第二章 平面向量
§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、夹角明目标、知重点
明目标
知重点
填要点
记疑点
探要点
究所然
内容
索引
01 02
03 当堂测
查疑缺 04明目标、知重点
1.理解两个向量数量积坐标表示的推导过程,能运用数量积
的坐标表示进行向量数量积的运算.
2.能根据向量的坐标计算向量的模,并推导平面内两点间的
距离公式.
3.能根据向量的坐标求向量的夹角及判定两个向量垂直.
明目标、知重点明目标、知重点
1.平面向量数量积的坐标表示
若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b= .
即两个向量的数量积等于 .
2.两个向量垂直的坐标表示
设两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),
则a⊥b⇔ .
x1x2+y1y2
填要点·记疑点
相应坐标乘积的和
x1x2+y1y2=0明目标、知重点
3.平面向量的模
(1)向量模公式:设a=(x1,y1),则|a|= .
(2)两点间距离公式: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的夹角为θ,则cos
θ= = .明目标、知重点
探要点·究所然
情境导学
在平面直角坐标系中,平面向量可以用有序实数对来表示,两个
平面向量共线的条件也可以用坐标运算的形式刻画出来,那么学
习了平面向量的数量积之后,它能否用坐标来表示?若能,如何
通过坐标来实现?平面向量的数量积还会是一个有序实数对吗?
同时,平面向量的模、夹角又该如何用坐标来表示?通过回顾两
个向量的数量积的定义及向量的坐标表示,在此基础上推导、探
索平面向量数量积的坐标表示.明目标、知重点
探究点一 平面向量数量积的坐标表示
思考1 已知两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),怎样用a与b
的坐标表示a·b?
答 ∵a=x1i+y1j,b=x2i+y2j,
∴a·b=(x1i+y1j)·(x2i+y2j)
=x1x2i2+x1y2i·j+x2y1j·i+y1y2j2.
又∵i·i=1,j·j=1,i·j=j·i=0,
∴a·b=x1x2+y1y2.明目标、知重点
思考2 若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=x1x2+y1y2,这就是平
面向量数量积的坐标表示.你能用文字描述这一结论吗?
答 两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和.明目标、知重点
例1 已知a与b同向,b=(1,2),a·b=10.
(1)求a的坐标;
解 设a=λb=(λ,2λ) (λ>0),则有a·b=λ+4λ=10,∴λ=2,
∴a=(2,4).
(2)若c=(2,-1),求a(b·c)及(a·b)c.
解 ∵b·c=1×2-2×1=0,a·b=1×2+2×4=10,
∴a(b·c)=0a=0,
(a·b)c=10(2,-1)=(20,-10).明目标、知重点
反思与感悟 两个向量的数量积是实数,这和前面三种运算
性质不同.同时本例进一步验证了平面向量的数量积不满足结
合律.明目标、知重点
跟踪训练1 若a=(2,3),b=(-1,-2),c=(2,1),则(a·b)·c
=____________;a·(b·c)=____________.
解析 ∵a·b=2×(-1)+3×(-2)=-8,
∴(a·b)·c=-8×(2,1)=(-16,-8).
∵b·c=(-1)×2+(-2)×1=-4,
∴a·(b·c)=(2,3)×(-4)=(-8,-12).
(-16,-8) (-8,-12)明目标、知重点
探究点二 平面向量模的坐标形式及两点间的距离公式明目标、知重点
思考2 如图,若A(x1,y1),B(x2,y2),如何计算向量 的模
?
=(x2,y2)-(x1,y1)
=(x2-x1,y2-y1),明目标、知重点
思考1 设向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),若a⊥b,则x1,y1,x2
,y2之间的关系如何?反之成立吗?
答 a⊥b⇔x1x2+y1y2=0.
思考2 设a,b都是非零向量,a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ是a与
b的夹角,那么cos θ如何用坐标表示?
探究点三 平面向量夹角的坐标表示明目标、知重点
例如,(1)若a=(3,0),b=(-5,5),则a与b的夹角为________.
(2)已知A(1,2),B(2,3),C(-2,5),则△ABC的形状是________三
角形.
直角明目标、知重点明目标、知重点明目标、知重点明目标、知重点
跟踪训练2 已知a=(1,-1),b=(λ,1),若a与b的夹角α为钝
角,求λ的取值范围.
解 ∵a=(1,-1),b=(λ,1),
∵a,b的夹角α为钝角.
∴λ