1、 考纲定位1理解平面向量数量积的含义及其物理意义2了解平面向量的数量积与向量投影的关系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会用向量方法解决某些简单的平面几何问题6会用向量方法解决简单的力学问题与其他一些实际问题1两个向量的夹角(1)定义已知两个非零向量 a 和 b,作OA a,OB b,则AOB叫做向量 a 与 b 的夹角(2)范围向量夹角的范围是0180,a与b同向时,夹角0;a与b反向时,夹角180.(3)向量垂直如果向量a与b的夹角是90,则a与b垂直,记作ab.2平面向量数量积的意义(1)a,b是两
2、个非零向量,它们的夹角为,则数|a|b|cos叫做a与b的数量积,记作ab,即ab|a|b|cos.规定0a0.当ab时,90,这时ab0.(2)ab的几何意义ab等于a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cos的乘积思考探究1:b在a上的投影是向量吗?提示:不是,b在a上的投影是一个数量|b|cos,它可以为正,可以为负,也可以为0.3向量数量积的性质(1)如果 e 是单位向量,则 aeea|a|cosa,e(2)abab0 且 ab0ab.(3)aa|a|2,|a|aa.(4)cosa,b .(5)|ab|a|b|.ab|a|b|4数量积的运算律(1)交换律abba.(2)分配律(ab
3、)cacbc.(3)对R,(ab)(a)ba(b)思考探究2:数量积的运算满足结合律吗?提示:数量积的运算不满足结合律,即(ab)ca(bc)不成立这是由于(ab)c表示一个与c共线的向量,而a(bc)表示一个与a共线的向量,因此(ab)c与a(bc)一般是不相等的5数量积的坐标运算设a(a1,a2),b(b1,b2),则(1)aba1b1a2b2.(2)aba1b1a2b20.(3)|a|.(4)cosa,b.a12a22a1b1a2b2a12a22 b12b22答案:D三基强化1(2010 年湖南高考)在 RtABC 中,C90,AC4,则AB AC等于()A16 B8C8 D16解析:A
4、BAC|AB|AC|cosA|AB|AC|AC|AB|AC|216.2已知|a|6,|b|3,ab12,则向量a在向量b方向上的投影是()A4B4C2D2答案:A解析:根据数量积的定义,向量 a 在向量 b 方向上的投影等于ab|b|4.答案:B3平面向量 a 与 b 的夹角为 60,a(2,0),|b|1,则|a2b|等于()A.3B2 3C4 D12解析:a(2,0),|b|1,|a|2,ab21cos601,故|a2b|a24ab4b22 3.答案:B4(2011 年湖南省长沙市第一中学高三第三次月考数学试题)已知|a|1,|b|6,a(ba)2,则向量 a 与 b 的夹角是()A.2B
5、.3C.4D.6解析:a(ba)aba22,ab2a23,cosa,b ab|a|b|31612,a 与 b 的夹角为3.答案:C5(2011 年重庆八中高三上学期第二次月考)ABC 中,CBa,CAb,ab0,SABC154,|a|3,|b|5,则 a 与 b 的夹角为()A30 B150C150 D30或 150解析:SABC12|a|b|sinC154,|a|3,|b|5,sinC12,ab|a|b|cosC0,|ab|2cosx.(2)由(1)可得 f(x)cos2x2cosx2cos2x2cosx12(cosx12)232.x3,4,12cosx1,当 cosx12时,f(x)取得最
6、小值为32;当 cosx1 时,f(x)取得最大值为1.变式迁移 1 已知 O 是ABC 内部一点,OA OB OC 0,ABAC 2 3,且BAC30,则AOB 的面积为()A2 B1C.12D.13答案:D解析:由OA OB OC 0 得 O 为ABC 的重心SAOB13SABC.又ABAC|AB|AC|cos302 3,得|AB|AC|4.SABC12|AB|AC|sin301.SAOB13.考点二 求向量的模与夹角1利用数量积求解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)|a|2a2aa;(2)|ab|2a22abb2;(3)若 a(x,y),则|a|x2y2.2已知
7、a与b为不共线向量,且a与b的夹角为,则(1)ab0090;(2)ab090;(3)ab0900,BC AB0,判断ABC 的形状【解】ABAC|AB|AC|cosA,BCAB|BC|AB|cos(B)|BC|AB|cosB,CBCA|CB|CA|cosC.ABAC 0,BC AB0,cosA0,cosB0,cosC0,A、B、C 均为锐角ABC 为锐角三角形【答案】ABC为锐角三角形【易错点评】BC AB0,|BC|AB|cosB0,B 为钝角,ABC 为钝角三角形上述错误在于将BC与AB的夹角看成是ABC 的内角 B,向量BC与AB的夹角应为 B.2向量夹角范围不清致误纠错训练2 若两向量
8、e1、e2满足|e1|2,|e2|1,e1、e2所成的角为60,若向量2te17e2与向量e1te2所成的角为钝角,求实数t的取值范围【解】设向量 2te17e2 与向量 e1te2 的夹角为,由 为钝角,知 cos0,故(2te17e2)(e1te2)2te12(2t27)e1e27te222t215t70,解得7t12.再设向量 2te17e2 与向量 e1te2 反向,则 2te17e2k(e1te2)(k0),从而2tk,7tk,解得t 142,k 14,即当 t 142 时,两向量所成的角为.t 的取值范围是(7,142)(142,12)【答案】t 的取值范围是(7,142)(142,12)3应用数量积的运算律失误纠错训练3 给出下列命题:若a0,则对任一向量b,有ab0;若a0,则对任意一个非零向量b,有ab0;若a0,ab0,则b0;若ab0,则a,b中至少有一个为0;若a0,abac,则bc;若abac,且bc,当且仅当a0时成立,其中正确命题的序号有_【答案】