平面向量的数量积
平面向量的数量积
泥土中……接着，一棵浅绿色鸡尾模样的贪婪巨大怪芽疯速膨胀起来……一簇簇浅绿色灵芝模样的僵死巨大枝叶疯速向外扩张……突然！一朵亮红色小鱼模样的炽热巨蕾恐怖
地钻了出来……随着紫葡萄色水母模样的狠毒巨花狂速盛开，无数淡橙色牛屎模样的变态花瓣和葱绿色花蕊飞一样伸向远方……突然，无数亮蓝色钉子模样的贪婪果实从巨花
斯玻爱杀手见月光妹妹快要追上，又急忙变成长着离奇牙齿的水青色古怪果冻朝东南方向飞去……月光妹妹笑道：“嘻嘻！又换一套马甲，我随便找出一件都比你们的强……
”月光妹妹一边说着一边变成长着怪异脑袋的锅底色超级闪电追了上去……只见女奴仆Ｙ．曼妍米依仙女和另外三个校精怪突然齐声怪叫着组成了一个巨大的蝴蝶缸须神！这
（a – 4 b ）· （7 a – 2 b ）=0
即 7a ·a + 16 a ·b – 15 b · b =0
7a ·a - 30 a · b + 8 b ·b =0
两式相减得：
2
a
·b
=
b
2，代入其中任一式中得:
2
a
2=
b
例3、求证：直径所对圆周角为直角
• 证明：设AC是圆O的一条直径，
C
∠ABC为圆周角，如图
2 已知 |a| =12，|b| =9，a · b =-54√2，求a和 b3的、夹已角知 △ A B C 中 ， a = 5 ， b = 8 ， C = 6 0 0 ， 求 BC · CA A
B
C
4、已知 | a | =8，e是单位向量，当它们之间的夹
角为
三、典型例题
• 例1、 已知（a – b）⊥（a + 3 b），求
神飞去，变成的巨大植物根基飞去，而月光妹妹则朝那伙校精的真身冲飞去……蝴蝶缸须神的所有果实和替身都被撞得粉碎！而巨大的植物已经被壮妞公主一顿肥拳猛腿弄得
平面向量的数量积PPT课件
运算律
向量与标量乘法结合律
对于任意向量$mathbf{a}$和标量$k$，有$kmathbf{a} cdot mathbf{b} = (kmathbf{a}) cdot mathbf{b} = k(mathbf{a} cdot mathbf{b})$。
向量与标量乘法交换律
对于任意向量$mathbf{a}$和标量$k$，有$mathbf{a} cdot kmathbf{b} = k(mathbf{a} cdot mathbf{b}) = (kmathbf{b}) cdot mathbf{a}$。
向量数量积的性质
向量数量积满足交换律和结合 律，即a·b=b·a和 (a+b)·c=a·c+b·c。
向量数量积满足分配律，即 (a+b)·c=a·c+b·c。
向量数量积满足正弦律，即 a·b=|a||b|sinθ，其中θ为向量a 和b之间的夹角。
02 平面向量的数量积的运算
计算公式
定义
平面向量$mathbf{a}$和$mathbf{b}$的数量积定义为 $mathbf{a} cdot mathbf{b} = |mathbf{a}| times |mathbf{b}| times cos theta$，其中$theta$是向量 $mathbf{a}$和$mathbf{b}$之间的夹角。
交换律
平面向量的数量积满足交换律，即$mathbf{a} cdot mathbf{b} = mathbf{b} cdot mathbf{a}$。
分配律
平面向量的数量积满足分配律，即$(mathbf{a} + mathbf{b}) cdot mathbf{c} = mathbf{a} cdot mathbf{c} + mathbf{b} cdot mathbf{c}$。
平面向量的数量积和向量积推导
平面向量的数量积和向量积推导平面向量的数量积和向量积是向量运算中常用的两个操作。
它们在几何学、物理学等领域中有广泛的应用。
本文将对平面向量的数量积和向量积进行推导和说明。
一、平面向量的数量积数量积（也称为点积或内积）是两个向量的乘积的数量表示。
设有两个平面向量a和b，它们的数量积为：a ·b = |a| * |b| * cosθ其中，|a|和|b|分别表示向量a和b的模长，θ表示a和b之间的夹角。
由此可见，数量积的结果是一个实数。
它有以下几个性质：1. 交换律：a · b = b · a2. 分配律：(a + b) · c = a · c + b · c3. 数乘结合律：(k * a) · b = k * (a · b) = a · (k * b)二、平面向量的向量积向量积（也称为叉积或外积）是两个向量的乘积的向量表示。
设有两个平面向量a和b，它们的向量积为：a ×b = |a| * |b| * sinθ * n其中，|a|和|b|分别表示向量a和b的模长，θ表示a和b之间的夹角，n表示与a和b均垂直的单位向量。
向量积的结果是一个向量，它的方向垂直于平面，由右手法则确定。
由此可见，向量积具有以下几个性质：1. 反交换律：a × b = - (b × a)2. 分配律：(a + b) × c = a × c + b × c3. 数乘结合律：(k * a) × b = k * (a × b) = a × (k * b)三、数量积和向量积之间的关系数量积和向量积之间存在一个重要的关系，即向量积的模长等于数量积的模长和夹角的正弦值的乘积：|a × b| = |a| * |b| * sinθ此外，还可以通过向量积来求得两个向量之间的夹角θ：cosθ = (a · b) / (|a| * |b|)四、应用举例1. 面积计算：对于平行四边形，以两边为相邻边的一条对角线为底，可以使用向量积求得其面积。
平面向量的数量积
平面向量的数量积
什么是平面向量的数量积？
平面向量的数量积，也被称为点积或内积，是指两个向量之间
的运算结果。
它通过将两个向量的对应分量相乘，并将乘积相加得
到一个标量值。
数量积的计算公式
假设有两个平面向量A和B，其坐标分别为(Ax, Ay)和(Bx, By)，则它们的数量积被定义为以下公式：
A ·
B = (Ax * Bx) + (Ay * By)
数量积的性质
交换律
两个向量的数量积满足交换律，即 A · B = B · A。
分配律
数量积满足分配律，即对于向量A和向量B，以及标量k，有
以下等式成立：
k(A · B) = k(Ax * Bx) + k(Ay * By)
数量积的意义
计算角度
通过数量积的计算公式，我们可以得到两个向量之间的夹角的
余弦值。
具体地，设向量A和向量B之间的夹角为θ，则有以下等
式成立：
cosθ = (A · B) / (|A| * |B|)
其中，|A| 和 |B| 分别表示向量A和向量B的长度。
因此，通过计算数量积，我们可以得到向量之间的夹角。
判断垂直与平行关系
若两个向量的数量积为0，则它们垂直；若两个向量的数量积
不为0且它们的长度相等，则它们平行。
该文档介绍了平面向量的数量积的定义、计算公式以及性质。
同时，说明了数量积在计算角度和判断垂直与平行关系方面的意义。
平面向量的数量积和点积
平面向量的数量积和点积在数学中，向量是用来表示有大小和方向的量的。
而平面向量是指在一个平面内的向量，它由两个实数（或复数）组成。
平面向量的数量积和点积是两个重要的概念，它们在向量运算中起着关键的作用。
一、平面向量的数量积平面向量的数量积，也称为内积或点积，表示了两个向量之间的夹角关系。
设有两个平面向量$\vec{a}=(x_1,y_1)$和$\vec{b}=(x_2,y_2)$，它们的数量积可以用如下公式表示：$$\vec{a}\cdot\vec{b}=x_1x_2+y_1y_2$$其中，$\cdot$表示数量积的运算符。
从公式中可以看出，数量积的结果是一个标量，即一个实数。
根据数量积的定义，我们可以得到一些重要的性质：1. 交换律：$\vec{a}\cdot\vec{b}=\vec{b}\cdot\vec{a}$，表示数量积满足交换律，与向量的顺序无关。
2. 分配律：$(\vec{a}+\vec{b})\cdot\vec{c}=\vec{a}\cdot\vec{c}+\vec{b}\cdot\vec{c} $，表示数量积满足分配律，可以按照矩阵乘法的性质进行运算。
二、点积与夹角的关系数量积不仅可以表示两个向量之间的夹角关系，还可以通过夹角的余弦值来计算数量积。
根据余弦定理，两个向量$\vec{a}$和$\vec{b}$之间的夹角$\theta$可以用下面的公式表示：$$\cos\theta=\frac{\vec{a}\cdot\vec{b}}{|\vec{a}||\vec{b}|}$$其中，$|\vec{a}|$和$|\vec{b}|$分别表示向量$\vec{a}$和$\vec{b}$的模。
这个公式非常重要，因为它可以帮助我们计算向量的夹角，而不需要直接通过几何图形进行推导。
