内容正文:
6.2.4 向量的数量积
【考点梳理】
考点一:向量的数量积的定义和几何意义
考点二:数量积的运算
考点三:数量积和模关系问题
考点四:向量夹角的计算
考点五:垂直关系的向量表示
考点六:已知模求参数问题
考点七:向量的数量积综合问题
考点八:向量的数量积的综合问题
【知识梳理】
考点一 两向量的夹角与垂直
1.夹角:已知两个非零向量a和b,O是平面上的任意一点,作=a,=b,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫做向量a与b的夹角(如图所示).当θ=0时,a与b同向;当θ=π时,a与b反向.
2.垂直:如果a与b的夹角是,则称a与b垂直,记作a⊥b.
考点二 向量数量积的定义
非零向量a,b的夹角为θ,数量|a||b|cos θ叫做向量a与b的数量积(或内积),记作a·b,即a·b=|a||b|cos θ,规定:零向量与任一向量的数量积等于0.
考点三 投影向量
在平面内任取一点O,作=a,=b,过点M作直线ON的垂线,垂足为M1,则就是向量a在向量b上的投影向量.
设与b方向相同的单位向量为e,a与b的夹角为θ,则与e,a,θ之间的关系为=|a|cos θ e.
考点四 平面向量数量积的性质
设向量a与b都是非零向量,它们的夹角为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∥b时,a·b=特别地,a·a=|a|2或|a|=.
(4)|a·b|≤|a||b|.
考点五 平面向量数量积的运算律
1.a·b=b·a(交换律).2.(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)(数乘结合律).3.(a+b)·c=a·c+b·c(分配律).
【题型归纳】
题型一:向量的数量积的定义和几何意义
1.(2023下·高一单元测试)已知下列命题中:
(1)若,且,则或;
(2)若,则或;
(3)若不平行的两个非零向量,满足,则;
(4)若与平行,则;
(5).
其中真命题的个数是( )
A. B. C. D.
2.(2023下·北京西城·高一北京师大附中校考期末)如图,圆为的外接圆,,,为边的中点,则( )
A.26 B.13 C.10 D.5
3.(2022下·吉林长春·高一长春市实验中学校考期末)如图,的外接圆圆心为O,,,则( )
A. B. C.3 D.2
题型二:数量积的运算
4.(2023下·新疆喀什·高一统考期末)已知平面向量,满足,,,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
5.(2023下·吉林辽源·高一校考阶段练习)已知向量,,与的夹角为.求
(1)(2)求;(3)求.
6.(2023下·黑龙江牡丹江·高一牡丹江一中校考期中)如图,在平行四边形中,分别为上的点,且
(1)求的值;
(2)求.
题型三:数量积和模关系问题
7.(2024·全国·高一)已知向量,,,且,则( )
A. B. C. D.
8.(2023下·福建福州·高一福州三中校考期末)在中,已知,向量在向量方向上的投影向量为,,则( )
A.12 B.8 C.6 D.4
9.(2023下·江苏扬州·高一统考期中)已知非零向量,满足,,若的取值范围为,则向量,的夹角的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型四:向量夹角的计算
10.(2023下·江苏连云港·高一统考期中)在任意四边形中,点,分别在线段,上,且,,,,,则与夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
11.(2023下·福建福州·高一校联考期中)若向量,满足,,且,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
12.(2023下·安徽合肥·高一统考期中)在中,设是的外心,且,则( )
A. B. C. D.
题型五:垂直关系的向量表示
13.(2024·全国·高一)已知平面向量的夹角为,若,则( )
A. B. C. D.
14.(2023下·高一单元测试)已知向量,向量满足,且,则与夹角为( )
A.0 B. C. D.
15.(2023下·陕西西安·高一期中)已知向量满足,且的夹角为.
(1)求的模;
(2)若与互相垂直,求λ的值.
题型六:已知模求参数问题
16.(2023下·广东揭阳·高一校联考期中)已知向量,若与的夹角为;若与的夹角为钝角,则取值范围为( )
A. B.
C. D.
17.(2023·全国·高一专题练习)两不共线的向量,,满足,且,,则( )
A. B. C. D.
18.(2021下·浙江·高一期末)设为两个非零向量的夹角,且,已知对任意实数,无最小值,则以下说法正确的是( )
A.若和确定,则唯一确定
B.若和确定,则有最大值
C.若确定,则
D.若不确定,则与的大小关系不确定
题型七:向量的