2014-2015學年高中數(shù)學（人教A版必修四） 第二章 平面向量 2．4.1 課時作業(yè)（含答案）

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1、 2.4　平面向量的數(shù)量積 2．4.1　平面向量數(shù)量積的物理背景及其含義 課時目標　1.通過物理中“功”等實例，理解平面向量數(shù)量積的含義及其物理意義.2.體會平面向量的數(shù)量積與向量投影的關系.3.掌握向量數(shù)量積的運算律． 1．平面向量數(shù)量積 (1)定義：已知兩個非零向量a與b，我們把數(shù)量______________叫做a與b的數(shù)量積(或內(nèi)積)，記作ab，即ab＝|a||b|cos θ，其中θ是a與b的夾角． (2)規(guī)定：零向量與任一向量的數(shù)量積為____． (3)投影：設兩個非零向量a、b的夾角為θ，則向量a在b方向的投影是____________，向量b在a方向上的

2、投影是______________． 2．數(shù)量積的幾何意義 ab的幾何意義是數(shù)量積ab等于a的長度|a|與b在a的方向上的投影________________的乘積． 3．向量數(shù)量積的運算律 (1)ab＝________(交換律)； (2)(λa)b＝________＝________(結合律)； (3)(a＋b)c＝______________________(分配律)． 一、選擇題 1．|a|＝2，|b|＝4，向量a與向量b的夾角為120，則向量a在向量b方向上的投影等于(　　) A．－3 B．－2 C．2 D．－1 2

3、．已知a⊥b，|a|＝2，|b|＝3，且3a＋2b與λa－b垂直，則λ等于(　　) A. B．－ C． D．1 3．已知向量a，b滿足ab＝0，|a|＝1，|b|＝2，則|2a－b|等于(　　) A．0 B．2 C．4 D．8 4．在邊長為1的等邊△ABC中，設＝a，＝b，＝c，則ab＋bc＋ca等于(　　) A．－ B．0 C. D．3 5．若非零向量a，b滿足|a|＝|b|，(2a＋b)b＝0，則a與b的夾角為(　　) A．30 B．60

4、 C．120 D．150 6．若向量a與b的夾角為60，|b|＝4，(a＋2b)(a－3b)＝－72，則向量a的模為(　　) A．2 B．4 C．6 D．12 題　號 1 2 3 4 5 6 答　案 二、填空題 7．已知向量a與b的夾角為120，且|a|＝|b|＝4，那么b(2a＋b)的值為________． 8．給出下列結論： ①若a≠0，ab＝0，則b＝0；②若ab＝bc，則a＝c；③(ab)c＝a(bc)；④a[b(ac)－c(ab)]＝0. 其中正確結論的序號是_

5、_______． 9．設非零向量a、b、c滿足|a|＝|b|＝|c|，a＋b＝c，則〈a，b〉＝________. - 1 - / 6 10．已知a是平面內(nèi)的單位向量，若向量b滿足b(a－b)＝0，則|b|的取值范圍是________． 三、解答題 11．已知|a|＝4，|b|＝3，當(1)a∥b；(2)a⊥b； (3)a與b的夾角為60時，分別求a與b的數(shù)量積． 12．已知|a|＝|b|＝5，向量a與b的夾角為，求|a＋b|，|a－b|. 能力提升 13．已知|a|＝1，|b|＝1，a，b的夾角為120，計算向量2a－b在

6、向量a＋b方向上的投影． 14．設n和m是兩個單位向量，其夾角是60，求向量a＝2m＋n與b＝2n－3m的夾角． 1．兩向量a與b的數(shù)量積是一個實數(shù)，不是一個向量，其值可以為正(當a≠0，b≠0,0≤θ<90時)，也可以為負(當a≠0，b≠0,90<θ≤180時)，還可以為0(當a＝0或b＝0或θ＝90時)． 2．數(shù)量積對結合律一般不成立，因為(ab)c＝|a||b|cos〈a，b〉c是一個與c共線的向量，而(ac)b＝|a||c|cos〈a，c〉b是一個與b共線的向量，兩者一般不同． 3．向量b在a上的射影不

