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新教材人教A数学必修二课件:6.3.5平面向量数量积的坐标表示

新教材人教A数学必修二课件:6.3.5平面向量数量积的坐标表示

(2)向量数量积的运算有两种思路:一种是基向量法, 另一种是坐标法,两者相互补充.如果题目中的图形是 等腰三角形、矩形、正方形等特殊图形时,一般选择 坐标法.
【习练·破】
1.(2019·全国卷Ⅱ)已知 =(2,3), =(3,t),
| |=1,则
A.-3
B.-2
= (C.Au2uBur )
D.3
4
10
4
类型一 数量积的坐标运算
【典例】1.(2019·岳阳高一检测)已知向量a=(2,1),
b=(-1,k),a·(2a-b)=0,则k= ( )
A.-12
B.-6
C.6
D.12
2.已知正方形ABCD的边长为1,点E是AB边上的动点,

的值为________;
的最大值为
________.
uuur uuur DEgCB
(1)向量模的公式:设a=(x1,y1),则|a|=
.
两= 点间的距离公式:若A(x1,y1),B(x2,y2)x,12+则y12| |
uuur AB
(x2 x1)2+(y2 y1)2 .
(2)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=
agb = x1x2+y1y2 . | a |g| b | x12+y12 x22+y22
【思考】 | |的计算公式与解析几何中两点间的距离公式一样 吗?为什么?
提式Au示 是uBur :完全| 一|的致计的算,公实式际与上解| 析|几即何为中A,两B点两间点的间距的离距公离.
uuur AB
uuur AB
3.已知a=(3,-1),b=(1,-2),则|a|=________,a与 b的夹角为________.

平面向量的数量积PPT课件

平面向量的数量积PPT课件

运算律
向量与标量乘法结合律
对于任意向量$mathbf{a}$和标量$k$,有$kmathbf{a} cdot mathbf{b} = (kmathbf{a}) cdot mathbf{b} = k(mathbf{a} cdot mathbf{b})$。
向量与标量乘法交换律
对于任意向量$mathbf{a}$和标量$k$,有$mathbf{a} cdot kmathbf{b} = k(mathbf{a} cdot mathbf{b}) = (kmathbf{b}) cdot mathbf{a}$。
向量数量积的性质
向量数量积满足交换律和结合 律,即a·b=b·a和 (a+b)·c=a·c+b·c。
向量数量积满足分配律,即 (a+b)·c=a·c+b·c。
向量数量积满足正弦律,即 a·b=|a||b|sinθ,其中θ为向量a 和b之间的夹角。
02 平面向量的数量积的运算
计算公式
定义
平面向量$mathbf{a}$和$mathbf{b}$的数量积定义为 $mathbf{a} cdot mathbf{b} = |mathbf{a}| times |mathbf{b}| times cos theta$,其中$theta$是向量 $mathbf{a}$和$mathbf{b}$之间的夹角。
交换律
平面向量的数量积满足交换律,即$mathbf{a} cdot mathbf{b} = mathbf{b} cdot mathbf{a}$。
分配律
平面向量的数量积满足分配律,即$(mathbf{a} + mathbf{b}) cdot mathbf{c} = mathbf{a} cdot mathbf{c} + mathbf{b} cdot mathbf{c}$。

