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《高中数学第二章平面向量2.4平面向量的数量积小结导学案新人教A版必修.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.4平面向量的数量积小结【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_
2、_________叫做向量a和b的数量积(或内积),记作a·b=__________.可见,a·b是实数,可以等于正数、负数、零.其中
3、a
4、cosθ(
5、b
6、cosθ)叫做向量a在b方向上(b在a方向上)的投影.数量积的记号是a·b,不能写成a×b,也不能写成ab.向量数量积满足下列运算律:①a·b=__________(交换律)②(a+b)·c=__________(分配律)③(λa)·b=__________=a·(λb)(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
7、示坐标表示定义a·b=
8、a
9、
10、b
11、cos〈a,b〉a·b=a1b1+a2b2模a·a=
12、a
13、2或
14、a
15、=
16、a
17、=若A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1)
18、
19、=a⊥ba·b=0a1b1+a2b2=0夹角cos〈a,b〉=(
20、a
21、
22、b
23、≠0)cos〈a,b〉=
24、a·b
25、a·b
26、≤
27、a
28、a1b1+a2b2
29、≤
30、与
31、a
32、
33、b
34、的关系
35、
36、b
37、对点练习:1.已知下列各式:①
38、a
39、2=a2;②=;③(a·b)2=a2b2;④(a-b)2=a2-2a·b+b2,其中正确的有( ).A.1个B.2个C.3个D.4个
40、2.设向量a=(1,0),b=,则下列结论中正确的是( ).A.
41、a
42、=
43、b
44、B.a·b=C.a∥bD.a-b与b垂直3.已知a=(1,-3),b=(4,6),c=(2,3),则(b·c)a等于( ).A.(26,-78)B.(-28,-42)C.-52D.-784.若向量a,b满足
45、a
46、=1,
47、b
48、=2且a与b的夹角为,则
49、a+b
50、=__________.5.已知
51、a
52、=2,
53、b
54、=4且a⊥(a-b),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
55、AB的中点,AB=5,求·,
56、
57、;(2)若a=(3,-4),b=(2,1),求(a-2b)·(2a+3b)和
58、a+2b
59、.变式练习:如图,在菱形ABCD中,若AC=4,则·=________.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ab=0,则有a=0或b=0,但a·b=0却不能得出a=0或b=0.(2)若a,b,c∈R,且a≠0,则由ab=ac可得b=c,但由a·b=a·c及a≠0却不能推出b=c.(3)若a,b,c∈R,则a(bc)=(ab)c(结合律)成立,但对于向量a,b,c,而(a·b)c
60、与a(b·c)一般是不相等的,向量的数量积是不满足结合律的.(4)若a,b∈R,则
61、a·b
62、=
63、a
64、·
65、b
66、,但对于向量a,b,却有
67、a·b
68、≤
69、a
70、
71、b
72、,等号当且仅当a∥b时成立.二、两平面向量的夹角与垂直例2、已知
73、a
74、=4,
75、b
76、=3,(2a-3b)·(2a+b)=61.(1)求a与b的夹角θ;(2)若=a,=b,求△ABC的面积.规律总结: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
77、a·b及
78、a
79、,
80、b
81、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m⊥b,则
82、x+2y
83、=__________.(2)已知向量a=,b=,且x∈.(1)求a·b及
84、a+b
85、;(2)若f(x)=a·b-
86、a+b
87、,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)
88、a
89、2=a2=a·a;(2)
90、a±b
91、
92、2=(a±b)2=a2±2a·b+b2;(3)若a=(x,y),则
93、a
94、=.变式练习:已知a与b是两个非零向量,且
95、a
96、=
97、b
98、=
99、a-b
100、,求a与a+b的夹角.四、平面向量的应用例4、已知向量=a=(cosα,sinα),=b=(2cosβ,2sinβ),=c=(0,d)(d>0),其