
小结
1. 设a x1 , y1 , b x2 , y2 , a与b的夹角为,则
① a b x1 x2 y1 y2
② a⊥b a b=0 x1x2 y1 y2 0
③a
④ cos
x
2 1
y
2 1
a b a b
x1 x2 y1 y2 x12 y12 x2 2 y2 2
平面向量数量积的坐标表示 课件-高一数学人教A版(2019)必修第二册
又OA (1, 1) (O为坐标原点), 则OC OA AC (0, 3),所以点C(0, 3)
OD OA AD (3, 9), 所以点D的坐标为(3, 9)
OE OA AE (2, 1), 所以点E的坐标为(2, 1)
7. 你认为下列各组点具有什么样的位置关系? 证明你的猜想. A. A(1, 2), B(3, 4), C(2, 3.5); (2) P(1, 2), Q(0.5, 0), R(5, 6); (3) E(9, 1), F (1, 3), G(8, 0.5).
(2)由(1, 3) ( x 1, y 5), 得点B的坐标为(0, 8); (3)由(2, 5) ( x 3, y 7), 得点B的坐标为(1, 2)
4.已知平行四边形ABCD的顶点A(1, 2), B(3, 1), C(5, 6), 求顶点D 的坐标.
由题意知AD
BC
,
设D(
x,
(2) EF EG,
EF·EG
1 3
b
1 2
a
1 2
a
1 3
b
1 2 1 2 19 2 1 2 b a a a 0,
9 4 94 4
EF EG, 即EF EG
7. 你认为下列各组点具有什么样的位置关系? 证明你的猜想. A. A(1, 2), B(3, 4), C(2, 3.5); (2) P(1, 2), Q(0.5, 0), R(5, 6); (3) E(9, 1), F (1, 3), G(8, 0.5).
(3) E、F、G三点共线. 证明:因为EF (8, 4), EG (1, 0.5), 所以EF 8EG,因为直线EF与直线EG有公共点E, 所以E、F、G三点共线.
平面向量数量积的坐标表示、模和夹角
目标要求1.掌握向量数量积的坐标表达式,会进行向量数量积的坐标运算.2.能运用数量积表示两个向量的夹角、计算向量的长度,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系.热点提示向量的数量积是高考命题的热点,主要考查数量积的运算、化简、证明,向量平行、垂直的充要条件的应用以及利用向量解决平面几何问题.本节单独命题时,一般以选择、填空题的形式出现,属容易题;本节还可以与平面几何、解析几何、三角等内容交叉出现,一般以解答题形式出现,综合性较强,难度也较大,学习本节时应熟练掌握运算律,记准公式.1.平面向量数量积的坐标表示若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ·b =x 1x 2+y 1y 2.即两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和.2.两个向量垂直的坐标表示设两个非零向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ⊥b ⇔x 1x 2+y 1y 2=0.知识要点3.三个重要公式(1)向量模公式:设a =(x 1,y 1),则|a |=x 21+y 21.(2)两点间距离公式:若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 |AB →|=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2.(3)向量的夹角公式:设两非零向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),a 与b 的夹角为θ,则cos θ=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21·x 22+y 22.重要公式观察思考若向量a=(x,y),你可知与a共线的单位向量的坐标是什么吗?与a垂直的单位向量的坐标吗?