1、2.4 平面向量的数量积 小结 编审:周彦 魏国庆【学习目标】1. 理解数量积的含义掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算2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3会用向量方法解决某些简单的实际问题【新知自学】知识梳理:1向量的夹角已知两个_向量a和b,作a,b,则_称作向量a与向量b的夹角,记作a,b向量夹角a,b的范围是_,且_b,a若a,b_,则a与b垂直,记作_2平面向量的数量积_叫做向量a和b的数量积(或内积),记作ab_.可见,ab是实数,可以等于正数、负数、零其中|a|cos (|b|cos )叫做向量a在b方向上(b在a方向上)的投影数
2、量积的记号是ab,不能写成ab,也不能写成ab.向量数量积满足下列运算律:ab_(交换律)(ab)c_(分配律)(a)b_a(b)(数乘结合律)3平面向量数量积的性质:已知非零向量a(a1,a2),b(b1,b2)性质几何表示坐标表示定义ab|a|b|cosa,baba1b1a2b2模aa|a|2或|a|a|若A(x1,y1),B(x2,y2),则(x2x1,y2y1)|abab0a1b1a2b20夹角cosa,b(|a|b|0)cosa,b|ab|与|a|b|的关系|ab|a|b|a1b1a2b2|对点练习:1已知下列各式:|a|2a2;(ab)2a2b2;(ab)2a22abb2,其中正确
3、的有()A1个 B2个C3个 D 4个2设向量a(1,0),b,则下列结论中正确的是()A|a|b| BabCab Dab与b垂直3已知a(1,3),b(4,6),c(2,3),则(bc)a等于()A(26,78) B(28,42)C52 D784若向量a,b满足|a|1,|b|2且a与b的夹角为,则|ab|_.5已知|a|2,|b|4且a(ab),则a与b的夹角是_【合作探究】典例精析:一、平面向量数量积的运算例1、(1)在等边ABC中,D为AB的中点,AB5,求,|;(2)若a(3,4),b(2,1),求(a2b)(2a3b)和|a2b|.变式练习:如图,在菱形ABCD中,若AC4,则_.
4、规律总结:向量数量积的运算与实数运算不同:(1)若a,b为实数,且ab0,则有a0或b0,但ab0却不能得出a0或b0.(2)若a,b,cR,且a0,则由abac可得bc, 但由abac及a0却不能推出bc.(3)若a,b,cR,则a(bc)(ab)c(结合律)成立,但对于向量a,b,c,而(ab)c与a(bc)一般是不相等的,向量的数量积是不满足结合律的(4)若a,bR,则|ab|a|b|,但对于向量a,b,却有|ab|a|b|,等号当且仅当ab时成立二、两平面向量的夹角与垂直例2、已知|a|4,|b|3,(2a3b)(2ab)61.(1)求a与b的夹角;(2)若a,b,求ABC的面积规律总
5、结:1数量积大于0说明两向量的夹角为锐角或共线同向;数量积等于0说明两向量的夹角为直角;数量积小于0说明两向量的夹角为钝角或反向2当a,b是非坐标形式时,求a与b的夹角,需求得ab及|a|,|b|或得出它们的关系变式练习:已知平面内A,B,C三点在同一条直线上,(2,m),(n,1),(5,1),且,求实数m,n的值三、求平面向量的模例3、(1)设单位向量m(x,y),b(2,1)若mb,则|x2y|_.(2)已知向量a,b,且x.(1)求ab及|ab|;(2)若f(x)ab|ab|,求f(x)的最大值和最小值规律总结:利用数量积求长度问题是数量积的重要应用,要掌握此类问题的处理方法:(1)|
6、a|2a2aa;(2)|ab|2(ab)2a22abb2;(3)若a(x,y),则|a|.变式练习:已知a与b是两个非零向量,且|a|b|ab|,求a与ab的夹角四、平面向量的应用例4、已知向量a(cos ,sin ),b(2cos ,2sin ),c(0,d)(d0),其中O为坐标原点,且0.(1)若a(ba),求的值;(2)若1,求OAB的面积S.变式练习:ABC的面积是30,内角A,B,C所对边长分别为a,b,c,cos A.(1)求;(2)若cb1,求a的值【课堂小结】【当堂达标】1已知向量a(x1,2),b(2,1),则ab的充要条件是()Ax Bx1Cx5 Dx02在ABC中,A9
7、0,AB1,AC2.设点P,Q满足,(1),R.若2,则()A B C D23在长江南岸渡口处,江水以12.5 km/h的速度向东流,渡船的速度为25 km/h.渡船要垂直地渡过长江,则航向为_4给出以下四个命题:对任意两个向量a,b都有|ab|a|b|;若a,b是两个不共线的向量,且1ab,a2b(1,2R),则A,B,C共线121;若向量a(cos ,sin ),b(cos ,sin ),则ab与ab的夹角为90;若向量a,b满足|a|3,|b|4,|ab|,则a,b的夹角为60.以上命题中,错误命题的序号是_【课时作业】1. 已知向量a和b的夹角为120,|a|1,|b|3,则|ab|(
8、)A. B. 2 C. D. 42已知a,b是非零向量且满足(a2b)a,(b2a)b,则a与b的夹角是()A. B. C. D.3.已知两个非零向量a与b,定义|ab|a|b|sin,其中为a与b的夹角若a(3,4),b(0,2),则|ab|的值为()A. 8B. 6 C. 8D. 64. 已知向量a(2,1),b(1,m),若a与b的夹角是锐角,则实数m的取值范围是_5.已知向量a,b满足|2ab|,且ab,则|2ab|_.6.在ABC中,A90,且1,则边c的长为_7、已知a=(4,2) ,(1)求与a 垂直的单位向量;(2)与垂直的单位向量;(3)与平行的单位向量8、已知点A(1,2),B(3,4),C(5,0),求BAC的正弦值。【延伸探究】已知平面上三点A,B,C,向量(2k,3),(2,4)(1)若三点A,B,C不能构成三角形,求实数k应满足的条件;(2)若ABC为直角三角形,求k的值