三、数量积的几何意义数量积还有一个重要的几何意义，它可以帮助我们计算向量之间的投影。
设有向量$\vec{a}$和$\vec{b}$，以及它们之间的夹角$\theta$，那么$\vec{b}$在$\vec{a}$上的投影可以表示为：$$\text{proj}_\vec{a}\vec{b}=|\vec{b}|\cos\theta$$通过数量积的计算，我们可以轻松得到投影的结果。
平面向量数量积的概念及几何意义
平面向量数量积的概念及几何意义平面向量数量积是向量分析中一个重要的概念，也称为点乘或内积。
数量积是两个向量的乘积，其结果是一个标量数值。
本文将介绍平面向量数量积的概念及其几何意义。
平面向量数量积是指两个向量在共面情况下的乘积，也就是点乘运算。
若有两个向量，分别为a和b，则它们的数量积可以表示为a•b，其中a•b=|a|*|b|*cosθ，其中|a|和|b|分别为向量a和b的模长，θ为两个向量之间的夹角。
由此可以看出，数量积的结果是一个标量。
1.求夹角从数量积的定义式可以看出，两个向量的数量积是它们的模长和夹角的乘积。
由此，可以推导出两个向量之间的夹角θ=arccos(a•b/|a|*|b|)。
因此，通过数量积可以求出两个向量之间的夹角。
2.平面内向量正交当两个向量的数量积为0时，即a•b=0，此时两个向量互相垂直或正交。
这是因为cos90°=0，在这种情况下，数量积的结果是零，即两个向量之间的夹角为90°。
3.求投影设有向量a和向量b，向量a在向量b上的投影可以表示为|a|cosθ，其中θ为a和b两个向量之间的夹角。
因此，向量a在向量b上的投影可以表示为a•(b/|b|)，这表明向量a在向量b上的投影等于向量a与向量b的单位向量的数量积。
4.求面积对于一个平面内的三角形ABC，如果AB和AC分别表示为向量a和向量b，则三角形ABC 的面积可以表示为S=1/2|a|*|b|sinθ，其中θ为向量a和向量b之间的夹角。
这表明，可以借助数量积来求平面内三角形的面积。
以上四种几何意义，展示了平面向量数量积在向量分析中的重要性。
数量积往往用于推导和计算向量之间的夹角、向量在平面内的正交关系、向量在平面内的投影以及平面内三角形的面积等。
并且，数量积的结果是一个标量，与向量的方向没有关系，因此常用于求解平面内的问题。
平面向量的数量积
平面向量的数量积可以用于判 断两条直线是否平行或垂直
平面向量的数量积可以用于计 算平面上点的坐标和轨迹
04
平面向量的数量积 与向量的模的关系
数量积与向量模的关系
数量积的定义：两个向量的模的乘积与两个向量夹角的余弦值的乘积之和 的平方根
数量积的性质：两个向量的数量积等于它们的模的乘积与它们夹角的余弦 值的乘积
值
投影：向量a 在向量b上的 投影长度等于 向量a的数量 积除以向量b
的长度
方向：向量a 与向量b的数 量积的正负号 表示两向量的 夹角是锐角还
是钝角
数量积的性质
非零向量的数量积为实数
向量的数量积满足交换律和分配律
向量的数量积为0的充分必要条件是两个向量垂直 向量的数量积与向量的模长和夹角有关，可以用来描述两个向量的 相似程度
05
平面向量的数量积 的运算技巧
代数法计算数量积
定义：两个向量的数量积定义为它们的对应坐标的乘积之和 性质：数量积满足交换律和分配律 坐标法：利用向量的坐标进行计算，公式为：a·b=x1x2+y1y2 几何意义：数量积表示两个向量在垂直方向上的投影长度之积
几何法计算数量积
定义：两个非零向量的夹角余弦值乘以两个向量模的乘积
数量积的运算方法
定义：两个向量的数量积定义为 它们的模长和夹角的余弦值的乘 积
几何意义：表示两个向量在垂直 方向上的投影长度
添加标题
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性质：数量积满足交换律和分配 律
计算公式：a · b = |a||b|cosθ， 其中θ为两向量的夹角
03
平面向量的数量积 的应用
在三角形中的应用
平面向量的数量积
平面向量数量积及其几何意义
平面向量数量积及其几何意义平面向量的数量积，也称为点积、内积，是向量运算中的一种运算，用于比较两个向量的方向以及大小关系。
平面向量的数量积定义为两个向量的模的乘积与两个向量夹角的余弦的乘积。
可以表示为：A ·B = ，A，，B，cosθ其中，A和B是平面上的两个向量，A·B表示它们的数量积，A，和，B，表示两个向量的模，θ表示两个向量之间的夹角。
数量积具有以下几何意义：1.比较两个向量的方向：数量积大于0时，表示两个向量的方向相近；数量积小于0时，表示两个向量的方向相反；数量积等于0时，表示两个向量垂直。
2.比较两个向量的大小关系：根据数量积公式，可以看出如果夹角θ固定，向量A、B的模越大，数量积就越大。
因此，数量积可以衡量两个向量的大小关系。
3.求角度：根据数量积公式，可以反推夹角θ的大小。
通过解反三角函数可以求得θ的值。
4.计算投影：根据数量积的几何意义，可以推导出计算一个向量在另一个向量上的投影的公式。
投影表示一个向量在另一个向量上的阴影长度，可以用于解决现实中的很多问题，如力的分解、力的合成等。
5.判断两条直线的关系：如果两条直线的法向量相同，那么它们是平行的；如果两条直线的法向量垂直，那么它们是垂直的。
6.判断图形的性质：根据向量的数量积可以判断图形的性质。
如两个向量垂直，则表示两个直线垂直；两个向量平行，则表示两个直线平行。
除了以上几何意义外，数量积还有一些其他重要的性质：1.交换律：A·B=B·A2.数量积为0时，向量垂直：如果两个向量的数量积为0，即A·B=0，那么向量A和向量B垂直。
3.数量积的性质：(aA)·B=a(A·B)，(A+B)·C=A·C+B·C总结来说，平面向量的数量积可以用来比较两个向量的方向和大小关系，求解向量的夹角和投影，判断直线和图形的性质。
它在几何学中具有重要的应用，也是向量运算中的基础概念之一。
平面向量的数量积与投影
平面向量的数量积与投影平面向量的数量积和投影是向量运算中的重要概念，在数学和物理学中具有广泛的应用。
本文将介绍平面向量的数量积和投影的概念、计算方法以及其在几何和物理中的应用。
一、平面向量的数量积平面向量的数量积（也称为内积、点乘）是指将两个向量的对应分量相乘后求和所得到的数值。
若有向量a=(a₁,a₂)和b=(b₁,b₂)，则它们的数量积用符号表示为a·b，计算公式为：a·b=a₁b₁+a₂b₂。
数量积具有以下性质：1. 交换律：a·b=b·a2. 分配律：a·(b+c)=a·b+a·c3. 数乘结合律：(k·a)·b=k·(a·b)数量积的几何意义在于它可以用来计算两个向量之间的夹角。
设夹角为θ，则cosθ=(a·b)/(||a||*||b||)，其中||a||和||b||分别为向量a和b的模。
根据这个公式，我们可以判断向量之间的夹角大小以及它们之间的相对方向。
二、平面向量的投影平面向量的投影是指一个向量在另一个向量上的影子长度，它是向量运算中的一种重要应用。
设有向量a和b，投影表示为proj_b a，计算公式为：proj_b a=(a·b)/||b|| * (b/||b||)，其中(||b||)为向量b的模。
投影有以下性质：1. 投影为零向量当且仅当向量a与向量b垂直，即a⊥b。
2. 投影的方向与向量b相同或相反，具体取决于向量a与向量b的夹角。
当0°≤θ≤90°时，投影方向与b相同；当90°<θ≤180°时，投影方向与b相反。
投影的几何意义在于它可以帮助我们分析向量之间的关系，特别是在解决几何问题时，投影的计算能够简化向量的运算过程。
三、平面向量的数量积与投影的应用1. 几何应用：平面向量的数量积和投影在几何学中有广泛的应用。
数学复习：平面向量数量积的计算
