第2课时 向量的数量积的运算律
[目标] 1.了解数量积的运算律;2.会用向量数量积的公式解决相关问题.
[重点] 会用向量数量积的公式解决相关问题.
[难点] 会用向量数量积的公式解决相关问题.
要点整合夯基础
知识点一 向量的数量积的运算律
[填一填]
已知向量a,b,c和实数λ,有:
(1)a·b=b·a;
(2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb);
(3)(a+b)·c=a·c+b·c.
[答一答]
1.对于向量a,b,c,等式(a·b)c=(b·c)a一定成立吗?
提示:不一定成立.∵若(a·b)c≠0,其方向与c相同或相反,而(b·c)a≠0时,其方向与a相同或相反,而a与c的方向不一定相同,故该等式不一定成立.
2.若a·b=a·c(a≠0),则一定有b=c吗?
提示:不一定.可能有 a⊥(b-c)成立.
知识点二 向量的数量积的综合应用
[填一填]
设a、b都是非零向量,它们的夹角是θ,则
(1)cosθ=;
(2)a⊥b⇔a·b=0;
(3)|a|=.
[答一答]
3.对于向量a,b,等式|a±b|==一定成立吗?
提示:成立.
典例讲练破题型
类型一 向量的数量积的运算律
[例1] 已知|a|=2,|b|=3,a与b的夹角为120°,试求:
(1)a·b;
(2)(a+b)·(a-b);
(3)(2a-b)·(a+3b).
[分析] 根据数量积、模、夹角的定义以及数量积的运算,逐一进行计算即可.
[解] (1)a·b=|a|·|b|cos120°=2×3×(-)=-3.
(2)(a+b)·(a-b)=a2-a·b+a·b-b2=a2-b2=|a|2-|b|2=4-9=-5.
(3)(2a-b)·(a+3b)=2a2+6a·b-a·b-3b2=2|a|2+5a·b-3|b|2=2×4-5×3-3×9=-34.
求向量的数量积时,需明确两个关键点:相关向量的模和夹角.若相关向量是两个或两个以上向量的线性运算,则需先利用向量数量积的运算律及多项式乘法的相关公式进行化简.
[变式训练1] 已知向量a与b的夹角为,且|a|=,|b|=2,则a·(2a+b)等于2.
解析:a·(2a+b)=2a2+a·b=4-2=2.
类型二 向量的模
[例2] 已知向量a,b满足a·b=0,|a|=1,|b|=1,则|a-3b|=________.
[分析] 利用模的公式和数量积的运算律进行求解.
[解析] 因为a·b=0,|a|=1,|b|=1,
所以|a-3b|==
==.
[答案]