《2014-2015學(xué)年高中數(shù)學(xué)(人教A版必修四) 第二章 平面向量 2.4.1 課時(shí)作業(yè)(含答案)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2014-2015學(xué)年高中數(shù)學(xué)(人教A版必修四) 第二章 平面向量 2.4.1 課時(shí)作業(yè)(含答案)(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2.4 平面向量的數(shù)量積
2.4.1 平面向量數(shù)量積的物理背景及其含義
課時(shí)目標(biāo) 1.通過(guò)物理中“功”等實(shí)例,理解平面向量數(shù)量積的含義及其物理意義.2.體會(huì)平面向量的數(shù)量積與向量投影的關(guān)系.3.掌握向量數(shù)量積的運(yùn)算律.
1.平面向量數(shù)量積
(1)定義:已知兩個(gè)非零向量a與b,我們把數(shù)量______________叫做a與b的數(shù)量積(或內(nèi)積),記作ab,即ab=|a||b|cos θ,其中θ是a與b的夾角.
(2)規(guī)定:零向量與任一向量的數(shù)量積為_(kāi)___.
(3)投影:設(shè)兩個(gè)非零向量a、b的夾角為θ,則向量a在b方向的投影是____________,向量b在a方向上的
2、投影是______________.
2.?dāng)?shù)量積的幾何意義
ab的幾何意義是數(shù)量積ab等于a的長(zhǎng)度|a|與b在a的方向上的投影________________的乘積.
3.向量數(shù)量積的運(yùn)算律
(1)ab=________(交換律);
(2)(λa)b=________=________(結(jié)合律);
(3)(a+b)c=______________________(分配律).
一、選擇題
1.|a|=2,|b|=4,向量a與向量b的夾角為120,則向量a在向量b方向上的投影等于( )
A.-3 B.-2 C.2 D.-1
2
3、.已知a⊥b,|a|=2,|b|=3,且3a+2b與λa-b垂直,則λ等于( )
A. B.- C. D.1
3.已知向量a,b滿足ab=0,|a|=1,|b|=2,則|2a-b|等于( )
A.0 B.2 C.4 D.8
4.在邊長(zhǎng)為1的等邊△ABC中,設(shè)=a,=b,=c,則ab+bc+ca等于( )
A.- B.0 C. D.3
5.若非零向量a,b滿足|a|=|b|,(2a+b)b=0,則a與b的夾角為( )
A.30 B.60
4、 C.120 D.150
6.若向量a與b的夾角為60,|b|=4,(a+2b)(a-3b)=-72,則向量a的模為( )
A.2 B.4 C.6 D.12
題 號(hào)
1
2
3
4
5
6
答 案
二、填空題
7.已知向量a與b的夾角為120,且|a|=|b|=4,那么b(2a+b)的值為_(kāi)_______.
8.給出下列結(jié)論:
①若a≠0,ab=0,則b=0;②若ab=bc,則a=c;③(ab)c=a(bc);④a[b(ac)-c(ab)]=0.
其中正確結(jié)論的序號(hào)是_
5、_______.
9.設(shè)非零向量a、b、c滿足|a|=|b|=|c|,a+b=c,則〈a,b〉=________.
- 1 - / 6
10.已知a是平面內(nèi)的單位向量,若向量b滿足b(a-b)=0,則|b|的取值范圍是________.
三、解答題
11.已知|a|=4,|b|=3,當(dāng)(1)a∥b;(2)a⊥b;
(3)a與b的夾角為60時(shí),分別求a與b的數(shù)量積.
12.已知|a|=|b|=5,向量a與b的夾角為,求|a+b|,|a-b|.
能力提升
13.已知|a|=1,|b|=1,a,b的夾角為120,計(jì)算向量2a-b在
6、向量a+b方向上的投影.
14.設(shè)n和m是兩個(gè)單位向量,其夾角是60,求向量a=2m+n與b=2n-3m的夾角.
1.兩向量a與b的數(shù)量積是一個(gè)實(shí)數(shù),不是一個(gè)向量,其值可以為正(當(dāng)a≠0,b≠0,0≤θ<90時(shí)),也可以為負(fù)(當(dāng)a≠0,b≠0,90<θ≤180時(shí)),還可以為0(當(dāng)a=0或b=0或θ=90時(shí)).
