平面向量的数量积(学案)
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第2课时平面向量数量积的坐标运算学习目标 1.理解两个向量数量积坐标表示的推导过程,能运用数量积的坐标表示进行向量数量积的运算.2.能根据向量的坐标计算向量的模,并推导平面内两点间的距离公式.3.能根据向量的坐标求向量的夹角及判定两个向量垂直.知识点一平面向量数量积的坐标表示ijxy轴的正半轴同向的单位向量.设,轴、是两个互相垂直且分别与iijjij分别是多少?·思考1 ··,,ijaxybxyabij,(,取思考2 ,,,试将为坐标平面内的一组基底,设)=(,用),=2112ab. 表示,并计算·abab坐标间有何关系?若⊥,,则思考3axybxy).==((,),,梳理若向量2112ab=·数量积____________________________向量垂直平面向量的模知识点二ayxa |(1 思考若=,),试将向量的模|用坐标表示.1→ABBxyxAy (,如何计算向量,,思考2 若(的模?,))2211梳理向量的模及两点间的距离→AB=||→AxyBxyAB 为端点的向量(以,(),,)211222yyxx+--1122向量的夹角知识点三a·b ba xy b y baa x=θ的夹角,则),都是非零向量,θ=(,是),cos =(,与设,2121|a||b|xxyy+2112. =2222yyxx+·+1221类型一平面向量数量积的坐标运算abb a·b=10. 已知(1,2)与,同向,=例1a的坐标;求(1)ca b·ca·b c. ),求(及)(1)(2(2)若=,-2此类题目是有关向量数量积的坐标运算,灵活应用基本公式是前提,设向量一反思与感悟般有两种方法:一是直接设坐标,二是利用共线或垂直的关系设向量,还可以验证一般情况cbbcaa )··≠,即向量运算结合律一般不成立.(下·(·)ababa________. )·1,2),则(2向量+=(1,-1),==(-1 跟踪训练向量的模、夹角问题类型二BAxOyO.-(16,12),在平面直角坐标系5,15)中,是原点(如图).已知点(例2→→ABOA ||,|(1)求|;OAB. 求∠(2)利用向量的数量积求两向量夹角的一般步骤:反思与感悟 (1)利用向量的坐标求出这两个向量的数量积.22yax|+|=求两向量的模.(2)利用θ的值.θ代入夹角公式求cos ,并根据θ的范围确定(3)baba的取值范λ的夹角α=(λ,1),若与为钝角,求2 跟踪训练已知(1=,-1),围.向量垂直的坐标形式类型三baabab的值为垂直,则实数λλ1,0)(3,2)((1)例3 已知=-,=-,若向量+与-2 _____. 3→→kABCABABCACk是直角三角形,求(2,3),,若△=(1,的值.(2)在△中,)=利用向量数量积的坐标表示解决垂直问题的实质是把垂直条件代数化,若在关反思与感悟于三角形的问题中,未明确哪个角是直角时,要分类讨论.→→→OCtOCBCABxOyA,--1),在平面直角坐标系若中,已知((1,4),)⊥(-2,3),,(2跟踪训练3t________.则实数=baba的夹角为,-2),则________1.已知与=(3,-1),.=(1????1331→→??ABCBABC=,________.2.已知向量==,则∠,????2222mnmnmn),则λ-2,2),若(+=)⊥(________. 3.已知向量=(λ+1,1),=(λ+abab a·b b=____________. =5|=14.已知平面向量,且,,若,则向量=(4,-3),|ab=(-1,2)=(4,3),.5.已知ab的夹角的余弦值;与(1)求abab),求实数λ(的值.-λ )⊥(2+(2)若1.平面向量数量积的定义及其坐标表示,提供了数量积运算的两种不同的途径.准确地把握这两种途径,根据不同的条件选择不同的途径,可以优化解题过程.同时,平面向量数量积的两种形式沟通了“数”与“形”转化的桥梁,成为解决距离、角度、垂直等有关问题的有力工具.2.应用数量积运算可以解决两向量的垂直、平行、夹角以及长度等几何问题,在学习中要不断地提高利用向量工具解决数学问题的能力.a x,(若可以对比学习、注意区分两向量平行与垂直的坐标形式,3.二者不能混淆,记忆.=1 4 yb xy ab xyxy ab xxyy=-=0,⊥+?0.,则,,)=()∥?221112112224.事实上应用平面向量的数量积公式解答某些平面向量问题时,向量夹角问题却隐藏了许多陷阱与误区,常常会出现因模糊“两向量的夹角的概念”和忽视“两向量夹角”的范围,稍不注意就会带来失误与错误.5答案精析 问题导学 知识点一jjiiij 0. =1×1×cos 0=1·,思考1 ·==1×1×cos 0=1,·jyxaxiyjbi =,++=,思考2 ∵221122yyjyyjxxxyjxiyjxixyxyabxii . ()·(+=++)∴=··=(+)++2121122222121111ybabxxya 0. ?=·+思考3 =⊥0?2112yxxy +梳理2112yabxxy 0⊥+?=2211 知识点二yxiyjxa +,∈∵,=R ,思考122222222jiyyjxyxaxiyji ·jxixyi ·j . )++((=)∴2=(+2+ +)=22i ·jji 1,0=1,又∵,==222222yaxyxa =|++=∴,∴|,22yax .∴||+=→→→yyyOAxyxxABOBx -,,)-(,,思考2 ∵)==(-)-=(11221221→22yxABxy.-|+-=∴|1212题型探究ba λλ)(>0)=λ,=(λ,21 例解 (1)设a ·b λ=10则有,=λ+4a =(2,4)λ∴=2,∴.a ·bb ·c 10,=1×2-2×1=0,(2)∵=aab ·c 0)=0,∴=(ca ·b .=(20,-(10))1)=10(2,-11 跟踪训练→OA =(16,12)例2 解 (1)由,→AB ,=-12)(-21,3)-=(-516,15→22OA =|20|=1612+,得→22AB 152.|-|=+3= 6→→ABAO ·→→ABOABAO. =(2)cos ∠cos =, →→ABAO ||||→→→→ABABAOOA 300. =-=-[16×(-其中21,3)··21)+12×3]==-(16,12)·(-2300OAB .故cos ∠==2220×15OAB ∴∠=45°.ba ,1)∵,=(1,-1),=(λ 跟踪训练2 解2baab 1. =|=1+λλ,∴|-|=2|,·ba 为钝角,又∵的夹角,α ,1<0λ-?? ∴2?,2·1+λλ≠1- ,λ<1?? 即?2+1≠0.λλ+2??1. λ≠-<1∴λ且 1,1).∴λ的取值范围是(-∞,-1)∪(-1 (1)例3 - 7133±211. -(2)或或 2331 -跟踪训练3当堂训练π3 3.-1. 2.30° 434????,- 4. ??552552 (2)(1)5. 925 720XX —019学年度第一学期生物教研组工作计划指导思想以新一轮课程改革为抓手,更新教育理念,积极推进教学改革。
平面向量的数量积教案一、教学目标:1. 理解平面向量的数量积的概念及其几何意义。
2. 学会计算平面向量的数量积,并能熟练运用数量积解决实际问题。
3. 掌握平面向量的数量积的性质,并能运用其性质进行向量运算。
二、教学重点:1. 平面向量的数量积的概念及其几何意义。
2. 平面向量的数量积的计算方法。
3. 平面向量的数量积的性质。
三、教学难点:1. 平面向量的数量积的计算方法。
2. 平面向量的数量积的性质的证明。
四、教学准备:1. 教师准备PPT,内容包括平面向量的数量积的概念、计算方法、性质及其应用。
2. 教师准备一些实际问题,用于引导学生运用平面向量的数量积解决实际问题。
五、教学过程:1. 导入(5分钟)教师通过PPT展示一些实际问题,引导学生思考如何运用向量的知识解决这些问题。
2. 讲解平面向量的数量积的概念(10分钟)教师通过PPT讲解平面向量的数量积的概念,并展示其几何意义。
3. 讲解平面向量的数量积的计算方法(15分钟)教师通过PPT讲解平面向量的数量积的计算方法,并给出一些例题进行讲解。
4. 练习平面向量的数量积的计算(10分钟)学生独立完成一些练习题,教师进行解答和讲解。
5. 讲解平面向量的数量积的性质(10分钟)教师通过PPT讲解平面向量的数量积的性质,并给出一些证明。
6. 练习平面向量的数量积的性质(10分钟)学生独立完成一些练习题,教师进行解答和讲解。
7. 应用平面向量的数量积解决实际问题(10分钟)教师给出一些实际问题,引导学生运用平面向量的数量积解决这些问题。
8. 总结(5分钟)教师对本节课的内容进行总结,并强调平面向量的数量积的重要性和应用价值。
9. 布置作业(5分钟)教师布置一些练习题,巩固学生对平面向量的数量积的理解和应用。
10. 课堂反馈(5分钟)教师通过课堂反馈了解学生对平面向量的数量积的掌握情况,为下一步的教学做好准备。
六、教学拓展:1. 教师通过PPT讲解平面向量的数量积与其他向量知识的联系,如向量的模、向量的加减法等。
