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时间:2020-03-24
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1、平面向量数量积及其应用知识回顾知识回顾1.定义:平面内两个非零向量的数量积(内积)的定义=向量夹角的概念:平移两个非零向量使它们起点重合,所成图形中0≤≤180的角称为两个向量的夹角规定与任何向量的数量积为02.向量的数量积的几何意义:数量积等于的长度与在方向上投影的乘积3.两个向量的数量积的性质:设,为两个非零向量,是单位向量,是与其它向量的夹角(1);(2);(3)特别的或;(4)=;(1)设则=(2)=()=(3)cos==(4)非零向量=0(注意与向量共线的坐标表示区别)4.平面向量数量积的坐标表示
2、:(1)(2)=()=(3)cos==(4)非零向量=0(注意与向量共线的坐标表示区别)5.平面向量数量积的应用(1)把几何学问题转化为向量问题:如利用向量证明平面几何问题;直线的方向向量等(2)把物理学问题转化为向量问题:数学中的向量就是物理中的矢量,所以利用向量可以解决物理学问题例一.(数量积一第9题)解:==1-设向量,,是单位向量,且=0,求的最小值例一.数量积一第9题思考:设向量是两个互相垂直的单位向量,若向量满足=0,求的最大值.答案:小结:将题给条件稍作变化,就能得到一个与原题类似的问题,且所用知识
3、点也大致相同,大家平时在学习时不妨用这个方法给自己出出题,以更好的理解知识点.例二.(数量积一第15题第2问)已知且向量与的夹角为,试求的取值集合,使()与()的夹角为钝角例二.数量积一第15题第2问分析:两向量的夹角公式为则当两向量的夹角为钝角时有-1<<0解右边不等式可得<0,但左边不等式解答比较复杂,所以,我们可以考虑在余弦小于0的情况下去掉夹角为180度的情况,即去掉两向量平行的情况,所以本题的解答如下:由题意:()()<0且()与()不平行即且≠且≠∴且≠思考:两向量夹角是锐角的等价条件是什么?小结:解题时
4、若计算复杂则容易出错,大家要善于化繁为简,有时,稍作变动就能大大简化计算,使问题得以更好的解决.例三.数量积二第10题已知向量=,向量=,求的最大值.解法一(代数方法)例三.数量积二第10题解法二(几何方法)xyoB如图,用表示,以O为圆心,2为半径作圆,则2可看成以O为起点,终点在圆O上的向量,由向量减法的几何意义可知答案为4小结:向量有数和形两种表示方法,有时,数形结合可使问题的解决更加方便例四.数量积二第15题已知:,存在实数和,使得,且,试求的最小值。分析:本题是涉及两个字母的最值问题,且不可用基本不等式,所
5、以考虑利用等量关系互相表示,转变为关于其中一个字母的函数来处理.解答如下:由条件得:,,由,得=0,即=0,则有则=则当=-2时,有最小值∴小结:有一些解答题看似字母比较多,比较复杂,但如果耐心将题目看完,将题给的每个条件都稍作化简,联系“已知的是什么?”,“所求的是什么?”,“中间搭哪一座桥?”,很多问题都会变得清晰明了,从而迎刃而解了.本题涉及关于两个字母的表达式的最值问题,这类问题往往从(1)基本不等式(2)等量代换这两个方面去考虑.例五.向量应用第10题在中,为中线上的一个动点,若=2,求的最小值ABCMO分
6、析:如图,因为为的中点,所以,则本题可转化成两个反向向量数量积的最小值问题,解答如下:=2=-2由基本不等式,得=1,所以,所求最小值为-2小结:因为向量加法有平行四边形法则,所以进行向量运算时要充分利用这一点来简化问题,从而有利于计算.例六.向量应用第15题给定两个长度为1的平面向量和,它们的夹角为.如图所示,点在以为圆心的圆弧上变动.若其中,求的最大值.OABC分析:因为三个向量的模均为1,且已知与的夹角,所以,本题可以考虑利用向量数量积将向量转化为实数,同时可将用三角函数表示出来,解答如下:设,则有即,则小结:
7、向量的数量积是联系向量与实数的纽带,利用向量的数量积是一个实数,可以将向量问题转化为实数计算,从而有利于问题的解决.小结小结:平面向量数量积是高考的重点考察内容,直接考察的是数量积的概念、运算律、性质,向量的平行、垂直,向量的夹角与模等,主要以填空题的形式出现,在解题时除了要熟练掌握基本知识外,也要注重利用数形结合解决问题。祝大家暑假快乐!
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