7、是向量而是數(shù)量，它的符號取決于θ角，注意a在b方向上的射影與b在a方向上的射影是不同的，應結合圖形加以區(qū)分． 2.4　平面向量的數(shù)量積 2．4.1　平面向量數(shù)量積的物理背景及其含義 答案 知識梳理 1．(1)|a||b|cos θ　(2)0　(3)|a|cos θ　|b|cos θ 2．|b|cos θ　3.(1)ba　(2)λ(ab)　a(λb)　(3)ac＋bc 作業(yè)設計 1．D　[a在b方向上的投影是 |a|cos θ＝2cos 120＝－1.] 2．A　[∵(3a＋2b)(λa－b)＝3λa2＋(2λ－3)ab－2b2＝3λa2－2b2＝12

8、λ－18＝0. ∴λ＝.] 3．B　[|2a－b|2＝(2a－b)2＝4|a|2－4ab＋|b|2＝41－40＋4＝8，∴|2a－b|＝2.] 4．A　[ab＝＝－＝－||||cos 60＝－.同理bc＝－，ca＝－， ∴ab＋bc＋ca＝－.] 5．C　[由(2a＋b)b＝0，得2ab＋b2＝0， 設a與b的夾角為θ， ∴2|a||b|cos θ＋|b|2＝0. ∴cos θ＝－＝－＝－，∴θ＝120.] 6．C　[∵ab＝|a||b|cos 60＝2|a|， ∴(a＋2b)(a－3b)＝|a|2－6|b|2－ab＝|a|2－2|a|－96＝－72. ∴|a|＝6.]

9、 7．0 解析　b(2a＋b)＝2ab＋|b|2 ＝244cos 120＋42＝0. 8．④ 解析　因為兩個非零向量a、b垂直時，ab＝0，故①不正確； 當a＝0，b⊥c時，ab＝bc＝0，但不能得出a＝c，故②不正確；向量(ab)c與c共線，a(bc)與a共線，故③不正確； ④正確，a[b(ac)－c(ab)] ＝(ab)(ac)－(ac)(ab)＝0. 9．120 解析　∵a＋b＝c，∴|c|2＝|a＋b|2＝a2＋2ab＋b2. 又|a|＝|b|＝|c|，∴2ab＝－b2， 即2|a||b|cos〈a，b〉＝－|b|2. ∴cos〈a，b〉＝－， ∴〈a，b〉＝

10、120. 10．[0,1] 解析　b(a－b)＝ab－|b|2＝|a||b|cos θ－|b|2＝0， ∴|b|＝|a|cos θ＝cos θ (θ為a與b的夾角)，θ∈[0，π]， ∴0≤|b|≤1. 11．解　(1)當a∥b時，若a與b同向， 則a與b的夾角θ＝0， ∴ab＝|a||b|cos θ＝43cos 0＝12. 若a與b反向，則a與b的夾角為θ＝180， ∴ab＝|a||b|cos 180＝43(－1)＝－12. (2)當a⊥b時，向量a與b的夾角為90， ∴ab＝|a||b|cos 90＝430＝0. (3)當a與b的夾角為60時， ∴ab＝|

11、a||b|cos 60＝43＝6. 12．解　ab＝|a||b|cos θ＝55＝. |a＋b|＝＝＝＝5. |a－b|＝＝＝＝5. 13．解　(2a－b)(a＋b)＝2a2＋2ab－ab－b2＝2a2＋ab－b2＝212＋11cos 120－12＝. |a＋b|＝＝＝＝1. ∴|2a－b|cos〈2a－b，a＋b〉＝|2a－b|＝＝. ∴向量2a－b在向量a＋b方向上的投影為. 14．解　∵|n|＝|m|＝1且m與n夾角是60， ∴mn＝|m||n|cos 60＝11＝. |a|＝|2m＋n|＝＝＝ ＝， |b|＝|2n－3m|＝＝＝ ＝， ab＝(2m＋n)(2n－3m)＝mn－6m2＋2n2＝－61＋21＝－. 設a與b的夾角為θ，則cos θ＝＝＝－. 又θ∈[0，π]，∴θ＝，故a與b的夾角為. 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！