题目 第五章平面向量平面向量的数量积
高考要求
掌握平面向量的数量积及其几何意义,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件
知识点归纳
1两个向量的数量积:
已知两个非零向量与,它们的夹角为,则·=︱︱·︱︱cos
叫做与的数量积(或内积) 规定
2向量的投影:︱︱cos=∈R,称为向量在方向上的投影投影的绝对值称为射影
3数量积的几何意义: ·等于的长度与在方向上的投影的乘积
4向量的模与平方的关系:
5乘法公式成立:
;
6平面向量数量积的运算律:
①交换律成立:
②对实数的结合律成立:
③分配律成立:
特别注意:(1)结合律不成立:;
(2)消去律不成立不能得到
(3)=0不能得到=或=
7两个向量的数量积的坐标运算:
已知两个向量,则·=
8向量的夹角:已知两个非零向量与,作=, =,则∠AOB= ()叫做向量与的夹角
cos==
当且仅当两个非零向量与同方向时,θ=00,当且仅当与反方向时θ=1800,同时与其它任何非零向量之间不谈夹角这一问题
9垂直:如果与的夹角为900则称与垂直,记作⊥
10两个非零向量垂直的充要条件:
⊥·=O平面向量数量积的性质
题型讲解
例1 判断下列各命题正确与否:
(1);(2);
(3)若,则;
⑷若,则当且仅当时成立;
(5)对任意向量都成立;
(6)对任意向量,有
解:⑴错; ⑵对; ⑶错; ⑷错; ⑸ 错;⑹对
例2已知两单位向量与的夹角为,若,试求与的夹角
解:由题意,,且与的夹角为,
所以,,
,
,
同理可得
而,
设为与的夹角,
则
点评:向量的模的求法和向量间的乘法计算可见一斑
例3 已知,,,按下列条件求实数的值
(1);(2);
解:
(1);
(2);
点评:此例展示了向量在坐标形式下的基本运算
例4 已知=(1,),=(+1,-1),则与的夹角是多少?
分析:为求与夹角,需先求及||·||,再结合夹角θ的范围确定其值
解:由=(1,),=(+1,-1)
有·=+1+(-1)=4,||=2,||=2
记与的夹角为θ,则cosθ=
又∵0≤θ≤π,∴θ=
评述:已知三角形函数值求角时,应注重角的范围的确定
例5 如图,以原点和A (5, 2)为顶点作等腰直角△ABC,使( = 90(,求点和向量的坐标
解:设点坐标(x, y),则= (x, y),= (x(5, y(2)
∵( ∴x(x(5) + y(y(2) = 0即:x2 + y2 (5x ( 2y = 0
又∵|| = || ∴x2 + y2 = (x(5)2 + (y(2)2即:10x + 4y = 29
由
∴点坐标或;=或
例6 在△ABC中,=(2, 3),=(1, k),且△ABC的一个内角为直角,求k值
解:当 = 90(时,(= 0,∴2×1 +3×k = 0 ∴k =
当 = 90(时,(= 0,=(= (1(2, k(3) = ((1, k(3)
∴2×((1) +3×(k(3) = 0 ∴k =
当C= 90(时,(= 0,∴(1 + k(k(3) = 0 ∴k =
例7 已知=(3,4),=(4,3),求x,y的值使(x+y)⊥,且|x+y|=1
分析:这里两个条件互相制约,注意体现方程组思想
解:由=(3,4),=(4,3),有x+y=(3x+4y,4x+3y)
又(x+y)⊥(x+y)·=03(3x+4y)+4(4x+3y)=0
即25x+24y=0 ①
又|x+y|=1|x+y|2=1
(3x+4y)2+(4x+3y)2=1
整理得25x2+48xy+25y2=1即x(25x+24y)+24xy+25y2=1 ②
由①②有24xy+25y2=1 ③
将①变形代入③可得:y=±
再代回①得:
学生练习
1若=(-4,3),=(5,6),则3||2-4=( )
A23 B57 C63 D83
2已知(1,2),(2,3),(-2,5),则△为( )
A直角三角形 B锐角三角形 C钝角三角形 D不等边三角形
3已知=(4,3),向量是垂直的单位向量,则等于( )
A或 B或
C或 D或
4已知=(2,3),=(-4,7),则在方向上的投影为( )
A B C D
5已知=(λ,2),=(-3,5)且与的夹角为钝角,则λ的取值范围是( )
Aλ> Bλ≥ Cλ< Dλ≤
6给定两个向量=(3,4),=(2,-1)且(+x)⊥(-),则x等于( )
A23 B C D
7=(2,3),=(-2,4),则(+)·(-)=
8已知(3,2),(-1,-1),若点P(x,-)在线段的中垂线上,则x=
9已知(1,0),(3,1),(2,0),且=,=,则与的夹角为
10已知||=,=(1,2)且∥,则的坐标为
11已知=(1,2),(1,1),=-k,若⊥,则=
12已知=(3,0),=(k,5)且与的夹角为,则k的值为
13已知=(3,-1),=(1,2),求满足条件x·=9与x·=-4的向量x
14已知点A (1,2)和B (4,-1),问能否在y轴上找到一点C,使∠ABC=90°,若不能,说明理由;若能,求C点坐标
15四边形ABCD中= (6,1), =(x,y),=(-2,-3),
(1)若∥,求x与y间的关系式;
(2)满足(1)问的同时又有⊥,求x,y的值及四边形ABCD的面积
参考答案:1D 2A 3D 4C 5A 6C 7 –7 8 945°
10(,2)或(-,-2)
11() 12-5 13(2,-3) 14不能(理由略)
15(1)x+2y=0 (2) S四边形ABCD=16
课前后备注
【点此下载】