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1、第二章函数与基本初等函数学案5.3平面向量的数量积自主预习案自主复习夯实基础【双基梳理】1.两个向量的夹角(1)定义已知两个向量a,b,作=a,=b,则称作向量a和向量b的夹角,记作〈a,b〉.(2)范围向量夹角〈a,b〉的范围是[0,π],且〈a,b〉=〈b,a〉.(3)向量垂直如果〈a,b〉=,则a与b垂直,记作a⊥b.2.向量在轴上的正射影已知向量a和轴l(如图),作=a,过点O,A分别作轴l的垂线,垂足分别为O1,A1,则向量叫做向量a在轴l上的正射影(简称),该射影在轴l上的坐标,称作a在轴l上的或在轴l的方向上的.=a在轴l上正射影的坐标记作al,向量a的方向与轴l的正向所成的角为
2、θ,则由三角函数中的余弦定义有al=
3、a
4、cosθ.3.向量的数量积(1)平面向量的数量积的定义
5、a
6、
7、b
8、cos〈a,b〉叫做向量a和b的数量积(或内积),记作a·b,即a·b=
9、a
10、
11、b
12、cos〈a,b〉.(2)向量数量积的性质①如果e是单位向量,则a·e=e·a=
13、a
14、cos〈a,e〉;②a⊥b⇔a·b=0;③a·a=
15、a
16、2,
17、a
18、=;④cos〈a,b〉=(
19、a
20、
21、b
22、≠0);⑤
23、a·b
24、
25、a
26、
27、b
28、.(3)数量积的运算律①交换律:a·b=b·a.②对λ∈R,λ(a·b)=(λa)·b=a·(λb).③分配律:(a+b)·c=a·c+b·c.(4)数量积的坐标运算设a=(a1,a2),
29、b=(b1,b2),则-17-第二章函数与基本初等函数①a·b=2;②a⊥b⇔;③
30、a
31、=;④cos〈a,b〉=.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)两个向量的数量积是一个实数,向量的加、减、数乘运算的运算结果是向量.( )(2)向量在另一个向量方向上的正射影为数量,而不是向量.( )(3)在四边形ABCD中,=且·=0,则四边形ABCD为矩形.( )(4)两个向量的夹角的范围是[0,].( )(5)由a·b=0可得a=0或b=0.( )(6)(a·b)c=a(b·c).( )考点探究案典例剖析考点突破考点一平面向量数量积的运算例1 (1)(2015
32、·四川)设四边形ABCD为平行四边形,
33、
34、=6,
35、
36、=4,若点M,N满足=3,=2,则·等于( )A.20B.15C.9D.6(2)已知正方形ABCD的边长为1,点E是AB边上的动点,则·的值为;·的最大值为.变式训练: (1)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,·=2,则·=.(2)已知正方形ABCD的边长为2,E为CD的中点,则·=.-17-第二章函数与基本初等函数考点二用数量积求向量的模、夹角命题点1 求向量的模例2 (1)已知向量a,b均为单位向量,它们的夹角为,则
37、a+b
38、等于( )A.1B.C.D.2(2)(2014·湖南)在平面直角坐标系中,O为原点,
39、A(-1,0),B(0,),C(3,0),动点D满足
40、
41、=1,则
42、++
43、的最大值是.命题点2 求向量的夹角例3 (1)(2015·重庆)若非零向量a,b满足
44、a
45、=
46、b
47、,且(a-b)⊥(3a+2b),则a与b的夹角为( )A.B.C.D.π(2)若向量a=(k,3),b=(1,4),c=(2,1),已知2a-3b与c的夹角为钝角,则k的取值范围是.变式训练:(1)已知单位向量e1与e2的夹角为α,且cosα=,向量a=3e1-2e2与b=3e1-e2的夹角为β,则cosβ=.(2)在△ABC中,若A=120°,·=-1,则
48、
49、的最小值是( )A.B.2C.D.6考点三:平面向量与三角函数
50、-17-第二章函数与基本初等函数例4 (2015·广东)在平面直角坐标系xOy中,已知向量m=,n=(sinx,cosx),x∈.(1)若m⊥n,求tanx的值;(2)若m与n的夹角为,求x的值.变式训练:已知O为坐标原点,向量=(3sinα,cosα),=(2sinα,5sinα-4cosα),α∈,且⊥,则tanα的值为( )A.-B.-C.D.当堂达标:1.已知向量a与b的夹角为30°,且
51、a
52、=1,
53、2a-b
54、=1,则
55、b
56、等于( )A.B.C.D.2.(2015·山东)已知菱形ABCD的边长为a,∠ABC=60°,则·等于( )A.-a2B.-a2C.a2D.a23.已知单位向
57、量e1,e2的夹角为α,且cosα=,若向量a=3e1-2e2,则
58、a
59、=.4.已知A,B,C为圆O上的三点,若=(+),则与的夹角为.5.(教材改编)已知
60、a
61、=5,
62、b
63、=4,a与b的夹角θ=120°,则向量b在向量a方向上的正射影的数量为.巩固提高案日积月累提高自我1.若向量a,b满足
64、a
65、=
66、b
67、=2,a与b的夹角为60°,则
68、a+b
69、等于( )A.2B.2-17-第二章函数与基本初等函