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6.3.5 平面向量数量积的坐标表示
第 6章平面向量及其应用
人教A版2019必修第二册
学习目标
1.掌握平面向量数量积的坐标表示.
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.
探究 已知 ,怎样用 与 的坐标表示 呢?
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.
向量模的坐标公式
两点间的距离公式
如果表示设向量 的有向线段的起点和终点的坐标分别为
那么
向量数量积的相关公式:
向量数量积公式
向量的夹角公式
向量垂直的充要条件
例10 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
例11 设 求 及 的夹角的θ (精确到1°).
解决向量夹角问题的方法及注意事项
(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180°;cos θ>0时,也有两种情况:一是θ是锐角,二是θ为0°.
例12 用向量方法证明两角差得余弦公式
证明:如图, 在平面直角坐标系Oxy内作单位圆O, 以x轴的非负半轴为始边作角α, β, 它们的终边与单位圆O交点分别为A, B, 则
课堂练习
随堂检测
1.若向量a=(x,2),b=(-1,3),a·b=3,则x等于
√
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=3×5+4×12=63.
3.已知向量a=(1,n),b=(-1,n),若2a-b与b垂直,则|a|等于
A.1 B.
C.2 D.4
√
解析 ∵(2a-b)·b=2a·b-|b|2
=2(-1+n2)-(1+n2)=n2-3=0,
4.若平面向量a=(1,-2)与b的夹角是180°,且|b|= ,则b等于
A.(-3,6) B.(3,-6)
C.(6,-3) D.(-6,3)
√
解析 由题意,设b=λa=(λ,-2λ)(λ<0),
又λ<0,∴λ=-3,故b=(-3,6).
5.已知向量a=(x,1),b=(1,-2),且a⊥b,则|a+b|等于
√
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),
6.(1)如图,在矩形中,,,点为的中点,点在边上.若,则
答案:
解:以为坐标原点,为轴、为轴建立如图所示的平面直角坐标系,则,,,.
可设,因为,所以,.
所以.
6.(2)已知与同向,,.
①求的坐标;②若,求及.
解:①设,则有
∴∴
②∵
∴
7.(1)(2019全国卷)已知向量,则( ).
A. B.2 C. D.50
答案:A.
解:∵
∴
7.(2)已知向量,向量则的最大值为__________.
答案:.
解:∵
∴
当且仅当时,取最大值.
8.设平面上向量(),.
(1)求与的夹角;
解:由题意知,
则
∵,∴.
又,∴,即两向量的夹角为.
8.设平面上向量(),.
(2)求证:与垂直.
证明:∵
∴.