1、5从力做的功到向量的数量积课时目标1通过物理中“功”等实例,理解平面向量数量积的含义及其物理意义2体会平面向量的数量积与向量射影的关系3掌握向量数量积的运算律1两向量的夹角与垂直(1)夹角:已知两个_a和b,作a,b,则_ (0180)叫作向量a与b的夹角范围:向量a与b的夹角的范围是_当0时,a与b_当180时,a与b_(2)垂直:如果a与b的夹角是_,则称a与b垂直,记作_2射影的概念_叫作向量b在a方向上的射影_叫作向量a在b方向上的射影3向量的数量积的定义已知两个向量a与b,它们的夹角为,则把_叫作a与b的_(或_),记作_,即_4数量积的基本性质设a与b都是非零向量,为a与b的夹角(
2、1)ab_;(2)当a与b同向时,ab_,当a与b反向时,ab_;(3)aa_或|a|;(4)cos _(|a|b|0);(5)|ab|_(当且仅当ab时等号成立)5平面向量数量积的运算律(1)abba(交换律);(2)(a)b(ab)a(b);(3)(ab)cacbc一、选择题1|a|2,|b|4,向量a与向量b的夹角为120,则向量a在向量b方向上的射影等于()A3 B2 C2 D12已知ab,|a|2,|b|3,且3a2b与ab垂直,则等于()A B C D13已知向量a,b满足ab0,|a|1,|b|2,则|2ab|等于()A0 B2 C4 D84在边长为1的等边ABC中,设a,b,c
3、,则abbcca等于()A B0 C D35若非零向量a,b满足|a|b|,(2ab)b0,则a与b的夹角为()A30 B60 C120 D1506若向量a与b的夹角为60,|b|4,(a2b)(a3b)72,则向量a的模为()A2 B4 C6 D12二、填空题7已知向量a与b的夹角为120,且|a|b|4,那么b(2ab)的值为_8给出下列结论:若a0,ab0,则b0;若abbc,则ac;(ab)ca(bc);ab(ac)c(ab)0其中正确结论的序号是_9设非零向量a、b、c满足|a|b|c|,abc,则a,b_10已知a是平面内的单位向量,若向量b满足b(ab)0,则|b|的取值范围是_
4、三、解答题11已知|a|4,|b|3,当(1)ab;(2)ab;(3)a与b的夹角为60时,分别求a与b的数量积12已知|a|b|5,向量a与b的夹角为,求|ab|,|ab|能力提升13已知|a|1,|b|1,a,b的夹角为120,计算向量2ab在向量ab方向上的射影14设n和m是两个单位向量,其夹角是60,求向量a2mn与b2n3m的夹角1两向量a与b的数量积是一个实数,不是一个向量,其值可以为正(当a0,b0,090时),也可以为负(当a0,b0,90180时),还可以为0(当a0或b0或90时)2数量积对结合律一般不成立,因为(ab)c|a|b|cosa,bc是一个与c共线的向量,而(a
5、c)b|a|c|cosa,cb是一个与b共线的向量,两者一般不同3向量b在a上的射影不是向量而是数量,它的符号取决于角,注意a在b方向上的射影与b在a方向上的射影是不同的,应结合图形加以区分5从力做的功到向量的数量积 答案知识梳理1(1)非零向量AOB0,同向反向(2)90ab2|b|cos |a|cos 3|a|b|cos 数量积内积abab|a|b|cos 4(1)ab0(2)|a|b|a|b|(3)|a|2(4)(5)|a|b|作业设计1Da在b方向上的射影是|a|cos 2cos 12012A(3a2b)(ab)3a2(23)ab2b23a22b2121803B|2ab|2(2ab)2
6、4|a|24ab|b|2414048,|2ab|24Aab|cos 60同理bc,ca,abbcca5C由(2ab)b0,得2abb20,设a与b的夹角为,2|a|b|cos |b|20cos ,1206Cab|a|b|cos 602|a|,(a2b)(a3b)|a|26|b|2ab|a|22|a|9672|a|670解析b(2ab)2ab|b|2244cos 1204208解析因为两个非零向量a、b垂直时,ab0,故不正确;当a0,bc时,abbc0,但不能得出ac,故不正确;向量(ab)c与c共线,a(bc)与a共线,故不正确;正确,ab(ac)c(ab)(ab)(ac)(ac)(ab)0
7、9120解析abc,|c|2|ab|2a22abb2又|a|b|c|,2abb2,即2|a|b|cosa,b|b|2cosa,b,a,b120100,1解析b(ab)ab|b|2|a|b|cos |b|20,|b|a|cos cos (为a与b的夹角),0,0|b|111解(1)当ab时,若a与b同向,则a与b的夹角0,ab|a|b|cos 43cos 012若a与b反向,则a与b的夹角为180,ab|a|b|cos 18043(1)12(2)当ab时,向量a与b的夹角为90,ab|a|b|cos 904300(3)当a与b的夹角为60时,ab|a|b|cos 6043612解ab|a|b|cos 55|ab|5|ab|513解(2ab)(ab)2a22ababb22a2abb221211cos 12012|ab|1|2ab|cos2ab,ab|2ab|向量2ab在向量ab方向上的射影为14解|n|m|1且m与n夹角是60,mn|m|n|cos 6011|a|2mn| ,|b|2n3m| ,ab(2mn)(2n3m)mn6m22n26121设a与b的夹角为,则cos 又0,故a与b的夹角为