高考第一轮复习数学52向量的数量积

高考第一轮复习数学52向量的数量积

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1、5.2向量的数量积●知识梳理1.数量积的概念:(1)向量的夹角:如下图,已知两个非零向量a和b,作=a,=b,则∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)叫做向量a与b的夹角,记作〈a,b〉.(2)数量积的定义:已知两个非零向量a和b,它们的夹角为θ,则数量

2、a

3、

4、b

5、cosθ叫做a与b的数量积,记作a·b,即a·b=

6、a

7、

8、b

9、cosθ.(3)数量积的几何意义:数量积a·b等于a的模与b在a方向上的投影

10、b

11、cosθ的乘积.2.数量积的性质:设e是单位向量,〈a,e〉=θ.(1)e·a=a·e=

12、a

13、cosθ.(2)当a与b同向时,a·b=

14、a

15、

16、b

17、;

18、当a与b反向时,a·b=-

19、a

20、

21、b

22、,特别地,a·a=

23、a

24、2,或

25、a

26、=.(3)a⊥ba·b=0.(4)cosθ=.(5)

27、a·b

28、≤

29、a

30、

31、b

32、.3.运算律:(1)a·b=b·a;(2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb);(3)(a+b)·c=a·c+b·c.4.向量数量积的坐标运算:设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则(1)a·b=x1x2+y1y2;(2)

33、a

34、=;(3)cos〈a,b〉=;(4)a⊥ba·b=0x1x2+y1y2=0.思考讨论(a·b)c与a(b·c)是否相等?●点击双基1.(2004年全国Ⅰ,3)已知a、

35、b均为单位向量,它们的夹角为60°,那么

36、a+3b

37、等于A.B.C.D.4解析:

38、a+3b

39、====.答案:C2.若向量a与b的夹角为60°,

40、b

41、=4,(a+2b)·(a-3b)=-72,则向量a的模是A.2B.4C.6D.12解析:(a+2b)·(a-3b)=

42、a

43、2-

44、a

45、

46、b

47、cos60°-6

48、b

49、2=

50、a

51、2-2

52、a

53、-96=-72,∴

54、a

55、2-2

56、a

57、-24=0.∴(

58、a

59、-6)·(

60、a

61、+4)=0.∴

62、a

63、=6.答案:C3.已知a=(λ,2),b=(-3,5),且a与b的夹角为钝角,则λ的取值范围是A.λ>B.λ≥C.λ<D.λ≤解析

64、:∵a与b的夹角为钝角,∴cos〈a,b〉<0.∴a·b<0.∴-3λ+10<0.∴λ>.答案:A4.(2004年上海,6)(理)已知点A(1,-2),若向量与a=(2,3)同向,

65、

66、=2,则点B的坐标为____________.解析:设A点坐标为(xA,yA),B点坐标为(xB,yB).∵与a同向,∴可设=λa=(2λ,3λ)(λ>0).∴

67、

68、==2,∴λ=2.则=(xB-xA,yB-yA)=(4,6),∴∵∴∴B点坐标为(5,4).答案:(5,4)(文)已知点A(-1,-5)和向量a=(2,3),若=3a,则点B的坐标为____________

69、.解析:设B点坐标为(xB,yB),则=(xB+1,yB+5)=3a=(6,9),∴∴∴B(5,4).答案:(5,4)●典例剖析【例1】判断下列各命题正确与否:(1)若a≠0,a·b=a·c,则b=c;(2)若a·b=a·c,则b≠c当且仅当a=0时成立;(3)(a·b)c=a(b·c)对任意向量a、b、c都成立;(4)对任一向量a,有a2=

70、a

71、2.剖析:(1)(2)可由数量积的定义判断.(3)通过计算判断.(4)把a2转化成a·a=

72、a

73、2可判断.解:(1)a·b=a·c,∴

74、a

75、

76、b

77、cosα=

78、a

79、

80、c

81、cosβ(其中α、β分别为a与b,a

82、与c的夹角).∵

83、a

84、≠0,∴

85、b

86、cosα=

87、c

88、cosβ.∵cosα与cosβ不一定相等,∴

89、b

90、与

91、c

92、不一定相等.∴b与c也不一定相等.∴(1)不正确.(2)若a·b=a·c,则

93、a

94、

95、b

96、cosα=

97、a

98、

99、c

100、cosβ(α、β为a与b,a与c的夹角).∴

101、a

102、(

103、b

104、cosα-

105、c

106、cosβ)=0.∴

107、a

108、=0或

109、b

110、cosα=

111、c

112、cosβ.当b≠c时,

113、b

114、cosα与

115、c

116、cosβ可能相等.∴(2)不正确.(3)(a·b)c=(

117、a

118、

119、b

120、cosα)c,a(b·c)=a

121、b

122、

123、c

124、cosθ(其中α、θ分别为a与b,b与c的夹角).(a

125、·b)c是与c共线的向量,a(b·c)是与a共线的向量.∴(3)不正确.(4)正确.评述:判断上述问题的关键是要掌握向量的数量积的含义,向量的数量积的运算律不同于实数乘法的运算律.【例2】平面内有向量=(1,7),=(5,1),=(2,1),点X为直线OP上的一个动点.(1)当·取最小值时,求的坐标;(2)当点X满足(1)的条件和结论时,求cos∠AXB的值.剖析:因为点X在直线OP上,向量与共线,可以得到关于坐标的一个关系式,再根据·的最小值,求得的坐标,而cos∠AXB是与夹角的余弦,利用数量积的知识易解决.解:(1)设=(x,y),∵点X在直

126、线OP上,∴向量与共线.又=(2,1),∴x-2y=0,即x=2y.∴=(2y,y).又=-,=(1,7),∴=(1-2y

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