2016年高考数学热点题型和提分秘籍专题22平面向量的数量积及其应用理(含解析)新人教A版【高频考点解读】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.【热点题型】题型一平面向量的数量积【例1】(1)已知向量a与b的夹角为60°,且a=(-2,-6),|b|=,则a·b=________.(2)已知正方形ABCD的边长为1,点E是AB边上的动点,则DE·CB的值为__________;DE·DC的最大值为________.【答案】(1)10(2)11法二以射线AB,AD为x轴,y轴的正方向建立平面直角坐标系,则A(0,0),B(1,0),C(1,1),D(0,1),设E(t,0),t∈[0,1],则DE=(t,-1),CB=(0,-1),所以DE·CB=(t,-1)·(0,-1)=1.因为DC=(1,0),所以DE·DC=(t,-1)·(1,0)=t≤1,故DE·DC的最大值为1.法三由图知,无论E点在哪个位置,DE在CB方向上的投影都是CB=1,∴DE·CB=|CB|·1=1.当E运动到B点时,DE在DC方向上的投影最大即为DC=1,∴(DE·DC)max=|DC|·1=1.【提分秘籍】(1)求两个向量的数量积有三种方法:利用定义;利用向量的坐标运算;利用数量积的几何意义.(2)解决涉及几何图形的向量数量积运算问题时,可先利用向量的加减运算或数量积的运算律化简再运算.但一定要注意向量的夹角与已知平面角的关系是相等还是互补.【举一反三】(1)已知两个单位向量e1,e2的夹角为,若向量b1=e1-2e2,b2=3e1+4e2,则b1·b2=________.(2)已知点A,B,C满足|AB|=3,|BC|=4,|CA|=5,则AB·BC+BC·CA+CA·AB的值是________.【答案】(1)-6(2)-25∴AB·BC+BC·CA+CA·AB=BC·CA+CA·AB=4×5cos(π-C)+5×3cos(π-A)=-20cosC-15cosA=-20×-15×=-25.法二易知AB+BC+CA=0,将其两边平方可得AB2+BC2+CA2+2(AB·BC+AB·CA+BC·CA)=0,故AB·BC+AB·CA+BC·CA=-(AB2+BC2+CA2)=-25.题型二平面向量的夹角与垂直【例2】(1)平面向量a,b满足|a|=1,|b|=2,且(a+b)·(a-2b)=-7,则向量a,b的夹角为________.(2)已知向量AB与AC的夹角为120°,且|AB|=3,|AC|=2.若AP=λAB+AC,且AP⊥BC,则实数λ的值为________.【答案】(1)(2)【提分秘籍】(1)根据平面向量数量积的性质:若a,b为非零向量,cosθ=(夹角公式),a⊥b⇔a·b=0等,可知平面向量的数量积可以用来解决有关角度、垂直问题.(2)数量积大于0说明不共线的两向量的夹角为锐角,数量积等于0说明不共线的两向量的夹角为直角,数量积小于0且两向量不共线时两向量的夹角为钝角.【举一反三】(1)已知a=(2,-1),b=(λ,3),若a与b的夹角为钝角,则λ的取值范围是____________.(2)已知两个单位向量a,b的夹角为60°,c=ta+(1-t)b.若b·c=0,则t=________.【答案】(1)(-∞,-6)∪(2)2【解析】(1)由a·b<0,即2λ-3<0,解得λ<.由a∥b,得6=-λ,即λ=-6.此时b=-3a,a·b<0,但a与b的夹角为π,因此λ<,且λ≠-6.(2) b·c=b·[ta+(1-t)b]=ta·b+(1-t)b2=t|a|·|b|cos60°+(1-t)|b|2=t+1-t=-t+1=0,∴t=2.题型三平面向量的模及应用【例3】(1)已知向量a,b均为单位向量,它们的夹角为,则|a+b|=()A.1B.C.D.2(2)(2014·湖南卷)在平面直角坐标系中,O为原点,A(-1,0),B(0,),C(3,0),动点D满足|CD|=1,则|OA+OB+OD|的最大值是________.【答案】(1)C(2)1+【解析】【提分秘籍】(1)求向量的模的方法:①公式法,利用|a|=及(a±b)2=|a|2±2a·b+|b|2,把向量的模的运算转化为数量积运算;②几何法,利用向量的几何意义,即利用向量加减法的平行四边形法则或三角形法则作出向量,再利用余弦定理等方法求解.(2)求向量模的最值(范围)的方法:①代数法,把所求的模表示成某个变量的函数,再用求最值的方法求解;②几何法(数形结合法),弄清所求的模表示的几何意义,结合动点表示的图形求解.【举一反三】(1)如图,在△ABC中,O为BC中点,若AB=1,AC=3,〈AB,AC〉=60°,则|OA|=________.(...