内容正文:
解题秘籍:2023-2024学年高一数学同步知识·题型精品讲义
6.3.5 平面向量数量积的坐标表示5题型分类
一、平面向量数量积的坐标表示
设非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b的夹角为θ.
则a·b=x1x2+y1y2.
(1)若a=(x,y),则|a|2=x2+y2或|a|=.
若表示向量a的有向线段的起点和终点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则a=(x2-x1,y2-y1),|a|=.
(2)a⊥b⇔x1x2+y1y2=0.
(3)cos θ==.
(一)
数量积的坐标运算
进行数量积运算时,要正确使用公式a·b=x1x2+y1y2,并能灵活运用以下几个关系:
(1)|a|2=a·a.
(2)(a+b)·(a-b)=|a|2-|b|2.
(3)(a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2.
题型1:数量积的坐标运算
1-1.(2023·江苏·高一专题练习)已知为互相垂直的单位向量,且,,那么 .
1-2.(2023下·甘肃张掖·高一甘肃省民乐县第一中学校考阶段练习)已知,则等于( )
A.10 B.-10 C.3 D.-3
1-3.(2023下·江苏南通·高一统考期末)如图,已知菱形的边长为,,,则 .
1-4.(2023高一练习)已知,若,则等于( )
A.6 B.5 C.4 D.3
1-5.(2023·高一课时练习)已知,,,为坐标原点,是直线上一点,求取得最小值时点的坐标.
1-6.(2023下·上海浦东新·高一校考期末)在中,,点是外接圆上任意一点,则的最大值为 .
1-7.(2023下·四川资阳·高一统考期末)如图,在等腰直角中,斜边为,M,B为BC上的动点,且,则取值范围为( )
A. B.
C. D.
1-8.(2023下·北京·高一中关村中学校考阶段练习)在中,,,.P为所在平面内的动点,且,则的取值范围是 .
(二)
平面向量的模
1、若a=(x,y),则|a|2=x2+y2或|a|=.
2、若表示向量a的有向线段的起点和终点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则a=(x2-x1,y2-y1),|a|=.
3、求向量a=(x,y)的模的常见思路及方法
(1)求模问题一般转化为求模的平方,即a2=|a|2=x2+y2,求模时,勿忘记开方.
(2)a·a=a2=|a|2或|a|==,此性质可用来求向量的模,可以实现实数运算与向量运算的相互转化.
题型2:平面向量的模
2-1.(2023·青海西宁·湟川中学校考一模)已知,,则 .
2-2.(2023·全国·高一专题练习)已知向量,向量,则的最大值为 .
2-3.(2023·河南新乡·高三阶段练习)已知向量,,,则
A. B. C.5 D.25
2-4.(2023下·江苏扬州·高三统考开学考试)已知向量,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
(三)
平面向量的夹角
解决向量夹角问题的方法及注意事项
(1)求解方法:由cos θ==直接求出cos θ.
(2)注意事项:
利用三角函数值cos θ求θ的值时,应注意角θ的取值范围是0°≤θ≤180°.
利用cos θ=判断θ的值时:要注意cos θ<0时,有两种情况:一是θ是钝角,二是θ为180°;cos θ>0时,也有两种情况:一是θ是锐角,二是θ为0°.
题型3:平面向量的夹角问题
3-1.(2023下·山东聊城·高一山东聊城一中校考期中)已知平面向量,则与的夹角为 .
3-2.(2023上·山西·高三校联考阶段练习)已知向量,满足,,且,则向量,夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
3-3.(2023下·山东·高一阶段练习)平面内向量(其中O为坐标原点),点P是直线OC上的一个动点.
(1)若,求的坐标.
(2)已知BC中点为D,当取最小值时,若AD与CP相交于点M,求与的夹角的余弦值.
3-4.(2023下·湖北武汉·高一校联考期末)已知矩形的边长满足,点满足,则的值为 .
3-5.(2023上·江苏盐城·高一滨海县五汛中学校考阶段练习)已知向量,若的夹角是锐角,则实数的取值范围为 .
3-6.(2023下·四川成都·高一统考期中)已知,,且与的夹角是钝角,则的取值范围是( )
A. B.C.D.
(四)
平面向量的垂直问题
设非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b的夹角为θ.a⊥b⇔x1x2+y1y2=0.
题型4:平面向量的垂直问题
4-1.(2023下·北京·高一统考期末)已知,,那么与垂直的向量是( )
A. B. C. D.
4-2.(2023上·云南·高二校