资源简介 9.3.2 向量坐标表示与运算第1课时 向量的坐标表示及向量线性运算的坐标表示课标要求 1.借助平面直角坐标系掌握平面向量的正交分解及坐标表示. 2.会用坐标表示平面向量的加、减、数乘运算.【引入】 我们知道,在平面直角坐标系内,任意一点P都可以用有序实数对(x,y)来表示,而点P唯一对应着以原点O为起点,P为终点的向量,那么,平面内的任意一个向量a也能用一对有序实数来表示吗?一、向量的坐标表示探究1 如图,在平面直角坐标系中,分别取与x轴、y轴正方向相同的两个单位向量i,j作为基底.对于平面内的任意一个向量a,是否存在唯一的一对实数x,y,使a=xi+yj 【知识梳理】向量的坐标在平面直角坐标系中,分别取与x轴、y轴正方向相同的两个____________i,j作为基底,对于平面内的向量a,由平面向量基本定理可知,有且只有一对有序实数(x,y),使得a=xi+yj.我们把有序实数对(x,y)称为向量a的(直角)坐标,记作a=________.特殊向量的坐标i=________,j=__________,0=__________.温馨提示 点的坐标与向量坐标的区别和联系区别 表示形 式不同 向量a=(x,y)中间用等号连接,而点A(x,y)中间没有等号意义 不同 点A(x,y)的坐标(x,y)表示点A在平面直角坐标系中的位置,a=(x,y)的坐标(x,y)既表示向量的大小,也表示向量的方向.另外(x,y)既可以表示点,也可以表示向量,叙述时应指明点(x,y)或向量(x,y)联系 当平面向量的起点在原点时,平面向量的坐标与向量终点的坐标相同例1 (链接教材P30例1)已知O是坐标原点,点A在第二象限,||=6,∠xOA=150°,求向量的坐标. 思维升华 求点和向量坐标的方法(1)求一个点的坐标,可以转化为求该点相对于坐标原点的位置向量的坐标.(2)求一个向量的坐标,可以把向量起点放在坐标原点,则向量终点的坐标即为该向量的坐标.训练1 (1)已知在平面直角坐标系xOy中,向量a,b,c的方向如图所示,且|a|=2,|b|=3,|c|=4.分别求出a,b,c的坐标;(2)若i=(1,0),j=(0,1),分别写出向量b在i,j上的投影向量的坐标. 二、向量线性运算的坐标表示探究2 已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),你能得出a+b,a-b,λa的坐标吗? 探究3 如图,已知A(x1,y1),B(x2,y2),怎样求的坐标? 【知识梳理】1.已知a=(x1,y1),b=(x2,y2)和实数λ,则数学公式 文字语言表述向量加法 a+b=(x1+x2,y1+y2) 两个向量和的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和向量减法 a-b=(x1-x2,y1-y2) 两个向量差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的差向量数乘 λa=______________ 实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标2.若A(x1,y1),B(x2,y2),则=-=(x2,y2)-(x1,y1)=____________.这就是说,一个向量的坐标等于该向量________的坐标减去________的坐标.温馨提示 (1)平面向量不论经过怎样的平移变换,其坐标不变.(2)已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a=b 例2 (1)(链接教材P33习题9.3(2)T8)已知四边形ABCD的顶点分别为A(2,1),B(-1,3),C(3,4),D(6,2),求证:四边形ABCD是平行四边形.(2)(链接教材P33练习T3)已知点B(3,4),=(5,5),求点A的坐标. 思维升华 向量坐标运算的方法(1)若已知向量的坐标,则直接应用两个向量和、差及向量数乘的运算法则进行.(2)若已知有向线段两端点的坐标,则可先求出向量的坐标,然后再进行向量的坐标运算.(3)向量的线性坐标运算可类比数的运算进行.训练2 (1)(链接教材P33练习T7)设x,y为实数,已知点A(1,2),B(3,2),向量a=(x+3,x-3y-4)与相等,则x,y的值分别为________.(2)(链接教材P33练习T8)已知O是坐标原点,A(2,2),B(-4,8),且+3=0,则的坐标为________.三、向量坐标运算的应用例3 (链接教材P32例4)直线l上有两点P1,P2,在l上取不同于P1,P2的任一点P,存在一个实数λ,使=λ(λ≠-1),λ叫作点P分有向线段所成的比.设P1(x1,y1),P2(x2,y2),点P分有向线段所成的比为λ(λ≠-1),求点P的坐标. 思维升华 (1)坐标形式下向量相等的条件及其应用①条件:相等向量的对应坐标相等.②应用:利用坐标形式下向量相等的条件,可以建立相等关系,由此可以求出某些参数的值或点的坐标.(2)用有向线段定比分点的坐标公式(λ≠-1),可以求解有向线段定比分点的坐标及定点分有向线段所成的比.特别地当λ=1时,即为线段中点坐标公式训练3 (1)已知点P1(2,-1),点P2(-1,3),点P在线段P1P2上,且||=||,则点P的坐标为________.(2)(链接教材P33习题9.3(2)T6)已知点A(7,1),B(-2,-4),且=4,则点C的坐标为________.