《2022年高中數(shù)學(xué)必修四 第二章 平面向量 《平面向量的數(shù)量積》學(xué)習(xí)過程》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中數(shù)學(xué)必修四 第二章 平面向量 《平面向量的數(shù)量積》學(xué)習(xí)過程(3頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中數(shù)學(xué)必修四 第二章 平面向量 《平面向量的數(shù)量積》學(xué)習(xí)過程
學(xué)習(xí)過程
知識點一:平面向量的數(shù)量積
(1) 定義::已知兩個非零向量與,它們的夾角是θ,則數(shù)量||||cosq叫與的數(shù)量積,記作×,即有× = ||||cosq,(0≤θ≤π)
(2) .并規(guī)定與任何向量的數(shù)量積為0.
(3) 投影:“投影”的概念:作圖
①定義:||cosq叫做向量在方向上的投影.
②投影也是一個數(shù)量,不是向量;當(dāng)q為銳角時投影為正值;當(dāng)q為鈍角時投影為負(fù)值;當(dāng)q為直角時投影為0;當(dāng)q = 0°時投影為 ||;當(dāng)q = 180°時投影為 -|
2、|.
(4) 兩個向量的數(shù)量積與向量同實數(shù)積的區(qū)別
①兩個向量的數(shù)量積是一個實數(shù),不是向量,符號由cosq的符號所決定.當(dāng)0°≤<90°時,×>0;當(dāng)=90°時,×=0;當(dāng)90°<≤180°時,×<0.
②兩個向量的數(shù)量積稱為內(nèi)積,寫成×;.符號“· ”在向量運算中不是乘號,既不能省略,也不能用“×”代替.
③在實數(shù)中,若a10,且a×b=0,則b=0;但是在數(shù)量積中,若,且×=0,不能推出.因為其中cosq有可能為0.
(5)平面向量的數(shù)量積的幾何意義:
數(shù)量積×等于的長度與在方向上投影||cosq的乘積.
注意:在方向上投影可以寫成
(6)平面向量的數(shù)量積的性質(zhì):
設(shè)、
3、為兩個非零向量,
① ^ ? × = 0
② 當(dāng)與同向時,× = ||||;當(dāng)與反向時,×= -||||. 特別的× = ||2或
③
④cosq =,利用這一關(guān)系,可求兩個向量的夾角。
(7)平面向量數(shù)量積的運算律
①.交換律:
②.?dāng)?shù)乘結(jié)合律:()×=(×) = ×()
③.分配律:(+)×= ×+ ×
說明:①一般地,(·)·≠·(·)
②·=·,≠0=
③有如下常用性質(zhì):
(+)(+)=·+·+·+·
知識點二:平面兩向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示
(1) 已知兩個非零向量,則·,即兩個向量的數(shù)量積等于它們對應(yīng)坐標(biāo)的乘積的和。
(2) 向量模的坐標(biāo)表示
4、
①設(shè),則.
②如果表示向量的有向線段的起點和終點的坐標(biāo)分別為、,那么
(3) 注意:若A、B,則,所以的實質(zhì)是A,B的兩點的距離或是線段的長度,這也是模的幾何意義。
(4) 兩個向量垂直的條件
設(shè),則^ ?
(5) 兩向量夾角的余弦公式
(6) 設(shè)兩個非零向量,是與的夾角,則有cos==
學(xué)習(xí)結(jié)論
(1) 兩個向量的數(shù)量積是一個實數(shù),不是向量,符號由cosq的符號所決定.
(2) 數(shù)學(xué)中涉及向量中點、夾角、距離、平行與垂直問題,均可轉(zhuǎn)化為向量問題。
(3) 兩向量垂直的充要條件有時與向量共線條件結(jié)合在一起,要注意兩者的聯(lián)系。
典型例題
例1 已知與都是非零向量,
5、且+ 3與7 - 5垂直, - 4與7- 2垂直,求與的夾角.
解:由( + 3)·(7 - 5) = 0 T =0 ①
( - 4)·(7 - 2) = 0 T ②
兩式相減:
代入①或②得:
設(shè)、的夾角為q,則cosq ==,又因為0≤θ≤π ∴q = 60°
例2 求證:平行四邊形兩條對角線平方和等于四條邊的平方和.
解析:如圖:平行四邊形ABCD中,,,=
∴||2=
而= ,
∴|=
∴= 2=
例3. 如圖,以原點和A(5, 2)為頂點作等腰直角△OAB,使DB = 90°,求點B和向量的坐標(biāo).
答案:B點坐標(biāo)或;=或
解析:設(shè)B
6、點坐標(biāo)(x, y),則= (x, y),= (x-5, y-2)
∵^ ∴x(x-5) + y(y-2) = 0即:x2 + y2 -5x - 2y = 0
又∵|| = || ∴x2 + y2 = (x-5)2 + (y-2)2即:10x + 4y = 29
由
∴B點坐標(biāo)或;=或
例4. 在△ABC中,=(2, 3),=(1, k),且△ABC的一個內(nèi)角為直角,
求k值.
答案:k =或k = 或k =
解析:當(dāng)A = 90°時,×= 0,∴2×1 +3×k = 0 ∴k =
當(dāng)B = 90°時,×= 0,=-= (1-2, k-3) = (-1, k-3)
∴2×(-1) +3×(k-3) = 0 ∴k =
當(dāng)C = 90°時,×= 0,∴-1 + k(k-3) = 0 ∴k =