内容正文:
7.平面向量的数量积
1.平面向量的数量积
定义:已知两个非零向量a和b,它们的
夹角为θ,则数量 叫做a与b 的
数量积(或内积).规定:零向量与任一向
量的数量积为 .
2.平面向量数量积的运算律
(1)交换律:ab= ;
(2)数乘结合律:(λa)b=λ(ab)=a(λb);
(3)分配律:a(b+c)= .
3.平面向量数量积的性质及其坐标表示
设非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),
‹a,b›=θ.
结论 几何表示 坐标表示
模 |a|=
|a|=
数量积 ab=
ab=
夹角 cosθ=
cosθ=
a⊥b ab=0
4.向量在几何中的应用
(1)证明线段平行或点共线问题,常用共线
向量定理:a∥b⇔a=λb⇔x1y2-x2y1=
0(b≠0).
(2)证明垂直问题,常用数量积的运算性
质:a⊥b⇔ab=0⇔x1x2+y1y2=0.
◆[考点一] 平面向量数量积的运算
1.(2022全国乙卷)已知向量a,b满足|a|=
1,|b|=3,|a-2b|=3,则ab= ( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
2.(2021浙江卷,3)已知非零向量a,b,c,
则“ac=bc”是“a=b”的 ( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
3.已知非零向量a,b满足|a|=2|b|,且
(a-b)⊥b,则a与b的夹角为 ( )
A.π6 B.
π
3 C.
2π
3 D.
5π
6
4.(2022全国甲卷)设向量a,b的夹角的余
弦值为1
3
,且|a|=1,|b|=3,则(2a+b)b
= .
◆[考点二] 平面向量数量积的坐标运算
5.(多选)已知a,b为非零向量,且a=(x1,
y1),b=(x2,y2),则下列命题中与a⊥b
等价的选项为 ( )
A.ab=0 B.x1x2+y1y2=0
C.|a+b|=|a-b| D.a2+b2=(a+b)2
6.(多选)(2021新高考Ⅰ卷,10)已知O为坐
标原 点,点 P1 (cosα,sinα),P2 (cosβ,
-sinβ),P3(cos(α+β),sin(α+β)),A(1,0),
则 ( )
A.|OP1
→
|=|OP2
→
|
B.|AP1
→
|=|AP2
→
|
C.OA
→
OP3
→
=OP1
→
OP2
→
D.OA
→
OP1
→
=OP2
→
OP3
→
7.(2021全国乙卷理,14)已知向量a=
(1,3),b=(3,4),若(a-λb)⊥b,则λ=
.
8.(2021全国甲卷理,14)已知向量a=
(3,1),b=(1,0),c=a+kb.若a⊥c,则k
= .
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◆[考点三] 平面向量数量积的综合应用
9.已知向量a,b满足|a|=5,|b|=6,ab
=-6,则cos‹a,a+b›= ( )
A.-3135 B.-
19
35 C.
17
35 D.
19
35
10.平行四边形ABCD 中,AB=4,AD=2,
AB
→AD
→
=4,点P 在边CD 上,则PA
→
PB
→
的取值范围是 ( )
A.[-1,8] B.[-1,+∞)
C.[0,8] D.[-1,0]
11.如图所示,ABCD 是
正方形,M 是BC 的
中点,将正方形折起
使点A 与M 重合,设
折痕为EF,若正方形
面积为64,求△AEM
的面积.
12.在△ABC 中,AB
→AC
→
=0,|AB
→
|=12,
|BC
→
|=15,l为线段BC 的垂直平分线,
l与BC 交于点D,E 为l上异于D 的任
意一点.
(1)求AD
→CB
→
的值;
(2)判断 AE
→CB
→
的值是否为一个常
数,并说