§5.3平面向量的数量积1.数量积的概念已知两个非零向量a与b,我们把数量________________叫做a与b的数量积(或内积),记作____________,即a·b=________,其中θ是a与b的夹角,|a|cosθ(|b|cosθ)叫向量a在b方向上(b在a方向上)的____________.a·b的几何意义:数量积a·b等于_____________.2.数量积的运算律及常用结论(1)数量积的运算律①交换律:___________________;②数乘结合律:_______________________;③分配律:___________________________.(2)常用结论①(a±b)2=________________________;②(a+b)·(a-b)=_________________;③a2+b2=0⇔______________________;④|-|________+.3.数量积的性质设a,b都是非零向量,e是与b方向相同的单位向量,θ是a与e的夹角,则①e·a=____________.②a⊥b⇔____________.③当a与b同向时,a·b=____________;当a与b反向时,a·b=____________.特别地,a·a=____________或=____________.④cosθ=____________.⑤≤____________.4.数量积的坐标表示设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则①a·b=________________;a2=_____________;=________________.②a⊥b⇔____________________.③≤________________________.自查自纠1.cosθa·b|a||b|cosθ投影a的长度与b在a的方向上的投影cosθ的乘积2.(1)①a·b=b·a②(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)③(a+b)·c=a·c+b·c(2)①a2±2a·b+b2②a2-b2③a=0且b=0④≤3.①|a|cosθ②a·b=0③|a||b|-|a||b||a|2④⑤|a||b|4.①x1x2+y1y2x+y②x1x2+y1y2=0③()向量a=(1,-1),b=(-1,2),则(2a+b)·a=()A.-1B.0C.1D.2解:因为2a+b=2(1,-1)+(-1,2)=(1,0),所以(2a+b)·a=(1,0)·(1,-1)=1.故选C.()在平面直角坐标系xOy中,已知四边形ABCD是平行四边形,AB=(1,-2),AD=(2,1),则AD·AC=()A.2B.3C.4D.5解:因为四边形ABCD是平行四边形,所以AC=AB+AD=(1,-2)+(2,1)=(3,-1),所以AD·AC=2×3+1×(-1)=5.故选D.()设a,b是非零向量,“a·b=|a||b|”是“a∥b”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解:a·b=|a||b|cos〈a,b〉.若a·b=|a||b|,则cos〈a,b〉=1,即〈a,b〉=0,可得a∥b;若a∥b,则〈a,b〉=0或π,此时a·b=|a||b|或a·b=-|a||b|.故“a·b=|a||b|”是“a∥b”的充分而不必要条件.故选A.在正三角形ABC中,D是BC上的点,若AB=3,BD=1,则AB·AD=________.解:如图所示,AB·AD=AB·(AB+BD)=9+3×cos120°=,故填.()△ABC是边长为2的等边三角形,已知向量a,b满足AB=2a,AC=2a+b,则下列结论中正确的是________.(写出所有正确结论的编号)①a为单位向量;②b为单位向量;③a⊥b;④b∥BC;⑤(4a+b)⊥BC.解:由AB=2a,AC=2a+b得a=AB,b=AC-2a=BC,④正确;|a|=|AB|=1,①正确;|b|=|BC|=2,②错误;a与b的夹角为120°,③错误;(4a+b)·b=4a·b+b2=-4+4=0,⑤正确.故填①④⑤.类型一数量积的定义及几何意义(1)若a,b,c均为非零向量,则下列说法正确的是____________.(填写序号即可)①a·b=±·⇔a∥b;②a⊥b⇔a·b=0;③a·c=b·c⇔a=b;④(a·b)·c=a·(b·c).解:a·b=cosθ,θ为a,b的夹角,则cosθ=±1,①正确;②显然正确;③错误,如a=-b,a⊥c,则a·c=b·c=0,但a≠b;④错误,因为数量积的运算结果是一个数,即等式左边为c的倍数,等式右边为a的倍数.故填①②.(2)△ABC的外接圆的圆心为O,半径为1,若AB+AC=2AO,且=,则向量BA在向量BC方向上的投影为()A.B.C.3D.-解:由已知可以知道,△ABC的外接圆的圆心在线段BC的中点O处,因此△ABC是直角三角形.且∠A=,又因为|OA|=|CA|=|OC|,∴∠C=,∠B=,∴AB=,AC=1,故BA在BC方向上的投影为|BA|cos=.故选A.【点拨】数量积a·b=|a||b|cosθ=x1x2+y1y2(其中两向量夹角为θ,a=(x1,y1),b=(x2,y2)).其几何意义是:a·b等于a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cosθ的乘积.在理解数量积与投影概念的基础上,利用二...