1、2.3.3向量数量积的坐标运算与度量公式|目 标 索 引|1理解平面向量数量积的坐标表示,会用向量的坐标形式求数量积、向量的模及两个向量的夹角2会用两个向量的坐标判断它们的垂直关系3增强运用向量法与坐标法处理向量问题的意识.1平面向量数量积的坐标表示若a(x1,y1),b(x2,y2),则abx1x2y1y2.即两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和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abx1x2y1y20.3三个重要公式(1)向量模的公式:设a(x1,y1),则|a|.(2)两点间距离公式:若A(x1,y1),B(x2,y2),则|.(3)向量的夹
2、角公式:设两非零向量a(x1,y1),b(x2,y2),a与b的夹角为,则cos .1已知点A(1,2),B(2,3),C(2,5),则等于()A1 B.0 C.1 D.2解析:(1,1)(3,3)1(3)130.故选B.答案:B2已知a(3,4),b(2,1),则a在b上的投影为()A2 B.2 C.2 D.2解析:a在b上的投影为|a|cos|a|2.答案:D3已知向量a(1,1),b(2,x),若ab1,则x_.解析:ab2x1,x1.答案:1已知向量a与b同向,b(1,2),ab10.(1)求向量a的坐标;(2)若c(2,1),求(bc)a.【分析】解答本题可根据a与b共线将a坐标设出
3、,再利用数量积坐标运算公式构建方程求得a的坐标,进而求(bc)a.【解】(1)a与b同向,又b(1,2),ab(,2)又ab10,12210,解得20.2符合a与b同向条件a(2,4)(2)bc122(1)0,(bc)a0.【知识点拨】(1)通过向量的坐标表示实现向量问题代数化,应注意与方程、函数等知识的联系(2)向量问题的处理有两种思路:一种是纯向量式,另一种是坐标式,两者互相补充已知a,b的夹角是120,且a(2,4),则a在b上的投影等于()A B.C2 D.解析:|a|2,a在b上的投影为|a|cos1202,故选B.答案:B(1)已知向量a(1,3),b(2,6),|c|,若(ab)
4、c5,则a与c的夹角为()A30 B.45C60 D.120(2)已知a(1,2),b(x,4),且ab10,则|ab|_.【解析】(1)ab(1,3)(2,6)(1,3)a,(ab)cac5,ac5,又|a|,设a与c的夹角为,cos,120,故选D.(2)由abx810,x2,ab(1,2)(2,4)(1,2),|ab|.【答案】(1)D(2)已知a(1,2),b(1,),分别确定实数的取值范围,使得:(1)a与b的夹角为90;(2)a与b的夹角为钝角;(3)a与b的夹角为锐角解:设a与b的夹角为.|a| ,|b| ,ab(1,2)(1,)12.(1)ab,ab0,120,.(2)a与b的
5、夹角为钝角,cos0且cos1,ab0且a与b不反向由ab0得120,故0,且cos1,ab0且a,b不同向由ab0得,由a与b同向得2,的取值范围为(2,).如图,在矩形ABCD中,AB,BC2,点E为BC的中点,点F在边CD上,若,则的值是_【解析】以点A为坐标原点,AB所在的直线为x轴,AD所在的直线为y轴,建立平面直角坐标系xOy,则A(0,0),B(,0),C(,2),D(0,2),E(,1),(,0),(,1)设F(t,2)(0t),则(t,2),(t,2)t,t1,则(t,2)(1,2),(,1)(1,2).【答案】若向量a(3,2),b(1,0),向量ab与a2b垂直,则等于(
6、)A B.C D.解析:|a|,|b|1,ab3,由(ab)(a2b),得(ab)(a2b)a22abba2b213632710,.故选A.答案:A1设a(1,0),b,则下列结论中正确的是()A|a|b| B.abC(ab)b D.ab解析:|a|1,|b|,A错;ab,B错;(ab)babb20,(ab)b,C正确;100,D错,故选C.答案:C2与向量a(4,3)垂直的向量可以是()Ab(8,6) B.b(6,8)Cb(6,8) D.b(8,6)解析:(4,3)(6,8)24240,与a垂直的是(6,8),故选B.答案:B3若向量a与b的夹角为,a(2,1),a3b(5,4),则sin()A. B.C. D.解析:设向量b(m,n),因为a3b(2,1)3(m,n)(23m,13n)(5,4),所以得解得即b(1,1),则cos,所以sin.故选A.答案:A4(2018北京卷)设向量a(1,0),b(1,m),若a(mab),则m_.解析:a(1,0),b(1,m),mab(m,0)(1,m)(m1,m),由a(mab)得a(mab)0,m10,即m1.答案:15设平面三点A(1,0),B(0,1),C(2,5)(1)试求向量2的模;(2)若向量与的夹角为,求cos.解:(1)(1,1),(1,5),所以2(1,7),所以|2|5.(2)4,|,|,所以cos.