27平面向量的数量积及其应用导学目标: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.自主梳理1.向量数量积的定义(1)向量数量积的定义:____________________________________________,其中|a|cos〈a,b〉叫做向量a在b方向上的投影.(2)向量数量积的性质:①如果e是单位向量,则a·e=e·a=__________________;②非零向量a,b,a⊥b⇔________________;③a·a=________________或|a|=________________;④cos〈a,b〉=________;⑤|a·b|____|a||b|.2.向量数量积的运算律(1)交换律:a·b=________;(2)分配律:(a+b)·c=________________;(3)数乘向量结合律:(λa)·b=________________.3.向量数量积的坐标运算与度量公式(1)两个向量的数量积等于它们对应坐标乘积的和,即若a=(a1,a2),b=(b1,b2),则a·b=________________________;(2)设a=(a1,a2),b=(b1,b2),则a⊥b⇔________________________;(3)设向量a=(a1,a2),b=(b1,b2),则|a|=________________,cos〈a,b〉=____________________________.(4)若A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB=________________________,所以|AB|=_____________________.自我检测1.(2010·湖南)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,则AB·AC等于()A.-16B.-8C.8D.162.(2010·重庆)已知向量a,b满足a·b=0,|a|=1,|b|=2,则|2a-b|=()A.0B.2C.4D.83.(2011·福州月考)已知a=(1,0),b=(1,1),(a+λb)⊥b,则λ等于()A.-2B.2C.D.-4.平面上有三个点A(-2,y),B(0,),C(x,y),若AB⊥BC,则动点C的轨迹方程为________________.5.(2009·天津)若等边△ABC的边长为2,平面内一点M满足CM=CB+CA,则MA·MB=________.探究点一向量的模及夹角问题例1(2011·马鞍山月考)已知|a|=4,|b|=3,(2a-3b)·(2a+b)=61.(1)求a与b的夹角θ;(2)求|a+b|;(3)若AB=a,BC=b,求△ABC的面积.变式迁移1(1)已知a,b是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量c满足(a-c)·(b-c)=0,则|c|的最大值是()A.1B.2C.D.(2)已知i,j为互相垂直的单位向量,a=i-2j,b=i+λj,且a与b的夹角为锐角,实数λ的取值范围为________.探究点二两向量的平行与垂直问题例2已知a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),且ka+b的长度是a-kb的长度的倍(k>0).(1)求证:a+b与a-b垂直;(2)用k表示a·b;(3)求a·b的最小值以及此时a与b的夹角θ.变式迁移2(2009·江苏)设向量a=(4cosα,sinα),b=(sinβ,4cosβ),c=(cosβ,-4sinβ).(1)若a与b-2c垂直,求tan(α+β)的值;(2)求|b+c|的最大值;(3)若tanαtanβ=16,求证:a∥b.探究点三向量的数量积在三角函数中的应用例3已知向量a=,b=,且x∈.(1)求a·b及|a+b|;(2)若f(x)=a·b-|a+b|,求f(x)的最大值和最小值.变式迁移3(2010·四川)已知△ABC的面积S=AB·AC·=3,且cosB=,求cosC.1.一些常见的错误结论:(1)若|a|=|b|,则a=b;(2)若a2=b2,则a=b;(3)若a∥b,b∥c,则a∥c;(4)若a·b=0,则a=0或b=0;(5)|a·b|=|a|·|b|;(6)(a·b)c=a(b·c);(7)若a·b=a·c,则b=c.以上结论都是错误的,应用时要注意.2.平面向量的坐标表示与向量表示的比较:已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ是向量a与b的夹角.向量表示坐标表示向量a的模|a|==|a|=a与b的数量积a·b=|a||b|cosθa·b=x1x2+y1y2a与b共线的充要条件A∥b(b≠0)⇔a=λba∥b⇔x1y2-x2y1=0非零向量a,b垂直的充要条件a⊥b⇔a·b=0a⊥b⇔x1x2+y1y2=0向量a与b的夹角cosθ=cosθ=3.证明直线平行、垂直、线段相等等问题的基本方法有:(1)要证AB=CD,可转化证明AB2=CD2或|AB|=|CD|.(2)要证两线段AB∥CD,只要证存在唯一实数≠0,使等式AB=λCD成立即可.(3)要证两线段AB⊥CD,只需证AB·CD=0...