考点19平面向量的数量积及向量的应用1.平面向量的数量积(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
2.向量的应用(1)会用向量方法解决某些简单的平面几何问题
(2)会用向量方法解决简单的力学问题与其他一些实际问题
一、平面向量的数量积1.平面向量数量积的概念(1)数量积的概念已知两个非零向量,我们把数量叫做向量与的数量积(或内积),记作,即,其中θ是与的夹角
【注】零向量与任一向量的数量积为0
(2)投影的概念设非零向量与的夹角是θ,则()叫做向量在方向上(在方向上)的投影
如图(1)(2)(3)所示,分别是非零向量与的夹角为锐角、钝角、直角时向量在方向上的投影的情形,其中,它的意义是,向量在向量方向上的投影长是向量的长度
(3)数量积的几何意义由向量投影的定义,我们可以得到的几何意义:数量积等于的长度与在方向上的投影的乘积
2.平面向量数量积的运算律已知向量和实数,则①交换律:;②数乘结合律:;③分配律:
二、平面向量数量积的坐标表示、模、夹角及性质设非零向量,是与的夹角
(1)数量积:
(3)夹角:
(4)垂直与平行:;a∥b⇔a·b=±|a||b|
【注】当与同向时,;当与反向时,
(5)性质:|a·b|≤|a||b|(当且仅当a∥b时等号成立)⇔
三、平面向量的应用1.向量在平面几何中常见的应用已知
(1)证明线段平行、点共线问题及相似问题,常用向量共线的条件:(2)证明线段垂直问题,如证明四边形是正方形、矩形,判断两直线(或线段)是否垂直等,常用向量垂直的条件:(其中为非零向量)(3)求夹角问题,若向量与的夹角为,利用夹角公式:(其中为非零向量)(4)求线段的长度或说明线段