2.3.3 向量数量积的坐标运算与度量公式1.向量内积的坐标运算已知a =(a 1,a 2),b =(b 1,b 2),则a ·b =a 1b 1+a 2b 2.知识拓展非零向量a =(x 1,y 1)与b =(x 2,y 2)夹角θ的范围与坐标运算的数量积的关系是:(1)θ为锐角或零角⇔x 1x 2+y 1y 2>0; (2)θ为直角⇔x 1x 2+y 1y 2=0; (3)θ为钝角或平角⇔x 1x 2+y 1y 2<0.【自主测试1】若a =(2,-3),b =(x,2x ),且a ·b =43,则x 等于( )A .3B .13C .-13 D .-3解析:由题意,得2x -6x =43,解得x =-13.答案:C2.用向量的坐标表示两个向量垂直的条件已知a =(a 1,a 2),b =(b 1,b 2),则a ⊥b ⇔a 1b 1+a 2b 2=0.名师点拨解决两向量垂直的问题时,在表达方式上有一定的技巧,如a =(m ,n )与b =k (n ,-m )总是垂直的,当两向量的长度相等时,k 取±1.【自主测试2】已知a =(2,5),b =(λ,-3),且a ⊥b ,则λ=__________.解析:∵a ⊥b ,∴a·b =0,即2λ-15=0,∴λ=152.答案:1523.向量的长度、距离和夹角公式(1)向量的长度:已知a =(a 1,a 2),则|a |=a 21+a 22,即向量的长度等于它的坐标平方和的算术平方根.(2)两点之间的距离公式:如果A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB →|=x 2-x 12+y 2-y 12.(3)向量的夹角的余弦公式:已知a =(a 1,a 2),b =(b 1,b 2),则两个向量a ,b 的夹角的余弦为cos 〈a ,b 〉=a 1b 1+a 2b 2a 21+a 22b 21+b 22.你会求出与向量a =(m ,n )同向的单位向量a 0的坐标吗?答:a 0=a |a |=1m 2+n 2(m ,n )=⎝ ⎛⎭⎪⎫m m 2+n 2,n m 2+n 2.【自主测试3-1】已知A (1,2),B (2,3),C (-2,5),则△ABC 为( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .无法判断解析:由AB →=(1,1),BC →=(-4,2),CA →=(3,-3), 得AB →2=2,BC →2=20,CA →2=18. ∵AB →2+CA →2=BC →2,即AB 2+AC 2=BC 2,∴△ABC 为直角三角形. 答案:B【自主测试3-2】已知m =(3,-1),n =(x ,-2),且〈m ,n 〉=π4,则x 等于( )A .1B .-1C .-4D .4 解析:cos π4=3x +210×x 2+4, 解得x =1. 答案:A【自主测试3-3】已知a =(3,x ),|a |=5,则x =__________. 解析:由|a |2=9+x 2=25,解得x =±4.答案:±41.向量模的坐标运算的实质剖析:向量的模即为向量的长度,其大小应为平面直角坐标系中两点间的距离,如a =(x ,y ),则在平面直角坐标系中,一定存在点A (x ,y ),使得OA →=a =(x ,y ),∴|OA →|=|a |=x 2+y 2,即|a |为点A 到原点的距离;同样若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB →=(x 2-x 1,y 2-y 1),∴|AB →|=x 2-x 12+y 2-y 12,即平面直角坐标系中任意两点间的距离公式.由此可知向量模的运算其实质即为平面直角坐标系中两点间距离的运算.2.用向量的数量积的坐标运算来分析“(a·b )·c =a ·(b·c )”不恒成立 剖析:设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),c =(x 3,y 3), 则a·b =x 1x 2+y 1y 2, b·c =x 3x 2+y 3y 2.∴(a·b )·c =(x 1x 2+y 1y 2)(x 3,y 3)=(x 1x 2x 3+y 1y 2x 3,x 1x 2y 3+y 1y 2y 3),a·(b·c )=(x 1,y 1)(x 3x 2+y 3y 2)=(x 1x 3x 2+x 1y 2y 3,x 2x 3 y 1+ y 1y 2y 3).假设(a·b )·c =a·(b·c )成立,则有(x 1x 2x 3+y 1y 2x 3,x 1x 2y 3+y 1y 2y 3)=(x 1x 3x 2+x 1y 2y 3,x 2x 3 y 1+ y 1y 2y 3), ∴x 1x 2x 3+y 1y 2x 3=x 1x 3x 2+x 1y 2y 3,x 1x 2y 3+y 1y 2y 3=x 2x 3 y 1+y 1y 2y 3.∴y 1y 2x 3=x 1y 2y 3,x 1x 2y 3=x 2x 3 y 1. ∴y 2(y 1x 3-x 1y 3)=0,x 2(x 1y 3-x 3y 1)=0. ∵ b 是任意向量, ∴x 2和y 2是任意实数. ∴y 1x 3-x 1y 3=0. ∴a ∥c .这与a ,c 是任意向量,即a ,c 不一定共线相矛盾. ∴假设不成立.∴(a·b )·c =a·(b·c )不恒成立. 3.教材中的“思考与讨论”在直角坐标系xOy 中,任作一单位向量OA →旋转90°到向量OB →的位置,这两个向量的坐标之间有什么关系?你能用上述垂直的条件,证明下面的诱导公式吗?cos(α+90°)=-sin α,sin(α+90°)=cos α.反过来,你能用这两个诱导公式,证明上述两个向量垂直的坐标条件吗?把两向量垂直的坐标条件可视化.有条件的同学可用“几何画板”、“Scilab”等数学软件进行可视化研究.剖析:如图所示,在平面直角坐标系中,画出一单位圆,有A (cos α,sin α),B (cosβ,sin β),且β-α=90°,也就是β=α+90°.过点A 作AM ⊥x 轴于点M ,过点B 作BN ⊥x 轴于点N ,则△BNO ≌△OMA . ∴|OM →|=|NB →|,|ON →|=|MA →|.当点A 在第一象限时,点B 在第二象限, ∴|ON →|=-cos β,|NB →|=sin β, |OM →|=cos α,|MA →|=sin α,从而有-cos β=-cos(α+90°)=sin α, sin β=sin(α+90°)=cos α, 即cos(α+90°)=-sin α, sin(α+90°)=cos α.题型一 向量数量积的坐标运算【例题1】已知a =(-6,2),b =(-2,4),求a ·b ,|a |,|b |,〈a ,b 〉. 分析:直接套用基本公式a ·b =x 1x 2+y 1y 2,|a |=x 21+y 21,cos 〈a ,b 〉=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 22+y 22即可.解:a ·b =(-6,2)·(-2,4)=12+8=20. |a |=a ·a =-6,2×-6,2=36+4=210, |b |=-22+42=20=2 5.∵cos 〈a ,b 〉=a ·b |a ||b |=20210×25=22,且〈a ,b 〉∈[0,π], ∴〈a ,b 〉=π4.反思如果已知向量的坐标,则可以直接用公式来计算数量积、模和夹角等问题;如果向量的坐标是未知的,一般考虑用定义和运算律进行转化.〖互动探究〗设平面向量a =(3,5),b =(-2,1), (1)求a -2b 的坐标表示和模的大小; (2)若c =a -(a ·b )·b ,求|c |. 解:(1)∵a =(3,5),b =(-2,1),∴a -2b =(3,5)-2(-2,1)=(3+4,5-2)=(7,3), |a -2b |=72+32=58. (2)∵a ·b =-6+5=-1,∴c =a +b =(1,6),∴|c |=12+62=37. 题型二 平面向量垂直的坐标运算【例题2】在△ABC 中,AB →=(2,3),AC →=(1,k ),且△ABC 的一个内角为直角,求k 的值.分析:对△ABC 的三个内角分别讨论,并利用坐标反映垂直关系. 解:当A =90°时,AB →·AC →=0, ∴2×1+3×k =0.∴k =-23.当B =90°时,AB →·BC →=0,BC →=AC →-AB →=(1-2,k -3)=(-1,k -3),∴2×(-1)+3×(k -3)=0.∴k =113.当C =90°时,AC →·BC →=0,∴-1+k (k -3)=0, ∴k =3±132.因此,△ABC 有一个角为直角时,k =-23,或k =113,或k =3±132.反思(1)若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),a ≠0,则向量a 与b 垂直⇔a ·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0.(2)向量垂直的坐标表示x 1x 2+y 1y 2=0与向量共线的坐标表示x 1y 2-x 2y 1=0很容易混淆,应仔细比较并熟记,当难以区分时,要从意义上鉴别,垂直是a ·b =0,而共线是方向相同或相反.题型三 数量积的坐标运算在几何中的应用 【例题3】已知三个点A (2,1),B (3,2),D (-1,4). (1)求证:AB ⊥AD ;(2)若四边形ABCD 为矩形,求点C 的坐标,并求矩形ABCD 的两对角线所夹的锐角的余弦值.解:(1)证明:∵A (2,1),B (3,2),D (-1,4), ∴AB →=(1,1),AD →=(-3,3). ∴AB →·AD →=1×(-3)+1×3=0, ∴AB →⊥AD →,即AB ⊥AD . (2)若四边形ABCD 为矩形, 则AB →⊥AD →,AB →=DC →. 设C 点的坐标为(x ,y ),则AB →=(1,1),DC →=(x +1,y -4),∴⎩⎪⎨⎪⎧x +1=1,y -4=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =5.∴C 点的坐标为(0,5).从而AC →=(-2,4),BD →=(-4,2),∴|AC →|=25,|BD →|=25,AC →·BD →=8+8=16. 设AC →与BD →的夹角为θ,则cos θ=AC →·BD →|AC →| |BD →|=1625×25=45,∴矩形ABCD 的两条对角线所夹的锐角的余弦值为45.反思用向量法解决几何问题的关键是把有关的边用向量表示,然后把几何图形中的夹角、垂直、长度等问题都统一为向量的坐标运算即可,最后再回归到原始几何图形中进行说明.题型四 利用向量数量积的坐标运算证明不等式【例题4】证明:对于任意的a ,b ,c ,d ∈R ,恒有不等式(ac +bd )2≤(a 2+b 2)(c 2+d 2). 