高一数学必修4同步作业全套练习(绝对精版)第五部分
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2.4.1 平面向量数量积的物理背景及其意义
课前扫描:
1、 已知两个非零向量a 与b ,我们把数量 叫做a 与b 的数量积或内积,记作a b ⋅,即cos a b a b θ⋅=⋅。(其中θ为a 与b 的夹角)。
2、 向量的数量积是一个 ,它的正负由两向量的 决定:
(1) ,0a b ⋅>(2) ,0a b ⋅=(3) ,0a b ⋅<
3、 向量数量积的运算律:已知向量,,a b c 和实数λ,则有:
(1)a b b a ⋅=⋅;(2)()a b λ⋅= = ;(3)()a b c +⋅= ;
(4)()2a b += ;(5)()()
a b a b +-= 。 课后作业:
一、选择题: 1、若10a =,12b =,且()13365a b ⎛⎫⋅=- ⎪⎝⎭,则a 与b 的夹角为( )
A 、60
B 、120
C 、45
D 、150
2、已知2m =,1n =,m n ⊥,且()()3m kn m n +⊥-,则k 的值为( )
A 、34
B 、43
C 、34-
D 、43
- 3、ABC ∆中,若()()0BA BC CA CB -⋅-=,则ABC ∆是( )
A 、正三角形
B 、直角三角形
C 、等腰三角形
D 、锐角三角形
4、若向量a 与b 的夹角为60,2b =,()()222a b
a b +-=,则向量a 的模为( ) A 、2 B 、4 C 、6 D 、12 二、填空题:
5、ABC ∆中,A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,且3a =,1b =,30C =,则BC CA ⋅=
6、已知a ,b 均为单位向量,它们的夹角为60,则3a b += 。
7、已知2a =,2b =,a 与b 的夹角为45,要使b a λ-与a 垂直,则λ= 。
8、已知a ,b 为非零向量,且满足()2a b a -⊥,()
2b a b -⊥,则a 与b 的夹角为 。
三、解答题:
9、已知a =5b =,向量a 与b 的夹角为
3π,求a b +与a b -。
10、设m 和n 是两个单位向量,其夹角为60,试求向量2a m n =+与23b n m =-的夹角。
11、已知a ,b 都是非零向量,且3a b +与75a b -垂直,4a b -与72a b -垂直,求a 与b
的夹角。
12、设1m n ==,且()30km n m kn k +=->
(1) 试用k 表示m n ⋅;
(2) 求m n ⋅的最小值及此时m 与n 的夹角。
2.4.2 平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
课前扫描:
4、 已知两个非零向量()11,a x y =,()22,b x y =,则a b ⋅= ,即两个向量的数量
积等于它们对应坐标的乘积的和。
5、 已知两个非零向量()11,a x y =,()22,b x y =,θ是a 与b 的夹角。
(1)a = = = ;(2)cos θ= = ;
(3)a b ⊥⇔ ; a b ⇔ 。
6、 平面内两点的距离公式:设平面内两点()11,A x y ,()22,B x y ,则AB = ;AB = 。
课后作业:
四、选择题:
1、若()3,4a =-,()5,12b =,则a 与b 的夹角的余弦值为( ) A 、3365 B 、3365- C 、6365 D 、6365
- 2、已知()2,1a =--,(),1b λ=,若a 与b 的夹角为钝角,则λ的取值范围为( ) A 、()1,22,2⎛⎫-⋃+∞ ⎪⎝⎭ B 、()2,+∞ C 、1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭ D 、1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝
⎭ 3、在ABC ∆中,90C ∠=,(),1AB k =,()2,3AC =,则k 的值为( )
A 、5
B 、-5
C 、32
D 、32
- 4、已知向量()2,2a =-,()5,b k =,若a b +不超过5,则k 的取值范围为( )
A 、[]4,6-
B 、[]4,6
C 、[]6,2-
D 、[]2,6-
五、填空题: 5、已知3a =,4b =,且a 与b 的夹角为3
π,则a b ⋅= 。 6、已知3a =,()1,2b =,且a b ,则a 的坐标为 。 7、已知三角形三个顶点分别为()2,5A ,()5,2B ,()10,7C ,则此三角形为 。
8、已知向量()1,2a =,()2,4b =--,5c =,若()52
a b c +⋅=
,则a 与c 的夹角为 。
六、解答题:
9、已知2a =,5b =,3a b ⋅=-,求a b +,a b -。
10、已知(),2a x =,()3,5b =-,且a 与b 的夹角为钝角,求x 的取值范围。
11、设()cos ,sin a A A =,()cos ,sin b B B =-,其中A ∠,B ∠为ABC ∆的内角,且1010
a b ⋅=-
,求()tan A B +的值。
12、已知A 、B 、C 的坐标分别为()4,0A 、()0,4B 、()3cos ,3sin C αα
(3) 若(),0απ∈-,且AC BC =,求角α的值;
(4) 若0AC BC ⋅=,求22sin sin 21tan ααα
++的值。
2.5.1平面几何中的向量方法