内容正文:
6.3 平面向量的内积
知识点一 平面向量的内积
1. 两个向量的夹角
设有两个非零向量a, b,作=a, =b,由射线OA与OB所形成的角叫做向量a与向量b的夹角,记作<a,b>.如下图
注意:向量a与b的夹角的范围是0≤θ≤π,且<a,b>=<b,a>
2. 两个向量的内积
两个向量a,b的模与它们的夹角的余弦之积叫做向量a与向量b的内积,记作a·b, 即a·b=|a||b|cos<a,b>
3.向量内积的性质
(1)cos<a,b>=.
(2)当<a,b>=0时,a·b=|a||b|;
当<a,b>=时,a·b=−|a||b|.
(3)当b=a时,有<a,a>=0,
所以a·a=|a||a|=|a|2,即|a|=.
(4)当时,ab,因此,a·b=因此对非零向量a,b,有a·b=0ab.
4.向量内积的运算律:
(1)a·b=b·a.
(2)()·b=(a·b)=a·(b).
(3)(a+b)·c=a·c+b·c.
知识点二 内积的坐标表示
1. 两个向量的内积等于它们对应坐标乘积的和,
即a·b= x1 x2+ y1 y2
2.
设a=(x,y),即
3.当a、b是非零向量时,
cos<a,b>==
4.ab x1 x2+ y1 y2=0.
考点1 求内积
【例1】(1)已知a=(2,-1),b=(1,-1),则(a+2b)·(a-3b)等于( )
A.10 B.-10 C.3 D.-3
(2)已知|a|=4,|b|=7,且向量a与b的夹角为120°,则(2a+3b)·(3a-2b)=
【解题技法】求平面向量内积的两种方法
1.定义法:a·b=|a||b|cos θ
2.坐标法:a·b=x1x2+y1y2
【变式1-1】向量a=(1,-1),b=(-1,2),则(2a+b)·a等于( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【变式1-2】已知向量,,,,则( ).
A.1 B. C.4 D.
【变式1-3】已知|a|=3,|b|=2, <a,b>=,则a·b=
考点2 求夹角
【例2】(1)已知a=(3,-1),b=(1,-2),则a与b的夹角为( )
A. B. C. D.
(2)已知|a|=|b|=,a·b=,则<a,b>=
【解题技法】求平面向量的夹角的方法
①定义法:cos θ=,θ的取值范围为[0,π].
②坐标法:若a=(x1,y1),b=(x2,y2),
则cos θ=.
【变式2-1】已知a=(3,4),b=(5,12),则a与b夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】已知向量,,,则与的夹角为________.
【变式2-3】已知,则与所成的夹角大小是 .
考点3 求向量的模
【例3】(1)已知向量a=(2,1),a·b=10,|a+b|=5,则|b|等于( )
A. B. C.5 D.25
(2)已知向量a,b的夹角为60°,|a|=2,|b|=1,则|a+2b|=________.
【解题技法】求解平面向量模的方法
①若a=(x,y),利用公式|a|=.
②利用|a|=.
【变式3-1】已知平面向量,且,那么等于( )
A. B. C. D.
【变式3-2】已知a,b方向相同,且|a|=2,|b|=4,则|2a+3b|等于( )
A.16 B.256 C.8 D.64
【变式3-3】已知平面向量a=(3,5),b=(-2,1),则|a-2b|=
考点4 向量的垂直
【例4】(1)已知单位向量的夹角为,与垂直,则=( )
A. B. C. D.
(2)已知向量a=(-1,2),b=(m,1).若向量a+b与a垂直,则m=________.
【解题技法】解决与垂直相关题目的依据是a⊥b⇔a·b=0,利用内积的运算代入,结合与向量的模、夹角相关的知识解题.
【变式4-1】已知向量,均为单位向量,且,则( )
A.-7 B.7 C.-13 D.13
【变式4-2】已知向量,.若,则 .
【变式4-3】已知向量,,若,则
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6.3 平面向量的内积
知识点一 平面向量的内积
1. 两个向量的夹角
设有两个非零向量a, b,作=a, =b,由射线OA与OB所形成的角叫做向量a与向量b的夹角,记作<a,b>.如下图
注意:向量a与