【课堂达标】1.已知=(-2,4),则下列说法正确的是( )A.点A的坐标是(-2,4)B.点B的坐标是(-2,4)C.当点B是坐标原点时,点A的坐标是(-2,4)D.当点A是坐标原点时,点B的坐标是(-2,4)2.(链接教材P32练习T1)已知a=(1,1),b=(1,-1),则a-b等于( )A.(-1,2) B.(1,-2)C.(-1,-2) D.(1,2)3.已知点A(-1,1),B(2,-1),若直线AB上一点D满足=2,则点D的坐标为( )A. B.C. D.(5,-3)4.(链接教材P33练习T6)已知作用在原点的三个力F1=(-1,2),F2=(2,-3),F3=(-3,2),则它们的合力的坐标为________.第1课时 向量的坐标表示及向量线性运算的坐标表示探究1 提示 由平面向量基本定理可知,存在唯一一对实数x,y,使a=xi+yj.知识梳理单位向量 (x,y) (1,0) (0,1) (0,0)例1 解 设点A(x,y),则x=||cos 150°=6cos 150°=-3,y=||sin 150°=6sin 150°=3,即A(-3,3),所以=(-3,3).训练1 解 (1)设a=(a1,a2),b=(b1,b2),c=(c1,c2),则a1=|a|cos 45°=2×=,a2=|a|sin 45°=2×=,b1=|b|cos 120°=3×=-,b2=|b|sin 120°=3×=,c1=|c|cos(-30°)=4×=2,c2=|c|sin(-30°)=4×=-2.因此a=(,),b=,c=(2,-2).(2)b在向量i=(1,0)上的投影向量的坐标为,在向量j=(0,1)上的投影向量的坐标为.探究2 提示 a=x1i+y1j,b=x2i+y2j,a+b=(x1i+y1j)+(x2i+y2j)=(x1+x2)i+(y1+y2)j,即a+b=(x1+x2,y1+y2).同理可得a-b=(x1-x2,y1-y2).λa=λ(x1i+y1j)=λx1i+λy1j,即λa=(λx1,λy1).探究3 提示 =-=(x2,y2)-(x1,y1)=(x2-x1,y2-y1).知识梳理1.(λx1,λy1)2.(x2-x1,y2-y1) 终点 起点例2 (1)证明 由题意知=(-3,2),=(4,1),=(3,-2),=(-4,-1),∴=-,=-,∴∥,∥,∴AB∥CD,BC∥DA,∴四边形ABCD是平行四边形.(2)解 设点A的坐标为(x,y),∵=(5,5),B(3,4),∴(3-x,4-y)=(5,5),∴∴∴A(-2,-1).训练2 (1)-1,- (2)(-2,6) [(1)∵A(1,2),B(3,2),∴=(2,0).∵a=(x+3,x-3y-4)与相等,∴∴(2)设点C的坐标为(x,y),∵A(2,2),B(-4,8),∴=(-6,6),=(x+4,y-8).又∵+3=0,∴(-6,6)+3(x+4,y-8)=(0,0),∴∴∴C(-2,6),∴=(-2,6).例3 解 设P(x,y).则=(x-x1,y-y1),=(x2-x,y2-y),由=λ,得(x-x1,y-y1)=λ(x2-x,y2-y),于是因为λ≠-1,所以所以点P的坐标为.训练3 (1) (2)(-29,-19) [(1)法一 设点P的坐标为(x,y),∵点P在线段P1P2上,∴由||=||,可得=.又∵=(x-2,y+1),=(-1-x,3-y),∴解得∴点P的坐标为.法二 ∵点P在线段P1P2上,且||=||,∴=,由线段定比分点的坐标公式可得∴点P的坐标为.(2)法一 设C(x,y),则=(x-7,y-1).∵=(-9,-5),∴4=(-36,-20).∵=4,∴∴∴C(-29,-19).法二 ∵=4,又=+,∴=3,即==-,设C(x,y),代入定比分点坐标公式,得即C(-29,-19).课堂达标1.D [由任一向量的坐标的定义可知,当A是坐标原点时,点B的坐标是(-2,4).]2.A [a-b=(1,1)-(1,-1)==(-1,2).]3.D [法一 设D(x,y),则=(x+1,y-1),=(x-2,y+1).又=2,所以解得x=5,y=-3,即点D的坐标为(5,-3).法二 设D(x,y),由=2,知B为AD的中点.又A(-1,1),B(2,-1),所以解得x=5,y=-3,即点D的坐标为(5,-3).法三 设D(x,y).由=2,得=-2.又A(-1,1),B(2,-1),所以x==5,y==-3,即点D的坐标为(5,-3).]4.(-2,1) [∵F1=(-1,2),F2=(2,-3),F3=(-3,2),∴F1+F2+F3=(-1,2)+(2,-3)+(-3,2)=(-1+2-3,2-3+2)=(-2,1).](共61张PPT)第9章 9.3 9.3.2 向量坐标表示与运算第1课时 向量的坐标表示及向量线性运算的坐标表示课标要求1.借助平面直角坐标系掌握平面向量的正交分解及坐标表示.2.会用坐标表示平面向量的加、减、数乘运算.引入课时精练一、向量的坐标表示二、向量线性运算的坐标表示三、向量坐标运算的应用课堂达标内容索引向量的坐标表示一探究1 如图,在平面直角坐标系中,分别取与x轴、y轴正方向相同的两个单位向量i,j作为基底.对于平面内的任意一个向量a,是否存在唯一的一对实数x,y,使a=xi+yj 提示 由平面向量基本定理可知,存在唯一一对实数x,y,使a=xi+yj.向量的坐标在平面直角坐标系中,分别取与x轴、y轴正方向相同的两个__________i,j作为基底,对于平面内的向量a,由平面向量基本定理可知,有且只有一对有序实数(x,y),使得a=xi+yj.