内容正文:
2023-2024学年高一数学同步精品课堂(沪教版2020必修第二册)
第 8 章 平面向量
8.2向量的数量积的定义与运算律
(第2课时)
学习目标
1.掌握平面向量数量积的坐标表示.
2.能够用两个向量的坐标来解决与向量的模、夹角、垂直有关的问题.
2 向量的数量积的定义与运算律
我们还规定零向量与任意向量的数量积为0
类比数的乘法的运算律,我们可以证明向量的数量积运算满足如下运算律
由于数量积的交换律和分配律与数的乘法类似,容易证明如下的公式.
例4 证明:
证明 (1)的证明如下:
对于(2),我们有
在8.3节中我们将利用向量的坐标(从而不通过向量的夹角)直接来计算向量的数量积,而上面的公式就提供了计算向量夹角的有效方法. 由向量的数量积的定义,可以得到:
解 因为
两个向量共线分为同向共线与反向共线两种情况,对应的夹角分别是0°和180°,不要弄错.
未弄清向量的夹角而弄错
坑①
已知OA=,OB= ,OC= ,求向量BA与BC的夹角.
显然BA=-2BC,所以BA与BC共线,故它们的夹角为0°.
【错解】 由已知得BA=OA-OB=,
BC=OC-OB= ,
显然BA=-2BC,所以BA与BC共线,
【正解】 由已知得BA=OA-OB=,
BC=OC-OB= ,
因为它们是反向共线,故夹角为180°
【1】设非零向量满足,则与的夹角为( ).
【解】∵
A. 150° B. 120° C. 60° D. 30°
如图所示就是符合题意的向量,
根据题意有ΔACO和ΔBCO都是是等边三角形,
所以∠AOB=60°+60°=120°
即向量与的夹角是120°,选B
平面几何性质运用不准确
坑②
在ΔABC中,|BC|=5,|CA|=6,∠BCA=60°,求AC·CA
【错解】×
【正解】
×
判断两个向量的夹角,应先把两个向量移动到同一起点,BC与CA的夹角是∠BCA的补角.
【2】平面向量两两夹角都相等,且
【解】由题意,可得任意两个向量的夹角都是0°或120°
则
当两两夹角为0°时, 方向相同
当两两夹角为120°时, 由于则有
所以
练习8.2(2)
2.填空题:
课本练习
1.已知单位向量 , 满足| -2 |= ,则 • =( ____ )
A.- B.-2 C. D.2
【解析】解:因为| |=| |=1,| -2 |= ,
两边同时平方得, =3,
C
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故 = .
故选:C.
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2.已知 =(λ,2), =(3,-5),且 与 的夹角θ是钝角,则λ的取值范围是( ____ )
A.(-∞, ] B.(-∞, )
C.(-∞, )∪( , ) D.(-∞,- )∪( , )
【解析】解: =(λ,2), =(3,-5),且 与 的夹角θ是钝角
D
∴ <0,且 , 不共线,即 ,
解得λ∈(-∞,- )∪( , ).
故选:D.
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3.已知向量 ,则< , >= .
【解析】解:∵cos< >= = =- ,
∴< >=arccos(- )= .
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4.若向量 ,已知 与 的夹角为 ,则实数k是
.
【解析】解:∵ 与 的夹角为 ,
∴ ,
∴3k+1×4=0,解得k= .
故答案为: .
20
5.已知 , ,且 与 平行,则 = .
【解析】解:已知 , ,且 与 平行,
所以2×x=1×4,所以x=2,
所以 ,所以 ,
所以 .
故答案为: .
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6.若 , ,且 与 的夹角为锐角,则λ的取值范围是 .
【解析】解:因为 与 的夹角为锐角,
所以 且 与 不共线,即 ,解得 且 ,
所以λ的取值范围是 .
故答案为: .
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7.已知 ,则实数m= ____ .
【解析】解: =(m+2,m-4),
=(m,-2-m),
∴ ,
∴m(m+2)+(-2-m)(m-4)=0,
解得m=-2.
-2
故答案为:-2.
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8.在△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,点M