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2022-2023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)
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
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6 已知向量 =(1,2), =(2,-2).求| |、
| |与
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
证明 因为
所以 ,即△ABC为直角三角形
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
(2) 因为
或 ,仍根据向量夹角
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.
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
并且,
等号成立
课本练习
随堂检测
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