我们把有序实数对(x,y)称为向量a的(直角)坐标,记作a=_________.特殊向量的坐标i=_______,j=_______,0=________.知识梳理单位向量(x,y)(1,0)(0,1)(0,0)温馨提示点的坐标与向量坐标的区别和联系 区别 表示形式不同 向量a=(x,y)中间用等号连接,而点A(x,y)中间没有等号意义不同 点A(x,y)的坐标(x,y)表示点A在平面直角坐标系中的位置,a=(x,y)的坐标(x,y)既表示向量的大小,也表示向量的方向.另外(x,y)既可以表示点,也可以表示向量,叙述时应指明点(x,y)或向量(x,y)联系 当平面向量的起点在原点时,平面向量的坐标与向量终点的坐标相同例1设点A(x,y),求点和向量坐标的方法(1)求一个点的坐标,可以转化为求该点相对于坐标原点的位置向量的坐标.(2)求一个向量的坐标,可以把向量起点放在坐标原点,则向量终点的坐标即为该向量的坐标.思维升华(1)已知在平面直角坐标系xOy中,向量a,b,c的方向如图所示,且|a|=2,|b|=3,|c|=4.训练1设a=(a1,a2),b=(b1,b2),c=(c1,c2),分别求出a,b,c的坐标;(2)若i=(1,0),j=(0,1),分别写出向量b在i,j上的投影向量的坐标.向量线性运算的坐标表示二探究2 已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),你能得出a+b,a-b,λa的坐标吗?提示 a=x1i+y1j,b=x2i+y2j,a+b=(x1i+y1j)+(x2i+y2j)=(x1+x2)i+(y1+y2)j,即a+b=(x1+x2,y1+y2).同理可得a-b=(x1-x2,y1-y2).λa=λ(x1i+y1j)=λx1i+λy1j,即λa=(λx1,λy1).知识梳理1.已知a=(x1,y1),b=(x2,y2)和实数λ,则 数学公式 文字语言表述向量 加法 a+b=(x1+x2,y1+y2) 两个向量和的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和向量 减法 a-b=(x1-x2,y1-y2) 两个向量差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的差向量 数乘 λa=__________ 实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标(λx1,λy1)(x2-x1,y2-y1)这就是说,一个向量的坐标等于该向量______的坐标减去______的坐标.终点起点温馨提示例2(1)(链接教材P33习题9.3(2)T8)已知四边形ABCD的顶点分别为A(2,1),B(-1,3),C(3,4),D(6,2),求证:四边形ABCD是平行四边形.∴AB∥CD,BC∥DA,∴四边形ABCD是平行四边形.设点A的坐标为(x,y),思维升华向量坐标运算的方法(1)若已知向量的坐标,则直接应用两个向量和、差及向量数乘的运算法则进行.(2)若已知有向线段两端点的坐标,则可先求出向量的坐标,然后再进行向量的坐标运算.(3)向量的线性坐标运算可类比数的运算进行.训练2(-2,6)设点C的坐标为(x,y),向量坐标运算的应用三例3设P(x,y).得(x-x1,y-y1)=λ(x2-x,y2-y),思维升华思维升华训练3法一 设点P的坐标为(x,y),(-29,-19)即C(-29,-19).【课堂达标】√由任一向量的坐标的定义可知,当A是坐标原点时,点B的坐标是(-2,4).√√解得x=5,y=-3,即点D的坐标为(5,-3).4.(链接教材P33练习T6)已知作用在原点的三个力F1=(-1,2),F2=(2,-3),F3=(-3,2),则它们的合力的坐标为________.(-2,1)∵F1=(-1,2),F2=(2,-3),F3=(-3,2),∴F1+F2+F3=(-1,2)+(2,-3)+(-3,2)=(-1+2-3,2-3+2)=(-2,1).【课时精练】√1.(多选)下面说法中正确的有A.相等向量的对应坐标相同B.平面上一个向量对应于平面上唯一的坐标C.一个坐标对应于唯一的一个向量D.平面上一个点的坐标与以原点为始点、该点为终点的向量的坐标一一对应√√由向量坐标的定义不难看出一个坐标可对应无数个相等的向量,故C错误,A,B,D都正确.√√3.向量a,b满足a+b=(-1,5),a-b=(5,-3),则b=A.(3,4) B.(-3,4)C.(3,-4) D.(-3,-4)因为a+b=(-1,5),a-b=(5,-3),所以(a+b)-(a-b)=(-1,5)-(5,-3),即2b=(-6,8),所以b=(-3,4).√4.若向量a=(1,1),b=(-1,1),c=(4,2),则c等于A.3a-b B.3a+bC.-a+3b D.a+3b设c=xa+yb,√5.设向量a=(1,-3),b=(-2,4),c=(-1,-2),若表示向量4a,4b-2c,2(a-c),d的有向线段首尾相连能构成四边形,则向量d=A.(2,6) B.(-2,6)C.(2,-6) D.(-2,-6)由题意,得4a+4b-2c+2(a-c)+d=0,则d=-4a-4b+2c-2(a-c)=-6a-4b+4c=(-2,-6).(5,-1)7.(链接教材P33习题9.3(2)T2)已知向量a=(3,5),a的起点A的坐标为(-3,7),则向量a的终点B的坐标为________.(0,12)4,-4`∵B(-3,1),C(1,-1),D是BC的中点,∴D(-1,0),又A(3,2),`设点C(x1,y1),D(x2,y2),√12.(多选)已知平行四边形三个顶点的坐标分别为A(-2,1),B(-1,3),C(3,4),则第四个顶点的坐标可能为A.(2,2) B.(4,6) C.(-6,0) D.(4,-6)√设第四个顶点的坐标为D(x,y).当平行四边形为ABCD时,√√当平行四边形为ACDB时,故第四个顶点的坐标为(2,2)或(4,6)或(-6,0).设P(x,y),(2)在第四象限?14.已知向量a,b,c在正方形网格中的位置如图所示,用基底a,b表示c,则A.c=3a-2b B.c=-3a+2bC.c=-2a+3b D.c=2a+3b√法一 如图,建立平面直角坐标系,设网格中最小的正方形的边长为1,则a=(1,1),b=(-2,3),c=(7,-3).设向量c=ma+nb(m,n∈R),所以c=3a-2b.法二 如图,以i,j为基底,则a=i+j,b=-2i+3j,c=7i-3j.设c=λa+μb=(λ-2μ)i+(λ+3μ)j,λ,μ∈R,所以c=3a-2b.第2课时 向量数量积的坐标表示课标要求 1.掌握向量数量积的坐标表示,会进行向量数量积的坐标运算. 2.能够用两个向量的坐标来解决与向量的模、夹角、垂直有关的问题.【引入】 前面我们学面向量数量积及其性质,上节课学习了向量的坐标表示及向量加、减、数乘运算的坐标表示,那么,我们能否用坐标去表示两向量的数量积呢?一、向量数量积的坐标表示探究1 在平面直角坐标系中,设i,j分别是与x轴、y轴正方向相同的单位向量.(1)计算i2,j2及i·j的值;(2)已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),如何计算a·b 【知识梳理】向量数量积的坐标表示若向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=____________.即两个向量的数量积等于________________________.温馨提示 (1)向量数量积的坐标表示适用于任意向量.(2)a·b∈R.例1 (链接教材P35例1)(1)已知a=(-2,1),b=(-3,2),则(3a-b)·(a-2b)=( )A.-15 B.-9C.-27 D.13(2)如图所示,在矩形ABCD中,AB=,BC=2,点E在边CD上,且=2,则·的值是________. 思维升华 数量积坐标运算的技巧(1)进行数量积运算时,要正确使用公式a·b=x1x2+y1y2,并能灵活运用以下几个关系:①|a|2=a·a.②(a+b)·(a-b)=|a|2-|b|2.③(a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2.(2)在平面几何图形中求数量积,若几何图形规则易建系,可先建立坐标系,写出相关向量的坐标,再求数量积.训练1 (1)若向量a=(x,2),b=(-1,3),a·b=3,则x=( )A.3 B.-3C. D.-(2)已知正方形ABCD的边长为2,E为CD的中点,点F在AD上,且=2,则·=________.二、向量的模探究2 设向量a=(x,y),试用x,y表示|a|. 探究3 对于平面内两点A(x1,y1),B(x2,y2),如何用向量推导A,B两点间的距离. 例2 已知平面向量a=(3,5),b=(-2,1).(1)求a-2b及其模的大小;(2)若c=a-(a·b)b,求|c|. 思维升华 a·a=a2=|a|2或|a|==,此性质可用来求向量的模,可以实现实数运算与向量运算的相互转化.训练2 (1)(链接教材P37习题9.3(3)T6)已知点A(2,1),B(1,2),C(3,6),则|2+|=________.(2)已知向量a,b满足|a|=1,|b|=2,a-b=(2,1),则|3a-b|=( )A.2 B.C.3 D.2(3)已知向量a=(2,1),a·b=10,|a+b|=5,则|b|等于( )A. B. C.5 D.25三、向量的夹角与垂直问题【知识梳理】向量的夹角设两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),它们的夹角为θ,由向量数量积的定义,可得cos θ==________________.特别地,a⊥b x1x2+y1y2=0.温馨提示 a⊥b x1x2+y1y2=0的前提条件是a,b均不为零向量.例3 (链接教材P35例2)已知向量=(-1,3),=(1,t),且(-2)⊥.(1)求向量与的夹角θ;(2)求点A到直线OB的距离. 思维升华 解决向量夹角问题的方法及注意事项(1)求解方法:由cos θ==直接求出cos θ.(2)注意事项:利用cos θ=求θ的值时,要注意0°≤θ≤180°,cos θ<0时有两种情况:一是θ是钝角,二是θ为180°;cos θ>0时也有两种情况:一是θ是锐角,二是θ为0°.训练3 (1)已知a=(-3,2),b=(-1,0),若向量λa+b与a-2b垂直,则实数λ的值为( )A. B.-C. D.-(2)(链接教材P37习题9.3(3)T5)已知点A(-3,5),B(1,10),C(2,1),则∠ACB的大小为________;点A到直线BC的距离为________. 【课堂达标】1.