向量数量积的坐标运算与度量公式PPT课件

向量数量积的坐标运算与度量公式PPT课件

k t3 3t 4
k t2 1 t2 4t 3 1 t 22 7
t4
4
4
当t 2时,k t 2 有最小值 7 .
t
4
说明:本题考查平面的数量积及相关知识,与函数联 系在一起,具有综合性。要注意观察揭示题中的隐含 条件,然后根据垂直条件列出方程得出k与t的关系, 利用二次函数求最值。
2 2 ≤ cos ≤1
3
课堂小结:
这节课我们主要学习了平面向量数量积 的坐标表示以及运用平面向量数量积性质的坐 标表示解决有关垂直、平行、长度、角度等几
何问题。 设a (x1,y1),b (x2,y2)
a b x1 x2 y1 y2
(1)两向量垂直条件的坐标表示
a b x1 x2 y1 y2 0
解: (Ⅰ) OP OQ 2 cos x , OP OQ 1 cos2 x ,
cos
OP OQ OP OQ
2cos x 1 cos2 x
,∴
f
(x)
2cos x 1 cos2 x
(x
4
, 4
)
第20页/共24页
变形 2:平面直角坐标系有点 P(1, cosx) , Q(cos x,1) ,
(2)两向量平行条件的坐标表示
a / /b x1y2 x2 y1 0
第22页/共24页
设a (x1,y1),b (x2,y2)
(3)向量的长度(模)
a
2
2
a
x2 1
y2 1
或a
x2 1
y2 1
(4)两向量的夹角
cos a b
ab
= x1x2 + y1y2 x12 + y12 x22 + y22

2.4.2 平面向量数量积的坐标表示、模、夹角ppt

2.4.2 平面向量数量积的坐标表示、模、夹角ppt

小结作业
1.a∥b x1 y 2 x2 y1 0 a⊥b x1 x2 y1 y 2 0 二者有着本质区别. 2.若非零向量a 与b的夹角为锐角(钝 角),则a· b>0(<0),反之不成立.
3.向量的坐标运算沟通了向量与解析几 何的内在联系,解析几何中与角度、距 离、平行、垂直有关的问题,可以考虑 用向量方法来解决.
例题讲解
例1、设a (5, 7), b (6, 4), 求a b及a、 b夹角的余弦.
变式练习
已知向量a=(4,3),b=(-1,2), 求: (1) a· b; (2) (a+2b)· (a-b); (3) |a|2-4a· b. (1) 2;(2)17; (3)17.
【湖南师大附中内部资 料】高一数学必修4课件: 2.4.2 平面向量数量积的 坐标表示、模、夹角 (新人教A版)
高一数学必修4第2章
2.4 平面向量的数量积
2.4.2 平面向量数量积的坐标 表示、模、夹角
复习巩固
1、下列命题正确的有___________ 2 2 2 (1)a a (2) a a 2 2 2 (3) a b a b (4) a b a b (5)(0 a) b 0 ( a b) (6)若a b a c, 且a 0, 则b c

复习巩固
2、已知非零向量 AB与向量 AC满足 AB AC AB AC 1 ( + )BC 0, 且 AB AC AB AC 2 则ABC为(
D

A、三边不相等的三角形 B、直角三角形 C、等腰非等边三角形 D、等边三角形

§2.4.2平面向量数量积的坐标表示、模、夹角

§2.4.2平面向量数量积的坐标表示、模、夹角

二、向量的模和两点间距离公式:
1向量的模(长度公式):
设a (x, y),则
2
a x2 y2,或a

x2 y2
2两点间的距离公式: 设Ax1, y1、Bx2, y2 ,则AB x2 x1, y2 y1
AB x2 x1 2 y2 y1 2
【拓展提升】数量积坐标运算的方法技巧 (1)进行数量积运算时,要正确使用公式 a·b=x1x2+y1y2,并能灵活运用以下几个关系: |a|2=a·a.(a+b)(a-b)=|a|2-|b|2. (a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2. (2)利用数量积的条件求平面向量的坐标,一般来 说应当先设出向量的坐标,然后根据题目中已知 的条件找出向量坐标满足的等量关系,利用数量 积的坐标运算列出方程组来进行求解.
记忆口诀:注意坐标形式下两向量垂直的条件与两向量平 行的条件不要混淆, “a⊥b⇔x1x2+y1y2=0”可简记为“对应相乘和为0”; “a∥b⇔x1y2-x2y1=0”可简记为“交叉相乘差为0”.
四、向量夹角公式的坐标表示:
设a x1, y1 ,b x2 , y2 , a与b夹角为,0
(1)掌握向量数量积的坐标表达式, 会进行向量数量积的坐标运算;
(2)能运用数量积表示两个向量的夹角,计 算向量的长度,会用数量积判断两个平面 向量的垂直关系.
一、平面向量数量积的坐标表示:
a x1, y1 ,b x2 , y2 a,b非零向量 y A(x1,y1)
a x1i y1 j,b x2i y2 j
B(x2,y2)
a
bj
a b (x1i y1 j) (x2i y2 j)

