内容正文:
9.2.3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=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.=a,
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,作就是向量a在向量b上的投影向量.
=b,过点M作直线ON的垂线,垂足为M1,则=a,
设与b方向相同的单位向量为e,a与b的夹角为θ,则=|a|cos θ e.
与e,a,θ之间的关系为
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·高一课)已知
,,向量
在
方向上投影向量是
,则
为( )
A.12
B.8
C.-8
D.2
2.(2022春·江苏宿迁·高一沭阳县修远中学校考期末)已知向量
,
在
方向上的投影向量为
,则
( )
A.4
B.8
C.
D.
3.(2022春·湖南衡阳·高一统考期末)若
,
,
和
的夹角为
,则
在
的方向上的投影向量的模长为( )
A.
B.
C.2
D.4
题型二:数量积的运算
4.(2023·高一)下列式子中,正确的是( )
A.
B.若
,则
C.若
,则
D.
5.(2022·高一)已知平面向量
均为非零向量,则下列结论正确的是( )
A.若
,则
B.
C.若
,则
D.若
,则
6.(2022春·江苏南通·高一金沙中学校考期末)如图,矩形
内放置5个边长均为1的小正方形,其中
,
,
,
在矩形的边上,且
为
的中点,则
( )
A.
B.
C.5
D.7
题型三:数量积和模关系问题
7.(2022春·吉林长春·高一长春市实验中学校考阶段练习)已知
,
,
,则
( )
A.
B.2
C.
D.4
8.(2022春·云南保山·高一统考期末)向量
,
的夹角为120°,且
,
,则
等于( )
A.2
B.
C.
D.
9.(2022春·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.
题型四:向量夹角的计算
10.(2022春·陕西渭南·高一校考期末)已知
,
,
,则
与
的夹角是( )
A.30°
B.60°
C.120°
D.150°
11.(2022春·广西·高一校考期中)已知平面向量
,
满足
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
12.(2022春·江苏苏州·高一统考期中)已知平面向量
,
满足
,
,
,则向量
与
的夹角为( )
A.
B.
C.
D.
题型五:垂直关系的向量表示
13.(2022春·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.
14.(2022春·北京·高一北京二中校考阶段练习)已知非零向量
与
满足
,且
,则
与
的夹角为( )
A.
B.
C.
D.
15.(2022春·陕西榆林·高一榆林市第一中学校考期中)已知向量
,
的夹角为
,且
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
题型六:已知模求参数或数量积问题
16.(2022春·贵州黔西·高一统考期末)已知向量
是非零向量,λ、
,则“
”是“
”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
17.(2022春·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.
18.(2022春·山西朔州·高一校考阶段练习)已知向量
满足:
,若
,
的最大值和最小值分别为
,则
等于( )
A.
B.
C.
D.
题型七:数量积的综合问题
19.(2023·高一单元测试)已知
,
,
与
的夹角为
.求:
(1)
;(2)
;(3)
.
20.(2022春·上海普陀·高一曹杨二中