课堂探究
探究一 向量数量积的坐标运算
已知向量的坐标,直接用公式来计算数量积、模和夹角等问题;若向量的坐标是未知的,一般考虑用定义和运算律进行转化.
【例1】 已知向量a=e1-e2,b=4e1+3e2,其中e1=(1,0),e2=(0,1).
(1)试计算a·b及|a+b|的值;
(2)求向量a与b夹角的余弦值.
解:(1)a=e1-e2=(1,0)-(0,1)=(1,-1),b=4e1+3e2=4(1,0)+3(0,1)=(4,3),
所以a·b=4×1+3×(-1)=1,a+b=(5,2),
所以|a+b|=.
(2)设向量a与b的夹角为x,
则cos ====.
探究二 向量的模、夹角的坐标表示
1.若a=(x1,y1),b=(x2,y2),a≠0,则向量a与b垂直⇔a·b=0⇔x1x2+y1y2=0.
2.向量垂直的坐标表示x1x2+y1y2=0与向量共线的坐标表示x1y2-x2y1=0很容易混淆,应仔细比较并熟记、当难以区分时,要从意义上鉴别,垂直是a·b=0,而共线是方向相同或相反.
【例2】 已知向量a=(-2,-1),a·b=10,|a-b|=,则|b|=( )
A. B. C.20 D.40
解析:设b=(x,y),由a=(-2,-1),a·b=10,可得-2x-y=10.①
a-b=(-2-x,-1-y),
所以|a-b|==.②
由①②可得x=-4,y=-2.
所以b=(-4,-2),|b|==.
答案:A
反思 本题是利用公式|a|= (其中a=(a1,a2))求解.
【例3】 在△ABC中,=(2,3),=(1,k),且△ABC的一个内角为直角,求k的值.
分析:要对△ABC的三个内角分别讨论,并利用坐标反映垂直关系.
解:当A=90°时,·=0,