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1、平面向量的数量积高一综合复习知识巩固点二十四 平面向量的数量积 一、知识梳理: 1两个非零向量夹角的概念 rvrvvr已知非零向量a与b,作OAa,OBb,则_AB叫a与b的夹角. rv特别提醒:向量a与向量b要同起点。 vr2平面向量数量积的定义:已知两个非零向量a与b,它们的夹角是,则数量vrvrvrvrvr|a|b|cosq_叫a与b的数量积,记作ab,即有ab = |a|b|cosq 特别提醒: v .并规定0与任何向量的数量积为0 两个向量的数量积的性质: rvrvae设、b为两个非零向量,是与b同向的单位向量 vvvvv1) ea = ae =|a|cosq; vrvr2) ab
2、ab = 0 vrvrvrvrvrvr3) 当a与b同向时,ab = |a|b|;当a与b反向时,ab = -|a|b| 特别的aa = |a|或|a|=2vvvrrvaa rrab4) cosq =rv ; |a|b|vrvr5) |ab| |a|b| 3“投影”的概念:如图 定义: _|b|cosq_叫做向量b在a方向上的投影 特别提醒: 投影也是一个数量,不是向量;当q为锐角时投影为正值;当q为钝角时投影为负值;当q为直角时投影为0;当q = 0时投影为 |b|;当q = 180时投影为 -|b| 4 平面向量数量积的运算律 rrrvvvrvrv交换律: a b = b a 数乘结合律:
3、 (la)b =l(ab) = a(lb) 1 高一综合复习知识巩固点二十四 rrrrvvr分配律: (a + b)c = ac + bc 5平面两向量数量积的坐标表示 已知两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),设i是x轴上的单位向量,j是y轴上的单位向量,那么a=x1i+y1j, b=x2i+y2j 所以ab= x1x2+y1y2 6.平面内两点间的距离公式 如果表示向量a的有向线段的起点和终点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2), 那么:|a|=rrrrrvvrrrrvvr(x1-x2)2+(y1-y2)2 rrvr7.向量垂直的判定:设a=(x1,y1),b=(x2,
4、y2),则ab x1x2+y1y2=0 rrx1x2+y1y2ab=8.两向量夹角的余弦 cosq = r 2222|a|b|x1+y1x2+y2二、基础检测: 1判断下列各命题正确与否: rrrrrrrrrr0a=0; 0a=0; 若a0,ab=ac,则b=c; rrrrrrrrrrrrrr若ab=ac,则bc当且仅当a=0时成立; (ab)c=a(bc)对任rr2r2rrr意a,b,c向量都成立; 对任意向量a,有a=a。 解析:错;对;错;错;错;对。 2. | a|=1,| b |=2,c= a+ b,且ca,则向量a与b的夹角为 A30 B60 C120 D150 ca解析:设所求两
5、向量的夹角为q, Qc=a+b2|a|=-|a|b|cosq c.a=(a+b).a=a+a.b=0 即:cosq=2-|a|2|a|b|=-1oq=120. 所以=-2|b|0|a|3.平面向量a与b的夹角为60,a(2,0), | b |1,则 | a2b |等于 A.3 B.23 C.4 D.12 解析 由已知|a|2,|a2b|2a24ab4b24421cos60412 rrrrrrr24.已知|a|=2|b|0,且关于x的方程x+|a|x+ab=0有实根,则a与b的夹角的取值范 2 高一综合复习知识巩固点二十四 围是 ( ) A.0,ppp2pp D.,p B.,p C.,33366
6、2解题思路:要求两向量夹角的取值范围,可先求cos的取值范围. r2rr解析:由关于x的方程x+|a|x+ab=0有实根,得:|a|-4ab0 rrrr1r2rrabab|a|.设向量a,b的夹角为,则cos=rr,又|a|=2|b|0, 4|a|b|1r2|a|1p4,p.答案 B. ,cosq=1r223|a|25在ABC中,a,b,c分别为三个内角A,B,C所对的边,设向量urrurrm=(b-c,c-a),n=(b,c+a),若mn,则角A的大小为 A.ppp2p B. C. D. 3632urrurr222解析:由mn可得mgn=0即(b-c)b+(c-a)(c+a)=0,b-bc+
7、c-a=0 所以角A=p3 ABACABAC16. 已知非零向量AB与AC满足( + )BC=0且 =2 , 则ABC为 |AC|AB|AB|AC( D ) A 三边均不相等的三角形 B 直角三角形 C 等腰非等边三角形 D 等边三角形 s7己知向量a=(coa,sainb=),b(cosb,,sa与b的夹角为60,直线1的位置关系是 2A相切 B相交 C相离 D随a,b的值而定 rragbcosacosb+sinasinb1解析:a与b的夹角为60所以cos600=rr= 12|a|g|b|xcosa-ysina=0与圆(x-cosb)2+(y+sinb)2=圆心(cosb,-sinb)到直
8、线xcosa-ysina=0距离为cosacosb+sinasinb1= 128设非零向量a=(x,2x),b=(-3x,2),且a,b的夹角为钝角,求x的取值范围 rr2 解析Q a,b的夹角为钝角, ab=x(-3x)+2x2=-3x+4x0 4解得x 3(1)1rr又由a,b共线且反向可得x=- (2) 33 高一综合复习知识巩固点二十四 由(1),(2)得x的范围是-,-114U-,0U,+ 333三、典例导悟: 例1、已知a=(4,3),b=(-1,2),m=a-lb,n=2a+b,按下列条件求实数l的值。 mn; m/n; (3)m=n 解:m=a-lb=(4+l,3-2l),n=
9、2a+b=(7,8) l=-5212211; l=-; l=。 925rr13rr例2、设平面上向量a=(cosa,sina)(0a2p),b=(-,),a与b不共线, 22rrrr 证明向量a+b与a-b垂直 rrrr 当两个向量3a+b与a-3b的模相等,求角a rrrr1133解析: a+b=(-+cosa,+sina)a-b=(+cosa,sina-) 2222rrrrrrrr1322(a+b)(a-b)=cosa-+sina-=0 (a+b)(a-b) 44rrrr2rr2由题意:(3a+b)=(a-3b) 得:ab=0 133-cosa+sina=0,得tana=又0a2p 223得a=p6或7p6例3、求与向量a=(3,-1)和b=夹角相等,且模为2的向量c的坐标。 解析:从分析形的特征着手 |a|=|b|=2, ab=0 AOB为等腰直角三角形,如图 |OC|=2,AOC=BOC C为AB中点 C 22- 4