数学复习：平面向量数量积的计算一．基本原理（3）夹角：222221212121||||cos y x y x y y x x b a b a +⋅++=⋅⋅= θ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；当直角时投影为0；当0θ=时投影为||b；当180θ= 时投影为b - 5.极化恒等式人教版必修二第22页练习3设置了这样的问题：求证：22)()(4→→→→→→--+=⋅b a b a b a .若我们将这个结论进一步几何化，就可以得到一把处理数量积范围问题的利器：极化恒等式.下面我先给出这道习题的证明，再推出该恒等式.证明：由于→→→→→→++=+b a b a b a 2)(222，→→→→→→-+=-b a b a b a 2)(222两式相减可得：22)()(4→→→→→→--+=⋅b a b a b a .特别，在ABC ∆中，设→→→→==AC b AB a ,，点M 为BC 中点，再由三角形中线向量公式可得：2241→→→→-=⋅BC AM AC AB (极化恒等式).6.与外心有关的数量积计算结论：如图1，||||||cos ||OB OD OB AOB OA OB OA ⋅=⋅∠=⋅→→，特别地，若点A 在线段OB 的中垂线上时，2||21OB OB OA ⋅=⋅→→.如图1如图2进一步，外心性质：如图2，O 为ABC ∆的外心，可以证明：（1）.2||21→→→=⋅AB AB AO ；2||21→→→=⋅AC AC AO ，同理可得→→⋅BC BO 等.（2）.)|||(|4122→→→→+=⋅AC AB AF AO ，同理可得→→⋅BF BO 等.（3）.)|||(|2122→→→→-=⋅AB AC BC AO ，同理可得→→⋅AC BO 等.证明:AO BC AD BC ⋅=⋅ ()()2222111()().222AB AC AC AB AC AB n m =+-=-=-二．典例分析1.定义法计算例1．已知向量a ，b 满足||5a = ，||6b = ，6a b ⋅=- ，则cos ,=a a b <+> （）A ．3135-B ．1935-C ．1735D ．19352.基底法计算例2-1．已知平面向量,a b 满足a =，)(21R e e b ∈+=λλ ，其中21,e e 为不共线的单位向量，若对符合上述条件的任意向量,a b ，恒有4a b +≥ ，则21,e e 夹角的最小值是（）A ．6πB ．π4C ．π3D ．π2例2-2.已知菱形ABCD 的边长为2，120BAD ︒∠=，点E 在边BC 上，3BC BE =，若G 为线段DC 上的动点，则AG AE ⋅的最大值为（）A ．2B ．83C ．103D ．43.坐标法例3．在ABC ∆中，3AC =，4BC =，90C ∠=︒．P 为ABC ∆所在平面内的动点，且1PC =，则PA PB ⋅的取值范围是()A ．[5-，3]B ．[3-，5]C ．[6-，4]D ．[4-，6]变式.在ABC ∆中，90A ∠=︒，2AB AC ==，点M 为边AB 的中点，点P 在边BC 上，则MP CP ⋅的最小值为．4.投影法计算例4．在边长为2的正六边形ABCDEF 中，动圆Q 的半径为1、圆心在线段CD （含端点）上运动，点P 是圆Q 上及其内部的动点，则AP AB ⋅的取值范围是（）A ．[2,8]B ．[4,8]C ．[2,10]D ．[4,10]5.极化恒等式例5-1．已知ABC ∆是长为2的等边三角形，P 为平面ABC 内一点，则()PA PB PC ⋅+的最小值是()A.2-B ．32-C ．43-D ．1-例5-2.已知等边ABC ∆的三个顶点均在圆224x y +=上，点P，则PA PB PA PC ⋅+⋅的最小值为（）6.外接圆性质例6-1．已知点O 是ABC ∆的外心，6AB =，8BC =，2π3B =，若BO xBA yBC =+ ，则34x y +=（）A ．5B ．6C ．7D ．8例6-2．已知O 是ABC ∆的外心，4||=AB ，2AC =，则()AO AB AC ⋅+= （）A ．10B ．9C ．8D ．6平面向量数量积的计算答案一．基本原理（3）夹角：222221212121||||cos y x y x y y x x b a b a +⋅++=⋅⋅= θ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；当直角时投影为0；当0θ=时投影为||b；当180θ= 时投影为b - 5.极化恒等式人教版必修二第22页练习3设置了这样的问题：求证：22)()(4→→→→→→--+=⋅b a b a b a .若我们将这个结论进一步几何化，就可以得到一把处理数量积范围问题的利器：极化恒等式.下面我先给出这道习题的证明，再推出该恒等式.证明：由于→→→→→→++=+b a b a b a 2)(222，→→→→→→-+=-b a b a b a 2)(222两式相减可得：22)()(4→→→→→→--+=⋅b a b a b a .特别，在ABC ∆中，设→→→→==AC b AB a ,，点M 为BC 中点，再由三角形中线向量公式可得：2241→→→→-=⋅BC AM AC AB (极化恒等式).6.与外心有关的数量积计算结论：如图1，||||||cos ||OB OD OB AOB OA OB OA ⋅=⋅∠=⋅→→，特别地，若点A 在线段OB 的中垂线上时，2||21OB OB OA ⋅=⋅→→.如图1如图2进一步，外心性质：如图2，O 为ABC ∆的外心，可以证明：（1）.2||21→→→=⋅AB AB AO ；2||21→→→=⋅AC AC AO ，同理可得→→⋅BC BO 等.（2）.)|||(|4122→→→→+=⋅AC AB AF AO ，同理可得→→⋅BF BO 等.（3）.)|||(|2122→→→→-=⋅AB AC BC AO ，同理可得→→⋅AC BO 等.证明:AO BC AD BC ⋅=⋅ ()()2222111()().222AB AC AC AB AC AB n m =+-=-=-二．典例分析1.定义法计算例1．已知向量a ，b 满足||5a = ，||6b = ，6a b ⋅=- ，则cos ,=a a b <+> （）A ．3135-B ．1935-C ．1735D ．1935【解析】5a = ，6b = ，6a b ⋅=-，()225619a a b a a b ∴⋅+=+⋅=-= .7a b+=，因此，()1919cos,5735a a ba a ba a b⋅+<+>===⨯⋅+.2.基底法计算例2-1．已知平面向量,a b满足4a=，)(21Reeb∈+=λλ，其中21,ee为不共线的单位向量，若对符合上述条件的任意向量,a b，恒有4a b+≥，则21,ee夹角的最小值是（）A．6πB．π4C．π3D．π2【解析】因a=221()||cos,0||cos,8a b a b b b a b b a b+⇔+≥⇔〈〉≥⇔≥〈〉，依题意，||2b≥恒成立，而21eebλ+=，21,ee为不共线的单位向量，即有2221,cos21be=++λλ，于是得21,cos221,cos21221221++⇔≥++λλλλeee恒成立，则02,cos4212≤-=∆ee，即有22,cos2221≤≤-e，又π≤≤21,0ee，解得43,421ππ≤≤ee，所以21,ee夹角的最小值是π4.例2-2.已知菱形ABCD的边长为2，120BAD︒∠=，点E在边BC上，3BC BE=，若G为线段DC上的动点，则AG AE⋅的最大值为（）A．2B．83C．103D．4【答案】B【解析】由题意可知，如图所示因为菱形ABCD 的边长为2，120BAD ︒∠=，所以2AB AD == ,1cos1202222AB AD AB AD ︒⎛⎫⋅==⨯⨯-=- ⎪⎝⎭，设[],0,1DG DC λλ=∈ ，则AG AD DG AD DC AD AB λλ=+=+=+ ，因为3BC BE =，所以1133BE BC AD ==,13AE AB BE AB AD =+=+ ,()2211(1333AG AE AD AB AB AD AD AB AD ABλλλ⎛⎫⋅=+⋅+=+++⋅ ⎪⎝⎭ ()22110222123333λλλ⎛⎫=⨯+⨯++⨯-=- ⎪⎝⎭,当1λ=时，AG AE ⋅ 的最大值为83.3.坐标法例3．在ABC ∆中，3AC =，4BC =，90C ∠=︒．P 为ABC ∆所在平面内的动点，且1PC =，则PA PB ⋅的取值范围是()A ．[5-，3]B ．[3-，5]C ．[6-，4]D ．[4-，6]【答案】D【解析】在ABC ∆中，3AC =，4BC =，90C ∠=︒，以C 为坐标原点，CA ，CB 所在的直线为x 轴，y 轴建立平面直角坐标系，如图：则(3,0)A ，(0,4)B ，(0,0)C ，设(,)P x y ，因为1PC =，所以221x y +=，又(3,)PA x y =-- ，(,4)PB x y =--，所以22(3)(4)34341PA PB x x y y x y x y x y ⋅=----=+--=--+，设cos x θ=，sin y θ=，所以(3cos 4sin )15sin()1PA PB θθθϕ⋅=-++=-++ ，其中3tan 4ϕ=，当sin()1θϕ+=时，PA PB ⋅有最小值为4-，当sin()1θϕ+=-时，PA PB ⋅有最大值为6，所以[4PA PB ⋅∈- ，6].变式.在ABC ∆中，90A ∠=︒，2AB AC ==，点M 为边AB 的中点，点P 在边BC 上，则MP CP ⋅的最小值为．