(多选)在平面直角坐标系中,点O为原点,已知A(-3,-4),B(5,-12),=-,则( )A.=(-8,8) B.=(-8,8)C.||=8 D.·=(-15,48)2.已知向量a=(1,n),b=(-1,n),若2a-b与b垂直,则|a|等于( )A.1 B.C.2 D.43.已知a,b为平面向量,且a=(4,3),2a+b=(3,18),则a与b夹角的余弦值等于( )A. B.-C. D.-4.(链接教材P36练习T7)已知向量a=(-4,3),则与向量a垂直的单位向量的坐标为________.第2课时 向量数量积的坐标表示探究1 提示 (1)i2=|i|2=1,j2=|j|2=1,由于i⊥j,∴i·j=0.(2)∵a=(x1,y1)=x1i+y1j,b=(x2,y2)=x2i+y2j,∴a·b=(x1i+y1j)·(x2i+y2j)=x1i·(x2i+y2j)+y1j·(x2i+y2j)=x1x2i2+x1y2i·j+x2y1j·i+y1y2j2=x1x2+y1y2.知识梳理x1x2+y1y2 它们对应坐标的乘积的和例1 (1)A (2) [(1)法一 a=(-2,1),b=(-3,2),所以3a-b=(-3,1),a-2b=(4,-3),所以(3a-b)·(a-2b)=-12-3=-15.法二 |a|==,|b|==,a·b=(-2)×(-3)+1×2=8,所以(3a-b)·(a-2b)=3|a|2-7a·b+2|b|2=-15.(2)以A为原点,AB所在直线为x轴,AD所在直线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系.∵AB=,BC=2,∴A(0,0),B(,0),C(,2),D(0,2).∵点E在边CD上,且=2,∴E,∴=,=,∴·=-+4=.]训练1 (1)A (2) [(1)a·b=-x+6=3,故x=3.(2)如图所示,以A为原点,AB,AD所在直线分别为x轴、y轴,建立直角坐标系,则B(2,0),E(1,2),C(2,2),F,∴=(-1,2),=,∴·=2-=.]探究2 提示 a2=a·a=x2+y2,所以|a|=.探究3 提示 由A(x1,y1),B(x2,y2),得=(x1-x2,y1-y2),故2=·=(x1-x2)2+(y1-y2)2,得||=,即AB=.例2 解 (1)∵a=(3,5),b=(-2,1),∴a-2b=(3,5)-2(-2,1)=(3+4,5-2)=(7,3),∴|a-2b|==.(2)∵a·b=-6+5=-1,∴c=a+b=(1,6),∴|c|==.训练2 (1)5 (2)B (3)C [(1)∵=(-1,1),=(1,5),∴2+=(-1,7),∴|2+|=5.(2)∵|a|=1,|b|=2,a-b=(2,1),∴(a-b)2=|a-b|2=a2+b2-2a·b=1+4-2a·b=5,∴a·b=0.∴|3a-b|2=9a2+b2-6a·b=9+4=13,∴|3a-b|=.(3)∵a=(2,1),∴a2=5,又|a+b|=5,∴(a+b)2=50,即a2+2a·b+b2=50,∴5+2×10+b2=50,∴b2=25,∴|b|=5.]知识梳理例3 解 (1)因为=(-1,3),=(1,t),所以-2=(-3,3-2t).因为(-2)⊥,所以(-2)·=(-3)×(-1)+(3-2t)×3=0,解得t=2,所以·=(-1)×1+3×2=5,||=,||=,所以cos θ===,又0°≤θ≤150°,所以θ=45°.(2)点A到直线OB的距离为d=||sin θ=×=.训练3 (1)B (2)45° [(1)法一 由向量λa+b与a-2b垂直,得(λa+b)·(a-2b)=0.因为a=(-3,2),b=(-1,0),所以λa+b=(-3λ-1,2λ),a-2b=(-1,2),所以(λa+b)·(a-2b)=(-3λ-1)×(-1)+2λ×2=0,即3λ+1+4λ=0,解得λ=-.法二 因为a=(-3,2),b=(-1,0),所以a2=13,b2=1,a·b=3.又向量λa+b与a-2b垂直,所以(λa+b)·(a-2b)=0,即λa2+(1-2λ)a·b-2b2=13λ+3(1-2λ)-2=7λ+1=0,解得λ=-.(2)易得=(-5,4),=(-1,9),∴·=-5×(-1)+4×9=41.∵∠ACB是与的夹角,∴cos∠ACB===.∵0°≤∠ACB≤180°,∴∠ACB=45°.∴点A到直线BC的距离为||·sin∠ACB=×=.课堂达标1.BC [A中,=(5,-12)-(-3,-4)=(8,-8),故A错误;B中,=-==-=(-8,8),故B正确;C中,||==8,故C正确;D中,· =8×5+(-8)×(-12)=136,故D错误.]2.C [∵2a-b与b垂直,∴(2a-b)·b=2a·b-|b|2=2(-1+n2)-(1+n2)=n2-3=0,∴n2=3,∴|a|==2.]3.C [因为a=(4,3),所以2a=(8,6).又2a+b=(3,18),所以b=(-5,12),所以a·b=-20+36=16.设a与b的夹角为θ,又|a|=5,|b|=13,所以cos θ===.]4.或 [设与向量a垂直的单位向量的坐标为(x,y),则解得或故与向量a垂直的单位向量的坐标为或.](共55张PPT)第9章 9.3 9.3.2 向量坐标表示与运算第2课时 向量数量积的坐标表示课标要求1.掌握向量数量积的坐标表示,会进行向量数量积的坐标运算.2.能够用两个向量的坐标来解决与向量的模、夹角、垂直有关的问题.