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    2024年高考数学一轮复习(新高考版) 第5章 §5.3 平面向量的数量积

    千伯自习室

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    3.0分

    共12页 2024-09-07 3知币
    §5.3 平面向量的数量积
    考试要求  1.理解平面向量数量积的含义及其几何意义.2.了解平面向量的数量积与投影向
    量的关系.3.掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算.4.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.5.会用向量的方法解决某些简单的
    平面几何问题.
    知识梳理
    1.向量的夹角
    已知两个非零向量 a,b,O是平面上的任意一点,作OA=a,OB=b,则∠ AOB =
    θ(0≤θ≤π)叫做向量 a与b的夹角.
    2.平面向量的数量积
    已知两个非零向量 a与b,它们的夹角为 θ,我们把数量| a || b |cos θ
    叫做向量 a与b的数量积,
    记作 a · b .
    3.平面向量数量积的几何意义
    设a,b是两个非零向量,它们的夹角是 θ,e是与 b方向相同的单位向量,AB=a,CD=
    b,过AB的起点 A和终点 B,分别作CD所在直线的垂线,垂足分别为 A1,B1,得到A1B1,
    我们称上述变换为向量 a向向量 b投影,A1B1叫做向量 a在向量 b上的投影向量.记为| a |
    cos θ e .
    4.向量数量积的运算律
    (1)a·b=b · a .
    (2)(λa)·b=λ ( a · b ) =a ·( λ b ) .
    (3)(a+b)·c=a · c + b · c .
    5.平面向量数量积的有关结论
    已知非零向量 a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b的夹角为 θ.
    几何表示 坐标表示
    数量积 a·b=|a||b|cos θa·b=x1x2+ y 1y2
    模|a|=|a|=
    夹角 cos θ=cos θ=
    a⊥b的充要条件 a·b=0x1x2+ y 1y2= 0
    |a·b|与|a||b|的关系 |a·b|≤|a||b| |x1x2+y1y2|≤
    常用结论
    1.平面向量数量积运算的常用公式
    (1)(a+b)·(a-b)=a2-b2;
    (2)(a±b)2=a2±2a·b+b2.
    2.有关向量夹角的两个结论
    (1)若a与b的夹角为锐角,则 a·b>0;若 a·b>0,则 a与b的夹角为锐角或 0.
    (2)若a与b的夹角为钝角,则 a·b<0;若 a·b<0,则 a与b的夹角为钝角或 π.
    思考辨析
    判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
    (1)两个向量的夹角的范围是.( × )
    (2)若a,b共线,则 a·b=|a|·|b|.( × )
    (3)两个向量的数量积是一个实数,向量的加、减、数乘运算的结果是向量.( √ )
    (4)若a·b=a·c,则 b=c.( × )
    教材改编题
    1.已知向量 a,b满足|a|=2,|b|=,且 a与b的夹角为 30°,那么 a·b等于(  )
    A.1 B. C.3 D.3
    答案 C
    解析 由题意可得 a·b=|a|·|b|cos 30°=2××=3.
    2.已知向量 a,b的夹角为 60°,|a|=2,|b|=1,则|a+2b|=________.
    答案 2
    3.若向量 a=(1,2),b=(-3,4),则 a·b的值等于________;a与b夹角的余弦值等于______
    __.
    答案 5 
    解析 因为 a=(1,2),b=(-3,4),
    所以 a·b=-3×1+2×4=5,|a|==,|b|==5,
    所以 cos〈a,b〉===.
    题型一 平面向量数量积的基本运算
    例1 (1)(2023·广州模拟)在平面四边形 ABCD 中,已知AB=DC,P为CD 上一点,CP=
    3PD,|AB|=4,|AD|=3,AB与AD的夹角为 θ,且 cos θ=,则AP·PB等于(  )
    A.8 B.-8 C.2 D.-2
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