第三节 平面向量的数量积及其应用[考纲传真] 1.理解平面向量数量积的含义及其物理意义.2.了解平面向量的数量积与向量投影的关系.3.掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算.4.能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系.5.会用向量方法解决某些简单的平面几何问题.6.会用向量方法解决简单的力学问题与其他一些实际问题.(对应学生用书第 61 页) [基础知识填充]1.向量的夹角(1)定义:已知两个非零向量 a 和 b,如图 431,作OA=a,OB=b,则∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)叫作 a 与 b 的夹角.图 431(2)当 θ=0°时,a 与 b 共线同向.当 θ=180°时,a 与 b 共线反向.当 θ=90°时,a 与 b 互相垂直.2.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 的乘积或 b 的长度|b|与 a 在 b 方向上射影|a|cos θ 的乘积.3.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.4.平面向量数量积的性质及其坐标表示设非零向量 a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ=〈a,b〉.结论几何表示坐标表示模|a|=|a|=数量积a·b=|a||b|cos θa·b=x1x2+y1y2夹角cos θ=cos θ=a⊥ba·b=0x1x2+ y 1y2= 0 |a·b|与|a||b|的关系|a·b|≤|a||b||x1x2+y1y2|≤·[知识拓展]1.两个向量 a,b 的夹角为锐角⇔a·b>0 且 a,b 不共线;两个向量 a,b 的夹角为钝角⇔a·b<0 且 a,b 不共线.2.平面向量数量积运算的常用公式(1)(a+b)·(a-b)=a2-b2.(2)(a+b)2=a2+2a·b+b2.(3)(a-b)2=a2-2a·b+b2.3.当 a 与 b 同向时,a·b=|a||b|;当 a 与 b 反向时,a·b=-|a||b|.[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)两个向量的数量积是一个实数,向量的数乘运算的运算结果是向量.( )(2)由 a·b=0,可得 a=0 或 b=0.( )(3)由 a·b=a·c 及 a≠0 不能推出 b=C.( )(4)在四边形 ABCD 中,AB=DC且AC·BD=0,则四边形 ABCD 为矩形. ( )[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×2.(2016·全...