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《高考第一轮复习数学52向量的数量积》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
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