分析:设m =(a ,b ),n =(c ,d ),用m ·n ≤|m |·|n |即可,要注意等号成立的条件. 证明:设m =(a ,b ),n =(c ,d ),两向量夹角为θ,则m ·n =|m ||n |cos θ,∴ac +bd =a 2+b 2·c 2+d 2·cos θ,∴(ac +bd )2=(a 2+b 2)(c 2+d 2)cos 2θ≤(a 2+b 2)(c 2+d 2), 当且仅当m 与n 共线时等号成立. ∴(ac +bd )2≤(a 2+b 2)(c 2+d 2)得证.反思本题直接利用代数方法也易得证.若从不等式的特征构造向量,利用向量的数量积和模的坐标运算来证,显得比较灵活,体现了向量的工具性.题型五 易错辨析【例题5】设平面向量a =(-2,1),b =(λ,-1)(λ∈R ),若a 与b 的夹角为钝角,则λ的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,2∪(2,+∞) B.(2,+∞) C .⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞ D .⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12 错解:由a 与b 的夹角为钝角,得a ·b <0, 即-2λ-1<0,解得λ>-12.故选C .错因分析:a ·b <0⇔a 与b 的夹角为钝角或平角.因此上述解法中需要对结论进行检验,把a 与b 的夹角为平角的情况舍去.正解:a ·b <0⇒(-2,1)·(λ,-1)<0⇒λ>-12.又设b =t a (t <0),则(λ,-1)=(-2t ,t ),所以t =-1,λ=2,即λ=2时,a 和b 反向,且共线,所以λ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,2∪(2,+∞).故选A .1.设m ,n 是两个非零向量,且m =(x 1,y 1),n =(x 2,y 2),则以下等式中,与m ⊥n 等价的个数为( )①m ·n =0;②x 1x 2=-y 1y 2;③|m +n |=|m -n |;④|m +n |=m 2+n 2. A .1 B .2 C .3 D .4解析:①②中的等式显然与m ⊥n 等价;对③④中的等式的两边平方,化简,得m ·n =0,因此也是与m ⊥n 等价的,故选D .答案:D2.已知向量a =(-2,1),b =(-2,-3),则向量a 在向量b 方向上的投影的数量为( )A .-1313 B .1313C .0D .1 答案:B3.(2012·广东广州测试)已知向量a =(1,n ),b =(n,1),其中n ≠±1,则下列结论正确的是( )A .(a -b )∥(a +b )B .(a +b )∥bC .(a -b )⊥(a +b )D .(a +b )⊥b解析:∵a -b =(1-n ,n -1),a +b =(1+n ,n +1), ∴(a -b )·(a +b )=0, ∴(a -b )⊥(a +b ). 答案:C4.已知a =(1,2),b =(1,1),c =b -k a ,若c ⊥a ,则c =__________.解析:根据a 和b 的坐标,求c 的坐标,再利用垂直建立关于k 的方程,求出k 后可得向量c .答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫25,-155.已知i =(1,0),j =(0,1),a =i -2j ,b =i +m j ,给出下列命题:①若a 与b 的夹角为锐角,则m <12;②当且仅当m =12时,a 与b 互相垂直;③a 与b不可能是方向相反的向量;④若|a |=|b |,则m =-2.其中正确的命题的序号是__________.答案:①②③6.设向量a =(1,-1),b =(3,-4),x =a +λb ,λ为实数,证明:使|x |最小的向量x 垂直于向量b .证明:因为|x |2=x ·x =|a |2+λ2|b |2+2λa ·b , 所以x 2=25λ2+14λ+2=⎝ ⎛⎭⎪⎫5λ+752+125.当5λ+75=0,即λ=-725时,|x |最小.此时x =a -725b =⎝ ⎛⎭⎪⎫425,325. 又425×3-325×4=0,所以向量x 与b 垂直.。
2.4.1 平面向量数量积的物理背景及其含义【课标要求】1.知道平面向量数量积的物理意义,记住其含义。
2.会用平面向量数量积的公式解决相关问题。
3. 利用平面向量数量积,可以处理有关长度、角度和垂直问题。
【考纲要求】1.会用平面向量数量积的公式解决相关问题。
2.利用平面向量数量积,可以处理有关长度、角度和垂直问题。
【学习目标续写】1.由向量的数量积体会向量和数量之间的联系。
2.总结用向量的数量积解决有关长度、角度和垂直问题的方法。
3.让我们充满激情的进入充满神秘色彩的数学世界。
【使用说明与学法指导】1.精读教材103-105页,用红笔勾画重点,理解和掌握定义,作答预习案、探究案。
2.找出自己的疑惑和需要讨论的问题,整理在导学案上,准备讨论质疑。
【预习案】(5分钟处理疑难)1.在等边三角形ABC中,求:(1)AB AC与的夹角;(2)AB BC与的夹角。
2.一些特殊角的余弦值:3.在两向量的夹角定义中,两向量夹角的范围是。
4.b在a上的投影是。
5.数量积a b⋅的几何意义是。
6.零向量与任一向量的数量积等于。
7.a b⋅是一个实数,那么它什么时候为正?什么时候为负?什么时候为零?8.总结数量积的性质和运算律,判断下列各题是否正确(1)00a⋅=()(2)00a⋅=()(3)a b a b⋅=()(4)若0a≠,则对于任一非零向量b有0a b⋅≠()(5)若a与b是两个单位向量,则22a b=()(6)对任意向量,,a b c,都有()()a b c a b c⋅⋅=⋅⋅()【我的质疑】【探究案】(25分钟讨论、展示、点评、质疑)一、向量数量积的概念(口展,命题真假说明原因)例1.已知,,a b c是三个非零向量,则下列命题中真命题的个数是()①a b a b a⋅=⇔∥b;②,a b a b a b⇔⋅=-反向;③a⊥b a b a b⇔+=-;④a b a c b c=⇔⋅=⋅。
A.1B.2C.3D.4二、平面向量数量积的运算(板展)(做第(2)问可用第(1)问结论,不必重做一次a b⋅)例2.05,4,60,1(2)(2)a b a b a b a a bθ===⋅⋅-已知与的夹角求()例3.向量a b 与夹角为3π,2,1ab ==,求2a b -的值。
《平面向量数量积》教案一、教学目标知识与技能目标:使学生理解平面向量数量积的概念,掌握平面向量数量积的计算公式及性质,能够运用数量积解决一些几何问题。
过程与方法目标:通过探究平面向量数量积的概念和性质,培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力。
情感态度与价值观目标:激发学生对数学的兴趣,培养学生的团队合作精神,使学生感受到数学在现实生活中的应用价值。
二、教学重点与难点重点:平面向量数量积的概念,计算公式及性质。
难点:平面向量数量积的运算规律及其在几何中的应用。
三、教学方法采用问题驱动法、案例分析法和小组合作法,引导学生主动探究,发现平面向量数量积的规律,提高学生解决问题的能力。
四、教学准备教师准备PPT,涵盖平面向量数量积的概念、计算公式、性质及应用实例。
学生准备笔记本,以便记录学习过程中的疑问和感悟。
五、教学过程1. 导入新课教师通过展示一个实际问题,引导学生思考平面向量数量积的定义和作用。
2. 探究平面向量数量积的概念(1)教师引导学生根据定义,探究平面向量数量积的计算公式。
(2)学生通过实例,理解并掌握平面向量数量积的计算方法。
3. 学习平面向量数量积的性质(1)教师引导学生总结平面向量数量积的性质。
(2)学生通过练习,巩固对平面向量数量积性质的理解。
4. 应用平面向量数量积解决几何问题教师展示几个应用实例,引导学生运用平面向量数量积解决几何问题。
学生分组讨论,合作解决问题,分享解题过程和心得。
5. 课堂小结教师引导学生总结本节课所学内容,强调平面向量数量积的概念、计算公式及性质。
学生整理学习笔记,反思自己在学习过程中的收获和不足。
6. 布置作业教师布置一些有关平面向量数量积的练习题,巩固所学知识。
学生认真完成作业,巩固课堂所学内容。
七、教学反思教师在课后对自己的教学过程进行反思,分析教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学策略。
学生反思自己的学习过程,总结经验教训,提高学习效果。
八、教学评价教师通过课堂表现、作业完成情况和课后练习成绩,全面评价学生对平面向量数量积的掌握程度。
平面向量数量积授课优秀教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解平面向量的概念,掌握向量的表示方法;(2)掌握向量的坐标运算,包括加法、减法和数乘;(3)理解向量数量积的概念,掌握数量积的计算公式和性质;(4)学会运用数量积解决实际问题。
2. 过程与方法:(1)通过图形和实例,培养学生的直观想象能力;(2)运用逻辑推理,引导学生发现向量数量积的计算规律;(3)通过练习题,提高学生运用向量数量积解决实际问题的能力。
3. 情感态度与价值观:(1)培养学生对数学的兴趣和好奇心;(2)培养学生勇于探索、积极思考的科学精神;(3)引导学生感受数学在生活中的应用,提高学生的数学素养。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)平面向量的概念及表示方法;(2)向量的坐标运算;(3)向量数量积的计算公式和性质;(4)运用向量数量积解决实际问题。
2. 教学难点:(1)向量数量积的计算规律的发现;(2)向量数量积在实际问题中的应用。