设与a 共线的单位向量为a 0,则a 0=±1|a |a =±(x |a |,y |a |)=±(x x 2+y 2,y x 2+y 2),其中正号,负号分别表示与a 同向和反向, 易知b =(-y ,x )和a =(x ,y )垂直, ∴与a 垂直的单位向量b 0的坐标为±(-y x 2+y 2,x x 2+y 2),其中正,负号表示不同的方向.温馨提示自我测评1.已知向量a=(-5,6),b=(6,5),则a与b()A.垂直B.不垂直也不平行C.平行且同向D.平行且反向解析:已知向量a=(-5,6),b=(6,5),a·b=-30+30=0,则a与b垂直,选A.答案:A2.设向量a=(1,-3),b=(4,-2),λa+b和a垂直,那么λ=()A.2 B.1 C.-2 D.-1答案:D3.已知a=(2,3),b=(-4,7),则a在b方向上的投影为()A.13B.135 C.655 D.65答案:C4.已知向量a =(3,3),2b -a =(-1,1),设向量a 与b 的夹角为θ,且,则cos θ=________.分析:设向量b =(x ,y ),则有2b -a =(2x,2y )-(3,3)解得x =1,y =2,∴b =(1,2),则cos θ=a ·b |a ||b |=(3,3)·(1,2)32×5=31010.所求为 答案:310105.已知向量a=(1,3),b=(2,5),求a·b,|3a-b|,(a+b)·(2a-b).解:a·b=1×2+3×5=17.∵3a=3(1,3)=(3,9),b=(2,5),∴3a-b=(1,4),∴|3a-b|=12+42=17.∵a+b=(3,8),2a=(2,6),∴2a-b=(2,6)-(2,5)=(0,1),∴(a+b)·(2a-b)=3×0+8×1=8.温馨提示过标实现问题数应与(1)通向量的坐表示向量代化,注意方程、函等知的系数识联.(2)向量的理有思路:一是向量式,另一问题处两种种纯种标两补.是坐式,者互相充总结规律我们在进行向量的数量积运算时,要牢记有关的运算法则和运算性质.解题时通常有两条途径:一是先将各向量用坐标表示,直接进行数量积运算;二是先利用数量积的运算律将原式展开,再由已知计算.三是如果涉及图形的数量积运算,只需把握图形特点,求出相关点的坐标,利用向量的三角形减法由终点坐标与起点坐标的差得到向量的坐标即可.1若向量a=(2,-1),向量b=(3,-2),求向量(3a -b)·(a-2b).=?解:由已知得a·b==8,a2==5,b2==13,所以(3a-b)·(a-2b)=-15.所求为b a b a b a a b ⋅=⋅==求求:已知例,43)2(;,//)1(1,21πθ,分两种情况:)由解:(b a //1;2,=⋅b a b a 同向,当。
平面向量数量积的坐标表示
i·i,j·j,i·j分别是多少? 答案 i·i=1×1×cos 0=1,j·j=1×1×cos 0=1,i·j=0.
答案
思考2
取i,j为坐标平面内的一组基底,设a=(x1,y1),b=(x2,y2),试 将a,b用i,j表示,并计算a·b. 答案 ∵a=x1i+y1j,b=x2i+y2j, ∴a·b=(x1i+y1j)·(x2i+y2j)=x1x2i2+(x1y2+x2y1)i·j+y1y2j2=x1x2+ y1y2.
答案
梳理
设非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b的夹角为θ,则
(1)cos θ=
x1x2+y1y2 x21+y21· x22+y22.
(2)a⊥b⇔a·b=0⇔x1x2+y1y2=0.
思考1: a∥b⇔x1y2 =x2y1
思考2: a在b方向的投影如何用坐标 表示 ?
知识点四 直线的方向向量
第二章 平面向量
§6 平面向量数量积的坐标表示
学习目标
1.理解两个向量数量积坐标表示的推导过程,能运用数量积的坐标 表示进行向量数量积的运算. 2.能根据向量的坐标计算向量的模. 3.能根据向量的坐标求向量的夹角及判定两个向量垂直.
内容索引
问题导学 题型探究 当堂训练
问题导学
知识点一 平面向量数量积的坐标表示 设i,j是两个互相垂直且分别与x轴、y轴的正半轴同向的单位向量.
√A.30°
B.45°
C.60°
D.120°
解析 ∵|B→A|=1,|B→C|=1,
∴cos ∠ABC=|BB→→AA|·|BB→→CC|= 23,
∴∠ABC=30°.
