内容正文:
第三节
平面向量的数量积
【知识梳理】
1.必会知识 教材回扣 填一填
(1)向量的夹角:
∠AOB
0°≤θ≤
180°
a∥
b
θ=90°
定义 图示 范围 共线与垂直
已知两个非零
向量a和b,作
=a, =
b,则______就
是a与b的夹角 设θ是a与b的
夹角,则θ的
取值范围是__________
______ θ=0°或θ=
180°⇔____
__,________
⇔a⊥b
(2)平面向量的数量积:
|a||b|cosθ
|a|cosθ
|b|cosθ
|b|cosθ
定义 设两个非零向量a,b的夹角为θ,则数量
____________叫做a与b的数量积,记作a·b
投影 _________叫做向量a在b方向上的投影,
_________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的长度|a|与b在a的方向
上的投影_________的乘积
(3)数量积的性质:
设a,b都是非零向量,e是单位向量,θ为a与b(或e)的夹角.则
①e·a=a·e= _________.
②cosθ=________.
③a·b≤_______.
|a|cosθ
|a||b|
(4)数量积的运算律:
①交换律:a·b=b·a.
②数乘结合律:(λa)·b= _________= _________.
③分配律:a·(b+c)=__________.
λ(a·b)
a·(λb)
a·b+a·c
(5)平面向量数量积的坐标表示:
设向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),向量a与b的夹角为θ,则
x1x2+y1y2
x1x2+y1y2=0
数量积 a·b=________
模 |a|=_________
夹角 cos θ=_________________
向量垂直的
充要条件 a⊥b⇔a·b=0⇔__________
2.必备结论 教材提炼 记一记
(1)a与b为两非零向量,则a⊥b⇔_______.
(2)当a与b同向时,a·b=|a|·|b|.
当a与b反向时,a·b=-|a|·|b|,
特别地,a·a= ____或者|a|=_______,0·a=__.
a·b=0
|a|2
0
(3)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(a-b)2=___________.
a2-2a·b+b2
3.必用技法 核心总结 看一看
(1)常用方法:基底法;坐标法.
(2)常用思想:方程思想,数形结合思想,转化与化归思想.
(3)记忆口诀:乘积结果为数量,坐标运算是良方.
横纵坐标分别乘,相加求和积充当.
【小题快练】
1.思考辨析 静心思考 判一判
(1)一个向量在另一个向量方向上的投影为数量,且有正有负.( )
(2)若a·b=0,则必有a⊥b.( )
(3)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.( )
(4)若a·b<0,则向量a,b的夹角为钝角.( )
【解析】(1)正确.由向量投影的定义可知,当两向量夹角为锐角时结果为正,为钝角时结果为负.
(2)错误.当a与b至少有一个为0时得不到a⊥b.
(3)正确.由数量积与向量线性运算的意义可知,正确.
(4)错误.当a·b=-|a||b|时,a与b的夹角为π.
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)×
2.教材改编 链接教材 练一练
(1)(必修4P104例1改编)已知|a|=2,|b|=4,a·b=4 ,则a与b的夹
角θ= .
【解析】因为a·b=|a||b|·cosθ,
所以cosθ=
又因为0°≤θ≤180°,故θ=30°.
答案:30°
(2)(必修4P105例4改编)已知a=(1,2),b=(3,4),若a+kb与a-kb互相垂直,则实数k= .
【解析】由已知a=(1,2),b=(3,4),
若互相垂直,则(a+kb)·(a-kb)=0,
即a2-k2b2=0,
即5-25k2=0,即k2= ,
所以k=± .
答案:±
3.真题小试 感悟考题 试一试
(1)(2014·新课标全国卷Ⅱ)设向量a,b满足|a+b|= ,|a-b|= ,
则a·b=( )
A.1 B.2 C.3 D.5
【解题提示】将|a+b|,|a-b|两边平方,联立方程求解a·b.
【解析】选A.因为|a+b|= ,|a-b|= ,所以a2+b2+2a·b=10,
a2+b2-2a·b=6,联立方程解得a·b=1,故选A.
(2)(2014·四川高考)平面向量a=(1,2),b=(4,2