三、教学准备1. 教具准备:黑板、粉笔、投影仪;2. 学具准备:笔记本、练习本、相关书籍。
四、教学过程1. 导入新课:(1)复习旧知识:回顾二维空间中的点、线、面的基本概念;(2)提出问题:如何表示一个平面内的向量?向量之间有什么基本的运算?2. 讲解向量的概念及表示方法:(1)介绍向量的定义;(2)讲解向量的表示方法,如用箭头表示、用坐标表示等。
3. 讲解向量的坐标运算:(1)向量的加法、减法和数乘;(2)举例说明运算规律。
4. 讲解向量数量积的概念和性质:(1)介绍数量积的定义;(2)讲解数量积的计算公式;(3)阐述数量积的性质。
5. 课堂练习:(1)布置练习题,让学生巩固所学知识;(2)挑选学生回答问题,及时给予评价和指导。
五、课后作业1. 复习本节课所学内容,整理笔记;2. 完成课后练习题,巩固向量数量积的知识;3. 思考实际生活中的向量数量积问题,提高数学应用能力。
六、教学拓展1. 引导学生探索向量数量积的推广:(1)从二维向量推广到三维向量;(2)探讨更高维向量的数量积。
2.4 平面向量的数量积教案 A第1课时教学目标一、知识与技能1.掌握平面向量的数量积及其几何意义;2.掌握平面向量数量积的重要性质及运算律;3.了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题;二、过程与方法本节学习的关键是启发学生理解平面向量数量积的定义,理解定义之后便可引导学生推导数量积的运算律,然后通过概念辨析题加深学生对于平面向量数量积的认识.三、情感、态度与价值观通过问题的解决,培养学生观察问题、分析问题和解决问题的实际操作能力;培养学生的交流意识、合作精神;培养学生叙述表达自己解题思路和探索问题的能力.教学重点、难点教学重点:平面向量数量积的定义.教学难点:平面向量数量积的定义及运算律的理解和平面向量数量积的应用.教学关键:平面向量数量积的定义的理解.教学方法本节学习的关键是启发学生理解平面向量数量积的定义,理解定义之后便可引导学生推导数量积的运算律,然后通过概念辨析题加深学生对于平面向量数量积的认识.学习方法通过类比物理中功的定义,来推导数量积的运算.教学准备教师准备: 多媒体、尺规.学生准备: 练习本、尺规.教学过程一、创设情境,导入新课在物理课中,我们学过功的概念,即如果一个物体在力F的作用下产生位移s,那么力F所做的功W可由下式计算:W=| F | | s | cosθ,其中θ是F与s的夹角.我们知道力和位移都是向量,而功是一个标量(数量).故从力所做的功出发,我们就顺其自然地引入向量数量积的概念.二、主题探究,合作交流提出问题①a ·b 的运算结果是向量还是数量?它的名称是什么?②由所学知识可以知道,任何一种运算都有其相应的运算律,数量积是一种向量的乘法运算,它是否满足实数的乘法运算律?师生活动:已知两个非零向量a 与b ,我们把数量|a ||b |cosθ叫做a 与b 的数量积(或内积),记作a ·b ,即a ·b =|a ||b |cosθ(0≤θ≤π).其中θ是a 与b 的夹角,|a |cosθ(|b |cosθ)叫做向量a 在b 方向上(b 在a 方向上)的投影.在教师与学生一起探究的活动中,应特别点拨引导学生注意:(1)两个非零向量的数量积是个数量,而不是向量,它的值为两向量的模与两向量夹角的余弦的乘积;(2)零向量与任一向量的数量积为0,即a ·0=0; (3)符号“·”在向量运算中不是乘号,既不能省略,也不能用“×”代替;(4)当0≤θ<2π时cosθ>0,从而a ·b >0;当2π<θ≤π时,cosθ<0,从而a ·b <0.与学生共同探究并证明数量积的运算律.已知a 、b 、c 和实数λ,则向量的数量积满足下列运算律: ①a ·b =b ·a (交换律); ②(λa )·b =λ(a ·b )=a ·(λb )(数乘结合律); ③(a +b )·c =a ·c +b ·c (分配律). 特别是:(1)当a ≠0时,由a ·b =0不能推出b 一定是零向量.这是因为任一与a 垂直的非零向量b ,都有a ·b =0.注意:已知实数a 、b 、c (b ≠0),则ab =bc ⇒a =c .但对向量的数量积,该推理不正确,即a ·b =b ·c 不能推出a =c .由上图很容易看出,虽然a ·b =b ·c ,但a ≠c .对于实数a 、b 、c 有(a ·b )c =a (b ·c );但对于向量a 、b 、c ,(a ·b )c =a (b ·c )不成立.这是因为(a ·b )c 表示一个与c 共线的向量,而a (b ·c )表示一个与a 共线的向量,而c 与a 不一定共线,所以(a ·b )c =a (b ·c )不成立.提出问题①如何理解向量的投影与数量积?它们与向量之间有什么关系? ②能用“投影”来解释数量积的几何意义吗?师生活动:教师引导学生来总结投影的概念,可以结合“探究”,让学生用平面向量的数量积的定义,从数与形两个角度进行探索研究.教师给出图形并作结论性的总结,提出注意点“投影”的概念,如下图.定义:|b |cos θ叫做向量b 在a 方向上的投影.并引导学生思考. A . 投影也是一个数量,不是向量;B . 当θ为锐角时投影为正值;当θ为钝角时投影为负值;当θ为直角时投影为0;当θ=0°时投影为|b |;当θ=180°时投影为-|b |.教师结合学生对“投影”的理解,让学生总结出向量的数量积的几何意义: 数量积a ·b 等于a 的长度与b 在a 方向上投影|b |cos θ的乘积.让学生思考:这个投影值可正、可负,也可为零,所以我们说向量的数量积的结果是一个实数.教师和学生共同总结两个向量的数量积的性质:设a 、b 为两个非零向量,θ为两向量的夹角,e 是与b 同向的单位向量. A . e ·a =a ·e =|a |cos θ. B . a ⊥b ⇔a ·b =0.C . 当a 与b 同向时,a ·b =|a ||b |;当a 与b 反向时,a ·b =-|a ||b |.特别地a ·a =|a |2或|a |=a a ∙. D . cosθ=||||a ba b ∙. E . |a ·b |≤|a ||b |.上述性质要求学生结合数量积的定义自己尝试推证,教师给予必要的补充和提示,在推导过程中理解并记忆这些性质.讨论结果: ①略.②向量的数量积的几何意义为数量积a ·b 等于a 的长度与b 在a 方向上投影|b |cosθ的乘积.三、拓展创新,应用提高例1 已知|a |=5,|b |=4,a 与b 的夹角为120°,求a ·b活动:教师引导学生利用向量的数量积并结合两向量的夹角来求解.解: a ·b =|a ||b |cosθ=5×4 ×cos120°=5×4×(21-) =-10.点评: 确定两个向量的夹角,利用数量积的定义求解.例2 我们知道,对任意a ,b ∈R ,恒有(a +b )2=a 2+2ab +b 2,(a +b )(a -b )=a 2-b 2.对任意向量a 、b ,是否也有下面类似的结论?(1)(a +b )2=a 2+2a ·b +b 2; (2)(a +b )·(a -b )=a 2-b 2. 解:(1)(a +b )2=(a +b )·(a +b )=a ·b +a ·b +b ·a +b ·b =a 2+2a ·b +b 2;(2)(a +b )·(a -b )=a ·a -a ·b +b ·a -b ·b=a 2-b 2.例3 已知|a |=6,|b |=4,a 与b 的夹角为60°,求(a +2b )·(a -3b ). 解: (a +2b )·(a -3b )=a ·a -a ·b -6b ·b=|a |2-a ·b -6|b |2=|a |2-|a ||b |cosθ-6|b |2 =62-6×4×cos60°-6×42 =-72.例4 已知|a |=3,|b |=4,且a 与b 不共线,当k 为何值时,向量a +k b 与a -k b 互相垂直?解: a +k b 与a -k b 互相垂直的条件是(a +k b )·(a -k b )=0, 即a 2-k 2b 2=0.∵a 2=32=9,b 2=42=16, ∴9-16k 2=0.∴k =±43.也就是说,当k =±43时,a +k b 与a -k b 互相垂直.点评:本题主要考查向量的数量积性质中垂直的充要条件.四、小结1.先由学生回顾本节学习的数学知识,数量积的定义、几何意义,数量积的重要性质,数量积的运算律.2.教师与学生总结本节学习的数学方法,归纳类比、定义法、数形结合等.在领悟数学思想方法的同时,鼓励学生多角度、发散性地思考问题,并鼓励学生进行一题多解.课堂作业1.已知a ,b ,c 是非零向量,则下列四个命题中正确的个数为( ) ①|a ·b |=|a ||b |⇔a ∥b ②a 与b 反向⇔a ·b =-|a ||b | ③a ⊥b ⇔|a +b |=|a -b | ④|a |=|b |⇔|a ·c |=|b ·c |A .1B .2C .3D .4 2.有下列四个命题:①在△ABC 中,若AB ·BC >0,则△ABC 是锐角三角形;②在△ABC 中,若AB ·BC >0,则△ABC 为钝角三角形; ③△ABC 为直角三角形的充要条件是AB ·BC =0; ④△ABC 为斜三角形的充要条件是AB ·BC ≠0. 其中为真命题的是( )A .①B .②C .③D .④ 3.设|a |=8,e 为单位向量,a 与e 的夹角为60°,则a 在e 方向上的投影为( ) A .43 B .4C .42D .8+234.设a 、b 、c 是任意的非零平面向量,且它们相互不共线,有下列四个命题: ①(a ·b )c -(c ·a )b =0; ②|a |-|b |<|a -b |; ③(b ·c )a -(c ·a )b 不与c 垂直; ④(3a +2b )·(3a -2b )=9|a |2-4|b |2. 其中正确的是( )A .①②B .②③C .③④D .②④ 5.在△ABC 中,设AB =b ,AC =c ,则22(|||)()b c b c ∙-等于( ) A .0 B .21S △ABC C .S △ABC D .2S △ABC 6.