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  • 2021-06-12 发布

2015年数学理高考课件4-3 平面向量的数量积及平面向量的应用

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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 ________ . 本小节结束 请按 ESC 键返回