内容正文:
第三节 平面向量的数量积
第四章 平面向量、数系的扩充与复数的引入
教材梳理
01
诊断自测
02
典例精讲
03
高考再现
04
目
录
CONTENTS
课时作业
05
教材梳理
‹#›
∠AOB
0°≤θ≤180°
a∥b
θ=90°
|b|cos〈a,b〉
a·e
|a|cosθ
a·b=0
a·b=b·a
(a+b)·c=a·c+b·c
(λa)·b
a·(λb)
x1x2+y1y2=0
诊断自测
‹#›
‹#›
典例精讲
高考再现
课时作业(二十六)
点击进入Word
‹#›
谢谢观看
‹#›
知识点1 两个向量的夹角
向量夹角的定义和范围
定义
图示
范围
共线与垂直
已知两个非零向量a和b,作 eq \o(OA,\s\up16(→)) =a, eq \o(OB,\s\up16(→)) =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
知识点2 向量的数量积
(1)平面向量的数量积(内积)的定义a·b=|a|·|b|cos θ(θ是a与b的夹角).
(2)a·b的几何意义:数量积a·b等于a的长度|a|与b在a方向上的投影_________________的乘积.
(3)平面向量数量积的性质
设a,b为非零向量,它们的夹角为θ,则
①设e是单位向量,且e与a的夹角为θ,则e·a=_______=____________;
②a⊥b的充要条件是__________;
③cos θ=_________.
eq \f(a·b,|a||b|)
(4)数量积的运算律
①交换律:___________;
②分配律:对于向量a,b,c,______________________;
③结合律:对λ∈R,λ(a·b)=___________=___________.
思考:向量b与c在向量a方向的投影相同,那么b=c对吗?
提示:不对.从式子|b|cos 〈b,a〉=|c|cos 〈c,a〉看,b与c不一定相等,从几何意义看更直观.
(5)数量积的坐标运算
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则
①a⊥b的充要条件是_________________;
②模长公式|a|=___________;
③夹角公式cos 〈a,b〉=______________________________.
eq \o\al(2,1) eq \r(x+y eq \o\al(2,1) )
eq \o\al(2,1) eq \f(x1x2+y1y2,\r((x+y eq \o\al(2,1) )·(x eq \o\al(2,2) +y eq \o\al(2,2) )))
[常用结论]
1.两向量a与b夹角为锐角⇔a·b>0,且a与b不共线.
2.两向量a与b夹角为钝角⇔a·b<0且a与b不共线.
3.|a|cos θ(|b|cos θ)(θ是a与b的夹角)叫做向量a在b(b在a)方向上的投影.
4.(a±b)2=a2±2a·b+b2.
5.(a+b)·(a-b)=a2-b2.
6.a与b同向时,a·b=|a||b|;a与b反向时,a·b=-|a||b|.
7.|a·b|≤|a||b|,当且仅当a∥b时等号成立.
思考辨析
1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)两个向量的夹角的范围是 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))) .( )
(2)向量在另一个向量方向上的投影为数量,而不是向量.( )
(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=a·c(a≠0),则b=c.( )
【解析】 (1)两个向量夹角的范围是[0,π].
(4)由a·b=a·c(a≠0)得|a||b|·cos 〈a,b〉=|a||c|·cos 〈a,c〉,所以向量b和c不一定相等.
【答案】 (1)× (2)√ (3)√ (4)×
教材衍化
2.(2023·山西运城·高一统考期末)已知向量a=(m,1),b=(4,m),若a与b方向相反,则|a-b|=( )
A.3 eq \r(5)
B. eq \r(5)
C.2 eq \r(5)
D.5
【解析】 由a与b共线可得m2=4⇒m=±2,当m=2时,a=(2,1),b=(4,2),此时b=2a,当m=-2时,a=(-2,1),b=(4,-2),此时b=-2a,由于a与b方向相反,所以m=-2,故a-b=(-6,3),|a-b|= eq \r((-6)2+32) =3 eq \r(5) .故选A