2.4.2 平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
学 习 目 标
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核 心 素 养
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1.掌握平面向量数量积的坐标表示及其运算.(重点)
2.会运用向量的坐标运算求解向量垂直、夹角等相关问题.(难点)
3.分清向量平行与垂直的坐标表示.(易混点)
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1.通过平面向量数量积的坐标表示,培养学生的数学运算素养.
2.借助向量的坐标运算求向量的夹角、长度以及论证垂直问题,提升学生逻辑推理和数学运算素养.
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1.平面向量数量积的坐标表示
设向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b的夹角为θ.
数量积
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a·b=x1x2+y1y2
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向量垂直
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a⊥b⇔x1x2+y1y2=0
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2.向量模的公式
设a=(x1,y1),则|a|=.
3.两点间的距离公式
若A(x1,y1),B(x2,y2),则||=.
4.向量的夹角公式
设两非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b 夹角为θ,则
cos θ==.
思考:已知向量a=(x,y),你知道与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又是什么?
[提示] 设与a共线的单位向量为a0,则a0=±a=±=±,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,
所以与a垂直的单位向量b0的坐标为
±,其中正、负号表示不同的方向.
1.若向量a=(x,2),b=(-1,3),a·b=3,则x等于( )
A.3 B.-3
C. D.-
A [a·b=-x+6=3,x=3,故选A.]
2.已知a=(2,-1),b=(2,3),则a·b=________,|a+b|=________.
1 2 [a·b=2×2+(-1)×3=1,a+b=(4,2),|a+b|==2.]
3.已知向量a=(1,3),b=(-2,m),若a⊥b,则m=______.
[因为a⊥b,所以a·b=1×(-2)+3m=0,
解得m=.]
4.已知a=(3,4),b=(5,12),则a与b夹角的余弦值为________.
[因为a·b=3×5+4×12=63,|a|==5,|b|==13,
所以a与b夹角的余弦值为==.]
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平面向量数量积的坐标运算
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【例1】 (1)如图,在矩形ABCD中,AB=,BC=2,点E为BC的中点,点F在边CD上,若·=,则·的值是________.
(2)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.