平面向量
教學過程:
一、復習引入:
1.兩個非零向量夾角的概念
已知非零向量a與b,作 =a, =b,則∠aob=θ(0≤θ≤π)叫a與b的夾角.
2.平面向量數量積(內積)的定義:已知兩個非零向量a與b,它們的夾角是θ,則數量|a||b|cos叫a與b的數量積,記作ab,即有ab = |a||b|cos,
(0≤θ≤π).并規定0與任何向量的數量積為0.
3.向量的數量積的幾何意義:
數量積ab等于a的長度與b在a方向上投影|b|cos的乘積.
4.兩個向量的數量積的性質:
設a、b為兩個非零向量,e是與b同向的單位向量.
1 ea = ae =|a|cos; 2 ab ab = 0
3 當a與b同向時,ab = |a||b|;當a與b反向時,ab = |a||b|. 特別的aa = |a|2或
4 cos = ;5|ab| ≤ |a||b|
5.平面向量數量積的運算律
交換律:a b = b a
數乘結合律:( a)b = (ab) = a( b)
分配律:(a + b)c = ac + bc
二、講解新課:
⒈ 平面兩向量數量積的坐標表示
已知兩個非零向量 , ,試用 和 的坐標表示 .
設 是 軸上的單位向量, 是 軸上的單位向量,那么 ,
所以
又 , , ,所以
這就是說:兩個向量的數量積等于它們對應坐標的乘積的和.即
2. 平面內兩點間的距離公式
八、 設 ,則 或 .
(2)如果表示向量 的有向線段的起點和終點的坐標分別為 、 ,那么 (平面內兩點間的距離公式)
九、 向量垂直的判定
設 , ,則
十、 兩向量夾角的余弦( )
cos =
十一、 講解范例:
十二、 設a = (5, 7),b = (6, 4),求a•b及a、b間的夾角θ(精確到1o)
例2 已知a(1, 2),b(2, 3),c(2, 5),試判斷△abc的形狀,并給出證明.
例3 已知a = (3, 1),b = (1, 2),求滿足xa = 9與xb = 4的向量x.
解:設x = (t, s),
由 ∴x = (2, 3)
例4 已知a=(1, ),b=( +1, -1),則a與b的夾角是多少?
分析:為求a與b夾角,需先求a•b及|a|•|b|,再結合夾角θ的范圍確定其值.
解:由a=(1, ),b=( +1, -1)
有a•b= +1+ ( -1)=4,|a|=2,|b|=2 .
記a與b的夾角為θ,則cosθ=
又∵0≤θ≤π,∴θ=
評述:已知三角形函數值求角時,應注重角的范圍的確定.
例5 如圖,以原點和a(5, 2)為頂點作等腰直角△oab,使b = 90,求點b和向量 的坐標.
解:設b點坐標(x, y),則 = (x, y), = (x5, y2)
∵ ∴x(x5) + y(y2) = 0即:x2 + y2 5x 2y = 0
又∵| | = | | ∴x2 + y2 = (x5)2 + (y2)2即:10x + 4y = 29