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1、面向量数量积的坐标表示 学习内容 1.两个向量数量积的坐标表示: 若a=(x1,y1)、b=(x2,y2),则a·b=x1x2+y1y2 2.向量的模: 若a=(x,y),则
2、a
3、2=a·a=x2+y2,∴
4、a
5、= 3.两点间的距离公式: 设A(x1,y1)、B(x2,y2)则=(x2-x1,y2-y1),∴
6、
7、= 4.两向量垂直的坐标条件: 设两非零向量a=(x1,y1)、b=(x2,y2),则a⊥bx1x2+y1y2=0 5.设A、B、C是坐标平面上的三点,它们的坐标分别为:A(x1,y2),B(x2,y2),C(
8、x3,y3),则⊥(x3-x1)(x2-x1)+(y3-y1)(y2-y1)=0 学习重点 1.向量有坐标表示,向量的数量积也有坐标表示,即为:若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=x1x2+y1y2于是与a·b=
9、a
10、·
11、b
12、cosθ(θ是a,b的夹角)相对照,a,b夹角θ的余弦也可以用坐标表示: cosθ=,这样求两个向量(已知坐标)间的夹角就十分方便了. 2.两非零向量a=(x1,y1)、b=(x2,y2)垂直的充要条件是a·b=0,即x1x2+y1y2=0.它为我们证明几何中的垂直问题提供了强有力的工具. 3.两向量
13、a,b共线的充要条件是存在λ∈R,使a=λb.这里应用向量的坐标表示可以得到a,b共线的充要条件是:
14、x1x2+y1y2
15、= 学习难点:利用向量的数量积解决具体问题。 内容讲解: 上一节我们学习了平面向量的数量积及运算律,而向量是可以用坐标来表示的,那么向量数量积是如何用坐标表示呢?下面我们来学习这部分知识。 我们给出两个非零向量(用坐标给出),我们知道坐标是与从原点出发的向量一一对应。如图不妨设: 则有A、B两点坐标为(x1,y1),(x2,y2),又设x,y轴上的单位向量为, 则有, ∵是互相垂直的单位向量, ∴,, 则 也就是
16、说,两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和(结果是数量),即 , 若 则, ∵, ∴∴, 上图中A(x1,y1),B(x2,y2), 则 则。 这就是我们已经使用过的平面内两点间的距离公式(不用向量你会推导吗)。 上图中若设∠AOB=α,则, 即 。 由此可得到两个向量的夹角。特别地,当α=90°时,cosα=0,即x1x2+y1y2=0。 由此知:垂直的充要条件是x1x2+y1y2=0。 这个充要条件在今后解决问题中十分重要。 下面我们通过例题用坐标的形式再一次验证。 例题分析第一阶梯 例1.判断题 1.若A,B
17、,C是坐标平面上不同的三点,则AB⊥BC的充要条件是·=0(×) 2.设点A(x1,y1),B(x2,y2),则
18、+
19、=(×) 3.已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),且a,b的夹角为θ,则sinθ=(×) 例2.已知M(a,0),N(0,b)则
20、
21、等于(C) A.
22、a
23、+
24、b
25、B. C. D. 例3.已知a=(2m-1,2+m),若
26、a
27、≤,则m的取值范围为(B) A.(-1,1)B.〔-1,1〕 C.〔,〕D.(-∞,-1)∪〔1,+∞〕 例4.已知A(1,3),B(2,4),C(5,6),则·
28、=7,·=18 例5.已知A(1+a2,0),B(0,1-a2),则
29、
30、=第二阶梯 例1.在下列各命题中为真命题的是 ①若a=(x1,y1)、b=(x2,y2),则a·b=x1y1+x2y2 ②若A=(x1,y1)、B=(x2,y2),则
31、
32、= ③若a=(x1,y1)、b=(x2,y2),则a·b=0x1x2+y1y2=0 ④若a=(x1,y1)、b=(x2,y2),则a⊥bx1x2+y1y2=0 A.①②B.②③ C.③④D.①④ 解:根据向量数量积的坐标表示:若a=(x1,y1)、b=(x2,y2),则a·
33、b=x1x2+y1y2,对照命题(1)的结论可知,它是一个假命题.于是对照选择项的结论.可以排除(A)与(D),而在(B)与(C)中均含有(3).故不必对(3)进行判定,它一定是正确的.对命题(2)而言,它就是两点间距离公式,故它是真命题.这样就可以排除(C),∴应选择(B). 反思回顾:对于命题(3)而言,由于a·b=0a=0或b=0或a⊥bx1x2+y1y2=0,故它是一个真命题.而对于命题(4)来讲,a⊥bÞx1x2+y1y2=0.但反过来,当x1x2+y1y2=0时,可以是x1=y1=0,即a=0,而教科书并没有对零向量是否与其它向量垂直作出规定,
34、因此x1x2+y1y2推