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ac bc
数量积重要性质:
a·b=|a||b| cosθ
设 a,b都是非零向量,e 是与 b 方向相同的单 位向量,θ是 a与 b的夹角,则:
(1) e a a e |a| cosθ (2) a⊥ b a b 0
(3)当 a 与 b同向时,a ·b =
ab
当 a 与 b 反向时,a ·b = a b
例3. 已知a=(1, 0),b=(2, 1),当k为何实数时, 向量ka-b与a+3b (1)平行;(2)垂直。
解:ka-b=(k-2, -1), a+3b=(7, 3),
(1)由向量平行条件得3(k-2)+7=0,
所以k= 1 3
(2)由向量垂直条件得7(k-2) -3=0,
所以k=
17 7
1、数量积的坐标表示 设两个非零向量a ( x1, y1), b ( x2 , y2 ),则
a b x1x2 y1 y2
2、垂直的条件
设a ( x1, y1),b ( x2, y2 ),则 a b x1x2 y1 y2 0 a // b x1 y2 x2 y1 0
作业:三维设计以及小页
例4:求与向量 a ( 3 1, 3 1) 的夹角为45o的
单位向量.
分析:可再设利x用=(am ,xn(定 ),只义需)求ma,
n. 易知 m2 n2 1
x(数量积 的坐标
法)即可!
解:设所求向量为
x
(m, n)
,由定义知:
a
x
a
x
cos 45
8
22
2
另一方面
a x ( 3 1) m ( 3 1) n
……① ……②
∴由①,②知 ( 3 1) m ( 3 1) n 2
( 3 1) m ( 3 1) n 2
由
m2 n2 1
解得:
m1
3 2
1
或
∴
x
n1 (
2
3 , 1)
22
m2
1 2
3
n2 2
或
x
(
1
,
2
3) 2
说明:可设 x (cos,sin) 进行求解.
练习:已知a=(4,2) ,求与a 垂直的单位向量 。
解:设所求向量为(x, y), 则
4x 2y 0
x2
y2
1
解得
x
5 5
y
25 5
所求向量为 ( 5 , 2 5 )或( 5 , 2 5 )
55
55
四1、、若a演 (练3,4反), b馈则(5与,12)夹, 角的a 余弦b 值
为
( B)
A. 63
B. 33
C. 33
D. 63
2
特别地,a a a
2
或a aa a
ab
(4)cosθ= a b (5)| a · b |≤
ab
(6)(a
b)2
2
a
2a
b
2
b
(7)(a b)(a b)
22
a -b
二、新课讲授
问题展示:已知 a (x1, y1),b (x2, y2), 怎样用 a, b
的坐标表示 a b 呢?请同学们看下
|a|= a a 32 (1)2 10
|b|= b b 12 (2)2 5 cos = a b 5 2 | a | | b | 10 5 2
所以 =45°
例2:已知A(1, 2),B(2,3),C(-2,5),求证 △ABC是直角三角形.
证明:AB (2 1,3 2) (1,1)
65
2求、证已:知(a: ba)
65
⊥(co(as,bsi)n
),
b
65
(cos
,
sin
65
)
答案 : (a b)(a b)
(cos cos,sin sin ) (cos cos,sin sin )
cos2
∴ (a
cos2
b) ⊥
sin2 (a b)
sin2
0
四、小结
结论2: AB ( x2 x1 )2 ( y2 y1 )2 ,
这就是A、B两点间的距离公式.
探讨合作3:非零向量 a (x1, y1),b (x2, y2), 它们的
夹角 ,如何用坐标表示cos .若 a b 你又能
得到什么结论?
结论3: 1)cos
x1 x2 y1 y2
x12 y12 x22 y22
复习与回顾
一、向量的数量积的定义:
a 0, b 0其夹角为,则a b
0 a
0
二、平面向量数量积的运算律:
向量a, b, c 和实数 ,则向量的数量积满足:
(1) 交换律:
ab
ba
(2) 数乘结合律: (a) b a (b) (a b) a b
(3) 分配律: (a b) c
课下思考:
(14.)已知向量a (2, x), b (3, 4) 且a,b的夹角为钝角, 则x的取值 范围是 ______________
2.已知△ABC的顶点坐标为A(2,-1),B(3,2) ,
x1x2i 2 x1 y2i j x2 y1i j y1 y2 j 2
x1x2 y1y2
这就是向量数量积的坐标表示。由此我 们得到:两个向量的数量积等于它们对坐 标的乘积之和。
探讨合作1: 已知a (x, y),如何将 a 用其坐标表示?
结论1:
a
x2 y2 .
探讨合作2:若设A( x1, y1 ), B( x2 , y2 ), 如何将 AB 用A、 B的坐标表示?
列问题.
设x轴上单位向量为 i ,Y轴上单位向量为 j
请计算下 列式子: ① i i = 1 ③ ij = 0
② j j = 1
④ j i = 0
那解么:如已a何知 b推:a导(x1出ix1iay1
y1j , b x2i y2 j , b的坐标公式?
j ) (x2i y2 j )
(2)a b x1 x2 y1 y2 0
: (2)a b x1x2 y1 y2 0 与 a // b x1y2 x2 y1 0 的区别。
例1.设a = (3, 1),b = (1, 2),求ab,|a|,|b|,
和a, b的夹角
解: ab = (3, 1) (1, 2)=3+2=5.
BC (2 2,5 3) (4,2)
AC (2 1,5 2) (3,3) AB AC 1 (3) 13 0
想一想:还 有其他证明 方法吗?
所以△ABC是直角三角形 变式:要使四边形ABDC是矩形,求D点坐标.
变变式形::在ABC中,设 AB (2,3) AC (1, k),且ABC是直角三 角形,k的值.