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- 2021-06-12 发布
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[
最新考纲展示
]
1
.
理解平面向量数量积的含义及其物理意义.了解平面向量的数量积与向量投影的关系.
2.
掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算.
3.
能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系.
4.
会用向量方法解决某些简单的平面几何问题.会用向量方法解决简单的力学问题与其他一些实际问题.
第三节 平面向量的数量积及平面向量的应用
平面向量的数量积
(2)
范围
向量夹角
θ
的范围是
,
a
与
b
同向时,夹角
θ
=
;
a
与
b
反向时,夹角
θ
=
.
(3)
向量垂直
如果向量
a
与
b
的夹角是
,则
a
与
b
垂直,记作
.
2
.
平面向量数量积
(1)
a
,
b
是两个非零向量,它们的夹角为
θ
,则数量
|
a
||
b
|
·
cos
θ
叫做
a
与
b
的数量积,记作
a
·
b
,即
a
·
b
=
.
规定
0
·
a
=
0
.
当
a
⊥
b
时,
θ
=
90°
,这时
a
·
b
=
.
(2)
a
·
b
的几何意义
a
·
b
等于
a
的长度
|
a
|
与
b
在
a
的方向上的投影
的乘积.
0°
≤
θ
≤
180°
0°
180°
90°
a
⊥
b
|
a
||
b
|
·
cos
θ
0
|
b
|cos
θ
____________________[
通关方略
]____________________
1
.两向量的夹角是指当两向量的起点相同时,表示两向量的有向线段所形成的角,若起点不同,应通过移动,使其起点相同,再观察夹角.
2
.两向量的夹角为锐角
⇔
cos
θ
>0
且
cos
θ
≠
1.
3
.向量的投影是一个实数,其值可正,可负,可为零.
2
.
(2014
年昆明模拟
)
已知向量
a
,
b
的夹角为
120°
,且
|
a
|
=
1
,
|
b
|
=
2
,则向量
a
-
b
在向量
a
+
b
方向上的投影是
________
.
数量积的性质及运算律
1
.向量数量积的性质
(1)
如果
e
是单位向量,则
a
·
e
=
e
·
a
=
.
(2)
a
⊥
b
⇔
.
|
a
|cos〈
a
,
e
〉
a
·
b
=
0
|
a
|
2
(5)|
a
·
b
|
|
a||b
|.
2
.
数量积的运算律
(1)
交换律:
a
·
b
=
.
(2)
分配律:
(
a
+
b
)
·
c
=
.
(3)
对
λ
∈
R
,
λ
(
a
·
b
)
=
=
.
≤
b
·
a
a
·
c
+
b
·
c
(
λ
a
)
·
b
a
·
(
λ
b
)
____________________[
通关方略
]____________________
1
.在实数运算中,若
a
,
b
∈
R
,则
|
ab
|
=
|
a
|
·
|
b
|
,但对于向量
a
,
b
却有
|
a
·
b
|
≤
|
a
|
·
|
b
|
,当且仅当
a
∥
b
时等号成立.这是因为
|
a
·
b
|
=
|
a
|
·
|
b
|
·
|cos
θ
|
,而
|cos
θ
|
≤
1.
2
.实数运算满足消去律:若
bc
=
ca
,
c
≠
0
,则有
b
=
a
.
在向量数量积的运算中,若
a
·
b
=
a
·
c
(
a
≠
0)
,则不一定得到
b
=
c
.
3
.实数运算满足乘法结合律,但向量数量积的运算不满足乘法结合律,即
(
a
·
b
)
·
c
不一定等于
a
·
(
b
·
c
)
,这是由于
(
a
·
b
)
·
c
表示一个与
c
共线的向量,而
a
·
(
b
·
c
)
表示一个与
a
共线的向量,而
c
与
a
不一定共线.
答案:
C
平面向量数量积的有关结论
已知非零向量
a
=
(
x
1
,
y
1
)
,
b
=
(
x
2
,
y
2
)
____________________[
通关方略
]____________________
在实数运算中,若
ab
=
0
,则
a
与
b
中至少有一个为
0
,而在向量数量积的运算中,不能从
a
·
b
=
0
推出
a
=
0
或
b
=
0
成立.实际上由
a
·
b
=
0
可推出以下四种结论:
①
a
=
0
,
b
=
0
;
②
a
=
0
,
b
≠
0
;
③
a
≠
0
,
b
=
0
;
④
a
≠
0
,
b
≠
0
,但
a
⊥
b
.
答案:
A
答案:
B
平面向量数量积的运算
[
答案
]
(1)C
(2)2
反思总结
数量积的运算一是已知向量的坐标,利用坐标法;二是结合平面向量的线性运算将所求向量用已知向量线性表示,再计算数量积.
平面向量的夹角与模
变式训练
1
.已知
a
,
b
都是单位向量,且
|
a
+
b
|
≥
1
,则
a
,
b
的夹角
θ
的取值范围是
________
.
数量积研究垂直问题及应用
反思总结
1
.
利用数量积研究垂直时注意给出的形式:
(1)
可用定义式
a
·
b
=
0
⇔
|
a
||
b
|cos
θ
=
0
;
(2)
可用坐标式
a
·
b
=
0
⇔
x
1
x
2
+
y
1
y
2
=
0.
2
.在解决与平面几何有关的数量积问题时,充分利用向量的线性运算,将所求向量表示为共同的基底向量,再利用数量积进行求解.
——
函数思想与数形结合思想在数量积中的应用
向量夹角与模的范围问题是近几年来高考命题的热点内容,它不仅考查了数量积的应用,同时还考查了学生综合解题能力,常涉及函数思想与数形结合思想.
函数思想在数量积中的应用
[
答案
]
2
由题悟道
模的最值问题多采用将其表示为某一变量或某两个变量的函数,利用函数值域的方法确定最值.体现了函数思想的运用,多与二次函数与基本不等式相联系.
数形结合思想在数量积的应用
由题悟道
根据条件,巧用图形、确定夹角的范围,充分利用向量的线性运算与几何定义,数形结合,这是解决夹角与模常用的思想方法之一.
答案:
D
2
.已知
a
,
b
是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量
c
满足
(
a
-
c
)
·
(
b
-
c
)
=
0
,则
|
c
|
的最大值是
________
.
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