设i ,j 是平面直角坐标系中x 轴、y 轴方向上的单位向量,且a =(m+1)i -3j ,b =i +(m -1)j ,如果(a +b )⊥(a -b ),则实数m=_____________.7.若向量a 、b 、c 满足a +b +c =0,且|a |=3,|b |=1,|c |=4,则a ·b +b ·c +c ·a =_________. 参考答案:1.C 2.B 3.B 4.D 5.D 6.-2 7.-13第2课时教学目标一、知识与技能1.掌握平面向量数量积运算规律.2.能利用数量积的性质及数量积运算规律解决有关问题.3.掌握两个向量共线、垂直的几何判断,会证明两向量垂直,以及能解决一些简单问题.二、过程与方法教师应在坐标基底向量的数量积的基础上,推导向量数量积的坐标表示.通过例题分析、课堂训练,让学生总结归纳出对于向量的坐标、数量积、向量所成角及模等几个因素,知道其中一些因素,求出其他因素基本题型的求解方法.平面向量数量积的坐标表示是在学生学习了平面向量的坐标表示和平面向量数量积的基础上进一步学习的,这都为数量积的坐标表示奠定了知识和方法基础.三、情感、态度与价值观通过平面向量数量积的坐标表示,进一步加深学生对平面向量数量积的认识,提高学生的运算速度,培养学生的运算能力,培养学生的创新能力,提高学生的数学素质.教学重点、难点教学重点:平面向量数量积的坐标表示.教学难点:向量数量积的坐标表示的应用.教学关键:平面向量数量积的坐标表示的理解.教学突破方法:教师应在坐标基底向量的数量积的基础上,推导向量数量积的坐标表示.并通过练习,使学生掌握数量积的应用.教法与学法导航教学方法:启发诱导,讲练结合.学习方法:主动探究,练习巩固.教学准备教师准备:多媒体、尺规.学生准备:练习本、尺规.教学过程一、创设情境,导入新课前面我们学习了平面向量的坐标表示和坐标运算,以及平面向量的数量积,那么,能否用坐标表示平面向量的数量积呢?若能,如何表示呢?由此又能产生什么结论呢?本节课我们就来研究这个问题.(板书课题)二、主题探究,合作交流提出问题:①已知两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),怎样用a与b的坐标表示a·b呢?②怎样用向量的坐标表示两个平面向量垂直的条件?③你能否根据所学知识推导出向量的长度、距离和夹角公式?师生活动:教师引导学生利用前面所学知识对问题进行推导和探究.提示学生在向量坐标表示的基础上结合向量的坐标运算进行推导数量积的坐标表示.教师可以组织学生到黑板上板书推导过程,教师给予必要的提示和补充.推导过程如下:∵a=x1i+y1j,b=x2i+y2j,∴a·b=(x1i+y1j)·(x2i+y2j)=x1x2i2+x1y2i·j+x2y1i·j+y1y2j2.又∵i·i=1,j·j=1,i·j=j·i=0,∴a·b=x1x2+y1y2.教师给出结论性的总结,由此可归纳如下:A.平面向量数量积的坐标表示两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和, 即a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2), 则a ·b =x 1x 2+y 1y 2. B . 向量模的坐标表示若a =(x ,y ),则|a |2=x 2+y 2,或|a |=22y x +.如果表示向量a 的有向线段的起点和终点的坐标分别为(x 1,y 1)、(x 2,y 2),那么 a =(x 2-x 1,y 2-y 1),|a |=.)()(212212y y x x -+-C . 两向量垂直的坐标表示 设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则 a ⊥b ⇔x 1x 2+y 1y 2=0.D . 两向量夹角的坐标表示设a 、b 都是非零向量,a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),θ是a 与b 的夹角,根据向量数量积的定义及坐标表示,可得cos θ=121222221122||||x x y y a ba b x yx y+=++三、拓展创新,应用提高例1 已知A (1,2),B (2,3),C (-2,5),试判断△ABC 的形状,并给出证明. 活动:教师引导学生利用向量数量积的坐标运算来解决平面图形的形状问题.判断平面图形的形状,特别是三角形的形状时主要看边长是否相等,角是否为直角.可先作出草图,进行直观判定,再去证明.在证明中若平面图形中有两个边所在的向量共线或者模相等,则此平面图形与平行四边形有关;若三角形的两条边所在的向量模相等或者由两边所在向量的数量积为零,则此三角形为等腰三角形或者为直角三角形.教师可以让学生多总结几种判断平面图形形状的方法.解:在平面直角坐标系中标出A (1,2),B (2,3),C (-2,5)三点,我们发现△ABC 是直角三角形.下面给出证明.∵AB =(2-1,3-2)=(1,1),AC =(-2-1,5-2)=(-3,3),∴AB ·AC =1×(-3)+1×3=0. ∴AB ⊥AC .∴△ABC 是直角三角形.点评:本题考查的是向量数量积的应用,利用向量垂直的条件和模长公式来判断三角形的形状.当给出要判定的三角形的顶点坐标时,首先要作出草图,得到直观判定,然后对你的结论给出充分的证明.例2 设a =(5,-7),b =(-6,-4),求a ·b 及a 、b 间的夹角θ(精确到1°). 解:a ·b =5×(-6)+(-7)×(-4)=-30+28=-2.|a |=74)7(522=-+,|b |=22(6)(4)52-+-=,由计算器得cos θ=52742⨯-≈-0.03.利用计算器得θ≈1.6rad=92°. 四、小结1.在知识层面上,先引导学生归纳平面向量数量积的坐标表示,向量的模,两向量的夹角,向量垂直的条件.其次引导学生总结数量积的坐标运算规律,夹角和距离公式、两向量垂直的坐标表示.2.在思想方法上,教师与学生一起回顾探索过程中用到的思维方法和数学思想方法,定义法,待定系数法等.课堂作业1.若a =(2,-3),b =(x ,2x ),且a ·b =34,则x 等于( ) A .3 B .31 C .31- D .-32.设a =(1,2),b =(1,m ),若a 与b 的夹角为钝角,则m 的取值范围是( ) A .m>21 B .m<21 C .m>21- D .m<21- 3.若a =(cos α,sin α),b =(cos β,sin β),则( )A .a ⊥bB .a ∥bC .(a +b )⊥(a -b )D .(a +b )∥(a -b ) 4.与a =(u ,v )垂直的单位向量是( ) A .(2222,vu u vu v ++-)B .(2222,vu u vu v +-+)C .(2222,vu u vu v ++)D .(2222,v u u v u v++-)或(2222,vu uv u v +-+) 5.已知向量a =(cos23°,cos67°),b =(cos68°,cos22°),u =a +t b (t ∈R ),求u的模的最小值.6.已知a ,b 都是非零向量,且a +3b 与7a -5b 垂直,a -4b 与7a -2b 垂直,求a 与b 的夹角.7.已知△ABC 的三个顶点为A (1,1),B (3,1),C (4,5),求△ABC 的面积. 参考答案:1.C 2.D 3.C 4.D5.|a |=23sin 23cos 67cos 23cos 2222+=+=1,同理有|b |=1.又a ·b =cos23°cos68°+cos67°cos22° =cos23°cos68°+sin23°sin68°=cos45°=22, ∴|u |2=(a +t b )2=a 2+2t a ·b +t 2b 2=t 2+2t+1=(t+22)2+21≥21. 当t=22-时,|u|mi n =22. 6.由已知(a +3b )⊥(7a -5b )⇔(a +3b )·(7a -5b )=0⇔7a 2+16a ·b -15b 2=0.①又 (a -4b )⊥(7a -2b )⇔(a -4b )·(7a -2b )=0⇔7a 2-30a ·b +8b 2=0. ②①-②得46a ·b =23b 2,即a ·b =.2||222b b =③ 将③代入①,可得7|a |2+8|b |2-15|b |2=0,即|a |2=|b |2,有|a |=|b |,∴若记a 与b 的夹角为θ,则cosθ=2||12||||||||2b a b a b b b ∙==g g .又θ∈[0°,180°],∴θ=60°,即a 与b 的夹角为60°. 7.分析:S △ABC =21|AB ||AC |sin ∠BAC ,而|AB |,|AC |易求,要求sin ∠BAC 可先求出cos ∠BA C .解:∵AB =(2,0),AC =(3,4),|AB |=2,|AC |=5, ∴cos ∠BAC =23043255||||AB AC AB AC ⨯+⨯==⨯.∴sin ∠BAC =54.∴S △ABC =21|AB ||AC |sin ∠BAC =21×2×5×54=4.教案 B第一课时教学目标一、知识与技能1. 了解平面向量数量积的物理背景,理解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投影的关系,理解掌握数量积的性质和运算律,并能运用性质和运算律进行相关的判断和运算.二、过程与方法体会类比的数学思想和方法,进一步培养学生抽象概括、推理论证的能力. 三、情感、态度与价值观通过自主学习、主动参与、积极探究,学生能感受数学问题探究的乐趣和成功的喜悦,增加学习数学的自信心和积极性,并养成良好的思维习惯. 教学重点平面向量数量积的定义,用平面向量的数量积表示向量的模、夹角. 教学难点平面向量数量积的定义及运算律的理解,平面向量数量积的应用. 教 具多媒体、实物投影仪. 内容分析本节学习的关键是启发学生理解平面向量数量积的定义,理解定义之后便可引导学生推导数量积的运算律,然后通过概念辨析题加深学生对于平面向量数量积的认识.