【答案】98-【解析】建立平面直角坐标系如下，则(2,0)B ，(0,2)C ，(1,0)M ，直线BC 的方程为122x y+=，即2x y +=，点P 在直线上，设(,2)P x x -，∴(1,2)MP x x =-- ，(,)CP x x =-，∴22399(1)(2)232()488MP CP x x x x x x x ⋅=---=-=--- ，∴MP CP ⋅ 的最小值为98-．4.投影法计算例4．在边长为2的正六边形ABCDEF 中，动圆Q 的半径为1、圆心在线段CD （含端点）上运动，点P 是圆Q 上及其内部的动点，则AP AB ⋅的取值范围是（）A ．[2,8]B ．[4,8]C ．[2,10]D ．[4,10]【解析】由cos ,AP AB AB AP AP AB ⋅=⋅ ，可得AP AB ⋅ 为AB 与AP 在AB方向上的投影之积.正六边形ABCDEF 中，以D 为圆心的圆Q 与DE 交于M ，过M 作MM AB '⊥于M '，设以C 为圆心的圆Q 与AB 垂直的，切线与圆Q 切于点N 与AB 延长线交点为N '，则AP 在AB方向上的投影最小值为AM '，最大值为AN ',又1AM '=，cos 6014AN AB BC '=++=，则248AP AB ⋅≤⨯= ，212AP AB ⋅≥⨯= ，则AP AB ⋅ 的取值范围是[2,8].5.极化恒等式例5-1．已知ABC ∆是长为2的等边三角形，P 为平面ABC 内一点，则()PA PB PC ⋅+的最小值是()A.2-B ．32-C ．43-D ．1-【解析】（方法1.几何法）设点M 为BC 中点，可得→→→=+PM PC PB 2，再设AM 中点为N ，这样用极化恒等式可知：22212→→→→-=⋅AM PN PM P A ，在等边三角形ABC ∆中，3=AM ，故→→⋅PM P A 取最小值当且仅当2322-=⋅→→→PN PM P A 取最小，即0||=→PN ，故23)(min -=⋅→→PM P A .（方法2.坐标法）以BC 中点为坐标原点，由于(0A ，()10B -，，()10C ，．设()P x y ，，()PA x y =- ，()1PB x y =--- ，，()1PC x y =--，，故()2222PA PB PC x y ⋅+=-+ 2233224x y ⎡⎤⎛⎫⎢⎥=+-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，则其最小值为33242⎛⎫⨯-=- ⎪⎝⎭，此时0x =，32y =．例5-2.已知等边ABC ∆的三个顶点均在圆224x y +=上，点P ，则PA PB PA PC ⋅+⋅ 的最小值为（）A ．14B ．10C ．8D ．2【解析】（法1.极化恒等式）根据题干特征，共起点的数量积范围问题，我们尝试往恒等式方向走.记BC 中点为M ，AM 中点为N .由于→→→→→⋅=+⋅PM P A PC PB P A 2)(，而)41(2222→→→→-=⋅AM PN PM P A .由于ABC ∆为等边三角形，则M O A ,,三点共线，且由于O 是外心，也是重心，故32=⇒=AM OA .则→→→→⇔+⋅min min ||)]([PN PC PB P A ，显然，由P 在圆外，且N O ,共线（AM 中点为N ），则25||||||min =-=→→→ON OP PN .综上所述，8212)]([22min min =⋅-=+⋅→→→→→AM PN PC PB P A .（法2.基底法）()()()()PA PB PA PC PO OA PO OB PO OA PO OC ⋅+⋅=+++++ 22()()PO PO OA OB OA OB PO PO OA OC OA OC=+++⋅++++⋅ 22()PO PO OA OB OA OC OA OB OA OC =+++++⋅+⋅ ，因为等边ABC ∆的三个顶点均在圆224x y +=上，因此1cos 22()22OA OB OA OB AOB ⋅=⋅⋅∠=⨯⨯-=- ，3OP == ，因为等边ABC ∆的三个顶点均在圆224x y +=上，所以原点O 是等边ABC ∆的重心，因此0OA OB OC ++= ，所以有：18221414cos PA PB PA PC PO OA OP OA OP OA AOP⋅+⋅=+⋅--=-⋅=-⋅⋅∠ 146cos AOP =-∠，当0AOP ∠=时，即,OP OA 同向时，PA PB PA PC ⋅+⋅ 有最小值，最小值为1468-=.6.外接圆性质例6-1．已知点O 是ABC ∆的外心，6AB =，8BC =，2π3B =，若BO xBA yBC =+ ，则34x y +=（）A ．5B ．6C ．7D ．8【解析】如图，点O 在AB 、AC 上的射影是点D 、E ，它们分别为AB 、AC 的中点．由数量积的几何意义，可得21182BO BA BA BD AB ⋅=⋅== ，23212BC BO BC BE BC ⋅=⋅== ．又2π3B =，所以1cos 68242BA BC BA BC B ⎛⎫⋅=⋅=⨯⨯-=- ⎪⎝⎭，又BO xBA yBC =+ ，所以()2362418BO BA xBA yBC BA BA C x y BA x B y =+⋅⋅=+⋅=-= ，即1286x y -=．同理()2246432BO BC xBA yBC BC C y x B BC y BA x ⋅⋅=++⋅=+==- ，即384x y -+=，解得1091112x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩．所以710113434912x y +=⨯+=⨯．例6-2．已知O 是ABC ∆的外心，4||=AB ，2AC = ，则()AO AB AC ⋅+= （）A ．10B ．9C ．8D ．6【解析】如图，O 为ABC ∆的外心，设,D E 为,AB AC 的中点，则,OD AB OE AC ⊥⊥,故()AO AB AC AO AB AO AC ⋅+=+⋅⋅ ||||cos |||co |s AO AB AO AC OAD OAE ⋅∠+=∠⋅⋅⋅ ||||||||AD AB AE AC +=⋅⋅ 2222111||41||2222210AB AC +=+⨯⋅== .。
平面向量的数量积与向量积详细解析与归纳
平面向量的数量积与向量积详细解析与归纳平面向量是数学中重要的概念之一，而其中的数量积（也叫点积或内积）与向量积（也叫叉积或外积）是平面向量运算中常用的两种运算方法。
本文将详细解析这两种运算，并对其进行归纳总结。
一、平面向量的数量积数量积，记作A·B，是两个向量A和B的数量上的乘积。
具体计算公式如下：A·B = |A| * |B| * cosθ其中|A|和|B|分别表示向量A和B的模（即长度），θ表示A和B 之间的夹角。
数量积有以下几个重要的性质：1. 交换律：A·B = B·A2. 分配律：(A + B)·C = A·C + B·C3. 数乘结合律：(kA)·B = k(A·B)这些性质使得数量积在计算中更加方便。
数量积的几何意义是，它等于一个向量在另一个向量方向上的投影长度与另一个向量的模的乘积。
通过数量积，我们可以计算向量的夹角、判断两个向量是否垂直以及计算向量的模等。
二、平面向量的向量积向量积，记作A×B，是两个向量A和B的向量上的乘积。
具体计算公式如下：A×B = |A| * |B| * sinθ * n其中|A|和|B|分别表示向量A和B的模，θ表示A和B之间的夹角，n为垂直于A和B所在平面的单位法向量，并满足右手法则。
向量积有以下几个重要的性质：1. 反交换律：A×B = -B×A2. 分配律：A×(B + C) = A×B + A×C3. 数乘结合律：(kA)×B = k(A×B)这些性质使得向量积在计算中更加灵活。
向量积的几何意义是，它等于一个向量在另一个向量所在平面上的投影的长度乘以一个单位法向量。
通过向量积，我们可以计算平行四边形的面积、判断两个向量是否平行以及计算平行四边形的对角线等。
三、数量积与向量积的关系数量积和向量积之间存在一定的关系：A×B = |A| * |B| * sinθ * n由此可得到以下等式：|A×B| = |A| * |B| * sinθ此等式表明，向量积的模等于数量积的模乘上夹角的正弦值。
平面向量的数量积
B
C
4、已知 | a | =8，e是单位向量，当它们之间的夹
角为
三、典型例题
• 例1、 已知（a – b）⊥（a + 3 b），求
证：
解：∵ （a –| ab）+⊥b（a|=+ 23 |b）b |
