内容正文:
6.2.4 向量的数量积
【考点梳理】
考点一 两向量的夹角与垂直
1.夹角:已知两个非零向量a和b,O是平面上的任意一点,作=a,=b,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫做向量a与b的夹角(如图所示).当θ=0时,a与b同向;当θ=π时,a与b反向.
2.垂直:如果a与b的夹角是,则称a与b垂直,记作a⊥b.
考点二 向量数量积的定义
非零向量a,b的夹角为θ,数量|a||b|cos θ叫做向量a与b的数量积(或内积),记作a·b,即a·b=|a||b|cos θ,规定:零向量与任一向量的数量积等于0.
考点三 投影向量
在平面内任取一点O,作=a,=b,过点M作直线ON的垂线,垂足为M1,则就是向量a在向量b上的投影向量.
设与b方向相同的单位向量为e,a与b的夹角为θ,则与e,a,θ之间的关系为=|a|cos θ e.
考点四 平面向量数量积的性质
设向量a与b都是非零向量,它们的夹角为θ,e是与b方向相同的单位向量.则
(1)a·e=e·a=|a|·cos θ. (2)a⊥b⇔a·b=0.
(3)当a∥b时,a·b=
特别地,a·a=|a|2或|a|=.
(4)|a·b|≤|a||b|.
考点五 平面向量数量积的运算律
1.a·b=b·a(交换律).
2.(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)(数乘结合律).
3.(a+b)·c=a·c+b·c(分配律).
【题型归纳】
题型一:向量的数量积的定义和几何意义
1.(2022秋·山西太原·高一统考期中)给出以下结论,其中正确结论的个数是( )
① ② ③ ④
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2022·全国·高一假期作业)已知,,,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
3.(2022·高一单元测试)己知为的外接圆圆心,若,则向量在方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
题型二:数量积的运算
4.(2022秋·广西·高一校考期中)已知平面向量,满足,,则( )
A. B. C. D.
5.(2022·全国·高一假期作业)如图,在中,点D在边上,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(2022·高一课时练习)已知平行四边形ABCD满足,,,,,( )
A.6 B.10 C.14 D.
题型三:数量积和模关系问题
7.(2022秋·山东淄博·高一统考期末)已知,.若,则( )
A. B. C.2 D.4
8.(2022秋·内蒙古呼伦贝尔·高一校考期末)已知向量,满足,,则向量,的夹角为( )
A. B. C. D.
9.(2022秋·湖北咸宁·高一统考期末)已知向量满足,且,则 ( )
A.6 B.8 C.36 D.64
题型四:向量夹角的计算
10.(2021秋·山东聊城·高一山东聊城一中校考期中)已知是与向量方向相同的单位向量,向量在向量上的投影向量为,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
11.(2022秋·吉林长春·高一长春市实验中学校考期末)已知,是单位向量,若,则,的夹角是( )
A. B. C. D.
12.(2022秋·重庆沙坪坝·高一重庆市第七中学校校考期末)平面上不共线的向量,,,其夹角两两相等,且,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
题型五:垂直关系的向量表示
13.(2022秋·河南开封·高一统考期末)已知单位向量,的夹角为60°,若,则( )
A.-2 B. C. D.2
14.(2022秋·陕西商洛·高一统考期末)已知向量满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
15.(2022秋·江苏宿迁·高一沭阳县修远中学期中)设平面向量、满足,,,则在方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
题型六:已知模求参数问题
16.(2022秋·全国·高一期末)已知,点在线段上,且的最小值为,则()的最小值为( )
A. B. C.2 D.
17.(2021秋·江苏·高一校联考期中)设非零向量的夹角为,若,且不等式对任意恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
18.(2019春·浙江金华·高一统考期末)已知向量满足,,若与的夹角为,则m的值为( )
A.2 B. C.1 D.
题型七:向量的数量积综合问题
19.(2022秋·广东江门·高一台山市华侨中学校考期中)已知平面向量,,,,且与的夹角为.
(1)求
(2)若与垂直,求k的值.
20.(2022春·广东阳江·高一阳江市第一中学校考期中)已知向量满足,且.
(1)求;
(2)记向量与向量的夹角为,求.
21.(2022秋·浙江宁波·高一校考期末)已知向量,若,
(1)求与的夹角θ;
(2)求;
(