6.3.5 平面向量数量积的坐标表示(课件)

6.3.5 平面向量数量积的坐标表示(课件)

3、 cos
x1x2 y1 y2 x12 y12 x22 y22
4、 a // b x1y2 x2 y1 0
5、 a b x1x2 y1y2 0
6、已知:A(x1,x2),B(x1,x2)则
AB (x2 x1)2 ( y2 y1)2 ,
向量的模的公式: a
x12 y12 , b
x22 y22 .
(2)若设A(x1,y1),B(x2,y2),则如何计算向量AB
的模?
两点间的距离公式:AB (x2 x1)2 ( y2 y1)2 ,
小组合作探究活动 (3)如何推导出向量夹角公式的坐标表示式?
向量的夹角的公式:
已知两个非零向量a=(x 1, y1) , b=(x2 , y2), 则
又 α+β∈(0,π),所以 α+β=34π.
变式练习
已知向量 a= sin α+π6 ,3 ,b=(1,4cosα),α∈(0,π). (1) 若 a⊥b,求 tanα的值; (2) 若 a∥b,求α的值.
分析
(1) a b x1x2 y1y2 0
(2) a // b x1y2 x2 y1 0
变式练习
解:(1)
因为
a⊥b,所以
sin
α+π 6
+12cosα=0,
即 23sinα+12cosα+12cosα=0,即 23sinα+225cosα=0.
又 cosα≠0,所以 tanα=-25 3. 3
(2) 若 a∥b,则 4cosαsinα+π6=3,
即 4cosα 23sinα+12cosα=3,所以 3sin2α+cos2α=2,所以 sin2α+π6=1. 因为 α∈(0,π),
若平行,需 sinαcosα+2=0,即 sin2α=-4,

《平面向量数量积的坐标表示》课件2

《平面向量数量积的坐标表示》课件2

3、 cos
x1 x2 y1 y2 x1 y1
2 2
x2 y2
2
2
4、 a // b x1y2 x2 y1 0 5、 a b x1 x2 y1 y2 0
6、已知:A(x1,x2),B(x1,x2)则
AB ( x2 x1 ) 2 ( y2 y1 ) 2 ,
基础训练题
1.有四个式子: 10 a 0, 20 a 0, 3a b a c b c,
4 a b a b , 其中正确的个数为:
A. 4个 B.3个 C. 2个
D
D.1个
2. 已知a, b均为单位向量下列结论正确的是 , :
B
D.a b 0
证明:
AB (2 1,3 2) (1,1)
BC (2 2,5 3) (4,2)
AC (2 1,5 2) (3,3)
AB AC 1 (3) 1 3 0
∴ AB⊥AC 又∵ ︱AB︱ ≠ ︱AC︱
∴△ABC是直角三角形
练习: 书P107,1,2, 书P108习题2.4A第5题(1)
x2 y2 .
2 2
如何计算?
2)、若设A(x1,y1),B(x2,y2),则向量AB的 模
AB ( x2 x1 ) 2 ( y2 y1 ) 2 ,
这就是A、B两点间的距离公式.
探索3: 你能写出向量夹角公式的坐标表示式
已知两个非零向量a=(x 1, y1) , b=(x2 , y2)
其中假命题序号是:
(2)
4.若a 0,1, b 1,1且 a b a, 则实数的值是
A.-1 B.0 C.1 D.2

6-3-5 平面向量数量积的坐标表示(教学课件)-高中数学人教A版 (2019)必修第二册

6-3-5 平面向量数量积的坐标表示(教学课件)-高中数学人教A版 (2019)必修第二册
解:如图,在平面直角坐标系中画出点,,,
我们发现是∆直角三角形.证明如下:
因为 = − , − = (, ),
= − − , − = (−, )
所以 ∙ = × − + × =
于是 ⊥
因此, ∆直角三角形
6.3.5 平面向量数量
积的坐标表示
引入



i i =

ij=
1

0


j j =

j i =
1
0
数量积坐标表示
因为a x1 i y1 j, b x2 i y2 j,
所以a b ( x1 i y1 j ) ( x2 i y2 j )
2
方法一:AM·AN=AD+ AB·AB+ AD
3
2

1 2 1 2
=0+ ×2 + ×3 +0=5.
2
3


方法二:以 A 为原点,AB,AD的方向分别为 x,y 轴的
正方向建立平面直角坐标系,则 A(0,0),M(1,2),N(3,1),


→ →
于是AM=(1,2),AN=(3,1),故AM·AN=5.
例1
(1)已知向量a=(-1,2),b=(3,2).
①求a·(a-b);
②求(a+b)·(2a-b);
③若c=(2,1),求(a·b)c.
①方法一:∵a=(-1,2),b=(3,2),∴a-b=(-4,0).
∴a·(a-b)=(-1,2)·(-4,0)=(-1)×(-4)+2×0=4.
方法二:a·(a-b)=a2-a·b=(-1)2+22-[(-1)×3+2×2]=4.
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解: 1 a b 4 (1) 3 2 2 , ()
| a | 42 32 5 , | b | 12 22 5 ,
ab 2 2 5 . cos | a || b | 5 5 25
例2. 已知向量 a (4 , 3) , b (1 , 2) . ()求a 与 b 的夹角 ; 1 ()若a b 与 2a b 垂直, 的值. 2 求
ab (3)cos | a || b |
| a |2 或 | a | a a (a a 可简写成a 2 ) 特别地 a a
(4)|a · ≤| a | · b | . b| |
4.数量积的运算律:
a b | a || b | cos
已知向量 、 、 和实数 , a b c 则
a b x1 x2 y1 y2
性质:
a b x1 x2 y1 y2
2
x 2 y 2 或|a |= (1)设a =(x,y),则 | a |
x2 y2 .
B 若设 A x1 , y1 、 x2 , y2 则 AB
即平面内两点间的距离公式.
x2 x1 2 y2 y1 2
O
i i
x
例题讲解
例1.设a (5,7), (6,4),求 (1) a b ; (2) | a b | . b
解: (1) a b 5 (6) (7) (4)
30 28 2.
(2) a b (5 ,7) (6 , 4) (11 ,3)
(3) 若 a b 与 2a b 平行,求 λ 的值 .
解: 2 a b (4 , 3 2 ) , 2a b (7 , 8) , ()
且 (a b) (2a b),
7(4 ) 8(3 2 ) 0 52 . 9 (3) (a b)//(2a b) , 8(4 ) 7(3 2 ) 0
| BC | ( 4) 2 ( 1) 2 17 , | AB || BC |
ABC 是等腰直角三角形 .
例4. 已知 a (2 , 1) , b (λ , 1) , 它们的夹角为θ,
问:λ为何值时,θ为直角?锐角?钝角? 解: a (2 , 1) , b (λ , 1) ,
2.4.2
平面向量
数量积的坐标表示、模、夹角
1.平面向量的数量积的定义
已知两个非零向量a 和b ,它们的夹角为 ,我们把数量 | a || b | cos 叫做a 与b 的数量积(或内积),记作a · ,即 b
a b | a || b | cos
a 2.数量积的几何意义: b等于 a 的长度 | a | 与
1. 2
例3. 已知A(1,2),B(2,3),C(-2,5),
试判断ABC的形状,并给出证明.
C(-2,5)
y
证明 : AB (2 1,3 2) (1,1)
AC (2 1,5 2) (3,3)
AB AC 1 (3) 1 3 0
OD (1 , 1 ) , OE ( 1 , 1) 2 2
D
O
1 1 2 4 5 5 2
A
x