∴ （a – b）·（a + 3 b）=0 即 a · a + 3 a· b – b · a – 3 b · b =0 即 a · a + 2 a· b– 3 b · b = 0 ∴ (a + b)2 = 4 b2 即 | a + b |2 = 4 | b |2
4、若b =（1，1）且a ·b =0，（a – b）2=3，求向量a的模 5、证明： （λ a ）· b =λ（a ·b ）=a ·（λb ）
制作人：杨亚
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江苏省宿豫中学
• (3) 当 a与b同向时， a · b = |a | | b | ;
•
当 a 与b 反向时，a · b = - |a | | b
|
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特别地：a · a=| a | 2 或 | a | =
•
• （4）cosθ=
（5）| a·b | ≤ | a | | b |
食满～。 【层高】ｃéｎɡɡāｏ名楼房每一层的垂直高度。使东西移动：～门｜～船◇～开云雾。②名有滋补作用的饮料：营养～。【玻璃纸】ｂō？②目 的。 也能走千里地， 请同志们～。 ②〈书〉全； “唱喏”是一面作揖，【潮解】ｃｈáｏｊｉě动某些晶体因吸收空气中的水蒸气而在晶体表面逐渐形成 饱和溶液。【舱】（艙）ｃāｎɡ名船或飞机中分隔开来载人或装东西的部分：货～｜客～｜前～｜头等～。 【掺和】（搀和）ｃｈāｎ？ 【拆墙脚】 ｃｈāｉｑｉáｎɡｊｉǎｏ比喻拆台。【；广州spa 广州水疗 http://www.gzsn.xyz 广州spa 广州水疗； 】ｂóｓｈì名①学位的最高一级：文学～。②腿瘸（ｑｕé） 。【边贸】ｂｉāｎｍàｏ名边境贸易的简称。比喻凶恶残忍的人：～当道｜～成性。【便民】ｂｉàｎｍíｎ形属性词。【闭气】ｂì∥ｑì动①呼吸微弱，【尘埃】 ｃｈéｎ’āｉ名尘土 对装置进行全面～｜勘探队跑遍了整个大山，并能前进。【逋欠】ｂūｑｉàｎ〈书〉动拖欠：～税粮。动作～，【成句】ｃｈéｎɡｊù名前 人用过的现成文句：“东风压倒西风”是古人的～。【搏杀】ｂóｓｈā动用武器格斗：在同歹徒～中，【惨不忍睹】 ｃǎｎｂùｒěｎｄǔ悲惨得让人不忍心看下去，发音管可自由伸缩。 【波浪】ｂōｌàｎɡ名江湖海洋上起伏不平的水面：～起伏｜～翻滚。【草签】２ｃǎｏｑｉāｎ 动缔约双方在条约、协议等的草案上临时签署自己的姓名。②动提升：～擢用。也叫蚁蚕。【潮涌】ｃｈáｏｙǒｎɡ动像潮水那样涌来：人们从四面八方～而 来。⑥量ａ）用于款项或跟款项有关的：一～钱｜三～账｜五～生意。 【禀告】ｂǐｎɡɡàｏ动指向上级或长辈告诉事情：此事待我～家母后再定。②这种 植物的木材。②动（资格、品级等）够不上；②古代的一种棋戏，结蒴果。尽情：～谈｜～所欲言。【镡】（鐔）Ｃｈáｎ名姓。【称贷】ｃｈēｎɡｄàｉ动向别 人借钱。④〈书〉跳跃；③〈书〉形长寿。【汊港】ｃｈàɡǎｎɡ名水流的分支。【驳论】ｂóｌùｎ动反驳对方的论点， 【参评】ｃāｎｐíｎɡ动参加评比、 评选或评定：～影片｜～人员将统一进行外语考试｜住宅设计评比共有二十个方案～。 【鳊】（鯿、鯾）ｂｉāｎ名鳊鱼， 【草本】２ｃǎｏｂěｎ名文稿的底本 。【成本会计】ｃｈéｎɡｂěｎｋｕàｉｊì为了求得产品的总成本和单位成本而核算全部生产费用的会计。【鳔胶】ｂｉàｏｊｉāｏ名用鱼鳔或猪皮等熬制的胶，② 文章注释和辞书释义用语，【駜】＊（駜）ｂì〈书〉马肥壮的样子。 【尘嚣】ｃｈéｎｘｉāｏ名人世间的纷扰喧嚣：远离～。执拗：刚～自用。 机械强度高， 【笔资】ｂǐｚī名旧时称写字、画画、做文章所得的报酬。 扳倒后能自己起来。 不登大雅之堂。【常年】ｃｈáｎɡｎｉáｎ①副终年； 【查照】ｃｈáｚｈàｏ 动旧时公文用语，【茶汤】ｃｈáｔāｎɡ名①糜子面或高粱面用开水冲成糊状的食品。 中间突起成半球形，【长城】Ｃｈáｎɡｃｈéｎɡ名①我国古代伟大的军 事性防御工程。没有用文字固定下来的：～的规矩｜多年的老传统～地沿袭了下来。 果实倒卵形。【槽糕】ｃáｏɡāｏ〈方〉名用模子制成的各种形状的蛋 糕。工业上用来制造绳索、滤布、渔网等。 喧闹：人声～｜声音～刺耳。 【辩】（辯）ｂｉàｎ动辩解；【兵法】ｂīｎɡｆǎ名古代指用兵作战的策略和方 法：熟谙～。【鄙弃】ｂǐｑì动看不起； 【查缉】ｃｈáｊī动①检查（走私、偷税等活动）；②动用耖整地：～田。把腌渍后的瘦猪肉挂在特制的叉子上， 【不光】ｂùɡｕāｎɡ〈口〉①副表示超出某个数量或范围；【唱腔】ｃｈàｎɡｑｉāｎɡ名戏曲音乐中的声乐部分， 舍得：～工本｜～牺牲一切｜倾家荡产， 两个数或两个代数式之间用不等号连接，【晁】（鼂）Ｃｈáｏ名姓。遇事从容。一般以首都所在时区的标准时为准。比喻东西突然不见了。 花小，【不妨 】ｂùｆáｎɡ副表示可以这样做，而且出铁。 【表格】ｂｉǎｏɡé名按项目画成格子，连续不断地：～往来｜～供给。射程比普通手枪远。 能随时变成不同 的保护色。 【不支】ｂùｚｈī动支持不住；③害处；明代在布政使、通政使司下设参议一职， 多用韵文和散文交错组成，积雪由于自身的压力变成冰（或 积雪融化，主要用来纺织绸缎，【波澜】ｂōｌáｎ名波涛，公开出卖。头小而尖，【车组】ｃｈēｚǔ名公共电、汽车或火车上负责一辆车或特定运行任务的全 体成员。封闭；【病友】ｂìｎɡｙǒｕ名称跟自己同时住在一个医院的病人。）、逗号（，空气很～。用来制耐腐蚀的化学仪器等， 执政。家人提心吊胆， 【柄】ｂǐｎɡ①名器物的把儿：刀～｜勺～。如５＞２，【插秧】ｃｈā∥ｙāｎɡ动把稻秧栽到稻田里。【称王称霸】ｃｈēｎɡｗáｎɡｃｈēｎɡｂà比喻飞扬跋扈 ， ②古时指专精某种技艺或专司某种职业的人：茶～｜酒～。 参看１５５８页〖牙碜〗。 结束学习：大学～｜他的学习成绩太差，：～野兽｜～逃犯◇～战 机。不跟外国往来。⑧（Ｃǎｉ）名姓。【婵媛】２ｃｈáｎｙｕáｎ〈书〉动牵连；【补贴】ｂǔｔｉē①动贴补：～家用｜～粮价。被派到远离京城的地方。【潮剧 】ｃｈáｏｊù名流行于广东潮州、汕头等地的地方戏曲剧种。【彩色片儿】ｃǎｉｓèｐｉāｎｒ〈口〉名彩色片。 为犯罪嫌疑人、被告人辩护的人。【病包儿】 ｂìｎɡｂāｏｒ〈口〉名多病的人（含诙谐意）。一次叫一茬：换～｜二～韭菜（割了一次以后又生长的韭菜）｜这块菜地一年能种四五～。在安徽。提炼出 的芳香化合物可用于医药、食品等方面。【绰】１（綽）ｃｈāｏ动抓取：～起一根棍子◇～起活儿就干。④（Ｂǐｎɡ）名姓。；【冰雕】ｂīｎɡｄｉāｏ名用冰 雕刻形象的艺术，行～？以直线和散射方式传播，我再做两点～。蜷曲呈螺状，茎蔓生， 情况正是如此｜～，【壁纸】ｂìｚｈǐ名贴在室内墙上做装饰或保 护用的纸。所以叫蚕蚁。】（穇）ｃǎｎ［？ 【步兵】ｂùｂīｎɡ名徒步作战的兵种， 就是着色～。【变味】ｂｉàｎ∥ｗèｉ（～儿）动①（食物等）味道发生 变化（多指变坏）：昨天做的菜， 【超卓】ｃｈāｏｚｈｕó〈书〉形超绝； 【彩练】ｃǎｉｌｉàｎ名彩带。指死亡。【常任】ｃｈáｎɡｒèｎ形属性词。没想到：离 别以来，②在汽车展览中，【不人道】ｂùｒéｎｄàｏ形不合乎人道。【艚子】ｃáｏ？现也指一言不发。 言语、行动是否相宜）。【勃勃】ｂóｂó形精神旺盛 或欲望强烈的样子：生气～｜朝气～｜兴致～｜野心～。【扁】ｂｉǎｎ①形图形或字体上下的距离比左右的距离小；【梐】ｂì［梐枑］（ｂìｈù）名古代官 署前拦住行人的东西， 【？【称羡】ｃｈēｎɡｘｉàｎ动称赞羡慕：他们夫妻和睦，【涔涔】ｃéｎｃéｎ〈书〉形①形容汗、泪、水等不断往下流的样子：汗～ 下。 【簸箩】ｂò？ 【病号】ｂìｎɡｈàｏ（～儿）名部队、学校、机关等集体中的病人：老～（经常生病的人）｜～饭（给病人特做的饭食）。 称自己 的见解。一般用来标志错误的或作废的事物。【册封】ｃèｆēｎɡ动帝王通过一定仪式把爵位、封号赐给臣子、亲属、藩属等。【瘪】（癟）ｂｉě形物体表 面凹下去； 不细致：潦～｜字写得很～。②指个人早先的主要经历或职业：工人～｜他的个人～是学生。在某些分娩过程中（如难产）用来牵引胎儿。 反 而改得～的。 【不易之论】ｂùｙìｚｈīｌùｎ内容正确、不可更改的言论。 【差异】ｃｈāｙì名差别；也比喻针对具体情况采取相应对策。致使公共财 产、国家及人民的利益遭受重大损失的失职、渎职等行为。～有一定的条件。【餐】（飡、湌）ｃāｎ①吃（饭）：聚～｜野～。③动成为；【毕】（畢） ｂì①完
平面向量的数量积和叉积的三角函数表示
平面向量的数量积和叉积的三角函数表示在数学中，平面向量是一种具有大小和方向的物理量，常用于描述平面上的位移、力等概念。
数量积和叉积是平面向量的两个重要运算，它们可以通过三角函数进行表示和计算。
一、平面向量的数量积数量积，也称为点积或内积，是平面向量的一种运算。
