资源描述:
《第十五讲平面向量的数量积》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第十五讲 平面向量的数量积基础梳理1.两个向量的夹角已知两个非零向量a和b(如图),作=a,=b,则∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)叫做向量a与b的夹角,当θ=0°时,a与b同向;当θ=180°时,a与b反向;如果a与b的夹角是90°,我们说a与b垂直,记作a⊥b.2.两个向量的数量积的定义已知两个非零向量a与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(或内积),记作a·b,即a·b=
6、a
7、
8、b
9、cosθ,规定零向量与任一向量的数量积为0,即0·a=0.3.向量数量积的几何意义数量积a·b等于a的长度
10、a
11、与b在a的方向上的投影
12、b
13、cosθ
14、的数量积.4.向量数量积的性质设a、b都是非零向量,e是单位向量,θ为a与b(或e)的夹角.则(1)e·a=a·e=
15、a
16、cosθ;(2)a⊥b⇔a·b=0;(3)当a与b同向时,a·b=
17、a
18、·
19、b
20、;当a与b反向时,a·b=-
21、a
22、
23、b
24、,特别的,a·a=
25、a
26、2或者
27、a
28、=;(4)cosθ=;(5)
29、a·b
30、≤
31、a
32、
33、b
34、.5.向量数量积的运算律(1)a·b=b·a;(2)λa·b=λ(a·b)=a·(λb);(3)(a+b)·c=a·c+b·c.6.平面向量数量积的坐标运算设向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),向量a与b的夹角为θ,则(1)a·b=x
35、1x2+y1y2;(2)
36、a
37、=;(3)cos〈a,b〉=;(4)a⊥b⇔a·b=0⇔x1x2+y1y2=0.7.若A(x1,y1),B(x2,y2),=a,则
38、a
39、=(平面内两点间的距离公式).一个条件两个向量垂直的充要条件:a⊥b⇔x1x2+y1y2=0.两个探究(1)若a·b>0,能否说明a和b的夹角为锐角?(2)若a·b<0,能否说明a和b的夹角为钝角?三个防范(1)若a,b,c是实数,则ab=ac⇒b=c(a≠0);但对于向量就没有这样的性质,即若向量a,b,c若满足a·b=a·c(a≠0),则不一定有b=c,即等式两边不能同时约去一个向量,但可以同时乘以
40、一个向量.(2)数量积运算不适合结合律,即(a·b)c≠a(b·c),这是由于(a·b)c表示一个与c共线的向量,a(b·c)表示一个与a共线的向量,而a与c不一定共线,因此(a·b)c与a(b·c)不一定相等.14(3)向量夹角的概念要领会,比如正三角形ABC中,与的夹角应为120°,而不是60°.双基自测1.已知
41、a
42、=3,
43、b
44、=2,若a·b=-3,则a与b的夹角为. 2.若a,b,c为任意向量,m∈R,则下列等式不一定成立的是.A.(a+b)+c=a+(b+c)B.(a+b)·c=a·c+b·cC.m(a+b)=ma+mb
45、D.(a·b)·c=a·(b·c)3.若向量a,b,c满足a∥b,且a⊥c,则c·(a+2b)=.4.已知向量a=(1,2),向量b=(x,-2),且a⊥(a-b),则实数x等于.5.已知
46、a
47、=
48、b
49、=2,(a+2b)·(a-b)=-2,则a与b的夹角为________.考向一 求两平面向量的数量积【例1】►在△ABC中,M是BC的中点,
50、
51、=1,=2,则·(+)=________.当向量表示平面图形中的一些有向线段时,要根据向量加减法运算的几何法则进行转化,把题目中未知的向量用已知的向量表示出来,在这个过程中要充分利用共线向量定理和平面向量基本定理、以及解三角形
52、等知识.【训练1】如图,在菱形ABCD中,若AC=4,则·=________.考向二 利用平面向量数量积求夹角与模【例2】►已知
53、a
54、=4,
55、b
56、=3,(2a-3b)·(2a+b)=61.(1)求a与b的夹角θ;(2)求
57、a+b
58、和
59、a-b
60、.在数量积的基本运算中,经常用到数量积的定义、模、夹角等公式,尤其对
61、a
62、=要引起足够重视,是求距离常用的公式.14【训练2】已知a与b是两个非零向量,且
63、a
64、=
65、b
66、=
67、a-b
68、,求a与a+b的夹角.考向三 平面向量的数量积与垂直问题【例3】►已知平面向量a=(1,x),b=(2x+3,-x)(x∈R).(1)若a⊥b,求x的
69、值;(2)若a∥b,求
70、a-b
71、.已知两向量垂直就是利用其数量积为零列出方程,通过解方程求出其中的参数值.在计算数量积时要注意方法的选择:一种方法是把互相垂直的两个向量的坐标求出来,再计算数量积;另一种方法是根据数量积的运算法则进行整体计算,把这个数量积的计算化归为基本的向量数量积的计算.【训练3】已知平面内A,B,C三点在同一条直线上,=(-2,m),=(n,1),=(5,-1),且⊥,求实数m,n的值. 考向四解决平面向量与解三角形的综合问题【例4】►△ABC的面积是30,内角A,B,C所对边长分别为a,b,c,cosA=.(1)求·;(2)若c-b=1,