1、几何表示坐标表示模|a|数量积b|a|b|cos bx1x2y1y2夹角cos abb0x1x2y1y20|ab|与|a|b|的关系b|a|b|x1x2y1y2|知识拓展1两个向量a,b的夹角为锐角ab0且a,b不共线; 两个向量a,b的夹角为钝角ab0且a,b不共线2平面向量数量积运算的常用公式 (1)(ab)(ab)a2b2. (2)(ab)2a22abb2. (3)(ab)2a22a3当a与b同向时,ab|a|b|; 当a与b反向时,ab|a|b|.基本能力自测1(思考辨析)判断下列结论的正误(正确的打“”,错误的打“”) (1)两个向量的数量积是一个实数,向量的数乘运算的运算结果是向量
2、() (2)由ab0,可得a0或b0.() (3)由abac及a0不能推出bC() (4)在四边形ABCD中,且0,则四边形ABCD为矩形. () 答案(1)(2)(3)(4)2(2016全国卷)已知向量,则ABC() A30 B45 C60 D120 A因为,所以.又因为|cosABC11cosABC,所以cosABC.又0ABC180,所以ABC30.故选A3(2015全国卷)向量a(1,1),b(1,2),则(2ab)a() A1 B0 C1 D2 C法一:a(1,1),b(1,2),a22,ab3, 从而(2ab)a2a2ab431. 法二:a(1,1),b(1,2), 2ab(2,2
3、)(1,2)(1,0),a(1,0)(1,1)1,故选C4(教材改编)已知|a|5,|b|4,a与b的夹角120,则向量b在向量a方向上的投影为_ 2由数量积的定义知,b在a方向上的投影为|b|cos 4cos 1202.5(2017全国卷)已知向量a(1,2),b(m,1)若向量ab与a垂直,则m_. 7a(1,2),b(m,1), ab(1m,21)(m1,3) 又ab与a垂直,(ab)a0, 即(m1)(1)320, 解得m7.(对应学生用书第62页)平面向量数量积的运算(1)(2016天津高考)已知ABC是边长为1的等边三角形,点D,E分别是边AB,BC的中点,连接DE并延长到点F,使
4、得DE2EF,则的值为() A B C D (2)已知正方形ABCD的边长为1,点E是AB边上的动点,则的值为_;的最大值为_. 【导学号:79170135】 (1)B(2)11(1)如图所示,. 又D,E分别为AB,BC的中点, 且DE2EF,所以, 所以. 又, 则() 22 22. 又|1,BAC60, 故.故选B (2)法一:以射线AB,AD为x轴,y轴的正方向建立平面直角坐标系,则A(0,0),B(1,0),C(1,1),D(0,1),设E(t,0),t0,1,则(t,1),(0,1),所以(t,1)(0,1)1. 因为(1,0),所以(1,0)t1,的最大值为1.由图知,无论E点在
5、哪个位置,在方向上的投影都是CB1,所以|11, 当E运动到B点时,在方向上的投影最大,即为DC1, 所以()max|11. 规律方法1.求两个向量的数量积有三种方法:利用定义;利用向量的坐标运算;利用数量积的几何意义 2(1)要有“基底”意识,关键用基向量表示题目中所求相关向量(2)注意向量夹角的大小,以及夹角0,90,180三种特殊情形变式训练1(1)已知(2,1),点C(1,0),D(4,5),则向量在方向上的投影为 () A B3 C D3 (2)(2018榆林模拟)已知在矩形ABCD中,AB3,BC,2,点F在边CD上若3,则的值为() 【导学号:79170136】 A0 B C4
6、D4 (1)C(2)C(1)因为点C(1,0),D(4,5),所以CD(5,5),又(2,1),所以向量在方向上的投影为 |cos,. (2)由3得()3, 所以|1,|2, 所以()624.平面向量数量积的性质 角度1平面向量的模(1)(2017合肥二次质检)已知不共线的两个向量a,b满足|ab|2且a(a2b),则|b|() A B2 C2 D4西安模拟)已知平面向量a,b的夹角为,且|a|,|b|2,在ABC中,2a2b,2a6b,D为BC的中点,则|_. (1)B(2)2(1)由a(a2b)得a(a2b)|a|22ab0.又|ab|2,|ab|2|a|22ab|b|24,则|b|24,
7、|b|2,故选B (2)因为() (2a2b2a6b)2a2b, 所以|24(ab)24(a22bab2) 4(322cos4)4, 所以|2. 角度2平面向量的夹角(1)已知单位向量e1与e2的夹角为,且cos ,向量a3e12e2与b3e1e2的夹角为,则cos _. (2)若向量a(k,3),b(1,4),c(2,1),已知2a3b与c的夹角为钝角,则k的取值范围是_ (1)(2)(1)因为a2(3e12e2)2 92312cos 49, 所以|a|3, 因为b2(3e1e2)292cos 18, 所以|b|2, ab(3e12e2)(3e1e2) 9e9e1e22e9928, 所以co
8、s . (2)2a3b与c的夹角为钝角, (2a3b)c0, 即(2k3,6)(2,1)0, 4k660, k3. 又若(2a3b)c,则2k312,即k. 当k时,2a3b(12,6)6c, 即2a3b与c反向 综上,k的取值范围为. 角度3平面向量的垂直(2016山东高考)已知向量a(1,1),b(6,4)若a(tab),则实数t的值为_ 5a(1,1),b(6,4),tab(t6,t4) 又a(tab),则a(tab)0,即t6t40,解得t5. 规律方法1.求两向量的夹角:cos ,要注意0, 2两向量垂直的应用:两非零向量垂直的充要条件是:abab0|ab|ab|. 3求向量的模:利
9、用数量积求解长度问题的处理方法有: (1)a2aa|a|2或|a|. (2)|ab|. (3)若a(x,y),则|a|.平面向量与三角函数的综合(2018佛山模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知向量m,n(sin x,cos x),x. (1)若mn,求tan x的值; (2)若m与n的夹角为,求x的值 【导学号:79170137】 解(1)因为m,n(sin x,cos x),mn. 所以mn0,即sin xcos x0, 所以sin xcos x,所以tan x1. (2)因为|m|n|1,所以mncos, 即sin xcos x, 所以sin, 因为0x,所以x, 所以x,即x. 规律方
10、法平面向量与三角函数的综合问题的解题思路 (1)题目条件给出向量的坐标中含有三角函数的形式,运用向量共线或垂直或等式成立等,得到三角函数的关系式,然后求解 (2)给出用三角函数表示的向量坐标,要求的是向量的模或者其他向量的表达形式,解题思路是经过向量的运算,利用三角函数的定义域内的有界性,求得值域等变式训练2(2018郴州模拟)已知向量a,b(cos x,1) (1)当ab时,求tan 2x的值; (2)求函数f(x)(ab)b在上的值域 解(1)ab,a,b(cos x,1) sin x(1)cos x0, 即sin xcos x0, 得sin xcos x, tan x, tan 2x. (2)a,b(cos x,1), absin xcos x,b2cos2x(1)2cos2x1, f(x)(ab)bb2sin xcos xcos2x1sin 2x(1cos 2x)sin. x,2x, sin, f(x)sin. 故函数f(x)(ab)b在上的值域为.
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