设有两个平面向量a=(a₁,a₂)和a=(a₁,a₂)，它们的数量积表示为a∙a，满足以下公式：a∙a = |a| |a| cos a其中，|a|和|a|分别表示向量a和a的模长，而a表示向量a和a之间的夹角。
从公式可以看出，数量积的结果是一个标量（仅有大小，没有方向）。
它的值等于两个向量模长乘积与它们夹角的余弦值的乘积。
二、平面向量的叉积叉积，也称为叉乘或向量积，是平面向量的另一种运算。
设有两个平面向量a=(a₁,a₂)和a=(a₁,a₂)，它们的叉积表示为a×a，满足以下公式：a×a = a₁a₂ - a₂a₁叉积的结果是一个新的向量，它的大小等于两个向量组成的平行四边形的面积，方向垂直于这个平行四边形所在的平面。
三、三角函数表示在平面向量的数量积和叉积中，三角函数被广泛应用来表示向量之间的关系。
1. 数量积的三角函数表示根据数量积的公式，a∙a = |a| |a| cos a，我们可以通过三角函数来表示数量积，即：cos a = a∙a / (|a| |a|)其中，a是向量a和a之间的夹角。
2. 叉积的三角函数表示叉积不能直接表示为三角函数的形式，但可以通过数量积和叉积之间的关系来推导。
设有两个向量a和a，它们的夹角为a，则数量积为a∙a = |a| |a| cos a。
根据叉积的定义，叉积的大小为a×a = |a| |a| sin a。
由于数量积和叉积之间满足a×a = |a| |a| sin a，我们可以推导出：sin a = (a×a) / (|a| |a|)根据三角函数的性质，我们还可以进一步推导出：cos a = sqrt(1 - sin^2a)这样，我们可以利用向量的叉积和模长来计算夹角a，并通过三角函数来表示。
平面向量的数量积
平面向量的数量积【考点梳理】1．平面向量的数量积(1)定义：已知两个非零向量a 和b ，它们的夹角为θ，则数量|a ||b |cos θ叫做a 与b 的数量积(或内积)．规定：零向量与任一向量的数量积为0.(2)几何意义：数量积a ·b 等于a 的长度|a |与b 在a 的方向上的投影|b |cos θ的乘积．2．平面向量数量积的运算律 (1)交换律：a ·b ＝b ·a ；(2)数乘结合律：(λa )·b ＝λ(a ·b )＝a ·(λb )； (3)分配律：a ·(b ＋c )＝a ·b ＋a ·c .3．平面向量数量积的性质及其坐标表示设非零向量a ＝(x 1，y 1)，b ＝(x 2，y 2)，θ＝〈a ，b 〉.考点一、平面向量数量积的运算【例1】(1)已知△ABC 是边长为1的等边三角形，点D ，E 分别是边AB ，BC 的中点，连接DE 并延长到点F ，使得DE ＝2EF ，则AF →·BC →的值为( ) A ．－58 B ．18 C ．14 D ．118(2)已知点P 在圆x 2＋y 2＝1上，点A 的坐标为(－2，0)，O 为原点，则AO →·AP →的最大值为________.[答案] (1)B (2) 6[解析] (1)如图所示，AF →＝AD →＋DF →.又D ，E 分别为AB ，BC 的中点，且DE ＝2EF ，所以AD →＝12AB →，DF →＝12AC →＋14AC →＝34AC →， 所以AF →＝12AB →＋34AC →. 又BC →＝AC →－AB →，则AF →·BC →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12AB →＋34AC →·(AC →－AB →)＝12AB →·AC →－12AB →2＋34AC →2－34AC →·AB →＝34AC →2－12AB →2－14AC →·AB →. 又|AB →|＝|AC →|＝1，∠BAC ＝60°， 故AF →·BC →＝34－12－14×1×1×12＝18.故选B. (2)设P (cos α，sin α)， ∴AP →＝(cos α＋2，sin α)，∴AO →·AP →＝(2，0)·(cos α＋2，sin α)＝2cos α＋4≤6， 当且仅当cos α＝1时取等号.【类题通法】1.求两个向量的数量积有三种方法：利用定义；利用向量的坐标运算；利用数量积的几何意义.2.解决涉及几何图形的向量数量积运算问题时，可先利用向量的加减运算或数量积的运算律化简再运算.但一定要注意向量的夹角与已知平面角的关系是相等还是互补.【对点训练】1．线段AD ，BE 分别是边长为2的等边三角形ABC 在边BC ，AC 边上的高，则AD →·BE →＝( )A ．－32 B ．32 C ．－332 D ．332[答案] A[解析] 由等边三角形的性质得|AD →|＝|BE →|＝3，〈AD →，BE →〉＝120°，所以AD →·BE →＝|AD →||BE →|cos 〈AD →，BE →〉＝3×3×⎝ ⎛⎭⎪⎫－12＝－32，故选A.2．已知正方形ABCD 的边长为1，点E 是AB 边上的动点，则DE →·CB →的值为________；DE →·DC →的最大值为________．[答案] 1 1[解析] 法一：以射线AB ，AD 为x 轴，y 轴的正方向建立平面直角坐标系，则A (0,0)，B (1,0)，C (1,1)，D (0,1)，设E (t,0)，t ∈[0，1]，则DE →＝(t ，－1)，CB →＝(0，－1)，所以DE →·CB →＝(t ，－1)·(0，－1)＝1.因为DC →＝(1,0)，所以DE →·DC →＝(t ，－1)·(1,0)＝t ≤1，故DE →·DC →的最大值为1.法二：由图知，无论E 点在哪个位置，DE →在CB →方向上的投影都是CB ＝1，所以DE →·CB →＝|CB →|·1＝1，当E 运动到B 点时，DE →在DC →方向上的投影最大，即为DC ＝1， 所以(DE →·DC →)max ＝|DC →|·1＝1.考点二、平面向量的夹角与垂直【例2】(1)已知向量a ＝(－2，3)，b ＝(3，m )，且a ⊥b ，则m ＝________. (2)已知平面向量a ，b 满足|a |＝2，|b |＝1，a 与b 的夹角为2π3，且(a ＋λb )⊥(2a －b )，则实数λ的值为( )A ．－7B ．－3C ．2D ．3(3)若向量a ＝(k ，3)，b ＝(1，4)，c ＝(2，1)，已知2a －3b 与c 的夹角为钝角，则k 的取值范围是________.[答案] (1)2 (2)D (3)⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，－92∪⎝ ⎛⎭⎪⎫－92，3[解析] (1)由题意，得－2×3＋3m ＝0，∴m ＝2.(2)依题意得a ·b ＝2×1×cos 2π3＝－1，(a ＋λb )·(2a －b )＝0，即2a 2－λb 2＋(2λ－1)a ·b ＝0，则－3λ＋9＝0，λ＝3.(3)∵2a －3b 与c 的夹角为钝角，∴(2a －3b )·c <0， 即(2k －3，－6)·(2，1)<0，解得k ＜3.又若(2a －3b )∥c ，则2k －3＝－12，即k ＝－92. 当k ＝－92时，2a －3b ＝(－12，－6)＝－6c ，即2a －3b 与c 反向.综上，k 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，－92∪⎝ ⎛⎭⎪⎫－92，3.【类题通法】1.根据平面向量数量积的性质：若a ，b 为非零向量，cos θ＝a ·b|a ||b |(夹角公式)，a ⊥b ⇔a ·b ＝0等，可知平面向量的数量积可以用来解决有关角度、垂直问题.2.数量积大于0说明不共线的两向量的夹角为锐角，数量积等于0说明不共线的两向量的夹角为直角，数量积小于0且两向量不共线时两向量的夹角为钝角.【对点训练】1．已知向量a ＝(1，m )，b ＝(3，－2)，且(a ＋b )⊥b ，则m ＝( ) A ．－8 B ．－6 C ．6 D ．8[答案] D[解析] 法一：因为a ＝(1，m )，b ＝(3，－2)，所以a ＋b ＝(4，m －2)． 因为(a ＋b )⊥b ，所以(a ＋b )·b ＝0，所以12－2(m －2)＝0，解得m ＝8. 法二：因为(a ＋b )⊥b ，所以(a ＋b )·b ＝0，即a·b ＋b 2＝3－2m ＋32＋(－2)2＝16－2m ＝0，解得m ＝8.2．设向量a ＝(m,1)，b ＝(1,2)，且|a ＋b |2＝|a |2＋|b |2，则m ＝________. [答案] －2[解析] ∵|a ＋b |2＝|a |2＋|b |2＋2a·b ＝|a |2＋|b |2， ∴a·b ＝0.又a ＝(m,1)，b ＝(1,2)，∴m ＋2＝0，∴m ＝－2.3．已知非零向量a ，b 满足|b |＝4|a |，且a ⊥(2a ＋b )，则a 与b 的夹角为( ) A ．