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1、 精品資料
第三節(jié) 平面向量的數(shù)量積及平面向量的應用
【考綱下載】
1.理解平面向量數(shù)量積的含義及其物理意義.了解平面向量的數(shù)量積與向量投影的關系.
2.掌握數(shù)量積的坐標表達式,會進行平面向量數(shù)量積的運算.[來源:]
3.能運用數(shù)量積表示兩個向量的夾角,會用數(shù)量積判斷兩個平面向量的垂直關系.
4.會用向量方法解決某些簡單的平面幾何問題.會用向量方法解決簡單的力學問題與其他一些實際問題.
1.平面向量的數(shù)量積
平面向量數(shù)量積的定義
已知兩個非零向量a和b,它們的夾角為θ,把數(shù)量|a||b|cos
2、θ 叫做a和b的數(shù)量積(或內(nèi)積),記作ab.即ab=|a||b|cos θ,規(guī)定0a=0.
2.向量數(shù)量積的運算律
(1)ab=ba;
(2)(λa)b=λ(ab)=a(λb);
(3)(a+b)c=ac+bc.
3.平面向量數(shù)量積的有關結論
已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),
結論[來源:數(shù)理化網(wǎng)]
幾何表示
坐標表示
模
|a|=
|a|=
夾角
cos θ=
cos θ=
a⊥b的充[來源:]
要條件
ab=0
x1x2+y1y2=0[來源:數(shù)理化網(wǎng)]
1.若ab=ac,則b=c嗎?為什么?
提示:不一定.a(chǎn)=0時不成立
3、,另外a≠0時,由數(shù)量積概念可知b與c不能確定.
2.等式(ab)c=a(bc)成立嗎?為什么?
提示:(ab)c=a(bc)不一定成立.(ab)c是c方向上的向量,而a(bc)是a方向上的向量,當a與c不共線時它們必不相等.
3.|ab|與|a||b|的大小之間有什么關系?
提示:|ab|≤|a||b|.因為ab=|a||b|cos θ,所以|ab|=|a||b||cos θ|≤|a||b|.
1.已知|a|=5,|b|=4,ab=-10,則a與b的夾角為( )
A. B. C. D.
解析:選B 設a與b的夾角為θ,
則
4、ab=|a||b|cos θ=54cos θ=-10,即cos θ=-.
又∵θ∈[0,π],∴θ=.
2.已知向量a=(1,-1),b=(2,x),若ab=1,則x=( )
A.-1 B.- C. D.1
解析:選D ∵a=(1,-1),b=(2,x),ab=1,
∴2-x=1,即x=1.
3.設向量a,b滿足|a|=|b|=1,ab=-,則|a+2b|=( )
A. B. C. D.
解析:選B |a+2b|=== =.
4.(2013新課標全國卷Ⅰ)已知兩個單位向量a,b的夾角為60,c
5、=t a+(1-t)b.若bc=0,則t=________.
解析:因為向量a,b為單位向量,所以b2=1,又向量a,b的夾角為60,所以ab=,由bc=0,得b[t a+(1-t)b]=0,即t ab+(1-t)b2=0,所以t+(1-t)=0,所以t=2.
答案:2
5.(2013新課標全國卷Ⅱ)已知正方形ABCD的邊長為2,E為CD的中點,則=________.
解析:選向量的基底為,,則=-,=+,那么=(-)=2.
答案:2
前沿熱點(五)
與平面向量有關的交匯問題
1.平面向量的數(shù)量積是每年高考的重點和熱點內(nèi)容,且常與三角函數(shù)、數(shù)列、三角形、解析幾何等
6、交匯命題,且??汲P拢?
2.此類問題的解題思路是轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算,其轉(zhuǎn)化途徑主要有兩種:一是利用平面向量平行或垂直的充要條件;二是利用平面向量數(shù)量積的公式和性質(zhì).
[典例] (2013安徽高考)在平面直角坐標系中,O是坐標原點,兩定點A,B滿足||=||==2,則點集{P|=λ+μ,|λ|+|μ|≤1,λ,μ∈R}所表示的區(qū)域的面積是( )
A.2 B.2 C.4 D.4
[解題指導] 根據(jù)條件||=||==2,可設A(2,0),B(1,),=(x,y).利用=λ+μ,以及|λ|+|μ|≤1建立關于x,y的不等式,從而將問題轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃問題求
7、解.
[解析] 由||=||=||||=2,知
〈,〉=.[來源:]
設=(2,0),=(1,),=(x,y),
則解得
由|λ|+|μ|≤1,得|x-y|+|2y|≤2.
作可行域如圖.
則所求面積S=24=4.
[答案] D
[名師點評] 解決本題的關鍵有以下幾點:
(1)根據(jù)已知條件,恰當設出A,B兩點的坐標,將其轉(zhuǎn)化為向量的坐標運算,這是解決此題的突破口.
(2)正確列出λ及μ關于x,y的不等式組.
(3)準確畫出不等式組所表示的平面區(qū)域,并算得面積.
已知兩點M(-3,0),N(3,0),點P為坐標平面內(nèi)一動點,且||||+=0,則動點P(x,y)到點M(-3,0)的距離d的最小值為( )
A.2 B.3 C.4 D.6
解析:選B 因為M(-3,0),N(3,0),所以=(6,0),||=6,=(x+3,y),=(x-3,y).
由||||+=0,得6+6(x-3)=0,化簡得y2=-12x,所以點M是拋物線y2=-12x的焦點,所以點P到點M的距離的最小值就是原點到M(-3,0)的距離,所以dmin=3.