1 1 2 cosDOE OD OE 5 | OD || OE | 2
巩固练习
(1)已知 a =(4,3),向量 b 是垂直于 a 的单位向量,求 b .
(2)已知a 10, b (1,2),且a // b,求a的坐标.
1 2λ 1 0 且 2 1 λ( 1) 0 .
cos | a θ 为钝角 a b 0 且 a b 1 || b |
2λ 1 0 且 2 1 λ( 1) 0
2
1 且 2. 2
例5. 已知 △ABC,A(2,-1)、B(3,2)、C(-3,-1),BC边上的高为 AD,求 D点及AD的坐标. 解: 设 D(x,y), 则由已知得
A
AD ( x 2 ,y 1), (6 , 3), BC AD BC , AD BC 0 , 6( x 2) 3( y 1) 0 , B ① 即 2x y 3 .
3 (3)已知a (3,0), b (k ,5),且a与b的夹角为 , 4 求k的值. 3 4 3 4 答案:( ) ( , )或b ( , ). 1b 5 5 5 5 (2)( 2, 2)或( 2, 2 2);(3)k 5. 2
| a | ( 2) 2 ( 1) 2 5 , a b 2λ 1 , 2 cos a b | b | 1 , | a || b | 为直角 a b 0 2λ 1 0 1 . 2
cos | 1 θ 为锐角 a b 0 且 a b a || b |
| a b | 112 ( 3) 2 130.
例2. 已知向量 a (4 , 3) , b (1 , 2) . ()求 a 与 b 的夹角 的余弦; 1 ()若a b 与 2a b 垂直, 的值. 2 求
(3) 若 a b 与 2a b 平行,求 λ 的值 .
B(x2,y2)
y
A(x1,y1)
a
j
b
a b ( x1 i y1 j ) ( x2 i y2 j )
x1 x2 i x1 y2 i j x2 y1 i j y1 y2 j
2 2
O
i i
x
x1 x2 y1 y2
两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和,即

b
a
的方向上的投影| b | cos 的乘积。
B
b
| b | cos B1
a
A
O
3.由数量积的定义,可得以下重要性质:
a b | a || b | cos
设a,b都是非零向量,θ是a与b的夹角, 则 b (1)a⊥b a · = 0 (2)当a 与b 同向时, · = | a | | b |, a b a b 当a 与b 反向时, · =-| a | | b |,
B(2,3) A(1,2)
AB ACx0ຫໍສະໝຸດ 三角形 ABC是直角三角形 .
变式: 已知 A(-1, 2), B(3, 1), C(2, -3) 判断ABC的形状. 证明: AB (3 1 , 2) (4 , 1) , 1
AC (2 1 , 3 2) (3, 5) , BC (2 3 , 3 1) ( 1 , 4) , AB BC 4 ( 1) (1) (4) 0. AB AC . | AB | 4 2 ( 1) 2 17 , 又
⑴交换律: a b b a
⑵对数乘的结合律:(a) b (a b) a (b)
⑶分配律:(a b) c a c b c
已知两个非零向量 a=(x1 ,y1) ,b=(x2 ,y2) ,
怎样用 a 和 b 的坐标表示 a · 呢? b 单位向量i 、j 分别与x 轴、y 轴方向相同,则 0 1 ① i i _____ ② i j ______ 0 1 ③ j i ______ ④ j j _____
3( x 3) 6( y 2) 0 ,
即 x 2 y 1 . 联立 ① ②解得: x ②
D
C
BD y 又 BD // BC , ( x 3 , 2),BC (6 , 3),
y 1 . D(1,1), (1,2) . AD
例6. 已知正方形 OABC 的边长为 1 ,点D 、 分别为 AB 、 E BC y 的中点,求 DOE 的余弦值. E B C 解: OA 和 OC 所在直线为坐标轴建立 以 直角坐标系, 如图所示. 则由已知条件,可得
(2)向量夹角公式的坐标式,向量平行和垂直的坐 标表示式.
x1 x2 y1 y2 ab cos 2 2 x12 y12 x2 y2 | a || b |
y
A(x1,y1) B(x2,y2)
a
j
a b a b 0 x1 x2 y1 y2 0
b
a // b x1 y2 x2 y1 0
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