引入前面我们学面向量数量积及其性质,上节课学习了向量的坐标表示及向量加、减、数乘运算的坐标表示,那么,我们能否用坐标去表示两向量的数量积呢?课时精练一、向量数量积的坐标表示二、向量的模三、向量的夹角与垂直问题课堂达标内容索引向量数量积的坐标表示一探究1 在平面直角坐标系中,设i,j分别是与x轴、y轴正方向相同的单位向量.(1)计算i2,j2及i·j的值;(2)已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),如何计算a·b 提示 (1)i2=|i|2=1,j2=|j|2=1,由于i⊥j,∴i·j=0.(2)∵a=(x1,y1)=x1i+y1j,b=(x2,y2)=x2i+y2j,∴a·b=(x1i+y1j)·(x2i+y2j)=x1i·(x2i+y2j)+y1j·(x2i+y2j)=x1x2i2+x1y2i·j+x2y1j·i+y1y2j2=x1x2+y1y2.向量数量积的坐标表示若向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=_____________.即两个向量的数量积等于________________________.知识梳理x1x2+y1y2它们对应坐标的乘积的和温馨提示(1)向量数量积的坐标表示适用于任意向量.(2)a·b∈R.例1√(链接教材P35例1)(1)已知a=(-2,1),b=(-3,2),则(3a-b)·(a-2b)=A.-15 B.-9 C.-27 D.13法一 a=(-2,1),b=(-3,2),所以3a-b=(-3,1),a-2b=(4,-3),所以(3a-b)·(a-2b)=-12-3=-15.a·b=(-2)×(-3)+1×2=8,所以(3a-b)·(a-2b)=3|a|2-7a·b+2|b|2=-15.以A为原点,AB所在直线为x轴,AD所在直线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系.数量积坐标运算的技巧(1)进行数量积运算时,要正确使用公式a·b=x1x2+y1y2,并能灵活运用以下几个关系:①|a|2=a·a.②(a+b)·(a-b)=|a|2-|b|2.③(a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2.(2)在平面几何图形中求数量积,若几何图形规则易建系,可先建立坐标系,写出相关向量的坐标,再求数量积.思维升华训练1√a·b=-x+6=3,故x=3.如图所示,以A为原点,AB,AD所在直线分别为x轴、y轴,建立直角坐标系,则向量的模二探究2 设向量a=(x,y),试用x,y表示|a|.提示 a2=a·a=x2+y2,探究3 对于平面内两点A(x1,y1),B(x2,y2),如何用向量推导A,B两点间的距离.提示 由A(x1,y1),B(x2,y2),例2已知平面向量a=(3,5),b=(-2,1).(1)求a-2b及其模的大小;(2)若c=a-(a·b)b,求|c|.(1)∵a=(3,5),b=(-2,1),思维升华训练2∵|a|=1,|b|=2,a-b=(2,1),√∴(a-b)2=|a-b|2=a2+b2-2a·b=1+4-2a·b=5,∴a·b=0.∴|3a-b|2=9a2+b2-6a·b=9+4=13,∵a=(2,1),∴a2=5,√即a2+2a·b+b2=50,∴5+2×10+b2=50,∴b2=25,∴|b|=5.向量的夹角与垂直问题三知识梳理温馨提示a⊥b x1x2+y1y2=0的前提条件是a,b均不为零向量.例3(2)求点A到直线OB的距离.点A到直线OB的距离为思维升华训练3√法一 由向量λa+b与a-2b垂直,得(λa+b)·(a-2b)=0.因为a=(-3,2),b=(-1,0),所以λa+b=(-3λ-1,2λ),a-2b=(-1,2),所以(λa+b)·(a-2b)=(-3λ-1)×(-1)+2λ×2=0,法二 因为a=(-3,2),b=(-1,0),所以a2=13,b2=1,a·b=3.又向量λa+b与a-2b垂直,所以(λa+b)·(a-2b)=0,(2)(链接教材P37习题9.3(3)T5)已知点A(-3,5),B(1,10),C(2,1),则∠ACB的大小为________;点A到直线BC的距离为________.45°【课堂达标】√√√∵2a-b与b垂直,∴(2a-b)·b=2a·b-|b|2=2(-1+n2)-(1+n2)=n2-3=0,√因为a=(4,3),所以2a=(8,6).又2a+b=(3,18),所以b=(-5,12),所以a·b=-20+36=16.设a与b的夹角为θ,又|a|=5,|b|=13,设与向量a垂直的单位向量的坐标为(x,y),【课时精练】√1.(多选)已知向量a=(-3,2),b=(-1,0),则√√√2.(链接教材P36练习T6)已知点A(-2,-3),B(19,4),C(-1,-6),则△ABC是A.等腰三角形 B.等边三角形C.直角三角形 D.等腰直角三角形√√4.已知向量a=(m,2),b=(2,-1),则“a·b<0”是“0A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件因为a=(m,2),b=(2,-1),所以由a·b=2m+2×(-1)<0,解得m<1.因为(-∞,1)?(0,1),所以“m<1”是“0即“a·b<0”是“0√因为(a-b)⊥b,所以(a-b)·b=a·b-b2=0,7.