12345
解析 答案
3.已知向量m=(λ+1,1),n=(λ+2,2),若(m+n)⊥(m-n),则λ等于
2.4.2平面向量数量积的坐标表示教学课件
[研一题]
[例 2] 平面直角坐标系 xOy 中,O
是原点(如图).已知点 A(16,12)、B(-5,15).
(1)求| OA|,| AB|;
(2[[[[自)自 自 自求主主 主 主∠解O解 解 解A答答 答 答B.]]]] ((((1111))))由由 由 由OOOOAAAA== = =((((11116666,,,,11112222)))),, , , AAAABBBB== = =((((-- - -5555-- - -11116666,,,,11115555-- - -11112222))))== = =((((-- - -22221111,,,,3333)))),, , ,得得 得 得 ||||OOOOAAAA||||== = = 111166662222++ + +111122222222== = =22220000,, , , ||||AAAABBBB||||== = = -- - -222211112222++ + +33332222== = =11115555 2222....
y A(x1,y1)
B(x2,y2)
a
bj
oi x
b 设两个非零向量 a =(x1,y1), =(x2,y2),则
aaaaaaaa==bb==bb====xx======xx11==xxxx11iixx((xx11i11i(x(x++11xxxx11x+x+xx1xx12222yy11ii2222yyiiii++11++ii22++11++j2j2++yy,,jjyy+y+,y,yy1111xx1yy111xjjxyy11j))j221yy1))22yybb22((bb2(2x(xii==xxii22==22jjiixxjjii++xx++22++++22iixxyyiixxy++y2222++2y2y22jjyyyyj))11jyy)212)1ii22iijj,,jjjj,,jj++++yyyy111yy1yy2222jjjj2222
数学(2.4.2平面向量数量积的坐标表示、模、夹角)
方向性
向量的模只与向量的长度有关, 与其方向无关。
模的计算方法
定义法
根据定义直接计算向量的模 。
勾股定理法
如果向量在直角坐标系中的 坐标已知,可以使用勾股定 理计算模。
向量分解法
将向量分解为两个互相垂直 的分量,然后分别求出分量 的模,再求和。
模的性质
共线性质
如果两个向量共线,那么它们的模相等或互为相反数。
05
实例分析
数量积的坐标表示实例
要点一
总结词
通过具体例题,展示如何利用坐标表示计算平面向量的数 量积。
要点二
详细描述
假设有两个向量$overset{longrightarrow}{a} = (x_{1}, y_{1})$和$overset{longrightarrow}{b} = (x_{2}, y_{2})$, 它们的数量积为$overset{longrightarrow}{a} cdot overset{longrightarrow}{b} = x_{1}x_{2} + y_{1}y_{2}$。 通过具体例题,展示如何利用坐标表示计算平面向量的数量 积。
平面向量的模
定义与性质
定义
平面向量$vec{a}$的模定义为 $left|vec{a}right| = sqrt{a_1^2 + a_2^2}$,其中$a_1$和$a_2$ 分别是向量$vec{a}$模总是非负的,即 $left|vec{a}right| geq 0$。
数量积与夹角的关系
数量积与夹角余弦值的关系
向量的数量积等于两个向量模的乘积乘以它们夹角的余弦值,即$mathbf{A} cdot mathbf{B} = |mathbf{A}| times |mathbf{B}| times costheta$。
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(8)若x a (t 3)b与y ka tb垂直,求k关于t的 函数关系式k f (t )
例 2、设平面上有两个向量 a=(cos α,sin α) (0° ≤α<360° ),
1 3 b=- , . 2 2
(1)求证:向量 a+b 与 a-b 垂直; (2)当向量 3a+b 与 a- 3b 的模相等时,求 α 的大小.
.
A D
坐标法PB来自C4.(2012· 浙江)在△ABC 中,M 是 BC 的中点,AM=3,BC=10, → → 则AB· AC=________.