2.?dāng)?shù)量積對(duì)結(jié)合律一般不成立,因?yàn)?ab)c=|a||b|cos〈a,b〉c是一個(gè)與c共線的向量,而(ac)b=|a||c|cos〈a,c〉b是一個(gè)與b共線的向量,兩者一般不同.
3.向量b在a上的射影不
7、是向量而是數(shù)量,它的符號(hào)取決于θ角,注意a在b方向上的射影與b在a方向上的射影是不同的,應(yīng)結(jié)合圖形加以區(qū)分.
2.4 平面向量的數(shù)量積
2.4.1 平面向量數(shù)量積的物理背景及其含義
答案
知識(shí)梳理
1.(1)|a||b|cos θ (2)0 (3)|a|cos θ |b|cos θ
2.|b|cos θ 3.(1)ba (2)λ(ab) a(λb) (3)ac+bc
作業(yè)設(shè)計(jì)
1.D [a在b方向上的投影是
|a|cos θ=2cos 120=-1.]
2.A [∵(3a+2b)(λa-b)=3λa2+(2λ-3)ab-2b2=3λa2-2b2=12
8、λ-18=0.
∴λ=.]
3.B [|2a-b|2=(2a-b)2=4|a|2-4ab+|b|2=41-40+4=8,∴|2a-b|=2.]
4.A [ab==-=-||||cos 60=-.同理bc=-,ca=-,
∴ab+bc+ca=-.]
5.C [由(2a+b)b=0,得2ab+b2=0,
設(shè)a與b的夾角為θ,
∴2|a||b|cos θ+|b|2=0.
∴cos θ=-=-=-,∴θ=120.]
6.C [∵ab=|a||b|cos 60=2|a|,
∴(a+2b)(a-3b)=|a|2-6|b|2-ab=|a|2-2|a|-96=-72.
∴|a|=6.]
9、
7.0
解析 b(2a+b)=2ab+|b|2
=244cos 120+42=0.
8.④
解析 因?yàn)閮蓚€(gè)非零向量a、b垂直時(shí),ab=0,故①不正確;
當(dāng)a=0,b⊥c時(shí),ab=bc=0,但不能得出a=c,故②不正確;向量(ab)c與c共線,a(bc)與a共線,故③不正確;
④正確,a[b(ac)-c(ab)]
=(ab)(ac)-(ac)(ab)=0.
9.120
解析 ∵a+b=c,∴|c|2=|a+b|2=a2+2ab+b2.
又|a|=|b|=|c|,∴2ab=-b2,
即2|a||b|cos〈a,b〉=-|b|2.
∴cos〈a,b〉=-,
∴〈a,b〉=
10、120.
10.[0,1]
解析 b(a-b)=ab-|b|2=|a||b|cos θ-|b|2=0,
∴|b|=|a|cos θ=cos θ (θ為a與b的夾角),θ∈[0,π],
∴0≤|b|≤1.
11.解 (1)當(dāng)a∥b時(shí),若a與b同向,
則a與b的夾角θ=0,
∴ab=|a||b|cos θ=43cos 0=12.
若a與b反向,則a與b的夾角為θ=180,
∴ab=|a||b|cos 180=43(-1)=-12.
(2)當(dāng)a⊥b時(shí),向量a與b的夾角為90,
∴ab=|a||b|cos 90=430=0.
(3)當(dāng)a與b的夾角為60時(shí),
∴ab=|
11、a||b|cos 60=43=6.
12.解 ab=|a||b|cos θ=55=.
|a+b|====5.
|a-b|====5.
13.解 (2a-b)(a+b)=2a2+2ab-ab-b2=2a2+ab-b2=212+11cos 120-12=.
|a+b|====1.
∴|2a-b|cos〈2a-b,a+b〉=|2a-b|==.
∴向量2a-b在向量a+b方向上的投影為.
14.解 ∵|n|=|m|=1且m與n夾角是60,
∴mn=|m||n|cos 60=11=.
|a|=|2m+n|=== =,
|b|=|2n-3m|=== =,
ab=(2m+n)(2n-3m)=mn-6m2+2n2=-61+21=-.
設(shè)a與b的夾角為θ,則cos θ===-.
又θ∈[0,π],∴θ=,故a與b的夾角為.
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