已知平面向量a=(2,-1),b=(m,2),且a⊥b,则|a+b|=________.因为a=(2,-1),b=(m,2),且a⊥b,所以a·b=2m-2=0,所以m=1,所以a+b=(3,1),8.已知单位向量a,b满足a·b=0,若向量c=a+b,则向量a,c的夹角为________.因为单位向量a,b满足a·b=0,不妨设a=(1,0),b=(0,1),则c=a+b=(1,1),所以c·a=1×1+0×1=1,9.(1)(链接教材P37习题9.3(3)T2)已知点A(0,1),B(6,4),C(4,8),D(-2,5),求证:四边形ABCD是矩形.∴四边形ABCD是平行四边形.∴△ABC是等腰直角三角形.10.(链接教材P37习题9.3(3)T8)已知平面向量a=(1,-2),b=(-1,-1).(1)求|2a-b|;因为a=(1,-2),b=(-1,-1),所以2a-b=2(1,-2)-(-1,-1)=(3,-3),a+λb=(1,-2)+λ(-1,-1)=(1-λ,-2-λ),整理得λ2+λ-2=0,解得λ=1或λ=-2.√代入(*)式整理得2t2-4t=8|t|-t·|t|.当t>0时,3t2=12t,所以t=4;当t<0时,t2=-4t,所以t=-4.综上,实数t的值为4或-4.√14.对于任意的a,b,c,d∈R,试用向量方法证明柯西不等式(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2).设x=(a,b),y=(c,d).则x·y=ac+bd,|x|2=a2+b2,|y|2=c2+d2,∵x·y=|x||y|cos θ≤|x||y|(θ为x与y的夹角),∴(x·y)2≤|x|2|y|2,即(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2).第9章 课时精练9 向量的坐标表示及向量线性运算的坐标表示(分值:100分)单选题每小题5分,共30分;多选题每小题6分,共12分.一、基础巩固1.(多选)下面说法中正确的有( )相等向量的对应坐标相同平面上一个向量对应于平面上唯一的坐标一个坐标对应于唯一的一个向量平面上一个点的坐标与以原点为始点、该点为终点的向量的坐标一一对应2.已知点A(1,1),B(2,4),将向量向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,所得向量的坐标是( )(2,0) (3,3)(1,3) (3,4)3.向量a,b满足a+b=(-1,5),a-b=(5,-3),则b=( )(3,4) (-3,4)(3,-4) (-3,-4)4.若向量a=(1,1),b=(-1,1),c=(4,2),则c等于( )3a-b 3a+b-a+3b a+3b5.设向量a=(1,-3),b=(-2,4),c=(-1,-2),若表示向量4a,4b-2c,2(a-c),d的有向线段首尾相连能构成四边形,则向量d=( )(2,6) (-2,6)(2,-6) (-2,-6)6.(链接教材P33练习T2)在平面直角坐标系中,若A(-2,3),B(3,2),则=________;线段AB的中点坐标为________.7.(链接教材P33习题9.3(2)T2)已知向量a=(3,5),a的起点A的坐标为(-3,7),则向量a的终点B的坐标为________.8.(链接教材P33习题9.3(2)T4)设m,n为实数,若=(2,3),=(m,n),=(-1,4),=(-5,-3),则m,n的值分别为________.9.(13分)(1)(链接教材P33练习T5)在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点是A(3,2),B(-3,1),C(1,-1),D是BC的中点,求的坐标;(2)(链接教材P33习题9.3(2)T7)已知点O(0,0),A(1,3),B(-2,4),且=2,=3,求A′,B′两点及的坐标.10.(13分)已知点A(-1,2),B(2,8)且=,=-,求点C,D和的坐标.二、综合运用11.已知两点A(4,1),B(7,-3),||=5,则与向量同向的单位向量是( )12.(多选)已知平行四边形三个顶点的坐标分别为A(-2,1),B(-1,3),C(3,4),则第四个顶点的坐标可能为( )(2,2) (4,6)(-6,0) (4,-6)13.(17分)(链接教材P33习题9.3(2)T9)已知点A(2,3),B(5,4),C(7,10),且点P满足=+λ(λ∈R),当λ为何值时,点P(1)在直线y=x上?(2)在第四象限?三、创新拓展14.已知向量a,b,c在正方形网格中的位置如图所示,用基底a,b表示c,则( )c=3a-2b c=-3a+2bc=-2a+3b c=2a+3b课时精练9 向量的坐标表示及向量线性运算的坐标表示1.ABD 2.C 3.B 4.A 5.D6.(5,-1) 7.(0,12) 8.4,-49.解 (1)∵B(-3,1),C(1,-1),D是BC的中点,∴D(-1,0),又A(3,2),∴=(-1,0)-(3,2)=(-4,-2).(2)设A′(x1,y1),B′(x2,y2),则=(x1,y1),=(x2,y2).∵A(1,3),B(-2,4),∴=(1,3),=(-2,4),∵=2=(2,6),=3=(-6,12),∴∴A′(2,6),B′(-6,12),∴=(-8,6).10.