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专题02 求平面向量数量积的方法大全
平面向量数量积运算是四种运算中应用最多的,也是较复杂的,因此我们应该注意求数量积的方法。方法一般可以归纳为定义法、基底法、建系法三种,先结合实例阐述如下:
1、 定义法
直接由数量积的定义求出数量积,数量积的定义有坐标形式和非坐标形式两种,非坐标形式为,坐标形式为。
例1.已知|a|=3,|b|=6,当①a∥b,②a⊥b,③a与b的夹角是60°时,分别求a·b;
变式.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=4,求·.
例2.已知向量a=(1,3),b=(2,-2).
(1)设c=2a+b,求(b-a)·c;(2)求向量a在b方向上的投影.
变式.已知向量=(2,2),=(4,1),在x轴上有一点P,使·有最小值,则点P的坐标是( )
A.(-3,0) B.(2,0) C.(3,0) D.(4,0)
二、基底法
例3. 如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,·=2,则·的值是________.
变式. 在梯形ABCD中,AB∥CD,AB=4,AD=3,CD=2,=2,如果·=-3,则·=________.
三、建系法
例4.如图,在△ABC中,AD⊥AB,=,=1,则·=________
变式. 在△ABC中,∠A=90°,AB=1,AC=2.设点P,Q满足=λ,=(1-λ),λ∈R,·=-2,则λ的值为__________.
四、投影法、利用平方差公式等
例5.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. 点O是⊿ABC的外心,,则( )
A. B. C.8 D.
变式. 如图,在平面四边形ABCD中,O为BD的中点,且OA=3,OC=5,若·=-7,则·的值是________.
小试牛刀
1.已知在平行四边形ABCD中,=(1,2),=(-3,2),则·=________.
2.若等边△ABC的边长为2,平面内一点M满足=+,则·=________.
3.在直角三角形ABC中,已知=(2,3),=(1,k),则k的值为________.
4. 在△ABC中,若AB=5,AC=12,=,则的值为________.
5. 已知点O为△ABC的重心,且OA⊥OB,AB=4,则·的值为________.
6. 如图,BC是单位圆A的一条直径,F是线段AB上一点,且=.若DE是圆A中绕圆心A运动的一条直径,则·的值是________.
7. 已知三个平面向量,,满足||=1,||=2,||=,E是BC的中点,若点D满足=2,则·=________.
8. 已知△ABC是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则·(+)的最小值是________.
9. 在△ABC中,已知·+2·=3·,则cos C的最小值是________.
10. 已知△ABC是等边三角形,有一点D满足+=,且=,那么·=________.
11. 如图,在△AB1B8中,已知∠B1AB8=,AB1=6,AB8=4,点B2,B3,B4,B5,B6,B7分别为边B1B8的七等分点,则当i+j=9(1≤i≤8)时,·的最大值为________.
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专题02 求平面向量数量积的方法大全
平面向量数量积运算是四种运算中应用最多的,也是较复杂的,因此我们应该注意求数量积的方法。方法一般可以归纳为定义法、基底法、建系法三种,先结合实例阐述如下:
1、 定义法
直接由数量积的定义求出数量积,数量积的定义有坐标形式和非坐标形式两种,非坐标形式为,坐标形式为。
例1.已知|a|=3,|b|=6,当①a∥b,②a⊥b,③a与b的夹角是60°时,分别求a·b;
解:(1)①当a∥b时,若a与b同向,则它们的夹角θ=0°,∴a·b=|a||b|cos0°=3×6×1=18.
若a与b反向,则它们的夹角θ=180°,∴a·b=|a||b|cos180°=3×6×(-1)=-18.
②当a⊥b时,它们的夹角θ=90°,∴a·b=0.
③当a与b的夹角是60°时,有a·b=|a||b|cos60°=3×6×=9.
变式.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=4,求·.
解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=4,故BC=3,且cos∠ABC=,
与的夹角θ=180°-∠ABC,∴·=-||||cos∠ABC=-5×3×=-9.
例2.已知向量a=(1,3),b=(2,-2).
(1)设c=2a+b,求(b-a)·c;(2)求向量a在b方向上的投影.