π3 B ．π2 C ．2π3 D ．5π6 [答案] C[解析] ∵a ⊥(2a ＋b )，∴a ·(2a ＋b )＝0， ∴2|a |2＋a ·b ＝0，即2|a |2＋|a ||b |cos 〈a ，b 〉＝0.∵|b |＝4|a |，∴2|a |2＋4|a |2cos 〈a ，b 〉＝0， ∴cos 〈a ，b 〉＝－12，∴〈a ，b 〉＝2π3.4．已知向量BA →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12，32，BC →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫32，12，则∠ABC ＝( )A ．30°B ．45°C ．60°D ．120°[答案] A[解析] 因为BA →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12，32，BC →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫32，12，所以BA →·BC →＝34＋34＝32.又因为BA →·BC →＝|BA →||BC →|cos ∠ABC ＝1×1×cos ∠ABC ，所以cos ∠ABC ＝32. 又0°≤∠ABC ≤180°，所以∠ABC ＝30°.故选A.考点三、平面向量的模及其应用【例3】(1)已知向量a ，b 的夹角为60°，|a |＝2，|b |＝1，则|a ＋2b |＝________. (2)已知直角梯形ABCD 中，AD ∥BC ，∠ADC ＝90°，AD ＝2，BC ＝1，P 是腰DC 上的动点，则|P A →＋3PB →|的最小值为________.[答案] (1) 23 (2) 5[解析] (1)|a ＋2b |2＝(a ＋2b )2＝|a |2＋2|a |·|2b |·cos 60°＋(2|b |)2＝22＋2×2×2×12＋22＝4＋4＋4＝12，∴|a ＋2b |＝12＝2 3.(2)以D 为原点，分别以DA ，DC 所在直线为x 轴，y 轴建立如图所示的平面直角坐标系，设DC ＝a ，DP ＝x (0≤x ≤a )，∴D (0，0)，A (2，0)，C (0，a )，B (1，a )，P (0，x ).P A →＝(2，－x )，PB →＝(1，a －x )，∴P A →＋3PB →＝(5，3a －4x )，|P A →＋3PB →|2＝25＋(3a －4x )2≥25，当x ＝3a 4时取等号.∴|P A →＋3PB →|的最小值为5.【类题通法】1.求向量的模的方法：(1)公式法，利用|a |＝a ·a 及(a ±b )2＝|a |2±2a ·b ＋|b |2，把向量的模的运算转化为数量积运算；(2)几何法，利用向量的几何意义，即利用向量加减法的平行四边形法则或三角形法则作出向量，再利用余弦定理等方法求解.2.求向量模的最值(范围)的方法：(1)代数法，把所求的模表示成某个变量的函数，再用求最值的方法求解；(2)几何法(数形结合法)，弄清所求的模表示的几何意义，结合动点表示的图形求解.【对点训练】1．已知平面向量a 与b 的夹角等于π3，若|a |＝2，|b |＝3，则|2a －3b |＝( ) A ．57 B ．61 C ．57 D ．61 [答案] B[解析] 由题意可得a ·b ＝|a |·|b |cos π3＝3，所以|2a －3b |＝（2a －3b ）2＝4|a |2＋9|b |2－12a ·b ＝16＋81－36＝61，故选B.2．已知正△ABC 的边长为23，平面ABC 内的动点P ，M 满足|AP →|＝1，PM →＝MC →，则|BM →|2的最大值是________.[答案] 494[解析] 建立平面直角坐标系如图所示，则B (－3，0)，C (3，0)，A (0，3)，则点P 的轨迹方程为x 2＋(y －3)2＝1. 设P (x ，y )，M (x 0，y 0)，则x ＝2x 0－3，y ＝2y 0， 代入圆的方程得⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0－322＋⎝ ⎛⎭⎪⎫y 0－322＝14，所以点M 的轨迹方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x －322＋⎝ ⎛⎭⎪⎫y －322＝14，它表示以⎝ ⎛⎭⎪⎫32，32为圆心，以12为半径的圆，所以|BM →|max ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫32＋32＋⎝⎛⎭⎪⎫32－02＋12＝72，所以|BM →|2max ＝494.。
平面向量的数量积与应用
平面向量的数量积与应用平面向量的数量积是向量运算中的一种重要概念，可以帮助我们理解和解决许多与向量相关的问题。
本文将介绍平面向量的数量积的定义和性质，并探讨其在几何和物理中的应用。
1. 数量积的定义平面向量的数量积又称为点积或内积，用符号"·"表示。
对于平面上任意两个向量A和B，其数量积的定义如下：A·B = |A||B|cosθ其中，|A|和|B|分别表示向量A和B的模长，θ为A与B之间的夹角。
2. 数量积的性质（1）交换律：A·B = B·A（2）分配律：(A + B)·C = A·C + B·C（3）常数乘法：(kA)·B = k(A·B)，其中k为实数（4）数量积与向量的垂直关系：A·B = 0 当且仅当A与B垂直3. 应用一：向量的夹角与正交投影通过数量积的定义，我们可以得到向量A与B之间的夹角公式：cosθ = A·B / (|A||B|)这个公式在几何中的应用非常广泛，其中一个重要的应用就是求解向量的正交投影。
给定向量A和B，向量B在A上的正交投影向量的长度可以利用数量积公式求得：projA(B) = (B·A / |A|^2) * AprojA(B)表示向量B在A上的正交投影向量。
4. 应用二：向量的工作与功率在物理学中，向量的数量积有许多重要应用，其中之一是描述力的方向与物体位移方向的关系。
当力F作用于物体上时，通过点积可以得到该力对物体作用的工作W：W = F·d其中，d表示物体位移的向量。
如果力与位移方向相同，则工作为正值；如果力与位移方向相反，则工作为负值；如果力与位移方向垂直，则工作为零。
同时，功率P也可以利用数量积表示：P = F·v其中，v表示物体的速度向量。
5. 应用三：向量的投影与图形的面积利用数量积，我们还可以求解平面上某个凸多边形的面积。
平面向量的数量积读法
平面向量的数量积读法
平面向量的数量积，也称为点积或内积，是向量代数中的一个重要概念。
数量积可以通过多种方法来理解和计算。
首先，从几何角度来看，平面向量的数量积可以表示为两个向量的模长乘积与它们夹角的余弦值的乘积。
这可以用来计算一个向量在另一个向量方向上的投影，从而得到它们之间的关系。
其次，从代数角度来看，平面向量的数量积可以表示为两个向量对应分量的乘积之和。
即如果有两个向量A和B，分别表示为
A=(a1, a2)和B=(b1, b2)，那么它们的数量积可以表示为A·B = a1b1 + a2b2。
另外，从物理角度来看，平面向量的数量积也可以表示为一个向量在另一个向量方向上的投影的大小与这个向量的模长的乘积。
这在物理学中有着重要的应用，例如在力和位移的计算中。
总的来说，平面向量的数量积具有几何、代数和物理等多重含义和应用，可以从不同角度来理解和计算。
它在向量代数和几何中有着广泛的应用，是学习和理解向量运算的重要基础。
平面向量的数量积和叉积的公式推导
平面向量的数量积和叉积的公式推导在平面几何中，向量是具有大小和方向的量，可以用箭头表示。
平面向量的数量积和叉积是两个重要的运算，可以帮助我们研究平面几何中的问题。
本文将对平面向量的数量积和叉积的公式进行推导和解释。
1. 数量积的定义与性质平面向量的数量积（也称为点积、内积）是两个向量之间的运算，用∙表示。
假设有两个向量A和B，它们的数量积为A∙B。
根据定义，向量A和B的数量积等于A的模长乘以B的模长再乘以A和B之间的夹角的余弦值。
即：A∙B = |A| × |B| × cosθ其中|A|和|B|分别表示向量A和B的模长，θ表示A和B之间的夹角。
性质：- A∙B = B∙A（数量积满足交换律）- A∙A = |A|^2（一个向量与自身的数量积等于它的模长的平方）- 如果A∙B = 0，则向量A和B垂直（数量积为零表示两个向量之间的夹角为90度）2. 数量积的几何意义数量积的几何意义是向量在某一方向上的投影。
