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课件网) 第六章 6.2 平面向量的运算 6.2.4 向量的数量积 第二课时 向量的数量积(二) 课标要求 1.掌握平面向量数量积的运算律及常用公式. 2.会利用向量数量积的有关运算律进行计算或证明. 在前面,我们通过类比实数的乘法运算及乘法中的一些运算律,得到了数乘运算的运算律,那么向量的数量积又满足哪些运算律呢? 引入 课时精练 一、向量数量积的运算律 二、向量的模的计算 三、向量的夹角与垂直 课堂达标 内容索引 向量数量积的运算律 一 探究 对于向量a,b,c,(a+b)·c=a·c+b·c成立吗? 提示 成立. 即|a+b|cos θe=|a|cos θ1e+|b|cos θ2e. 整理,得(|a+b|cos θ-|a|cos θ1-|b|·cos θ2)e=0 , 所以|a+b|cos θ-|a|cos θ1-|b|cos θ2=0, 即|a+b|cos θ=|a|cos θ1+|b|cos θ2, 所以|a+b||c|cos θ=|a||c|cos θ1+|b||c|·cos θ2. 因此(a+b)·c=a·c+b·c. 1.对于向量a,b,c和实数λ,有 (1)a·b=b·a(交换律); (2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)(数乘结合律); (3)(a+b)·c=a·c+b·c(分配律). 知识梳理 2.平面向量数量积的运算性质 多项式乘法 向量数量积 (a+b)2=a2+2ab+b2 (a+b)2=_____ (a-b)2=a2-2ab+b2 (a-b)2=_____ (a+b)(a-b)=a2-b2 (a+b)·(a-b)=_____ (a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca (a+b+c)2=_____ _____ a2+2a·b+b2 a2-2a·b+b2 a2-b2 a2+b2+c2+2a·b+ 2b·c+2c·a 温馨提示 (1)a·b=b·c推不出a=c. (2)(a·b)c和a(b·c)不一定相等. 例1 √ (1)(多选)如图,已知点O为正六边形ABCDEF的中心,下列结论中正确的有 √ 由正六边形的性质知OF⊥AE, C中,设正六边形的边长为1, (2)已知单位向量e1,e2的夹角为120°,向量a=-e1+2e2,b=2e1+e2,则a·b=_____. 因为单位向量e1,e2的夹角为120°, 且a=-e1+2e2,b=2e1+e2, 所以a·b=(-e1+2e2)·(2e1+e2) =-2+3×1×1×cos 120°+2 1.运用a·b=|a||b|cos θ计算数量积的关键是确定两个向量的夹角,条件是两向量的起点必须重合,求解时要灵活运用数量积的运算律. 2.若所求向量的模与夹角未知,应先选取已知模与夹角的两个向量,表示出所求向量,再代入运算. 思维升华 (链接教材P21例12)已知|a|=5,|b|=4,a与b的夹角θ=120°,b方向的单位向量为e.求a·b与(a-2b)·(a+b)的值. 训练1 a·b=|a||b|cos θ =5×4·cos 120°=-10; (a-2b)·(a+b)=a2-a·b-2b2 =|a|2-|a||b|·cos 120°-2|b|2 =25-(-10)-2×42=3. 向量的模的计算 二 例2 √ (链接教材P23T11)已知向量a,b满足|a|=1,|b|=2,a·(a-2b)=0,则|a+b|= ∵a·(a-2b)=0,∴a2-2a·b=0. 思维升华 1.利用向量的数量积求模是数量积的重要应用,a2=|a|2是计算的依据. 2.根据平面图形求向量的模时,注意利用图形的性质对向量的数量积或者夹角等进行转化. 已知|a|=2,|b|=1,向量a,b的夹角为60°,则|a-4b|= 训练2 √ ∵|a-4b|2=a2-8a·b+16b2 =22-8×2×1·cos 60°+16×12=12, 向量的夹角与垂直 三 例3 A.120° B.60° C.30° D.45° √ 角度1 两向量的夹角 设a与b的夹角为θ, 又0°≤θ≤180°,故θ=45°. 例4 (1)(多选)若向量a,b满足|b|=1,且(a+b)⊥b,(a+2b)⊥a,则下列命题正确的是 角度2 利用数量积解决向量的垂直问题 √ √ 由(a+b)⊥b得a·b+b2=0,即a·b+1=0,所以a·b=-1,故A正确; 由(a+2b)⊥a得2a·b+a2=0,即a2=2, 思维升华 1.求向量夹角的基本步骤 2.求向量的夹角,还可以结合向量线性运算、模的几何意义,利用数形结合的方法求解. 3.解决与向量有关的垂直问题 ... ...