内容正文:
作业 3 平面向量的内积
1.向量的内积
两个向量 a,b 的模与它们夹角的余弦值之积称为向量 a 与 b 的内积(或数量积),记作 a·
b,即 a·b = .
零向量与任一向量的内积为 0,即 0·a = 0.
2.向量内积的运算律
a·b = ;
(λa)·b = λ(a·b) = a·(λb);
(a + b)·c = .
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 向量 a,b 的夹角为 60°,且 | a | = 1, | b | = 2,则 a·b = ( )
A. 4 B. 2
C. - 2 D. 1
2. 已知 a,b 是夹角为 120° 的单位向量,则 a·b = ( )
A.
3
2
B. 1
2
C. -
3
2
D. - 1
2
3. 已知 | a | = 1, | b | = 2,a·b =- 1
2
,则 cos〈a,b〉 = ( )
A. - 1
4
B. - 3
4
C. 1
4
D. 3
4
5
4. 已知 a·b =- 3 3 , | a | = 2, | b | = 3,则 a 与 b 的夹角是 ( )
A. π
6
B. π
3
C. 2π
3
D. 5π
6
5. 已知 | a | = 2, | b | = 3,且 a ⊥ b,则 | b - a | = ( )
A. 1 B. 5
C. 13 D. 5
6. 已知 | a | = 3 , | b | = 2,向量 a,b 的夹角为π
6
,则 | a + b | = ( )
A. 10 B. 10
C. 13 D. 13
二、判断题(正确的打“√”,错误的打“✕”)
7. 若 a·b = 0,则 a = 0 或 b = 0. ( )
8. 若 a·b = b·c,则一定有 a = c. ( )
9. 两个向量的数量积仍是一个向量. ( )
三、填空题
10. 已知向量 a 与 b 的夹角为π
6
,且 | a | = 2 | b | = 2,则 a·b = .
11. 设向量 a,b 满足 | a | = 1,a·b = 2,则 a· a + 2b( ) = .
12. 已知 | a | = 2, | b | = 4,a·b =- 4,则向量 a 与 b 的夹角为 .
13. 已知单位向量 a,b 的夹角为 60°,a - kb 与 b 垂直,则 k = .
四、解答题(解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
14. 证明:(1)(a + b)·(a - b) = a2 - b2;
(2)(a + b) 2 = a2 + 2a·b + b2 .
6
11. - 3a 【解析】( - 5) × 3
5
a = - 5 ×
3
5( ) a = - 3a.
12. 2
3
a + 1
3
b 【解析】AD→ = AB→ +BD→ = AB→ + 1
3
BC→ = AB→ + 1
3
(AC→ -AB→) = 2
3
AB→ + 1
3
AC→ = 2
3
a + 1
3
b.
13. CB→ 【解析】BD→ -BA→ +DB→ -AC→ = AD→ +DB→ -AC→ = AB→ -AC→ = CB→.
14. 1
2
a + 1
2
b 【解析】 在平行四边形 ABCD中,因为 AC 与 BD交于点 M,所以 M 为 AC 的中点,所以AM→ = 1
2
AC→ = 1
2
(AB→ +
AD→) = 1
2
AB→ + 1
2
AD→ = 1
2
a + 1
2
b.
作业 3 平面向量的内积
1. | a | | b | cos〈a,b〉
2. b·a a·c + b·c
1. D 【解析】 因为向量 a,b 的夹角为 60°, | a | = 1, | b | = 2,所以 a·b = | a |·| b | cos
60° = 1 × 2 × 1
2
= 1.
2. D 【解析】 由题意得 | a | = | b | = 1. 因为 a,b 的夹角为 120°, 所以 a · b = | a | | b | cos
120° = 1 × 1 ×
- 1
2( ) = -
1
2
.
3. A 【解析】 因为 | a | = 1, | b | = 2,a·b = - 1
2
,所以 cos〈a,b〉 = a·b
| a | | b |
=
- 1
2
1 × 2
= - 1
4
.
4. D 【解析】 设向量 a 与 b 的夹角为 θ,则 cos
θ = a·b
| a |·| b |
= - 3 3
2 × 3
= - 3
2
. 因为 θ ∈ [0,π],所以 θ = 5π
6
.
5