第五章 第三节 平面向量的数量积及综合应用(Word教参)-【优化指导】2024高考数学一轮复习高中总复习·第1轮(人教B版 新教材 新高考)
第三节 平面向量的数量积及综合应用
课标解读 | 1.理解平面向量数量积的概念及其物理意义. 2.了解平面向量投影的概念以及投影向量的意义. 3.掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算. 4.能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系. 5.会用向量方法解决某些简单的平面几何问题、力学问题以及其他一些实际问题. |
知识点一 平面向量的数量积
1.向量的夹角
给定两个非零向量a,b,在平面内任选一点O,作=a,
=b,则称[0,π]内的∠AOB为向量a与b的夹角,记作〈a,b〉.
2.平面向量的数量积
定义 | 一般地,当a与b都是非零向量时,称|a||b|·cos_〈a,b〉为向量a与b的数量积(也称内积),记作a·b,即a·b=|a||b|cos_〈a,b〉. |
投影 | |a|cos_〈a,b〉叫做向量a在b方向上的投影,|b|cos_〈a,b〉叫做向量b在a方向上的投影 |
几何 意义 | 数量积a·b等于a在向量b上的投影的数量与b的模的乘积 |
3.向量数量积的运算律
(1)a·b=b·a;
(2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb);
(3)(a+b)·c=a·c+b·c.
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知识点二 平面向量数量积的坐标表示
已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b的夹角为θ.
结论 | 几何表示 | 坐标表示 |
模 | |a|= | |a|= |
夹角 | cos θ= | cos θ= |
a⊥b的充要条件 | a·b=0 | x1x2+y1y2=0 |
|a·b|与|a||b|的关系 | |a·b|≤|a||b| | ,|x1x2+y1y2|≤ |
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,例∠BAC不是与
的夹角,因为
与
的起点不重合.
1.平面向量数量积运算的常用公式
(1)(a+b)·(a-b)=a2-b2;
(2)(a±b)2=a2±2a·b+b2;
(3)a2+b2=0⇒a=b=0.
2.有关向量夹角的两个结论
(1)两个向量a与b的夹角为锐角,则有a·b>0,反之不成立(因为夹角为0时不成立);(2)两个向量a与b的夹角为钝角,则有a·b<0,反之不成立(因为夹角为π时不成立).
一、辨析正误(在括号内打“√”或“×”)
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(1)两个向量的数量积是一个实数,向量的加、减、数乘运算的运算结果是向量.( √ )
(2)由a·b=0可得a=0或b=0.( × )
(3)(a·b)c=a(b·c).( × )
(4)两个向量的夹角的范围是.( × )
二、版本互鉴
1.(多选)(人教B版必修第三册P90 习题81A T4改编)下列各对向量垂直的有( )
A.a=(-3,2),b=(4,6)
B.a=(7,1),b=(-2,14)
C.a=(,
),b=(2,-
)
D.a=(3,5),b=(5,3)
答案:AB
2.(人教B版必修第三册P112 A组 T3改编)已知a,b均为单位向量,它们的夹角为60°,则|a+3b|的值为( )
A.13 B.
C.4 D.
答案:B
3.(苏教版必修第二册P22 T3改编)已知|a|=5,|b|=,a·b=5,则a与b的夹角θ=( )
A.45° B.135° C.-45° D.30°
答案:A
4.(人教B版必修第三册P86习题81B T2改编)已知△ABC的三个顶点为A(-1,-4),B(5,2),C(3,4),则△ABC是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
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