主要知识点:平面向量数量积的定义及几何意义;平面向量数量积的3个重要性质;平面向量数量积的运算律. 教学流程概念引入→概念获得→简单运用→运算律探究→理解掌握→反思提高 教学设想:一、情境设置:问题1:回忆一下物理中“功”的计算,功的大小与哪些量有关?sθF结合向量的学习你有什么想法?力做的功:W = |F |⋅|S |cos θ,θ是F 与S 的夹角.(引导学生认识功这个物理量所涉及的物理量,从“向量相乘”的角度进行分析)二、新课讲解1.平面向量数量积(内积)的定义:已知两个非零向量a与b,它们的夹角是θ,则数量|a||b|cosθ叫a与b的数量积,记作a⋅b,即有a⋅b= |a||b|cosθ,(0≤θ≤π).并规定:0与任何向量的数量积为0.问题2:定义中涉及哪些量?它们有怎样的关系?运算结果还是向量吗?(引导学生认清向量数量积运算定义中既涉及向量模的大小,又涉及向量的交角,运算结果是数量)注意:两个向量的数量积与向量同实数积有很大区别.(1)两个向量的数量积是一个实数,不是向量,符号由cosθ的符号所决定.(2)两个向量的数量积称为内积,写成a⋅b;今后要学到两个向量的外积a×b,而a⋅b是两个向量的数量的积,书写时要严格区分.符号“·”在向量运算中不是乘号,既不能省略,也不能用“×”代替.(3)在实数中,若a≠0,且a⋅b=0,则b=0;但是在数量积中,若a≠0,且a⋅b=0,不能推出b=0.因为其中cosθ有可能为0.(4)已知实数a、b、c(b≠0),则ab=bc ⇒ a=c.但是在向量的数量积中,a⋅b= b⋅c 推导不出a= c.如下图:a⋅b= |a||b|cosβ = |b||OA|,b⋅c= |b||c|cosα = |b||OA|⇒ a⋅b=b⋅c,但a≠c.(5)在实数中,有(a⋅b)c = a(b⋅c),但是在向量中,(a⋅b)c≠a(b⋅c)显然,这是因为左端是与c共线的向量,而右端是与a共线的向量,而一般a与c 不共线.(“投影”的概念):作图2.定义:|b|cosθ叫做向量b在a方向上的投影.投影也是一个数量,不是向量;当θ为锐角时投影为正值;当θ为钝角时投影为负值;当θ为直角时投影为0;当θ = 0︒时投影为|b|;当θ = 180︒时投影为-|b|.3.向量的数量积的几何意义:数量积a⋅b等于a的长度与b在a方向上投影|b|cosθ的乘积.例1 已知平面上三点A 、B 、C 满足|AB |=2,|BC |=1,|CA |=3,求AB ·BC +BC ·CA +CA .AB 的值. 解:由已知,|BC |2+|CA |2=|AB |2,所以△ABC 是直角三角形.而且∠ACB =90°, 从而sin ∠ABC =23,sin ∠BAC =21. ∴∠ABC =60°,∠BAC =30°.∴AB 与BC 的夹角为120°,BC 与CA 的夹角为90°,CA 与AB 的夹角为150°.故AB ·BC +BC ·CA +CA ·AB =2×1×cos120°+1×3cos90°+3×2cos150°=-4.点评:确定两个向量的夹角,应先平移向量,使它们的起点相同,再考察其角的大小,而不是简单地看成两条线段的夹角,如例题中AB 与BC 的夹角是120°,而不是60°. 探究1:非零向量的数量积是一个数量,那么它何时为正,何时为0 ,何时为负?当0°≤θ< 90°时a ·b 为正;当θ =90°时a ·b 为零; 90°<θ ≤180°时a ·b 为负.探究2:两个向量的夹角决定了它们数量积的符号,那么它们共线或垂直时,数量积有什么特殊性呢?4.两个向量的数量积的性质: 设a 、b 为两个非零向量. (1)a ⊥b ⇔ a ⋅b = 0.(2)当a 与b 同向时,a ⋅b = |a ||b |;当a 与b 反向时,a ⋅b = -|a ||b |. 特别的a ⋅a = |a |2或a a a ⋅=||.(3) |a ⋅b | ≤ |a ||b |. 公式变形:cos θ =||||b a b a ⋅探究3:对一种运算自然会涉及运算律,回忆过去研究过的运算律,向量的数量积应有怎样的运算律?(引导学生类比得出运算律,老师作补充说明)向量a 、b 、c 和实数λ,有(1) a ⋅ b= b ⋅ a(2)(λa )⋅ b= λ(a ⋅ b )= a ⋅(λb ) (3)(a +b )⋅ c = a · c+ b ⋅ c(进一步)你能证明向量数量积的运算律吗?(引导学生证明(1)、(2)) 例2 判断正误:①a ·0=0;②0·a =0;③0-AB =BA ;④|a ·b|=|a ||b|;⑤若a ≠0,则对任一非零b有a ·b≠0;⑥a ·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);⑧a 与b是两个单位向量,则a 2=b2.上述8个命题中只有②③⑧正确;例3 已知|a |=3,|b|=6,当①a ∥b,②a ⊥b,③a 与b的夹角是60°时,分别求a ·b.解:①当a ∥b时,若a 与b同向,则它们的夹角θ=0°, ∴a ·b=|a |·|b|cos0°=3×6×1=18; 若a 与b反向,则它们的夹角θ=180°, ∴a ·b=|a ||b|cos180°=3×6×(-1)=-18; ②当a ⊥b时,它们的夹角θ=90°, ∴a ·b=0;③当a 与b的夹角是60°时,有a ·b=|a ||b|cos60°=3×6×21=9.评述:两个向量的数量积与它们的夹角有关,其范围是[0°,180°],因此,当a ∥b时,有0°或180°两种可能.评述:这一类型题,要求学生确实把握好数量积的定义、性质、运算律. 三、课堂练习1.已知|a |=1,|b |=2,且(a -b )与a 垂直,则a 与b 的夹角是( ) A .60° B .30° C .135° D .45°2.已知|a |=2,|b |=1,a 与b 之间的夹角为π3,那么向量m =a -4b 的模为( )A .2B .23C .6D .12 3.已知a 、b 是非零向量,若|a |=|b |则(a +b )与(a -b ) . 4.已知向量a 、b 的夹角为3π,|a |=2,|b |=1,则|a +b |·|a -b |= . 5.已知a +b =2i -8j ,a -b =-8i +16j ,其中i 、j 是直角坐标系中x 轴、y 轴正方向上的单位向量,那么a ·b = .6.已知|a |=1,|b |=2,(1)若a ∥b ,求a ·b ;(2)若a 、b 的夹角为45°,求|a +b |;(3)若a -b 与a 垂直,求a 与b 的夹角.参考答案:1.D 2.B 3.垂直4.215.-37;6. 解:(1)若a、b方向相同,则a·b=2;若a、b方向相反,则a·b=2(2)|a+b|=5.(3)45°.四、知识小结(1)通过本节课的学习,你学到了哪些知识?(2)关于向量的数量积,你还有什么问题?五、课后作业教材第108页习题2.4 A组1、2、3、6、7教学后记数学课堂教学应当是数学知识的形成过程和方法的教学,数学活动是以学生为主体的活动,没有学生积极参与的课堂教学是失败的.本节课教学设计按照“问题——讨论——解决”的模式进行,并以学生为主体,教师以课堂教学的引导者、评价者、组织者和参与者同学生一起探索平面向量数量积定义、性质和运算律的形成与发展过程.始终做到以“学生为主体、教师为主导、思维为主攻、训练为主线”.第2课时教学目标一、知识与技能掌握平面向量的数量积坐标运算及应用.二、过程与方法1.通过平面向量数量积的坐标运算,体会向量的代数性和几何性.2.从具体应用体会向量数量积的作用.三、情感、态度与价值观学会对待不同问题用不同的方法分析的态度.教学重点、难点教学重点:平面向量数量积的坐标表示.教学难点:平面向量数量积的坐标表示的综合运用.教具多媒体、实物投影仪.教学设想一、复习引入向量的坐标表示,为我们解决有关向量的加、减、数乘运算带来了极大的方便.上一节,我们学习了平面向量的数量积,那么向量的坐标表示,对平面向量的数量积的表示方式又会带来哪些变化呢?由此直接进入主题.二、探究新知:⒈ 平面两向量数量积的坐标表示已知两个非零向量),(11y x a =,),(22y x b =,试用a 和b 的坐标表示b a ⋅. 设i 是x 轴上的单位向量,j 是y 轴上的单位向量,那么j y i x a 11+=,j y i x b 22+=.所以))((2211j y i x j y i x b a ++=⋅2211221221j y y j i y x j i y x i x x +⋅+⋅+=. 又1=⋅i i ,1=⋅j j ,0=⋅=⋅i j j i ,所以b a ⋅2121y y x x +=. 这就是说:两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和.即b a ⋅2121y y x x +=.2. 平面内两点间的距离公式(1)设),(y x a =,则222||y x a +=或22||y x a +=.如果表示向量a 的有向线段的起点和终点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x ,那么221221)()(||y y x x a -+-=(平面内两点间的距离公式). (2)向量垂直的判定设),(11y x a =,),(22y x b =,则b a ⊥ ⇔02121=+y y x x . (3)两非零向量夹角的余弦(πθ≤≤0) cos θ =||||b a ba ⋅⋅222221212121y x y x y y x x +++=.三、例题讲解例1 已知a = (3, -1),b = (1, 2),求满足x ⋅a = 9与x ⋅b = -4的向量x . 解:设x = (t , s ), 由{{9,39,4,24,x a t s x b t s ⋅=-=⇒⋅=-+=-{2,3.t s =⇒=- . ∴x = (2,-3).例2 已知a =(1,3),b =(3+1,3-1),则a 与b 的夹角是多少?