§5.4平面向量的数量积及运算律考点探究·挑战高考考向瞭望·把脉高考5.4平面向量的数量积及运算律双基研习·面对高考双基研习·面对高考基础梳理1.向量数量积的定义(1)向量a与b的夹角已知两个非零向量,作OA→=a,OB→=b,则∠AOB叫做向量a与b的夹角.夹角的范围是__________.当θ=90°时,a与b垂直,记作_________;[0°,180°]a⊥b当θ=0°时,a与b同向;当θ=180°时,a与b反向.(2)a与b的数量积已知两个非零向量a和b,它们的夹角为θ,则把数量|a||b|cosθ叫做a与b的数量积或内积,记作a·b,即a·b=_____________.|a||b|cosθ(3)规定零向量与任一向量的数量积为0.(4)a·b的几何意义a·b等于a的长度与b在a的方向上的投影的乘积.2.向量数量积的性质设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(1)e·a=a·e=_________.(2)a⊥b⇔__________=0.|a|cosθa·b(3)当a与b同向时,a·b=|a||b|;当a与b反向时,a·b=__________;特别地,a·a=|a|2或|a|=a2.(4)cosθ=a·b|a||b|.(5)|a·b|_____|a||b|.-|a||b|≤3.向量数量积的运算律(1)a·b=b·a.(2)(λa)·b=λ(a·b)=_________.(3)(a+b)·c=a·c+b·c.4.平面向量数量积的坐标表示(1)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=________________.a·(λb)x1x2+y1y2(2)设a=(x,y),则|a|=___________.(3)若向量a的起点坐标和终点坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),则|a|=_______________.这就是两点间的距离公式.(4)设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a⊥b⇔a·b=0⇔x1x2+y1y2=0.x2+y2x2-x12+y2-y121.向量的数量积是一个数量,它的符号是怎样确定的?提示:由向量数量积的定义知:a·b=|a||b|·cosθ.当a,b为非零向量时,a·b的符号由夹角的余弦来确定;当0°≤θ<90°时,a·b>0;当90°<θ≤180°时,a·b<0;当a与b至少有一个为零向量或θ=90°时,a·b=0.思考感悟2.向量a,b,c满足规律(a·b)c=a(b·c)?提示:不满足,因为(a·b)c与c共线,而a(b·c)与a共线.一般情况下,a与c不一定共线,所以(a·b)c与a(b·c)不一定相等.1.(教材例3改编)已知|a|=6.|b|=4.a与b夹角为60°.则|a+b|=A.213B.52+243C.219D.10答案:C课前热身2.已知|a|=1,|b|=6,a·(b-a)=2,则向量a与b的夹角是()A.π6B.π4C.π3D.π2答案:C3.已知|b|=3,a在b方向上的投影是32,则a·b为()A.3B.92C.2D.12答案:B4.已知a+b=(2,-8),a-b=(-8,16),则a·b=______.答案:-635.已知a=(3,2),b=(-1,2),(a+λb)⊥b,则实数λ=________.答案:-15考点探究·挑战高考考点突破平面向量数量积的运算求两个向量的数量积,有两种方法:一是根据定义,确定两个向量的长度以及两个向量的夹角,代入定义式即可;二是坐标形式,确定两个向量的坐标,然后代入坐标公式.参考本节教材例2、例4.例例11(1)已知向量a与b的夹角为120°,且|a|=|b|=4,则a·b=________;(a-2b)·(a+b)=________.(2)若a=(3,-4),b=(2,1),则(a-2b)·(2a+3b)=________.b在a上的投影为________.【思路分析】利用平面向量数量积的定义及运算律→a2,b2,及a·b.【解析】(1)a·b=|a||b|cos120°=4×4×(-12)=-8.(a-2b)·(a+b)=a2-a·b-2b2=16+8-32=-8.(2)法一:a-2b=(3,-4)-2(2,1)=(-1,-6),2a+3b=2(3,-4)+3(2,1)=(12,-5),(a-2b)·(2a+3b)=(-1)×12+(-6)×(-5)=18.法二:(a-2b)·(2a+3b)=2a2-a·b-6b2=2[32+(-4)2]-[3×2+(-4)×1]-6(22+12)=18.b在a上的投影|b|cosθ=a·b|a|=3,-4·2,15=25.【答案】(1)-8-8(2)1825【领悟归纳】两个向量的数量积,若两个向量没给出具体的坐标时,就依据运算律计算,若给出向量具体的坐标,可求出具体坐标如(2)的法一,也可依据运算律如(2)的法二.利用平面向量的数量积解决夹角、长度问题例例22找两向量的夹角,在图形中必须使两向量共起点,可以结合解三角形求角.注意向量夹角的范围:[0°,180°],而|a|=a2=a·a,参考本节教材例3.已知|a|=1,a·b=12,(a-b)·(a+b)=1...