5.(2012· 江西)在直角三角形 ABC 中,点 D 是斜边 AB 的中点,点 P 为 |PA|2+|PB|2 线段 CD 的中点,则 等于 |PC|2 A.2 B.4 C.5 D.10 ( )
心。
2)已知非零向量AB与 AC满足( AB AC
AB | AB | )
AC | AC |
) BC 0,
1 且 , 则ABC为( | AB | | AC | 2
A、等腰三角形 C、等腰非等边三角形
B、等边三角形 D、三边均不等三角形
8.已知点 P(0,-3),点 A 在 x 轴上,点 Q 在 y 轴的正半轴上, 3→ → → → 点 M 满足PA· AM=0,AM=- MQ,当点 A 在 x 轴上移动时,求动 2 点 解 :M 设 的轨迹方程. M ( x , y ) , A ( a, 0) , Q (0 , b ) ( b >0) , 解 : 设 M ( x , y ) , A ( a, 0) , Q (0 , b ) ( b >0) , 解 : 设 M ( x , y ) , A ( a, 0) , Q (0 , b ) ( b >0) , 解 : 设 M ( x , y ) , A ( a, 0) , Q (0 , b ) ( b >0) , 解: 设→ M(x,y),A ( a, 0) , Q (0 , b ) ( b >0) , → → → → → → → → 则PA = a, 3) , AM = ( x - a , y ) , MQ = ( - x , b - y ) → → → 则 PA =( ( a, 3) , AM = ( x - a , y )) , MQ = (( - xx , bb - yy ). . → → → 则 PA = ( a, 3) , AM = ( x - a , y , MQ = - , - ) 则 PA = ( a, 3) , AM = ( x - a , y ) , MQ = ( - x , b - y ). . 则 PA = ( a, 3) , AM = ( x - a , y ) , MQ = ( - x , b - y ) . → → → → 由PA · AM = 0 ,得 a ( x - a ) 3 y = 0. ① → → → → 由 PA · AM = 0 ,得 a ( x - a ))+ + 3 y = 0. ① → → 由 PA · AM = 0 ,得 a ( x - a + 3 y = 0. ① 由 PA · AM = 0 ,得 a ( x - a ) + 3 y = 0. ① 由→ PA · AM = 0 ,得 a ( x - a ) + 3 y = 0. ① 3 3 → 3 3 → → 3 3 由AM =- MQ ,得 ( x - a , y ) =- ( - x , b - y ) . → → 3 3 由 AM =- MQ ,得 ( x - a , y ) =- ( - x , b - y ) . → → 3 3 2 2 → → 由 AM =- MQ ,得 ( x - a , y ) =- ( - x , b - y ) 2 2 由 AM =- MQ ,得 ( x - a , y ) =- ( - x , b - y ). . 由AM=- MQ ,得 ( x - a , y ) =- ( - x , b - y ) . 2 2 2 2 2 2 x 3 x 3 x - a = x , a =- , x 3 x 3 x - a = x , a =- , x 3 2 2 x - a = x , a =- , 2 2 x - a = x , a =- , x - a = x , a =- , 2 2 2 2 ∴ ∴ 2 2 ∴ ∴ y 3 3 ∴ ∴ ∴ ∴ y. 3 3 ∴ y ∴ = y - b , b = y 3 3 y=2 y-2 b, b=3 .y y 3 3 3 3 2 2 3 y = y - b , b = ... y = y - b , b = y = y - b , b = 2 2 3 2 2 3 2 2 3 x x x 1 x x x 1x2 2. x + 把 a =- 代入 ① ,得- + 3 y = 0 ,整理得 y = x x x 1 x + 把 a=-2 代入 ① ,得- + 3 y = 0 ,整理得 y = x .2 x x x 1 2 2 4 x 2. x x 1 2 2 2 4 2 x + 把 a =- 代入 ① ,得- + 3 y = 0 ,整理得 y = x x + 把 a =- 代入 ① ,得- + 3 y = 0 ,整理得 y = x .. x + 把 a=- 代入 ① ,得- + 3 y = 0 ,整理得 y = x 2 2 2 4 2 2 2 4 2 2 2 1 4 1x2 2. ∴ 动点 M 的轨迹方程是 y = 1 ∴动点 M 的轨迹方程是 y=4 x . 1 2 2 1 4 2 ∴ 动点 M 的轨迹方程是 y = x . ∴ 动点 = x .. ∴ 动点M M的轨迹方程是 的轨迹方程是y y = x 4 4 4
平面向量数量积的坐标表示(1)
下面研究怎样用 a和b 的坐标表示a b. 设两个非零向量 a x1 i y1 j
a
=(x1,y1), b=(x2,y2),则 b x2 i y2 j,
a b ( x1 i y1 j ) ( x2 i y2 j ) 2 2 x1 x2 i x1 y2 i j x2 y1 i j y1 y2 j x1 x2 y1 y2
坐标法
向量问题
(2)(2012· 上海)在矩形 ABCD 中, 边 AB、 AD 的长分别为 2、 1, → → |BM| |CN| 若 M、N 分别是边 BC、CD 上的点,且满足 = , → → |BC| |CD| → → 则AM· AN的取值范围是________.
