周湘怡 湖南省長沙縣實驗中學
淺析向量的數(shù)量積的運算律
周湘怡 湖南省長沙縣實驗中學
近幾年來,向量的數(shù)量積的問題在高考小題中出現(xiàn)的頻率較高,甚至于出現(xiàn)在解答題中,而且??汲P拢瑫r它又是考綱“C”級要求內容,我們應予以足夠的重視。以下,本人淺析向量的數(shù)量積的運算律以及應用。
平面向量 數(shù)量積 分配律 交換律 數(shù)乘向量的結合律
第一,已知兩個非零向量a與b,它們的夾角是θ,則數(shù)量|a||b|cosθ叫a與b的數(shù)量積(或內積),記作a b,即有a.b=|a||b|cosθ。
(0≤θ≤π),并規(guī)定0與任何向量的數(shù)量積為0。
注意:
(1)a b表示數(shù)量而不表示向量,符號由 決定;
(2)符號“”在數(shù)量積運算中既不能省略也不能用“X”代替;
(3)在運用數(shù)量積公式解題時,一定要注意向量夾角的取值范圍是:
第二,向量的數(shù)量積的幾何意義:數(shù)量積a b等于a的長度與b在a方向上投影|b|cos 的乘積。
3.1 求解最值問題
如圖1,在直角三角形ABC中,已知BC=a,若長為2a的線段PQ以點A為中點,問PQ與BC的夾角θ取何值時,BP CQ的值最大?并求出這個最大值。
故當cosθ=1,即θ=0(PQ與BC方向相同)時,BP CQ的值最大,其最大值為0.
3.2 求解探索性問題
已知點A(1,2)和B(4,-1),問能否在y軸上找到一點C,使∠ABC=90°若不能,請說明理由;若能,求出C點坐標。
解:假設存在點C(0,y)使∠ACB=90°,則AC⊥BC
因為AC=(-1,y-2),BC=(-4,y+1),AC BC=0,
所以4+(y-2)(y+1)=0,所以y2-y+2=0
而在方程y2-y+2=0中,Δ<0,所以方程無實數(shù)解,故
不存在滿足條件的點C。
向量是近代數(shù)學中重要和基本的數(shù)學概念之一,它是溝通代數(shù)、幾何與三角函數(shù)的一種工具,有著極其豐富的實際背景。向量是一種運算工具,平面向量的數(shù)量積及其性質是平面向量的重點內容,在平面向量中占重要的地位,利用平面向量的數(shù)量積及其性質可以處理向量的許多問題。
[1]張曉華,平面向量數(shù)量積的應用.[J].山西師范大學學報(自然科學版),2011,(07)
[2]李良逢,求平面向量的數(shù)量積的幾種基本方法.[J].才智,2013(08)