高中数学 第二章 平面向量 2.6 平面向量数量积的坐标表示备课素材 北师大版必修4（通用）

1、2.6 平面向量数量积的坐标表示备课资料一、|ab|a|b|的应用若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则平面向量的数量积的性质|ab|a|b|的坐标表示为x1x2+y1y2(x12+y12)(x22+y22). 不等式(x1x2+y1y2)2(x12+y12)(x22+y22)有着非常广泛的应用,由此还可以推广到一般(柯西不等式):(a1b1+a2b2+anbn)2(a1+a2+an)(b1+b2+bn).例1 (1)已知实数x,y满足x+y-4=0,则x2+y2的最小值是_;(2)已知实数x,y满足(x+2)2+y2=1,则2x-y的最大值是_.解析:(1)令m=(x,y),n=(1,

2、1).|mn|m|n|,|x+y|,即2(x2+y2)(x+y)2=16.x2+y28,故x2+y2的最小值是8.(2)令m=(x+2,y),n=(2,-1),2x-y=t.由|mn|m|n|,得|2(x+2)-y|=,即|t+4|.解得-4-t-4.故所求的最大值是-4.答案:(1)8 (2)-4例2 已知a.,bR,(0,),试比较的大小.解:构造向量m=(),n=(cos,sin),由|mn|m|n|,得()2()(cos2+sin2),(a+b)2.同类变式:已知a.,bR,m,nR,且mn0,m2n2a2m2+b2n2,令M=,N=a+b,比较M、N的大小.解:构造向量p=(),q=

3、(n,m),由|pq|p|q|,得()2()(m2+n2)=(m2+n2)m2+n2,MN.例3 设a.,bR,A=(x,y)|x=n,y=na+b,nZ,B=(x,y)|x=m,y=3m2+15,mZ,C=(x,y)|x2+y2144是直角坐标平面xOy内的点集,讨论是否存在a和b,使得AB=与(a,b)C能同时成立.解:此问题等价于探求a、b是否存在的问题,它满足设存在a和b满足两式,构造向量m=(a.,b),n=(n,1).由|mn|2|m|2|n|2,得(na+b)2(n2+1)(a2+b2),(3n2+15)2144(n2+1)n4-6n2+90.解得n=,这与nZ矛盾,故不存在a.

4、和b满足条件.二、备用习题1.若a=(2,-3),b=(x,2x),且ab=,则x等于( )A.3 B. C.- D.-32.设a=(1,2),b=(1,m),若a与b的夹角为钝角,则m的取值范围是( )A.m B.m C.m- D.m-3.若a=(cos,sin),b=(cos,sin),则( )A.ab B.ab C.(a+b)(a.-b) D.(a+b)(a-b)4.与a=(u,v)垂直的单位向量是( )A.() B.()C.() D.()或()5.已知向量a=(cos23,cos67),b=(cos68,cos22),u=B+tb(tR),求u的模的最小值.6.已知a,b都是非零向量,

5、且a+3b与7a-5b垂直,a-4b与7a-2b垂直,求a与b的夹角.7.已知ABC的三个顶点为A(1,1),B(3,1),C(4,5),求ABC的面积.参考答案:1.C 2.D 3.C 4.D5.解：|a|=1,同理|b|=1.又ab=cos23cos68+cos67cos22=cos23cos68+sin23sin68=cos45=,|u|2=(a+tb)2=a2+2tab+t2b2=t2+t+1=(t+)2+.当t=-时,|u|min=.6.解：由已知(a+3b)(7a.-5b)(a+3b）(7a-5b)=07a2+16ab-15b2=0.又(a-4b)(7a-2b)(a-4b)(7a.

6、-2b)=07a2-30ab+8b2=0.-，得46ab=23b2,即ab=.将代入,可得7|a.|2+8|b|2-15|b|2=0,即|a|2=|b|2,有|a|=|b|,若记a与b的夹角为,则cos=.又0,180,=60,即a与b的夹角为60.7.分析:SA.BC=sinBAC,而|,|易求,要求sinBAC可先求出cosBAC.解:=(2,1),=(3,4),|=2,|=5,cosBAC=sinBAC=.SABC=|sinBAC=25=4.三、新教材新教法的二十四个“化”字诀新课导入新颖化,揭示概念美丽化;纵横相联过程化,探索讨论热烈化;探究例题多变化,引导思路发散化;学生活动主体化,一石激浪点拨化;大胆猜想多样化,论证应用规律化;变式训练探究化,课堂教学艺术化;