1、考试标准 课标要点学考要求高考要求数量积的坐标表示cc两个向量夹角的坐标运算 bb平面向量模的坐标运算bb知识导图 学法指导 1.学习了本节后,我们在用向量处理平面图形问题时就有了两种方法,通过一题两解,体会基底法和坐标法的优劣及选择依据2通过数形结合,对向量平行与垂直条件的坐标表示的类比,培养学生联想的记忆方法.1.两向量的数量积与两向量垂直的坐标表示设向量 a(x1,y1),b(x2,y2),a 与 b 的夹角为.数量积两个向量的数量积等于它们_的和,即 ab_两个向量垂直 ab_对应坐标的乘积x1x2y1y2x1x2y1y20状元随笔 对数量积的坐标表示的理解(1)两个向量的数量积等于它
2、们对应坐标的乘积的和;(2)引入坐标运算后,使得平面向量数量积的运算和两个向量的坐标运算联系起来,从而使得向量的工具性作用更强;(3)平面向量的坐标可以把几何问题转化为代数问题,用向量的坐标运算来实现几何问题的求解,数形结合的思想在数量积的应用中将体现更多2三个重要公式向量模公式:设 a(x1,y1),则|a|_ 两 点 间 距 离 公 式:若 A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|_ 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,则 cos ab|a|b|_ x21y21x2x12y2y12x1x2y1y2x21y21 x22y22状元随笔 对
3、向量模长公式的理解(1)模长公式是数量积的坐标表示 a bx1x2y1y2 的一种特例,当 a b时,则可得|a|2x21y21;(2)若点 A(x1,y1),B(x2,y2),则AB(x2x1,y2y1),所以|AB|x2x12y2y12,即|AB|的实质是 A,B 两点间的距离或线段 AB 的长度,这也是模的几何意义小试身手1判断下列命题是否正确.(正确的打“”,错误的打“”)(1)两个非零向量 a(x1,y1),b(x2,y2),满足 x1y2x2y10,则向量 a,b 的夹角为 0.()(2)两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和()(3)若两个向量的数量积的坐标和小于零,则两个向
4、量的夹角一定为钝角()2已知 a(3,4),b(5,2),则 ab 的值是()A23 B7C23 D7解析:由数量积的计算公式得,ab(3,4)(5,2)35427.答案:D3已知 a(2,1),b(x,2),且 ab,则 x 的值为()A1 B0C1 D2解析:由题意,ab(2,1)(x,2)2x20,解得 x1.答案:A4已知 a(1,3),b(2,0),则|ab|_.解析:因为 ab(1,3),所以|ab|12 322.答案:2类型一 数量积的坐标运算例 1(1)设向量 a(1,2),向量 b(3,4),向量 c(3,2),则向量(a2b)c()A(15,12)B0C3D11(2)已知向
5、量 a(1,2),b(2,x),且 ab1,则 x 的值等于()A.12B12C.32D32【解析】(1)依题意可知,a2b(1,2)2(3,4)(5,6),所以(a2b)c(5,6)(3,2)53623.(2)因为 a(1,2),b(2,x),所以 ab(1,2)(2,x)122x1,解得 x32.【答案】(1)C(2)D(1)先求出 a2 b,然后利用平面向量的数量积求出(a2 b)c.(2)利用平面向量的数量积运算求出 a b,由 a b1 得出关于 x 的方程求解方法归纳 数量积坐标运算的两个途径一是先将各向量用坐标表示,直接进行数量积运算;二是先利用数量积的运算律将原式展开,再依据已
6、知计算跟踪训练 1 已知 a(2,1),b(3,2),若存在向量 c,满足ac2,bc5,则向量 c_.解析:设 c(x,y),因为 ac2,bc5,所以2xy2,3x2y5,解得x97,y47,所以 c97,47.答案:97,47 设 c(x,y),利用平面向量的数量积运算,列出关于 x,y 的方程求解类型二 平面向量的模例 2(1)设 xR,向量 a(x,1),b(1,2),且 ab,则|ab|()A.5 B.52 C2 5 D5(2)已知向量 a(1,2),b(3,2),则|ab|_,|ab|_.【解析】(1)因为 a(x,1),b(1,2),且 ab,所以2x110,解得 x12.所
7、以 a b 12,1 (1,2)12,1,|a b|12212 52.(2)由题意,知 ab(2,4),ab(4,0),所以|ab|22422 5,|ab|4.【答案】(1)B(2)2 5 4(1)两向量 a(x1,y1),b(x2,y2)共线的坐标表示:x1y2x2y10.(2)已知 a(x,y),则|a|x2y2.方法归纳 求向量的模的两种基本策略(1)字母表示下的运算利用|a|2a2,将向量的模的运算转化为向量与向量的数量积的问题(2)坐标表示下的运算若 a(x,y),则 aaa2|a|2x2y2,于是有|a|x2y2.跟踪训练 2(1)设平面向量 a(1,2),b(2,y),若 ab,
8、则|3ab|等于()A.5B.6C.17D.26(2)已知|a|10,b(1,2),且 ab10,则 a 的坐标为_【解析】(1)因为 ab,所以 1y2(2)0,解得 y4,从而 3ab(1,2),|3ab|5.(2)设 a 的坐标为(x,y),由题意得x2y10,x2y210,即x2y10,x2y2100,解得x10,y0,或x6,y8,所以 a(10,0)或 a(6,8)【答案】(1)A(2)(10,0)或(6,8)(1)由 a b求 y,再求 3 a b的坐标,利用公式求模(2)设 a(x,y),由已知列方程组,求 x,y.类型三 平面向量的夹角(垂直)例 3(1)已知向量 a(1,2
9、),b(2,4),|c|5,若(cb)a152,则 a 与 c 的夹角为()A.30B60C120D150(2)已知向量 a(1,1),b(2,3),若 a2b 与 a 垂直,则实数 等于_【解析】(1)由 ab10,得(cb)acabaca10152,ca52.设 a 与 c 的夹角为,则 cos ac|a|c|525 512.又 0,180,120.(2)方法一 a2b(,)2(2,3)(4,6)(a2b)a,(a2b)a0,(4)(6)0,1.方法二(a2b)a,(a2b)a0,即 a22ab,(11)2(1,1)(2,3),即 22,1.【答案】(1)C(2)1(1)先求 a b,再由
10、已知求 c a最后利用 cos a c|a|c|,求夹角(2)已知向量垂直求参数,由相应向量的数量积为零建立关于参数的方程,求解即可方法归纳利用数量积求两向量夹角的步骤数量积:利用平面向量数量积的坐标表示公式求出这两个向量的数量积.模:利用|a|计算出这两个向量的模.余弦值:由公式 cos x1x2y1y2x21y21 x22y22直接求出 cos 的值.角:在 0 内,由 cos 的值求角.跟踪训练 3 已知平面向量 a(3,4),b(9,x),c(4,y),且 ab,ac.(1)求 b 与 c;(2)若 m2ab,nac,求向量 m,n 的夹角的大小解析:(1)因为 ab,所以 3x49,所以 x12.因为 ac,所以 344y0,所以 y3,所以 b(9,12),c(4,3)(2)m2ab(6,8)(9,12)(3,4),nac(3,4)(4,3)(7,1)设 m、n 的夹角为,则 cos mn|m|n|37413242 72122525 2 22.因为 0,所以 34,即 m,n 的夹角为34.(1)由 a b求 x,由 a c求 y.(2)利用 cos m n|m|n|,求夹角