内容正文:
第八章 向量的数量积与三角恒等变换
8.1向量的数量积
8.1.2向量数量积的运算律
知识梳理
一.向量数量积的运算律
1.交换律:a·b=b·a.
2.(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb).
3.对加法满足分配律:(a+b)·c=a·c+b·c,
推广结论:(a+b)(a-b) =;(a+b)2=
常见考点
考点一 数量积的运算律
典例1.下列命题正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据平面向量数量积的定义及运算律一一判断即可;
【详解】
解:对于A:,故A错误;
对于B:由可以得到,但是由得不到,当时,故B错误;
对于C:若则或,故C错误;
对于D:,故D正确;
故选:D
变式1-1.下列命题正确的是( )
A.或 B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由向量的数量积运算,逐一判断即可得出结果.
【详解】
A.当时,可得,故A不正确;
B. 是与方向相同的向量,是与方向相同的向量,故B不正确;
C. 向量数量积的分配律,故C正确;
D. ,当与的夹角、与的夹角不同时不成立,故D不正确.
故选:C
变式1-2.下面给出的关系式中正确的个数是( )
①;②;③;④;⑤
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】
向量数乘仍是向量,故①错误;由向量数量积的运算律,有②③正确;应用数量积的运算可证明、不成立,故④⑤错误
【详解】
①错误,正确的是,向量数乘结果还是向量.
②③正确,根据向量数量积运算可判断得出.
④错误,,故
⑤错误,
综上,正确的个数为2
故选:B
【点睛】
本题考查了向量的运算性质、数量积的运算律,判断正误
变式1-3.若是任意平面向量,,给出下列等式:
①;②;③;④;⑤.
其中正确的等式个数是( ).A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【解析】
【分析】
根据向量运算律逐一验证,即可确定选择.
【详解】
向量加法满足结合律,所以,A对;
向量加法满足分配律,所以,B对;
向量乘法不满足分配律,即不一定成立,C错;
向量数乘满足结合律、分配律以及交换律,所以,,即④⑤正确;
故选:C
【点睛】
本题考查向量运算律,考查基本分析判断能力,属基础题.
考点二 利用定义求数量积
典例2.设平面向量,的夹角为,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
利用向量数量积的运算律以及数量积的定义,计算即得解
【详解】
由题意,
则
故选:A
变式2-1.已知向量为单位向量,,且向量与向量的夹角为,则的值为( )
A.-2 B.- C. D.4
【答案】C
【解析】
【分析】
利用平面向量数量积的定义及运算律即可得出答案.
【详解】
解:因为向量为单位向量,,
且向量与向量的夹角为,得,
则.
故选:C.
变式2-2.已知向量和的夹角为120°,且,则等于( )
A.12 B. C.4 D.13
【答案】D
【解析】
【分析】
利用数量积的运算律和定义可求的值.
【详解】
,
故选:D.
变式2-3.已知向量、满足,与的夹角为,则( )
A. B. C. D.、
【答案】C
【解析】
【分析】
直接对化简,然后利用数量积的定义和运算律求解即可
【详解】
因为, 与的夹角为,
所以
,
故选:C
考点三 已知数量积求模
典例3.已知非零向量满足,且,则向量的模长为( )
A.2 B. C. D.3
【答案】B
【解析】
【分析】
将两边平方并化简,进而结合即可求得答案.
【详解】
设的夹角为,因为,所以,
所以.
故选:B.
变式3-1.已知向量,,,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【解析】
【分析】
直接利用向量的坐标运算以及向量的模求解即可.
【详解】
解:由题意得:
,即
,解得
故选:C
变式3-2.已知向量,的夹角为60°,,,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】D
【解析】
【分析】
根据数量积公式可得,再根据,即可求出结果.
【详解】
∵向量,的夹角为60°,且,,∴,
∴.
故选:D.
变式3-3.平面向量与的夹角为60°,,则|等于( )
A. B.2 C.4 D.12
【答案】B
【解析】
【分析】
先由已知条件求出,再由可求得答案
【详解】
因为,
所以,
因为向量与的夹角为60°,
所以,
所以,
故选:B
考点四 已知模求数量积或夹角
典例4.已知向量,的夹角为,,,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
将,两边平方再解方程组即可.
【详解】
由,得,
由,得,
从而有,即.
故选: