(共37张PPT)
平面向量数量积的坐标表示
本节目标
考 纲 定 位 重 难 突 破
1.理解掌握数量积的坐标表达式,会进行数量积的坐标运算. 2.理解掌握向量的模、夹角等公式,能根据公式解决两个向量的夹角、垂直等问题. 重点:
1. 数量积的坐标表示.
2.利用数量积的坐标表示解决模及夹角问题.
难点:
用两个向量的坐标判断垂直关系.
课前预习
(1)平面向量数量积的坐标表示是什么?
(2)如何用坐标表示向量的模、夹角、垂直?
预习检测
1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)向量的模等于向量坐标的平方和.( )
(2)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a⊥b x1x2+y1y2=0.( )
(3)若两个非零向量的夹角θ满足cos θ<0,则两向量的夹角θ一定是钝角.( )
×
×
×
预习检测
2.已知a=(-3,4),b=(5,2),则a·b的值是( )
A.23 B.7
C.-23 D.-7
a·b=-3×5+4×2
= -7
D
3.已知向量a=(x-5,3),b=(2,x),且a⊥b,则由x的值构成的集合是( )
A.{2,3} B.{-1,6}
C.{2} D.{6}
a·b=0
C
2
a+b= (-1, )
|a+b|=2
考点精讲
1.两向量的数量积与两向量垂直的坐标表示
已知两个非零向量,向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b的夹角为θ.
数量积 两个向量的数量积等于它们__________________,即a·b=______________
向量 垂直 a⊥b __________________
对应坐标的乘积的和
x1x2+y1y2
x1x2+y1y2=0
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.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.
知识点睛
(1)向量的模:设a=(x,y),则|a|=___________.
(3)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,则cos θ= ___________________
(2)两点间的距离公式:若A(x1,y1),B(x2,y2),则 =___________________
2.与向量的模、夹角相关的三个重要公式
典例剖析
题型一 平面向量数量积的坐标运算
[典例] (1)向量a=(1,-1),b=(-1,2),则(2a+b)·a=( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
∵a=(1,-1),b=(-1,2),
∴(2a+b)·a=(1,0)·(1,-1)=1.
C
典例剖析
题型一 平面向量数量积的坐标运算
A
方法技巧
数量积坐标运算的两条途径
进行向量的数量积运算,前提是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,再依据已知计算.
活学活用
1
3
题型二 向量模的问题
A
题型二 向量模的问题
方法技巧
求向量模的两种基本策略
(1)字母表示下的运算:
利用|a|2=a2,将向量的模的运算转化为向量与向量的数量积的问题.
(2)坐标表示下的运算:
若a=(x,y),则a·a=a2=|a|2=x2+y2,于是有|a|= .
活学活用
4.已知平面向量a=(2,4),b=(-1,2),若c=a-(a·b)b,则|c|=________.
a·b=2×(-1)+4×2=6
c=(2,4)-6(-1,2) =(8,-8)
题型三 向量的夹角和垂直问题
C
(2)已知向量a=(1,2),b=(2,3).若向量c满足(c+a)∥b,c⊥(a+b),求c的坐标.
方法技巧
解决向量夹角问题的方法及注意事项
活学活用
5、已知平面向量a=(3,4),b=(9,x),c(4,y),且a∥b,a⊥c.
(1)求b与c;
3x=4×9
x=12
3×4+4y=0
y=-3
b=(9,12)
c=(4,-3)
5、已知平面向量a=(3,4),b=(9,x),c(4,y),且a∥b,a⊥c.
(2)若m=2a-b,n=a+c,求向量m,n的夹角的大小.
题型四 平面向量的数量积问题
定义法
题型四 平面向量的数量积问题
坐标法
题型四 平面向量的数量积问题
转化法
方法技巧
求平面向量数量积常用的三个方法
(1)定义法:利用定义式a·b=|a||b|cos θ求解;
(2)坐标法:利用坐标式a·b=x1x2+y1y2求解;
(3)转化法:求较复杂的向量数量积的运算时,可先利用向量数量积的运算律或相关公式进行化简,然后进行计算.
活学活用
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________.
法一
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________.
法二
随堂检测
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
∵a·b=-5×6+6×5=0,
∴a⊥b.
A
B
本课小结
1.平面向量数量积的定义及其坐标表示,提供了数量积运算的两种不同的途径.准确地把握这两种途径,根据不同的条件选择不同的途径,可以优化解题过程.同时,平面向量数量积的两种形式沟通了“数”与“形”转化的桥梁,成为解决距离、角度、垂直等有关问题的有力工具.
3.注意区分两向量平行与垂直的坐标形式,二者不能混淆,可以对比学习、记忆.若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b x1y2-x2y1=0,a⊥b x1x2+y1y2=0.
2.应用数量积运算可以解决两向量的垂直、平行、夹角以及长度等几何问题,在学习中要不断地提高利用向量工具解决数学问题的能力.
4.应用平面向量的数量积公式解答某些平面向量问题时,向量夹角问题却隐藏了许多陷阱与误区,常常会出现因模糊“两向量的夹角的概念”和忽视“两向量夹角”的范围,稍不注意就会带来失误与错误.