资源描述
第三课时:平面向量的数量积(1)
【学习目标】
1、理解平面向量数量积含义,会进行平面向量数量积的运算;
2、能运用平面向量数量积表示两个向量的夹角。
【学习重点】平面向量数量积的运算、平面向量数量积表示两个向量的夹角.
【学习难点】平面向量数量积含义、掌握向量数量积运算.
【学习过程】
一、知识梳理
1、平面向量的数量积的定义
已知两个非零向量和,它们的夹角为,把数量 叫做和的数量积(或内积),记作,即= ,并规定零向量与任一向量的数量积为 .
2、向量的数量积的性质
设,都是非零向量,是与方向相同的单位向量,是与的夹角,则:(1)= ;(2)= ;
(3)当和同向时,= ,当和反向时,= .
特别地:或;(4) ;
(5)= 是与的夹角).
3、向量数量积的运算律
(1)= (交换律);(2)= = (数乘结合律);
(3)= (分配律)
4、平面向量数量积的坐标表示
(1)= . (2)= ,= . (3) .(4)若与的夹角为,则= .
(5)若的起点坐标和终点坐标分别为则= .
二、激活思维
1、已知||=4,||=5,且与的夹角为60°,则(2+3)·(3-2)= .
2、已知||=3,||=4,|+|=5,求|2-3|的值 .
3、已知O是△ABC所在平面内一点,且满足(-)·(+-2)=0,则△ABC的形状为 .
4、已知|a|=1,|b|=6,a·(b-a)=2,则向量a与向量b的夹角是__________.
5、已知是夹角为单位向量,,,若,
则k的值为 .
三、例题讲解
题型一 对向量数量积概念的理解
例1.下列命题正确的是____________
(1)a·0=0; (2)0·a=0; (3)0-=; (4)|a·b|=|a|·|b|;
(5)若a≠0,则对任一非零b有a·b≠0; (6)若a·b=0,则a与b中
至少有一个为0; (7)对任意向量a,b,с都有(a·b)с=a(b·с);
(8)若a与b是两个单位向量,则a2=b2.
变式、有下列四个命题:
① (a·b)2=a2·b2; ② |a+b|>|a-b|; ③ |a+b|2=(a+b)2;
④ 若a∥b,则a·b=|a|·|b|.其中真命题的序号是_____________.
题型二、 利用平面向量数量积解决模、夹角问题
例2.(1)已知向量a和b的夹角为120°,| a |=1,| b |=3,求|5a-b |的值;
(2)平面向量a与b的夹角为60°,a=(2,0),|b|=1,求|a+2b|的值.
(3)已知x=a-b,y=2a+b,且|a|=|b|=1,a⊥b,求x与y的夹角的余弦值;
(4)已知a=(m-2,m+3),b=(2m+1,m-2)(m∈R),且a与b的夹角为钝角,
求实数m的取值范围.
变式:已知A(5,0),B(0,5),C(cosα,sinα),α∈(0,π) .
(1)若⊥,求sin2α;
(2)若| + |=,求与的夹角.
题型三、 利用数量积来解决垂直与平行的问题
例2、已知向量,,
(1)若,求的值; (2)求的最大值。
四、当堂练习:
1、已知向量a,b满足a=(2,1),a·b=10,︱a+b︱=,则︱b︱=________.
2、若向量a,b满足|a|=1,|b|=2,且a与b的夹角为,则|a+b|=________.
3、已知向量a,b,c满足:|a|=1,|b|=2,c=a+b,且c⊥a,则a与b的夹角大小是_______.
4、设是的边边上的中线上的一个动点,若,求向量的最小值__________
五、课后练习
1、若向量a=(1,2),b=(1,-1),则2a+b与a-b的夹角等于________.
2、已知两个单位向量e1,e2的夹角为,若向量b1=e1-2e2,b2=3e1+4e2,则b1·b2=________.
3、已知|a|=|b|=2,(a+2b)·(a-b)=-2,则a与b的夹角为____.
4、已知是夹角为的两个单位向量, 若,则k的值为 。
5、在△ABC中,a=5,b=8,C=60°,则的值为 .
6、已知a=(x,3),b=(2,-1),若a与b的夹角为锐角,则x的取值范围是 .
7、已知向量a=(1,3),b=(-2,-6),|c|=,若(a+b)·c=5,则a与c的夹角为 .
8、如图,在矩形ABCD中,AB=,BC=2,点E为BC的中点,点F在边CD上,若,则的值是_____________
9、如图,半圆的直径AB=2,O为圆心,C为半圆上不同于A,B的任意一点,若P为半径OC上的动点,则的最小值是__________.
10、已知向量m,n的夹角为,且|m|=,|n|=2,在△ABC中, =2m+2n,=2m-6n,D为BC边的中点,则||=________.
11、平面向量a,b,c满足a+b+c=0,且a与b夹角为135°,c与b的夹角为120°,|c|=2,则|a|=_______.
12.已知|a|=1,|b|=,
(1)若a与b的夹角为,求|a+b|; (2)若a-b与a垂直,求a与b的夹角.
13、在平面直角坐标系xOy中,点A(-1,-2)、B(2,3)、C(-2,-1)。
(1) 求以线段AB、AC为邻边的平行四边形两条对角线的长;
(2) 设实数t满足()·=0,求t的值。
14.设a=(1+cos x,1+sin x),b=(1,0),c=(1,2).
(1)求证:(a-b)⊥(a-c);
(2)求|a|的最大值,并求此时x的值.
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