课件37张PPT。平面向量第二章2.6 平面向量数量积的坐标表示第二章数字化是当前社会的最大特色,任何一件事物都被数字化了,当然这里的数字化强调的是数码,向量的数量积的几何运算为我们展示的是一幅美丽的画卷,它解决了几何中与度量相关的角度、长度(距离)等问题,向量的坐标运算又是如何展示这些问题的呢?1.平面向量数量积的坐标运算
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b的夹角为θ,则
(1)a·b=____________;
(2)|a|=________;
(3)若a⊥b,则______________;
(4)cosθ=________________.x1x2+y1y2 x1x2+y1y2=0
2.直线的方向向量
给定斜率为k的直线l,则向量m=(1,k)与直线l共线,我们把与直线l共线的非零向量m称为直线l的方向向量.
1.已知平面向量a=(3,1),b=(x,-3),且a⊥b,则x等于( )
A.3 B.1
C.-1 D.-3
[答案] B
[解析] ∵a⊥b,∴a·b=0,即3x+1×(-3)=0.解得x=1.故选B.[答案] A[答案] B[答案] 10
5.已知a=(2,3),b=(-1,4),c=(5,6),那么(a·b)·c=________,a·(b·c)=________.
[答案] (50,60) (38,57)
[解析] ∵a·b=(2,3)·(-1,4)=-2+12=10,
∴(a·b)·c=10(5,6)=(50,60).
∵b·c=(-1,4)·(5,6)=-5+24=19,
∴a·(b·c)=(2,3)·19=(38,57).[思路分析] 根据a与b共线设出a的坐标,再利用数量坐标运算公式构建方程求得a的坐标,进而求(a·c)·b.平面向量数量积的坐标运算[规范解答] (1)∵a与b同向,且b=(1,2),
∴a=λb=(λ,2λ)(λ>0).
又∵a·b=10,
∴λ+4λ=10,∴λ=2,∴a=(2,4).
(2)∵a·c=2×2+(-1)×4=0,
∴(a·c)·b=0·b=0.
[规律总结] 向量问题的处理有两种思路,一种是纯向量式,另一种是坐标式,两者互相补充,通过向量的坐标运算可实现向量问题的代数化,在解题中应注意与方程、函数等知识联系.(1)已知向量a=(1,k),b=(2,2),且a+b与a共线,那么a·b的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
(2)a=(-4,3),b=(5,6),则3|a|2-4a·b等于( )
A.23 B.57
C.63 D.83
[答案] (1)D (2)D利用数量积的坐标表示求模与夹角
[规律总结] 求向量a与b的夹角θ的步骤:
①计算a·b,|a|,|b|;
②利用夹角公式计算cosθ;
③根据范围[0,π]确定夹角θ的大小.已知a=(3,0),b=(-5,5),求a与b的夹角.[思路分析] △ABC是直角三角形,故可以用a⊥b?a·b=0,但题中未明确哪个角是直角,故要分类讨论.向量平行与垂直的坐标形式的应用
[规律总结] 充分利用公式:a⊥b?a·b=0?x1x2+y1y2=0,利用向量数量积的坐标表示,使两向量垂直的条件更加代数化,因而其判定方法也更加简捷,在以后解题中要注意应用.设向量a=(3,-2),b=(1,2),若a+λb与a垂直,则实数λ=________.
[答案] 13
[解析] ∵a=(3,-2),b=(1,2),
∴a+λb=(3,-2)+λ(1,2)=(3+λ,-2+2λ).
∵a+λb与a垂直,
∴(3+λ)×3+(-2+2λ)×(-2)=0.
∴λ=13.[思路分析] 给出直线,由直线的方向向量与直线平行,两条直线的夹角问题即转化为两向量夹角问题.直线的方向向量及应用已知直线l1:7x+y-1=0和直线l2:3x+4y-6=0,求直线l1和l2的夹角.[辨析] 当a·b>0,即cosθ>0时,0°≤θ<90°.事实上当λ=-2时,a=(1,-2),b=(1,-2),它们间的夹角是0°,不是锐角,故λ≠-2.
[规律总结] 两向量的夹角θ的范围是0°≤θ≤180°,而此时-1≤cosθ≤1.当θ为锐角(0°<θ<90°),此时0