练习
()在正三角形 1 ABC中,D是边BC上的点,若AB=3, BD=1,AB AD
例2、已知O, G, P在ABC所在平面内一点 () 1 OA OB OC , O是ABC的 心; (2) GA GB GC 0,G是ABC的 心;
(3)若PA PB PB PC PC PA ,则P是ABC的
2. 已知 A(7,1)、B(1,4),
3 若点P在线段AB的延长线上,且 AP PB , 2 求点P坐标。
3.已知 a=(1, 2),b=(-2,n),a 与 b 的夹角是 45° . (1)求 b; (2)若 c 与 b 同向,且 a 与 c-a 垂直,求 c.
例 1(1)(2012· 江苏)如图,在矩形 ABCD 中,AB= 2, BC=2,点 E 为 BC 的中点,点 F 在边 CD 上, → → → → 若AB· AF= 2,则AE· BF的值是________.
故两个向量的数量积等于它们对应 坐标的乘积的和。即 y A(x ,y )
1 1
B(x2,y2)
a b x1 x2 y1 y2 .
b
j
a
i
o
x
根据平面向量数量积的坐标表示,向 量的数量积的运算可转化为向量的坐标运 算。
2 2 2 1.若 a ( x, y) ,则 | a | ________;| x y a | _________. x2 y 2
y 3 7 B 答案:B的坐标为( , ) 2 2 7 3 或( , ) 2 2 O
A x
例3.已知 a 1, 2 , b 3, 2 , (1)当k为何值时k a b 与 a 3 b 平行 ? (2)当k为何值时k a b 与 a 3 b 垂直 ? (3)当k为何值时k a b 与 a 3 b 的模相等 ?
0
B.BAC 90 C. AB AC
D. AC BC
(A)8 (B)4 (C)2 (D)1 8. (2011 年高考天津卷理科 14)已知直角梯形 ABCD 中,AD∥
ADC 90 BC, ,AD=2,BC=1,P 是腰 DC 上的动点,则
| PA 3PB | 的最小值为
平面向量数量积的坐标表示(2)
知识回顾
a b ( x1i y1 j ) ( x2i y2 j ) x1 x2 y1 y2
2 2 2 2 a x1 y1 , b x2 y2 .
A、B两点间的距离公式:已知 A( x1 , y1 ), B( x2 , y2 ),
变式:(1)在 a b方向上的投影; a在a +b方向上的投影; (2)a b a-b (3) a 2b (4)求a +3b与a-b的夹角余弦值; (5)a c / / b, a b c, 求c
→ → → (2)如图,在△ABC 中,AD⊥AB,BC= 3 BD,|AD|=1, → → 则AC· AD等于( D ) 3 3 A.2 3 B. C. D. 3 2 3
1 (3)(2013浙江)设ABC, P0是AB上一定点,满足P0 B AB, 4 且对于边AB上任一点P,恒有PB PC P0 B P0C , 则 D A.ABC 90