1、 6.3平面向量的数量积【考纲要求】1、平面向量的数量积 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. 掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算. 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.2、向量的应用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.【基础知识】1、两个非零向量的夹角的概念已知非零向量与,作,则叫与的夹角。当时与同向;当时,与反向;当时,与垂直,记。2、平面向量的数量积(内积)(1)平面向量的数量积(内积)的定义:已知两个非零的向量与,它们的夹角是,则数量|叫与的
2、数量积,记作,即有=|。(2)对于不谈它与其它向量的夹角问题。(3)与的夹角,记作,确定向量与的夹角时,必须把两个向量平移到同一个起点。如: 但是 (4)平面向量的数量积是一个实数,可正,可负,可零,它不是一个向量。(5)在上的“投影”的概念:叫做向量在上的“投影”, 向量在向量上的投影,它表示向量在向量上的投影对应的有向线段的数量。它是一个实数,可以是正数,可以是负数,也可以是零。(6)的几何意义:数量积等于的长度|与在的方向上的投影|的乘积。(7)向量的数量积公式变形后,得到,可以求两个向量的夹角。3、平面向量的数量积的运算律(1) = (交换律);(2)()= ()= ()(结合律)(3
3、)()= +.(分配律)4、平面向量数量积的坐标表示(1)设=,=,则(竖乘相加).(2)设,则 ,。(3)设=,=,则((竖乘相加等于零).设=,=,则|(斜乘相减等于零)(4)设=,=,为向量与的夹角,则(5)设,, =。5、温馨提示 (1)数量积不满足结合律,即 (2)消去律不成立。即由不能得到 (3)由不能得到或(4)乘法公式和完全平方和差仍然成立:【例题精讲】例1 已知向量与互相垂直,其中(1)求和的值;(2)若,求的值 解 (1)与互相垂直,则,即,代入得,又,.(2),则,例2 如图,已知ABC中,|AC|=1,ABC=,BAC=,记。(1) 求关于的表达式;(2) 求的值域。解
4、:(1)由正弦定理,得 (2)由,得 ,即的值域为.6.3平面向量的数量积强化训练【基础精练】1设i,j是互相垂直的单位向量,向量a(m1)i3j,bi(m1)j,(ab)(ab),则实数m的值为()A2B2C D不存在2设a,b是非零向量,若函数f(x)(xab)(axb)的图象是一条直线,则必有()Aab BabC|a|b| D|a|b|3向量a(1,1),且a与a2b方向相同,则ab的范围是()A(1,) B(1,1)C(1,) D(,1)4已知ABC中, ab0,SABC,|a|3,|b|5,则BAC等于() A 30 B150C150 D30或1505(2010辽宁)平面上O,A,B
5、三点不共线,设则OAB的面积等于()A.B.C.D.6在RtABC中,C90,AC4,则等于()A16 B8C8 D167已知向量a,b满足|b|2,a与b的夹角为60,则b在a上的投影是_8已知平面向量,|1,|2,(2),则|2|的值是_9已知|a|2,|b|,a与b的夹角为45,要使ba与a垂直,则_.10在ABC中,O为中线AM上的一个动点,若AM2,则)的最小值是_11已知|a|,|b|1,a与b的夹角为45,求使向量(2ab)与(a3b)的夹角是锐角的的取值范围12设在平面上有两个向量a(cos,sin)(00),则有ba,又|a|,ab|a|2211,ab的范围是(1,),故应选
6、C.4.C【解析】SABC|a|b|sinBAC,sinBAC,又ab0,且cos1,(2ab)(a3b)0,260,2或0),解得k2.故使向量2ab和a3b夹角为0的不存在所以当2或3时,向量(2ab)与(a3b)的夹角是锐角评析:由于两个非零向量a,b的夹角满足0180,所以用cos去判断分五种情况:cos1,0;cos0,90;cos1,180;cos0且cos1,为锐角12.【解析】(1)证明:因为(ab)(ab)|a|2|b|2(cos2sin2)0,故ab与ab垂直(2)由|ab|ab|,两边平方得3|a|22ab|b|2|a|22ab3|b|2,所以2(|a|2|b|2)4ab
7、0,而|a|b|,所以ab0,则cossin0,即cos(60)0,60k18090,即k18030,kZ,又0360,则30或210.13.【解析】(1)证明:abcos()cossin()sinsincossincos0.ab.(2)由xy,得xy0,即a(t23)b(katb)0,ka2(t33t)b2tk(t23)ab0,k|a|2(t33t)|b|20.又|a|21,|b|21,kt33t0,kt33t,t2t32.故当t时,有最小值.【拓展提高参考答案】 2.【解析】(1)证明:mn,asin Absin B,即ab,其中R是ABC外接圆半径,ab.ABC为等腰三角形(2)由题意可知mp0,即a(b2)b(a2)0abab.由余弦定理可知,4a2b2ab(ab)23ab,即(ab)23ab40.ab4(舍去ab1),Sabsin C4sin .3.【解析】(1)由|mn|,得m2n22mn3,即1123,cos A,0A,A.(2)|A|A|B|,bca,sin Bsin Csin A,sin Bsin,即sin Bcos B,sin.0B,B,B或,故B或.当B时,C;当B时,C.故ABC是直角三角形