内容正文:
专题14平面向量的数量积
一、本专题要特别小心:
1.平面向量数量积的模夹角公式的应用
2. 平面向量数量积的坐标公式应用问题
3. 向量垂直的应用
4.向量的数量积问题等综合问题
5. 向量夹角为锐角、钝角时注意问题
6.向量数量积在解析几何中应用
7.向量数量积在三角形中的应用。
二.【学习目标】
1.理解平面向量数量积的含义及其物理意义.
2.了解平面向量的数量积与向量投影的关系.
3.掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算.
4.能运用数量积表示两个向量的夹角及判断两个平面向量的垂直关系.
5.会用向量方法解决一些简单的平面几何问题及力学问题.
三.【方法总结】
1.要准确理解两个向量的数量积的定义及几何意义,熟练掌握向量数量积的五个重要性质及三个运算规律.向量的数量积的运算不同于实数乘法的运算律,数量积不满足结合律:(a·b)·c≠a·(b·c);消去律:a·b=a·c b=c;a·b=0 a=0或b=0,但满足交换律和分配律.
2.公式a·b=|a||b|cos θ;a·b=x1x2+y1y2;|a|2=a2=x2+y2的关系非常密切,必须能够灵活综合运用.
3.通过向量的数量积,可以计算向量的长度,平面内两点间的距离,两个向量的夹角,判断相应的两直线是否垂直.
4.a∥b⇔x1y2-x2y1=0与a⊥b⇔x1x2+y1y2=0要区分清楚.
四.【题型方法】
(一)向量的数量积
例1. 在矩形中,,,点为的中点,点在,若,则的值( )
A.
B.2
C.0
D.1
练习1. 在中,,,点是所在平面内的一点,则当取得最小值时,
A.
B.
C.
D.
练习2. 如图所示,已知点为的重心,,,则的值为___________.
(二)向量的投影
例2. 在同一平面内,已知A为动点,B,C为定点,且∠BAC=,,BC=1,P为BC中点.过点P作PQ⊥BC交AC所在直线于Q,则在方向上投影的最大值是( )
A.
B.
C.
D.
练习1. 已知||=||=,动点满足,且,则在方向上的投影的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
练习2. 已知,,且,共线,则向量在方向上的投影为__________.
练习3. 已知,是夹角为的两个单位向量,若,,则在方向上的投影等于________.
练习4.定义两个非零平面向量的一种新运算,其中表示的夹角,则对于两个非零平面向量,下列结论一定成立的有( )
A.在方向上的投影为
B.
C.
D.若,则与平行
(三)数量积与最值
例3. 在直角三角形中,,,,点在斜边的中线上,则的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
练习1. 已知,是两个单位向量,与,共面的向量满足,则的最大值为( )
A.
B.2
C.
D.1
练习2. 在直角梯形中, , , , 分别为, 的中点,以为圆心, 为半径的圆交于,点在弧上运动(如图).若,其中, ,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
练习3.如图,已知点为等边三角形的外接圆上一点,点是该三角形内切圆上一点,若,,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.
练习4. 已知平面向量,,当时,的最小值是( )
A. B. C. D.
(四)由数量积求参数
例4. 在中,,,,设点、满足,,若,则( )
A.
B.2
C.
D.3
练习1. 向量,,若,则_________.
练习2。设向量,,,若,则实数__________
(五)由向量数量积求范围
例5. 三角形中,,,为线段上任意一点,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
练习1. 在平面上,,,.若,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
练习2. 如图,在直角梯形中, , ∥, , ,图中圆弧所在圆的圆心为点C,半径为,且点P在图中阴影部分(包括边界)运动.若,其中,则的取值范围是
A. B. C. D.
练习3. 已知向量,,若向量、的夹角为钝角,则实数的取值范围是__________。
练习4.已知
(1)求与的夹角;
(2)若,求实数的取值范围.
(六)数量积的综合应用
例6. 在中,边上的中线,若动点满足,则的最小值是____.
练习1. 在平面直角坐标系中,为坐标原点,点,,满足.
(1)求的值;
(2)已知,,,若函数的最大值为3,求实数的值.
练习2. 如图,以为始边作角与,它们的终边分别与单位圆相交于点,,已知点的坐标为.
(1)求的值;
(2)若,求的值.
练习3. 已知向量,,,其中,分别为直角坐标系内轴与轴正方向上的单位向量.
(1)若,,三点共线时,求实数的值;
(2)若是直角三角形,且为直角,求实