2.4 平面向量的数量积 2课堂探究探究一数量积的坐标运算1.进行向量的数量积运算,前提是牢记有关数量积的运算法则和运算性质;2.对于运用数量积求向量坐标的问题,通常是运用待定系数法,建立方程(组)求解.【典型例题 1】 已知向量 a=(-1,2),b=(3,2).(1)求 a·(a-b);(2)求(a+b)·(2a-b);(3)若 c=(2,1),求(a·b)c,a(b·c).解:(1)解法一: a=(-1,2),b=(3,2),∴a-b=(-4,0).∴a·(a-b)=(-1,2)·(-4,0)=(-1)×(-4)+2×0=4.解法二:a·(a-b)=a2-a·b=(-1)2+22-[(-1)×3+2×2]=4.(2) a+b=(-1,2)+(3,2)=(2,4),2a-b=2(-1,2)-(3,2)=(-2,4)-(3,2)=(-5,2),∴(a+b)·(2a-b)=(2,4)·(-5,2)=2×(-5)+4×2=-2.(3)(a·b)c=[(-1,2)·(3,2)](2,1)=(-1×3+2×2)(2,1)=(2,1).a(b·c)=(-1,2)[(3,2)·(2,1)]=(-1,2)(3×2+2×1)=8(-1,2)=(-8,16).【典型例题 2】 已知向量 a 与 b 同向,b=(1,2),a·b=10,求向量 a 的坐标.解: a 与 b 同向,且 b=(1,2),∴设 a=λb=(λ,2λ)(λ>0).又 a·b=10,∴λ+4λ=10,∴λ=2,∴a=(2,4).探究二向量垂直的问题有关向量垂直的问题,通常利用它们的数量为 0 来解决,如果是几何中用向量研究垂直,可先建立直角坐标系,将相关的向量用坐标表示,利用向量垂直时数量积为 0,建立关系求解,再回到要解决的几何问题中.【典型例题 3】 (1)已知向量 a=(1,2),向量 b=(x,-2),且 a⊥(a-b),则实数 x等于( )A.9 B.4 C.0 D.-4(2)在矩形 ABCD 中,AB=3,AD=2,E,F 分别在 AB,AD 上,且 AE=1,则当 DE⊥CF时,AF=________.解析:(1)由已知得 a-b=(1-x,4). a⊥(a-b),∴a·(a-b)=0. a=(1,2),∴1-x+8=0,∴x=9.(2)建立如图所示的直角坐标系,则点 C 的坐标为(3,2),D(0,2),E(1,0).设 F(0,y),则=(1,-2),=(-3,y-2). DE⊥CF,∴⊥,∴-3-2y+4=0,得 y=,∴F,∴AF=.答案:(1)A (2) 探究三 运用向量坐标求模、夹角1.运用坐标求向量的模一般有两种解决方法:一是先求出向量的坐标再求模,二是先平方转化为数量积再求模.2.用坐标求两个向量夹角的四个步骤:(1)求 a·b 的值;(2)求|a||b|的值;(3)根据向量夹角的余弦公式求出两向量夹角的余弦;(4)由向量夹角的范围及两向量夹角的余弦值求出夹角.【典型例题 4】 已知 a=(1,2...