解 设点C(x1,y1),D(x2,y2),由题意可得=(x1+1,y1-2),=(3,6),=(-1-x2,2-y2),=(-3,-6).∵=,=-,∴(x1+1,y1-2)=(3,6)=(1,2),(-1-x2,2-y2)=-(-3,-6)=(1,2),则有和解得和∴点C,D的坐标分别为(0,4)和(-2,0),∴=(-2,-4).11.A 12.ABC13.解 (1)由题意设P(n,n),则=(n-2,n-3),=(3,1),=(5,7).∵=+λ,∴(n-2,n-3)=(3+5λ,1+7λ),即解得∴当λ=,点P在直线y=x上.(2)设P(x,y),由(1)知∴∵点P在第四象限,∴解得-1<λ<-.∴当-1<λ<-时,点P在第四象限.14.A第9章 课时精练10 向量数量积的坐标表示(分值:100分)单选题每小题5分,共30分;多选题每小题6分,共6分.一、基础巩固1.(多选)已知向量a=(-3,2),b=(-1,0),则( )(a+b)·b=4 (a-3b)⊥b|a-b|=|b| a2=b2+4a·b2.(链接教材P36练习T6)已知点A(-2,-3),B(19,4),C(-1,-6),则△ABC是( )等腰三角形 等边三角形直角三角形 等腰直角三角形3.已知向量a=(1,),b=(3,m).若向量a,b的夹角为,则实数m等于( )20 -4.已知向量a=(m,2),b=(2,-1),则“a·b<0”是“0充分不必要条件必要不充分条件充要条件既不充分也不必要条件5.已知平面向量a=(-2,m),b=(1,),且(a-b)⊥b,则实数m的值为( )-2 24 66.已知向量a=(,1),b=(x,y)(xy≠0),且|b|=1,a·b<0,则向量b的坐标可以是______.7.已知平面向量a=(2,-1),b=(m,2),且a⊥b,则|a+b|=________.8.已知单位向量a,b满足a·b=0,若向量c=a+b,则向量a,c的夹角为________.9.(10分)(1)(链接教材P37习题9.3(3)T2)已知点A(0,1),B(6,4),C(4,8),D(-2,5),求证:四边形ABCD是矩形.(2)(链接教材P37习题9.3(3)T4)已知O为坐标原点,=(-1,8),=(-4,1),=(1,3).求证:△ABC是等腰直角三角形.10.(10分)(链接教材P37习题9.3(3)T8)已知平面向量a=(1,-2),b=(-1,-1).(1)求|2a-b|;(2)若向量a+λb与2a-b的夹角为,求实数λ的值.二、综合运用11.已知非零向量a=(t,0),b=(-1,),若a+2b与a的夹角等于a+2b与b的夹角,则实数t=( )4 4或-42 2或-212.已知点A(1,2),B(3,2),C(3,4),则向量在向量上的投影向量的坐标为( )(1,1)(2,2) (,)13.(13分)(链接教材P37习题9.3(3)T10)已知|a|=1,|b|=,a+b=(,1),试求:(1)|a-b|;(2)a+b与a-b的夹角θ.三、创新拓展14.(16分)对于任意的a,b,c,d∈R,试用向量方法证明柯西不等式(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2).课时精练10 向量数量积的坐标表示1.ABD 2.C 3.B 4.B 5.B6.(答案不唯一) 7.8.9.证明 (1)由题意得=(6,3),=(-6,-3),=(-2,4),则=-,∴AB綊CD,∴四边形ABCD是平行四边形.∵·=6×(-2)+3×4=0,∴⊥,即AB⊥BC,∴四边形ABCD是矩形.(2)易得=(5,2),=(2,-5),∴||2=29,||2=29,·=5×2+2×(-5)=0,∴||=||,⊥,∴△ABC是等腰直角三角形.10.解 (1)因为a=(1,-2),b=(-1,-1),所以2a-b=2(1,-2)-(-1,-1)=(3,-3),所以|2a-b|==3.(2)a+λb=(1,-2)+λ(-1,-1)=(1-λ,-2-λ),所以|a+λb|=,(a+λb)·(2a-b)=3(1-λ)+(-3)×(-2-λ)=9.又向量a+λb与2a-b的夹角为,所以(a+λb)·(2a-b)=|a+λb||2a-b|cos ,即9=×3×,整理得λ2+λ-2=0,解得λ=1或λ=-2.11.B 12.B13.解 (1)由a+b=(,1),可得|a+b|==2,则(a+b)2=4,即a2+b2+2a·b=4,又|a|=1,|b|=,则a·b=0,则|a-b|===2.(2)cos θ===-,又θ∈[0,π],则θ=π,故a+b与a-b的夹角θ为π.14.证明 设x=(a,b),y=(c,d).则x·y=ac+bd,|x|2=a2+b2,|y|2=c2+d2,∵x·y=|x||y|cos θ≤|x||y|(θ为x与y的夹角),∴(x·y)2≤|x|2|y|2,即(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2). 展开更多...... 收起↑ 资源列表 9.3.2 第1课时 向量的坐标表示及向量线性运算的坐标表示.docx 9.3.2 第1课时 向量的坐标表示及向量线性运算的坐标表示.pptx 9.3.2 第2课时 向量数量积的坐标表示.docx 9.3.2 第2课时 向量数量积的坐标表示.pptx 课时精练10 向量数量积的坐标表示.docx 课时精练9 向量的坐标表示及向量线性运算的坐标表示及向量线性运算的坐标表示.docx