分析:为求a 与b 夹角,需先求a ·b 及|a |·|b |,再结合夹角θ的范围确定其值. 解:由a =(1,3),b =(3+1,3-1).有a ·b =3+1+3(3-1)=4,|a |=2,|b |=22.记a 与b 的夹角为θ,则cosθ=22=⋅⋅b a b a . 又∵0≤θ≤π,∴θ=4π. 评述:已知三角形函数值求角时,应注重角的范围的确定.例3 如图,以原点和A (5, 2)为顶点作等腰直角△OAB ,使∠B = 90︒,求点B 和向量AB 的坐标.解:设B 点坐标(x , y ),则OB = (x , y ),AB = (x -5, y -2).∵OB ⊥AB ∴x (x -5) + y (y -2) = 0 即:x 2 + y 2 -5x - 2y = 0.又∵|OB | = |AB | ∴x 2 + y 2 = (x -5)2 + (y -2)2即:10x + 4y = 29.由{22121273,,520,223710429,,.22x x x y x y x y y y ⎧⎧==⎪⎪+--=⇒⎨⎨+==-=⎪⎪⎩⎩或.∴B 点坐标)23,27(-或)27,23(;AB =)27,23(--或)23,27(- .例4在△ABC 中,AB =(2, 3),AC =(1, k ),且△ABC 的一个内角为直角,求k 值.解:当∠A = 90︒时,AB ⋅AC = 0,∴2×1 +3×k = 0, ∴k =23-.当∠B = 90︒时,AB ⋅BC = 0,BC =AC -AB = (1-2, k -3) = (-1, k -3),∴2×(-1) +3×(k -3) = 0 ∴k =311.当∠C = 90︒时,AC ⋅BC = 0,∴-1 + k (k -3) = 0, ∴k =2133±. 四、小结1.本节课的内容:有关公式、结论(由学生归纳、总结).2.本节课的思想方法:数形结合思想、分类讨论思想、方程(组)思想等. 五、课外作业教材第107页练习.。
《平面向量数量积》教案一、教学目标1. 理解平面向量的概念,掌握向量的表示方法。
2. 掌握向量的数量积运算,了解数量积的性质和运算规律。
3. 能够运用数量积解决实际问题,提高数学应用能力。
二、教学内容1. 向量的概念及表示方法2. 向量的数量积定义及计算公式3. 数量积的性质和运算规律4. 数量积在坐标系中的运算5. 数量积的应用三、教学重点与难点1. 重点:向量的概念,数量积的计算公式,数量积的性质和运算规律。
2. 难点:数量积在坐标系中的运算,数量积的应用。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解向量及数量积的基本概念、性质和运算规律。
2. 利用案例分析法,分析数量积在实际问题中的应用。
3. 利用数形结合法,直观展示数量积在坐标系中的运算。
4. 引导学生通过小组讨论、探究,提高学生的参与度和自主学习能力。
五、教学安排1. 第一课时:向量的概念及表示方法2. 第二课时:向量的数量积定义及计算公式3. 第三课时:数量积的性质和运算规律4. 第四课时:数量积在坐标系中的运算5. 第五课时:数量积的应用六、教学过程1. 导入:通过复习实数乘法的分配律,引导学生思考向量数量积的定义。
2. 讲解向量的概念,向量的表示方法,向量的几何直观。
3. 引入向量数量积的概念,讲解数量积的计算公式。
4. 通过实例,演示数量积的运算过程,让学生感受数量积的意义。
5. 总结数量积的性质和运算规律,引导学生发现数量积与向量坐标的关系。
七、案例分析1. 利用数量积解释物理学中的力的合成与分解。
2. 利用数量积解决几何问题,如求解平行四边形的对角线长度。
3. 利用数量积判断两个向量是否垂直。
八、数量积在坐标系中的运算1. 讲解坐标系中向量的表示方法,向量的坐标运算。
2. 推导数量积在坐标系中的运算公式。
3. 通过实例,演示数量积在坐标系中的运算过程。
4. 引导学生掌握数量积在坐标系中的运算方法,提高运算能力。
九、数量积的应用1. 利用数量积解决线性方程组。
高三第一轮复习数学---平面向量的数量积一、学习目标:掌握平面向量的数量积及其性质和运算率,掌握两向量夹角及两向量垂直的充要条件和向量数量积的简单运用.二、学习重点:平面向量的数量积及其几何意义,向量垂直的充要条件。
利用平面向量的数量积处理有关长度、角度和垂直的问题。
三、学习过程:(一)主要知识:(1)平面向量的数量积的定义①向量b a ,,的夹角:已知两个非零向量b a ,,过O 点作a OA =,,b OB =则∠AOB=θ(0≤θ≤1800)叫做向量b a ,,的夹角。
当__________________________________时,θ=00,当____________________________时θ=1800,同时与其它任何非零向量之间不谈夹角这一问题。
②与垂直;如果b a ,________________________则称垂直,记作_______________。
③与的数量积:两个非零向量,,它们的夹角为θ,则______________________叫做称与的数量积(或内积),记作__________,即⋅θcos ⋅规定a ⋅0=0 非零向量b a 与 当且仅当_______________________________,时b a ⋅=0。
④在方向上的投影:R OP ∈==(cos θ(注意OP 是射影)所以,⋅的几何意义:⋅等于的长度与在方向上的投影的乘积。
注:向量中投影可正可负,而射影只能为正。
(2)平面向量数量积的性质设,是两个非零向量,是单位向量,于是有: ① ②③④ ⑤(3)平面向量数量积的运算律①交换律成立: ______________________________________②对实数的结合律成立:____________________________________③分配律成立:_______________________________________________ 特别注意:(1)结合律不成立:()()⋅⋅≠⋅⋅;(2)消去律不成立⋅=⋅不能得到⋅=(3)⋅=0不能=或=0④但是乘法公式成立: ()()22b a b a b a =-=-⋅+;()2222+⋅±=±2b a +⋅±=;等等。
学习过程课堂导入一只猴子捡到一把钝刀,连小树也砍不断.于是它向砍柴人请教,砍柴人说“把刀放到石头上磨一磨”.于是猴子高兴地飞奔回去,立刻把刀放在一块石头上拼命地磨.直到它发现刀口和刀背差不多厚了,便停下来……结果当然是失败的.难道猴子没有做功吗?不!难道猴子没有用心吗?不!但是做功≠成功.物理学当中的做功在数学中叫做什么?是如何表示的呢?复习预习1.两个向量的夹角概念及求法2.平面向量基本定理及其坐标表示方法3.平面向量的坐标运算法则知识讲解考点1 平面向量的数量积平面向量数量积的定义已知两个非零向量a和b,它们的夹角为θ,把数量|a||b|cos θ叫做a和b的数量积(或内积),记作a·b.即a·b=|a||b|cos θ,规定0·a=0.考点2 向量数量积的运算律(1)a·b=b·a(2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)(3)(a+b)·c=a·c+b·c考点3 平面向量数量积的有关结论已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2)|x1x2+y1y2|≤x21+y21x22+y22例题精析【例题1】【题干】如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=2,点E为BC的中点,点F在边CD上,若AB·AF =2,则AE·BF的值是________.【答案】2【解析】以A为坐标原点,AB,AD所在的直线分别为x,y轴建立直角坐标系,则B(2,0),E(2,1),D(0,2),C(2,2).设F(x,2)(0≤x≤2),由AB·AF=2⇒2x=2⇒x=1,所以F(1,2),AE·BF=(2,1)·(1-2,2)= 2.【例题2】【题干】(1)已知平面向量α,β,|α|=1,β=(2,0),α⊥(α-2β),求|2α+β|的值;(2)已知三个向量a、b、c两两所夹的角都为120°,|a|=1,|b|=2,|c|=3,求向量a+b+c与向量a的夹角.【解析】(1)∵β=(2,0),∴|β|=2,又α⊥(α-2β),∴α·(α-2β)=α2-2α·β=1-2α·β=0. ∴α·β=12.∴(2α+β)2=4α2+β2+4α·β=4+4+2=10. ∴|2α+β|=10.(2)由已知得(a +b +c )·a =a 2+a ·b +a ·c =1+2cos 120°+3cos 120°=-32, |a +b +c |=(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2a ·b +2a ·c +2b ·c=1+4+9+4cos 120°+6cos 120°+12cos 120° = 3.设向量a+b+c与向量a的夹角为θ,则cos θ=(a+b+c)·a|a+b+c||a|=-323=-32,即θ=150°,故向量a+b+c与向量a的夹角为150°.【例题3】【题干】在直角三角形ABC中,已知AB=(2,3),AC=(1,k),求k的值.【解析】(1)当A =90°时,∵AB ⊥AC ,∴AB ·AC =0. ∴2×1+3k =0,解得k =-23.(2)当B =90°时,∵AB ⊥BC ,又BC =AC -AB =(1,k )-(2,3)=(-1,k -3),∴AB ·BC =2×(-1)+3×(k -3)=0, 解得k =113.(3)当C =90°时,∵AC ⊥BC ,∴1×(-1)+k (k -3)=0,即k 2-3k -1=0.∴k =3±132. 综上可得k 的值为-23或113或3±132.【例题4】【题干】在△ABC中,已知2AB·AC=3|AB|·|AC|=3|BC|2,求角A,B,C的大小.