内容正文:
解:(1)=(-2,3),=(a-1,b-1),因为A,B,C三点共线,所以向量与也共线,所以-2(b-1)=3(a-1),所以a与b满足的关系式为3a+2b-5=0.
(2)由||=2||,可得=2,或=-2,当=2时,有(a-1,b-1)=2(-2,3)⇒a=-3,b=7;当=-2时,有(a-1,b-1)=-2(-2,3)⇒a=5,b=-5;所以点C的坐标为(-3,7)或(5,-5).
6.3 向量的数量积(内积)
[知识点一] 两向量的夹角
1.定义:已知两个非零向量a,b,O是平面上的任意一点,作=a,=b,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫作向量a与b的夹角.
注意:①当θ=0时,向量a与b 同向 ;
②当θ=时,向量a与b 垂直 ,记作a⊥b;
③当θ=π时,向量a与b 反向 .
2.注意:只有两个向量的起点重合时所对应的角才是两向量的夹角,如图所示,∠BAC不是向量与的夹角.作=,则∠BAD才是向量与的夹角.
[知识点二] 向量的数量积
已知两个 非零 向量a与b,我们把数量|a||b|cos θ叫作向量a与b的 数量积 (或 内积 ),记作a·b,即a·b=|a||b|cos θ(θ为a,b的夹角).
规定:零向量与任一向量的数量积为 0 .
[知识点三] 向量数量积的性质
设a,b是非零向量,它们的夹角是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与b同向时,a·b=|a||b|,当a与b反向时,a·b=-|a||b|.特别地a·a= |a|2 ,或|a|=.
4.|a·b|≤|a||b|.
5.cos θ=,其中θ是非零向量a与b的夹角.
[知识点四] 向量数量积的运算律
已知向量a,b,c和实数λ,则
1.交换律: a·b=b·a ;
2.数乘结合律: (λa)·b=λ(a·b)=a·(λb) ;
3.分配律: (a+b)·c=a·c+b·c .
注意:(1)向量的数量积不满足消去律;若a,b,c均为非零向量,且a·c=b·c,但得不到a=b.
(2)(a·b)·c≠a·(b·c),因为a·b,b·c是数量积,是实数,不是向量,所以(a·b)·c与向量c共线,a·(b·c)与向量a共线,因此,(a·b)·c=a·(b·c)在一般情况下不成立.
(3)推论:(a±b)2=a2±2a·b+b2.
[知识点五] 两向量的数量积与两向量垂直的坐标表示
已知两个非零向量,向量a=(x1,y1),b=(x2,y2)
数量积
两个向量的数量积等于它们 对应坐标的乘积之和 ,即a·b= x1x2+y1y2
向量垂直
a⊥b⇔ x1x2+y1y2=0
[知识点六] 与向量的模、夹角相关的三个重要公式
1.向量的模:设a=(x,y),则|a|= .
2.两点间的距离公式:若A(x1,y1),B(x2,y2),则||= .
3.向量的夹角公式:设两非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b的夹角为θ,则cos θ== .
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若a·b=0,则a与b至少有一个为零向量.( )
(2)若a·b>0,则a与b的夹角为锐角.( )
(3)若a·c=b·c(c≠0),则a=b.( )
(4)a,b共线⇔a·b=|a||b|.( )
(5)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a⊥b⇔x1x2+y1y2=0.( )
(6)若a·b=|a||b|,则a,b共线.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
2.已知向量a=(1,2),b=(2,t),且a·b=0,
则|b|=( )
A. B.2 C.2 D.5
解析:A [由题意1×2+2×t=0,解得t=-1,故|b|==.故选A.]
3.(2018·全国卷Ⅱ)已知向量a,b满足|a|=1,
a·b=-1,则a·(2a-b)=( )
A.4 B.3 C.2 D.0
解析:B [因为a·(2a-b)=2a2-a·b=2|a|2-(-1)=2+1=3.所以选B.]
4.已知向量a与b的夹角为,|a|=|b|=1,且a⊥(a-λb),则实数λ= ________ .
解析:由题意,得a·b=|a||b|cos =,因为a⊥(a-λb),所以a·(a-λb)=|a|2-λa·b=1-=0,所以λ=2.
答案:2
5.已知平面向量a,b的夹角为,|a|=4,|b|=,则|a-b|= ________ .
解析:|a-b|2=(a-b)2=a2+b2-2a·b=16+3-2×4×cos=7,∴|a-b|=.
答案:
6.设向量a,b