内容正文:
6.2.4向量的数量积
目 录 速 览
第一部分:考点梳理知识方法技巧总结
第二部分:必会技能常考题型及思想方法
第三部分:配套必刷好题
必会题型一:向量数量积的运算
必会题型二:向量的模与夹角
必会题型三:结论的应用
必会题型四:向量的数量积在平面几何中的应用
必会题型五:向量的数量积综合
第一部分:考点梳理知识方法技巧总结
必会知识一 向量的夹角及数量积
1.两个向量的夹角:已知两个非零向量a和b(如图),作=a,=b,则∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)叫做向量a与b的夹角;当θ=0°时,a与b同向;当θ=180°时,a与b反向;如果a与b的夹角是90°,我们说a与b垂直,记作a⊥b.
2.两个向量的数量积的定义:已知两个非零向量a与b,它们的夹角为θ,则数量|a||b|cos θ叫做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为0,即·a=0.
必会知识二 投影向量
如图6-2.4-2,设是两个非零向量,,我们考虑如下的变换:过的起点和终点,分别作所在直线的垂线,垂足分别为,得到,我们称上述变换为向量向向量投影,叫作向量在向量上的投影向量.
如图6-2.4-3,我们可以在平面内任取一点,作.过点作直线的垂线,垂足为,则就是向量在向量上的投影向量.
【名师点睛】(1)数量积等于的长度与在方向上的投影向量的“长度”的乘积,也等于的长度与在方向上的投影向量的“长度”的乘积.
(2)在方向上的投影向量的“长度”也可以写成.
必会知识三 向量数量积的性质:
设a、b都是非零向量,e是单位向量,θ为a与b(或e)的夹角.则
(1)当a与b同向时,a·b=|a|·|b|;当a与b反向时,a·b=-|a||b|,
特别的,a·a=|a|2或者|a|=;
(2)e·a=a·e=|a|cos θ;
(3)a⊥b⇔a·b=0;
(4)cos θ=;
(5)|a·b|≤|a||b|.
必会知识四 平面向量数量积的运算律
(1)交换律;
(2)(数乘结合律;
(3)(分配律.
必会知识五 向量数量积的常用结论
(1).
(2).
(3).
(4).
(5.
(6)||,当且仅当与同向共线时右边等号成立,与反向共线时左边等号成立.
以上结论可作为公式使用.
必会知识六 向量的符号与的夹角θ的关系
(1)当中至少一个为时,.
(2)当均为非零向量时:
若,则;
若,则;
若,则.
(2)当均为非零向量时:
若,则(特别地,若,则);
若,则;
若,则(特别地,若,则.
第二部分:必会技能常考题型及思想方法纳
必会题型一:向量数量积的运算
1.(贵州省贵阳市普通中学2023届高三上学期期末监测考试数学(理)试题)在中,,是边上的中线,且,,则( )
A. B.5 C. D.8
2.(2023·云南曲靖·统考一模)在扇形COD中,.设向量,,则( )
A.-4 B.4 C.-6 D.6
3.(2023·浙江·永嘉中学校联考模拟预测)已知是边长为1的正三角形,,,则( )
A. B. C. D.1
4.(2023秋·湖南长沙·高二雅礼中学统考期末)如图,在同一平面内以平行四边形两边为斜边向外作等腰直角,,若,则( )
A. B. C. D.
5.(2023·陕西榆林·统考一模)在平行四边形中,,则( )
A.4 B. C. D.3
6.(2023·河南郑州·统考一模)已知四边形是边长为2的正方形,若,且为的中点,则______.
7.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学统考模拟预测)如图,在中,,,为的中点,则_____________.
8.已知向量,的夹角为,且,则__________.
9.(2022秋·吉林四平·高三四平市第一高级中学校考阶段练习)如图,在中,为线段上的一个动点(不含端点),且满足.
(1)若,用向量表示;
(2)若,且,求的取值范围.
必会题型二:向量的模与夹角
1.(2023春·江苏常州·高一江苏省前黄高级中学校考开学考试)若非零向量、满足,且,则向量、的夹角为( )
A. B. C. D.
2.(2023秋·浙江杭州·高三期末)已知非零向量的夹角的余弦值为,且,则( )
A.1 B. C. D.2
3.(2023·全国·模拟预测)已知向量,满足,,则在方向上的投影向量的模为( )
A. B.3 C. D.
4.(2023·江西抚州·高三金溪一中校考开学考试)已知非零向量,满足,,若与的夹角为,则( )
A.1 B. C. D.
5.(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量,,两两之间的夹角均相等,且,,,则( )
A. B. C. D.
6.(2023春·湖南·高三校联考阶段练习