1.已知|a|=8,|b|=4,〈a,b〉=120°,则向量b在a方向上的投影为________. 2.设向量a,b满足|a+b|=10,|a-b|=6,则a·b=________.
3.若a⊥b,c与a及与b的夹角均为60°,|a|=1,|b|=2,|c|=3,则(a+2b-c)=_____. →→→→→
4.在△ABC中,|AB|=13,|BC|=5,|CA|=12,则AB·BC的值是________. 5.已知正三角形ABC的边长为1,求: →→→→(1)AB·AC;(2)AB·BC;
→→(3)BC·AC.
1.两向量a与b的数量积是一个实数,不是一个向量,其值可以为正(当a≠0,b≠0,0°≤θ<90°时),也可以为负(当a≠0,b≠0,90°<θ≤180°时),还可以为0(当a=0或b=0或θ=90°时).
2.两个向量的数量积是两个向量之间的一种运算,与实数乘实数、实数乘向量的乘法运算是有区别的,在书写时一定要把它们严格区分开来,绝不可混淆.
3.a·b=|a||b|cos θ中,|b|cos θ和|a|cos θ分别叫做b在a方向上的投影和a在b方向上的投影,要结合图形严格区分. 4.求投影有两种方法
(1)b在a方向上的投影为|b|cos θ(θ为a,b的夹角),a在b方向上的投影为|a|cos θ. (2)b在a方向上的投影为
2
a·ba·b,a在b方向上的投影为. |a||b|
2
5.两非零向量a,b,a⊥b?a·b=0,求向量模时要灵活运用公式|a|=a.
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答案精析
问题导学 知识点一
思考1 W=|F||s|cos θ.
思考2 与力的大小、位移的大小及它们之间的夹角有关. 梳理 (1)数量积 内积 (2)0 知识点二 思考 角.
梳理 (2)0°≤θ≤180° (3)0° 180° (4)90° 知识点三
→→
思考1 如图所示,OA=a,OB=b,过B作BB1垂直于直线OA,垂足为B1,则OB1=|b|cos θ. |b|cos θ叫做向量b在a方向上的投影,|a|cos θ叫做向量a在b方向上的投影.
思考2 由投影的定义知,二者不一定相同. 梳理 (3)b在a的方向上的投影|b|cos θ 知识点四
思考1 向量的线性运算结果是向量,而向量的数量积是数量. 思考2 由两个非零向量的夹角决定.
当0°≤θ<90°时,非零向量的数量积为正数. 当θ=90°时,非零向量的数量积为零.
当90°<θ≤180°时,非零向量的数量积为负数. 题型探究
例1 解 (1)a∥b,若a与b同向,则θ=0°, a·b=|a||b|cos 0°=4×5=20;
若a与b反向,则θ=180°,
∴a·b=|a||b|cos 180°=4×5×(-1)=-20. (2)当a⊥b时,θ=90°,∴a·b=|a||b|cos 90°=0. (3)当a与b的夹角为30°时,
a·b=|a||b|cos 30°=4×5×
3
=103. 2
6 / 8
32
跟踪训练1 a
2
125
例2 解 a·b=|a||b|cos θ=5×5×=.
22|a+b|==
a+b2
=|a|+2a·b+|b|
22
25
25+2×+25=53.
2
|a-b|==
a-b2
=|a|-2a·b+|b|
22
25
25-2×+25=5.
2
引申探究
125
解 a·b=|a||b|cos θ=5×5×=,
22|2a+b|==
2a+b2
=4|a|+4a·b+|b|
22
25
4×25+4×+25=57.
2
|a-2b|==
a-2b2
=|a|-4a·b+4|b|
22
25
25-4×+4×25=53.
2
2
2
2
跟踪训练2 解 |3a-2b|=9|a|-12a·b+4|b| =9×25-12a·b+4×25=325-12a·b, ∵|3a-2b|=5,∴325-12a·b=25, ∴a·b=25.
∴|3a+b|=(3a+b)=9a+6a·b+b =9×25+6×25+25=400, 故|3a+b|=20.
例3 解 ∵|n|=|m|=1且m与n夹角是60°, 11
∴m·n=|m||n|cos 60°=1×1×=.
22|a|=|2m+n|==
2m+n2
2
2
2
2
=4×1+1+4m·n
1
4×1+1+4×=7,
2
2n-3m2
|b|=|2n-3m|==
=4×1+9×1-12m·n
1
4×1+9×1-12×=7,
2
a·b=(2m+n)·(2n-3m)=m·n-6m2+2n2
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17=-6×1+2×1=-. 22设a与b的夹角为θ,
a·b1则cos θ===-.
|a||b|27×7
又∵θ∈[0,π],
2π2π
∴θ=,故a与b的夹角为. 33跟踪训练3 解 (1)∵|a|=2|b|=2, ∴|a|=2,|b|=1,
∴a·b=|a||b|cos θ=-1, 1
∴cos θ=-,
2
2π
又∵θ∈[0,π],∴θ=.
3
(2)(a-2b)·b=a·b-2b=-1-2=-3. (3)∵λa+b与a-3b互相垂直, ∴(λa+b)·(a-3b) =λa-3λa·b+b·a-3b =4λ+3λ-1-3=7λ-4=0, 4∴λ=. 7当堂训练
1.-2 2.1 3.11 4.-25 1115.(1) (2)- (3)
222
2
22
7
-2
8 / 8
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