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6.2.4 向量的数量积
第 1 课时 向量的数量积的物理背景和数量积
一、选择题
1.(2019·全国高一课时练习)在边长为1的等边三角形 中,设 ,
则 ( )
A. B.0 C. D.3
【答案】A
【解析】 .同理 ,
∴ .故选A.
2.(2019·全国高一课时练习)下面给出的关系式中正确的个数是( )
① ;② ;③ ;④ ;⑤ .
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】①错误,正确的是 ,向量数乘的结果还是向量.
②③正确,根据向量数量积运算可判断得出.
④错误, ,故
⑤错误, .
综上所述,正确的个数为 ,故选B.
3.已知 , ,若 ,那么向量 的夹角等于( )
A. B. C. D.格致课堂
【答案】A
【解析】
,故选
A.
4.已知下列结论:①a·0=0;②0·a=0;③0- ;④|a·b|=|a||b|;⑤若a≠0,则对任一非零向量b有
a·b≠0;⑥若a·b=0,则a与b中至少有一个为0;⑦若a与b是两个单位向量,则a2=b2.
则以上结论正确的是( )
A.①②③⑥⑦ B.③④⑦
C.②③④⑤ D.③⑦
【答案】D
【解析】对于①:两个向量的数量积是一个实数,应有0·a=0;
对于②:应有0·a=0;
对于④:由数量积定义有|a·b|=|a||b|·|cosθ|≤|a||b|,这里θ是a与b的夹角,只有θ=0或θ=π时,才有|
a·b|=|a||b|;
对于⑤:若非零向量a、b垂直,则有a·b=0;
对于⑥:由a·b=0可知a⊥b,可以都非零.
故③⑦正确.故选D。
5. (多选题)下列命题中,正确的是( )
⃗a,⃗b |⃗a+ ⃗b|≤|⃗a|+| ⃗b|
A. 对于任意向量 ,有 ;
⃗a⋅ ⃗b=0 ⃗a=0⃗或⃗b=0⃗
B. 若 ,则 ;
⃗a,⃗b |⃗a⋅ ⃗b|≤|⃗a|| ⃗b|
C. 对于任意向量 ,有
⃗a,⃗b ⃗a⋅ ⃗b=±|⃗a|| ⃗b|
D. 若 共线,则
【答案】ACD
⃗a⊥ ⃗b ⃗a⋅ ⃗b=0
【解析】由向量加法的三角形法则可知选项A正确;当 时, ,故选项B错误;因为
|⃗a⋅ ⃗b|=||⃗a|| ⃗b||cosθ|≤|⃗a|| ⃗b| ⃗a,⃗b |⃗a⋅ ⃗b|=|⃗a|| ⃗b||cos0° =|⃗a|| ⃗b|
,故选项C正确;当 共线同向时, ,格致课堂
⃗a,⃗b |⃗a⋅ ⃗b|=|⃗a|| ⃗b||cos180° =−|⃗a|| ⃗b|
当 共线反向时, ,所以选项D正确。故选ACD。
⃗a,⃗b,⃗c
6. (多选题)关于平面向量 ,下列命题中错误的是( )
⃗a//⃗b,⃗a≠0⃗ λ∈R, ⃗b=λ⃗a ⃗a⋅ ⃗b=0 ⃗a,⃗b
A.若 ,则存在 使得 。 B.若 ,则 的夹角为直角。
⃗a⋅ ⃗b=⃗a⋅⃗c ⃗b=⃗c (⃗a⋅ ⃗b)⋅⃗c=⃗a⋅( ⃗b⋅⃗c)
C.若 ,则 D.
【答案】BCD
⃗a=0⃗或⃗b=0⃗ ⃗a⋅ ⃗b=0
【解析】由共线向量定理可知选项A正确;当 时, ,所以,选项B错误;因
⃗a⋅ ⃗b=⃗a⋅⃗c | ⃗b|cosθ=|⃗c|cosα ⃗a,⃗b,⃗c ⃗a与⃗c
为 ,所以 ,所以选项C错误;对于非零向量 ,当 不共
⃗a⋅ ⃗b≠0,⃗b⋅⃗c≠0 (⃗a⋅ ⃗b)⋅⃗c≠⃗a⋅( ⃗b⋅⃗c)
线,且 时, ,所以,选项D错误。故选BCD。
二、填空题
3π
θ=
7.若向量 、 满足 ,
⃗a
为单位向量,且 与 夹角为 4 ,则 在 上的投影向量
为________.
【答案】
【解析】 即 在 上的投影向量为
故答案为: 。
8.在等边三角形ABC中,边长为2,则⃗AB·⃗BC=____________
【答案】-2
【解析】⃗AB·⃗BC=-⃗BA⋅⃗BC=-2×2×cos60∘=-2.
9.已知|a|=6,|b|=4,a·b=12,向量b方向上的单位向量为e则向量a在向量b方向上的投影是
_________
3⃗e
【答案】
1
【解析】 因为⃗a⋅ ⃗b=|⃗a|| ⃗b|cosθ ,所以12=6×4cosθ,所以
cosθ=
2,所以向量a在向量b方格致课堂
1
|⃗a|cosθ⃗e=6× ⃗e=3⃗e
向上的投影向量为: 2 。
10.(2019·福建省漳平第一中学高三月考(文)改编)已知 ,则
∠AOB= ΔABO
,以 的面积为_______
π
【答案】 3
【解析】设
O⃗A,O⃗B
的夹角为θ, ,所以 ,
π
∠AOB=
因为 ,故 .所以 3 。ΔABO的边OB上的高为
π 1 1
h=|O⃗A|cos∠AOB=2cos =√3 S= |O⃗B|h= ×4×√3=2√3
3 ,所以ΔABO的面积为 2 2 。
三.解答题
11..如图所示,在平行四边形ABCD中,|AB|=4,|AD|=3,∠DAB=60°.
求:(1)AD·BC;(2)AB·CD;(3)AB·DA.
【答案】(1)9 (2)-16 (3)-6
【解析】 (1)AD·BC=|AD|2=9;
(2)AB·CD=-|AB|2=-16;
(3)AB·DA=|AB||DA|cos(180°-60°)=4×3×=-6.
⃗a⋅ ⃗b=16, ⃗a ⃗b 4⃗b | ⃗b|
12.已知 若向量 在 上的投影向量为 ,求 。
【答案】2
⃗a,⃗b
θ
⃗a⋅ ⃗b=|⃗a|| ⃗b|cosθ=16, ⃗a ⃗b
【解析】设 的夹角为 ,则 因为向量 在 上的投影向量为
⃗b
|⃗a|cosθ =4⃗b
| ⃗b| ,所以 |⃗a|cosθ=4| ⃗b| ,所以 | ⃗b|=2 。格致课堂