【解析】设BC =a ,AC =b ,AB =c ,∵由2AB ·AC =3|AB |·|AC |得2bc cos A =3bc ,∴cos A =32,又∵A ∈(0,π),∴A =π6. 由3|AB |·|AC |=3|BC |2得bc =3a 2,由正弦定理得sin C ·sin B =3sin 2A =34,∴sin C ·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-C =34, 即sin C ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos C +32sin C =34, ∴2sin C ·cos C +23sin 2C =3,∴sin 2C -3cos 2C =0,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2C -π3=0,由A =π6知0<C <5π6,∴-π3<2C -π3<4π3,从而2C -π3=0或2C -π3=π,即C =π6或C =2π3.故A =π6,B =2π3,C =π6或A =π6,B =π6,C =2π3.课堂运用【基础】1.(2012·重庆高考)设x∈R,向量a=(x,1),b=(1,-2),且a⊥b,则|a+b|=()A.5B.10C.2 5 D.102.如图,在△ABC中,AD⊥AB,BC=3BD,|AD|=1,则AC·AD=()A.2 3 B.3 2C.-32 D. 33.已知圆O的半径为1,P A、PB为该圆的两条切线,A、B为两切点,那么PA·PB的最小值为() A.-4+ 2 B.-3+ 2C.-4+2 2 D.-3+2 2【巩固】4.已知a与b为两个不共线的单位向量,k为实数,若向量a+b与向量k a-b垂直,则k=________.5.(2012·湖南高考)如图,在平行四边形ABCD中,AP⊥BD,垂足为P,且AP=3,则AP·AC=________.【拔高】6.下列判断:①若a2+b2=0,则a=b=0;②已知a,b,c是三个非零向量,若a+b=0,则|a·c|=|b·c|;③a,b共线⇔a·b=|a||b|;④|a||b|<a·b;⑤a·a·a=|a|3;⑥a2+b2≥2a·b;⑦非零向量a,b满足a·b>0,则a与b的夹角为锐角;⑧若a,b的夹角为θ,则|b|cos θ表示向量b在向量a方向上的射影的数量.其中正确的是________.7.已知A ,B ,C 的坐标分别为A (3,0),B (0,3),C (cos α,sin α),α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π2. (1)若|AC |=|BC |,求角α的值;(2)若AC ·BC =-1,求2sin 2α+sin 2α1+tan α的值.8.已知△ABC为锐角三角形,向量m=(3cos2A,sin A),n=(1,-sin A),且m⊥n.(1)求A的大小;(2)当AB=p m,AC=q n(p>0,q>0),且满足p+q=6时,求△ABC面积的最大值.课程小结1.对两向量夹角的理解(1)两向量的夹角是指当两向量的起点相同时,表示两向量的有向线段所形成的角,若起点不同,应通过移动,使其起点相同,再观察夹角.(2)两向量夹角的范围为[0,π],特别当两向量共线且同向时,其夹角为0,共线且反向时,其夹角为π.(3)在利用向量的数量积求两向量的夹角时,一定要注意两向量夹角的范围.2.向量运算与数量运算的区别(1)若a,b∈R,且a·b=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|a·b|=|a|·|b|,但对于向量a,b,却有|a·b|≤|a||b|,等号当且仅当a∥b时成立.。
高三数学第一轮复习讲义
平面向量的数量积
一.复习目标:掌握平面向量的数量积及其性质和运算率,掌握两向量夹角及两向量垂
直的充要条件和向量数量积的简单运用.
二.主要知识:
1.平面向量数量积的概念;
2.平面向量数量积的性质:22||a a = 、cos ,||||
a b
a b a b ⋅<>=
;
3.向量垂直的充要条件:0a b a b ⊥⇔⋅=
. 三.课前练习:
1.下列命题中是正确的有
①设向量a 与b 不共线,若()()0a b a b +⋅-= ,则||||a b = ; ②||||||a b a b ⋅=⋅
; ③a b a c ⋅=⋅ ,则b c = ; ④若()a b c ⊥- ,则a b a c ⋅=⋅
2.已知,,为非零的平面向量. 甲:则乙,:,=⋅=⋅ ( ) ()A 甲是乙的充分条件但不是必要条件
()B 甲是乙的必要条件但不是充分条件
()C 甲是乙的充要条件 ()D 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
3.已知向量(3,4),(2,1)a b ==- ,如果向量a xb + 与b 垂直,则x 的值为 ( )
()A 323 ()B 23
3 ()C 2 ()D 25-
4.平面向量,a b 中,已知(4,3),||1a b =-=
,且5a b ⋅= ,则向量b = ___ __ ____.
5.已知||=||=2,与的夹角为600,则+在上的投影为 。
6.设向量,a b 满足||||1,|32|3a b a b ==-= ,则|3|a b +=。
7.已知向量,a b 的方向相同,且||3,||7a b == ,则|2|a b -=
___ ____。
8.已知向量a 和b 的夹角是120°,且2||=a ,5||=b ,则a b a
⋅-)2(= 。
四.例题分析:
例1.已知平面上三个向量a 、b 、c
的模均为1,它们相互之间的夹角均为120°,
(1)求证:)(b a -⊥c ; (2)若1||>++c b a k
)(R k ∈,求k 的取值范围.
小结:
例2.已知:a 、b 、c 是同一平面内的三个向量,其中a =(1,2) (1)若|c |52=,且//,求c 的坐标; (2)若|b |=
,2
5
且b a 2+与-2垂直,求a 与b 的夹角θ.
小结:
例3.设两个向量1e 、2e ,满足2||1=e ,1||2=e ,1e 、2e 的夹角为60°,若向量2172e e t
+与向量21e t e
+的夹角为钝角,求实数t 的取值范围.
小结:
例4.如图,在Rt △ABC 中,已知BC=a ,若长为2a 的线段PQ 以点A 为中点,问BC PQ 与
的夹角θ取何值时⋅的值最大?并求出这个最大值。
小结:
五.课后作业: 班级 学号 姓名
1.已知向量)sin ,(cos θθ=,向量)1,3(-=则|2|-的最大值,最小值分( )
()A 0,24 ()B 24,4 ()C 16,0 ()D 4,0
2.平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点)1,3(A ,)3,1(-B ,若点C 满足 βα+=,其中R ∈βα,,且1=+βα,则点C 的轨迹方程为: ( ) ()A 01123=--y x ()B 5)2()1(22=-+-y x ()C 02=-y x ()D 052=-+y x
3.已知向量)75sin ,75(cos =a ,)15sin ,15(cos
=b ,那么||b a -的值是( )
()
A 21 ()
B 22 ()
C 2
3
()D 1 4.在ABC ∆中,0<⋅,ABC ∆的面积是4
15
,若3||=AB ,5||=AC ,
则BAC ∠=( ) ()A 6
π
()B 32π ()C 43π ()D 65π 5.已知O 为原点,点,A B 的坐标分别为)0,(a A ,),0(a B ,其中常数0>a ,点P 在线
段AB 上,且有t =)10(≤≤t ,则⋅的最大值为 ( )
()A a ()B a 2 ()C a 3 ()D 2a
6.设12,F F 是双曲线14
2
2=-y x 的两个焦点,点P 在双曲线上,且120PF PF ⋅= ,则||||21PF PF ⋅的值等于
( ) ()A 2 ()B 22 ()C 4 ()D 8
7.设,,a b c
是任意的非零平面向量,且相互不共线,则 ( )
①()()0a b c c a b ⋅-⋅= ; ② ||||||a b a b -<-
③()()b c a c a b ⋅-⋅
不与c 垂
直 ④22
(32)(32)9||4||a b a b a b +⋅-=-
中,是真命题的有 ( ) (A )①② (B )②③ (C )③④ (D )②④
8.设,,,O A B C 为平面上四个点,a OA =,b OB =,c OC
=,且0 =++c b a ,
c b b a ⋅=⋅=a c ⋅1-=,则||||||c b a
++=___________________。
9.若对n 个向量n a a a ,,21存在n 个不全为零的实数n k k k ,,,21 ,使得02211=+++n n a k a k a k 成立,则称向量n a a a ,,21为“线性相关”
.依此规定, 能说明
1(1,0)a = ,2(1,1)a =- ,3(2,2)a =
“线性相关”
的实数321,,k k k 依次可以取 ;(写出一组数值即可,不必考虑所有情况).
10.向量,a b 都是非零向量,且(3)(75),(4)(72)a b a b a b a b +⊥--⊥- ,求向量a 与b 的夹角.
11.已知向量33(cos ,sin )22a x x = , (cos ,sin )22x x
b =- ,
(1)当]2
,0[π
∈x ,求,||a b a b ⋅+ ;
(2)若||2)(b a m b a x f
+-⋅=≥2
3-对一切实数x 都成立,求实数m 的取值范围。
12.设)sin ,cos 1(αα+=a ,)sin ,cos 1(ββ-=,),0(πα∈ ,)2,(ππβ∈,与x
轴正半轴的夹角为1θ,b 与x 轴正半轴的夹角为2θ,且3
21πθθ=+,求||b a
-.。