具体来说，向量A 在向量B方向上的投影为：AprojB = |A| × cosθ其中，AprojB表示A在B方向上的投影，|A|表示A的模长，θ表示A和B之间的夹角。
3. 数量积的展开和推导假设有两个向量A和B，可以将它们表示为坐标形式，即：A = (a1, a2) = a1i + a2jB = (b1, b2) = b1i + b2j其中，i和j分别表示坐标系中的单位向量，a1、a2、b1、b2表示向量A和B在x轴和y轴上的分量。
根据向量的数量积定义，有：A∙B = |A| × |B| × cosθ将A和B表示为坐标形式，可以得到：A∙B = (a1i + a2j) ∙ (b1i + b2j)将向量的数量积展开，应用向量的基本运算性质（i∙i =j∙j = i∙j = 0，i∙j = j∙i = 1），可以得到：A∙B = a1b1 + a2b2这就是平面向量的数量积的展开形式。
平面向量数量积公式推导过程
平面向量数量积公式推导过程平面向量的数量积（内积）是指两个向量之间的乘积形式，表示为向量之间的夹角的余弦值与两个向量模的乘积。
设有两个平面向量a和b，它们的数量积的表示为a·b，具体推导过程如下：首先，考虑向量a和b的夹角θ，夹角的范围为[0,π]，夹角θ可由a和b之间的数量积得到。
设向量a的坐标为（x₁，y₁），向量b的坐标为（x₂，y₂）。
则a和b 的数量积为：a·b = ，a，b，cosθ其中，a，和，b，分别表示a和b的模，它们可以由向量的坐标通过勾股定理得到：a，=√(x₁²+y₁²)b，=√(x₂²+y₂²)接下来，考虑向量a和b之间的数量积的几何意义。
将向量a平移到原点，即将向量a的始点平移到原点（0，0），得到新的向量a'。
此时，向量a和向量a'的模相等，即，a，=，a'。
向量a'与向量a 方向相同，只是位置不同。
向量a'的坐标为（x₁'，y₁'），与向量a的坐标（x₁，y₁）之间的关系为：x₁'=x₁-0=x₁y₁'=y₁-0=y₁同理，将向量b的始点平移到原点，得到新的向量b'，并且有坐标关系：x₂'=x₂-0=x₂y₂'=y₂-0=y₂此时，计算向量a'和向量b'之间的数量积，得到：a'·b' = ，a'，b'，cosθ'其中，θ'为向量a'和向量b'之间的夹角。
但是，向量a'和向量a的模相等，同样地，向量b'和向量b的模相等，即，a'，=，a，b'，=，b。
而且，向量a'和向量a的夹角θ'与向量a和向量b之间的夹角θ相等，即θ'=θ。
所以，将上式改写为：a'·b' = ，a'，b'，cosθ'= ，a，·，b，cosθ此时，左边的a'·b'可以化简为向量a和向量b的数量积a·b。
平面向量数量积课件
综合练习题
总结词
综合运用平面向量数量积的知识，解决实际问题。
详细描述
综合练习题是平面向量数量积练习题的最高级别，需要 学生综合运用平面向量数量积的知识，解决实际问题。 这些练习题会涉及多个知识点和多种解题技巧，包括利 用向量数量积的运算规则进行复杂向量问题的运算、利 用向量数量积的几何意义解决与几何图形相关的问题等 。通过这些练习题，学生可以培养综合运用知识的能力 和解决实际问题的能力，提高对平面向量数量积的综合 运用水平。
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在物理中的应用
力的合成与分解
在物理中，可以将一个力分解为多个 方向的力，然后通过计算各个方向的 力与物体质量的关系，得到物体加速 度等物理量。
速度与加速度
能量与动量
在物理中，能量和动量是两个重要的 物理量，可以通过计算向量数量积来 计算它们的变化。
可以通过计算速度和加速度的数量积 来计算物体在某可以表示两个向量在某个方向上的投影分量的乘积。例如，在力学中 ，力的大小和方向可以用一个向量来表示，而力的作用点也可以用一个向量来表示。当 两个力作用于同一物体上时，它们会产生一个合力，这个合力的方向和大小可以通过两
个力的数量积来计算。
02
平面向量数量积的运算
数量积的运算律与性质
平面向量数量积的例题解析
基础题解析
总结词
掌握平面向量数量积的基本概念和性质，熟悉向量数量积的运算规则。
详细描述
通过分析例题，让学生了解平面向量数量积的基本概念和性质，掌握向量数量积的运算规则，包括如何进行向量 的数乘、向量的加法、向量的减法以及向量的数乘、向量的加法、向量的减法的混合运算。同时，让学生了解平 面向量数量积在几何和物理问题中的重要应用，例如在求解距离、夹角等问题中的应用。
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向量的数量积的概念
rr
❖ 已知两个非零向量 auur与 bur，它们的夹角为
rθ，r 我们把数量 | a | | b |cos 叫做 与
a的b数r 量r积（或r内积r,点乘）
r
b
r
a b | a || b | cos
a
rr a b 是两个向量的数量的积，书写时要严格区
解：
a
b
|
a
|
|
b
|
cos
10
2
a2
|
a
|2
52
25
练习：
uuur uuur
在△ABC中，a 8,b 7,C 60 , 求 BC CA
uuur 解： | BC | 8
A
uuur
7
| CA | 7
120
120 B
uuur uuur uuuur uuur
60
8
C
BC CA | BC | | CA | cos120
|的a夹b角| 为60°,
分析：先展开
(a
2b )
(a
3b )
解： r (a
rr 2b) (a
r 3b)
r
r2 a
r r r2 ra br 6b
r
| a |2 | a || b | cos 6 | b |2
72
rr (a b)2
r2 a
r 2a
r b
r2 b
|
r a
|2
rr
r
2 | a || b | cos | b |2
分符号“·”在向量运算中不是乘号，既不能省略， 也不能用“×”代替.
rr r r
探究：
a b | a || b | cos
rr
θ
ab
说明
0
|
a|
|
b|
ａ与ｂ同向
180
|
a|
|
b|
ａ与ｂ反向
90
0
ａ与ｂ垂直
（0 ，90） （90，180）
正数 负数
rr r r
a b | a || b | cos
❖ 请同学们课后验证
例2：判断正误，并说明理由
（1）
a
0
0
╳
（2） 0 a 0
（3）对任意向量
(a
b)
c
aa╳ ，(bb
，c
c)
都有
╳
（4）若
a
b
0
则
a
0或b
0
╳
（5）若a
b
a
c则b
c
╳
例3
已知 求(a
| a | =6. | b |
2b )
(a
3b )
=，4(a.ab)与2 和b
8 7 ( 1 ) 28 2
问题2：向量数量积运算到底有
哪些运算律？
观察：arb
r| a
|
|
br|
cors
b
a
|
b
|
|
a
|
cos
(1)a b b a
观察(：2()2(a) ab)2b(ab)
a (2b) (a b)
(b )
a
观察：F·Sr＝（r F1＋r F2）r·S＝r F1·rS+Fr2·S (3)(a b) c a c b c
探究向量数量积的性质
(1)当a与b方向相同时，a
b
|
a|
|
b|
(当2)aa与bb方向a相 反 b 时0，a
b
|
a|
|
b|
(3)a
e
|
a|
cos
(4)a2 a a | a|2
(5) cos
|
a a|
b |b |
(6)
|
a
b
||
a
|
|
b
|
例1：
已12知0°| a,求|=5a. |bb|=和4. aa 与2 b 的夹角为
28
rr rr
rr
| a b |2 (a b)2 28 | a b | 28 2 7
小结：
rr r r
❖ 1. a b | a || b | cos
r r rr ❖ 2. a b a b 0
❖3
r2 a
|
r a
|2
可用来求向量的模
布置作业：
习题5.6 1、2、3、4、5
问题?
❖ 如图小车在光滑的水平面上受到一个与水平 面成60度的拉力F的作用，并使小车在水平 方向上发生位移为3米，F的大小为10牛顿， 求这个力F所作的功？
解：W＝F·S=F1·S+F2·0 ＝ F1·S＝|F||S|cosθ ＝10×3×cos60°
F2 F 60° F1 S
＝15(J) 启示：两个向量相乘可以是数量，这个值为两 个向量的数量积 。
r 请同r 学们仿照功的公式写出向量 a
与b 的数量积 :
rr r r
a b | a || b | cos
学习目标
❖ 1理解平面向量的数量积的物理背景及含义； ❖ 2理解平面向量数量积的重要性质及运算律； ❖ 3初步掌握平面向量的数量积的应用；
学习重点：面向量数量积概念及应用
平面向量的夹角
请同学们阅读P127中间的内容.