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向量的夹角公式练习题

向量的夹角公式练习题
向量的夹角公式练习题

夹角公式:

1.(2010海南)b a ,为平面向量,已知)3,4(=a ,)18,3(2=+b a ,则

a ,

b 夹角的余弦值等于( )

A.65

8 B. 65

8- C. 6516

D. 6516-

2.(2010湖南)若非零向量a ,b 满足b a =,0)2(=?+b b a ,

则a 与b 的夹角为( )

A. ?

30 B. ?

60 C. ?120 D.?150

3.(2004重庆)若向量a 与b 的夹角为?60,

4=b ,

72)3()2(-=-?+b a b a ,则向量a 的模为( )

A 2

B 4

C 6

D 12

4.(2005江西)已知向量)2,1(=a ,)4,2(--=b ,

5

=c ,若

2

5

)(=?+c b a ,则a 与c

的夹角为( )

A .?

30 B .?

60 C .?

120 D .?

150

5.平行四边形ABCD 中,2=AB ,3=BC ,?

=∠60ABC ,

则→

→?BC AB =

6.(2007江西)在平面直角坐标系中,正方形OABC 的对角线

OB 的两端点分别为)0,0(O ,)1,1(B ,则

·= .

7. 已知平面内三个点)3,0(-A ,)3,3(B ,)1,1(-C ,则向量与

BC 的夹角为( )

A.0 B .2π C.3π

D.π

8.设1e ,2e 是单位向量,夹角为?60,则)23()2(2121e e e e +-?-=

高中数学必修4平面向量知识点总结与典型例题归纳

平面向量 【基本概念与公式】 【任何时候写向量时都要带箭头】 1.向量:既有大小又有方向的量。记作:AB 或a 。 2.向量的模:向量的大小(或长度),记作:||AB 或||a 。 3.单位向量:长度为1的向量。若e 是单位向量,则||1e =。 4.零向量:长度为0的向量。记作:0。【0方向是任意的,且与任意向量平行】 5.平行向量(共线向量):方向相同或相反的向量。 6.相等向量:长度和方向都相同的向量。 7.相反向量:长度相等,方向相反的向量。AB BA =-。 8.三角形法则: AB BC AC +=;AB BC CD DE AE +++=;AB AC CB -=(指向被减数) 9.平行四边形法则: 以,a b 为临边的平行四边形的两条对角线分别为a b +,a b -。 10.共线定理://a b a b λ=?。当0λ>时,a b 与同向;当0λ<时,a b 与反向。 11.基底:任意不共线的两个向量称为一组基底。 12.向量的模:若(,)a x y =,则2||a x y =+,22||a a =,2||()a b a b +=+ 13.数量积与夹角公式:||||cos a b a b θ?=?; cos ||||a b a b θ?= ? 14.平行与垂直:1221//a b a b x y x y λ?=?=;121200a b a b x x y y ⊥??=?+= 题型1.基本概念判断正误: (1)共线向量就是在同一条直线上的向量。 (2)若两个向量不相等,则它们的终点不可能是同一点。 (3)与已知向量共线的单位向量是唯一的。 (4)四边形ABCD 是平行四边形的条件是AB CD =。 (5)若AB CD =,则A 、B 、C 、D 四点构成平行四边形。 (6)若a 与b 共线, b 与c 共线,则a 与c 共线。 (7)若ma mb =,则a b =。

向量法求空间角(高二数学-立体几何)

A B C D P Q 向量法求空间角 1.(本小题满分10分)在如图所示的多面体中,四边形ABCD 为正方形,四边形ADPQ 是直角梯形, DP AD ⊥,⊥CD 平面ADPQ ,DP AQ AB 2 1==. (1)求证:⊥PQ 平面DCQ ; (2)求平面BCQ 与平面ADPQ 所成的锐二面角的大小. 2.(满分13分)如图所示,正四棱锥P -中,O 为底面正方形的中心,侧棱与底面所成的角的正切值为26 . (1)求侧面与底面所成的二面角的大小; D B A

(2)若E是的中点,求异面直线与所成角的正切值; (3)问在棱上是否存在一点F,使⊥侧面,若存在,试确定点F的位置;若不存在,说明理由. 3.(本小题只理科做,满分14分)如图,已知AB⊥平面ACD,DE//AB,△ACD是正三角形,AD=DE=2AB,且F是CD的中点. (1)求证:AF//平面BCE; (2)求证:平面BCE⊥平面CDE; (3)求平面BCE与平面ACD所成锐二面 角的大小.

4.(本小题满分12分)如图,在四棱锥ABCD P-中,PD⊥底面ABCD,且底面ABCD为正方形,G , = =分别为 ,2 AD, F E PD ,的中点. PC, PD CB (1)求证:// AP平面EFG; (2)求平面GEF和平面DEF的夹角.

5.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,平面1A BC ⊥ 侧面11A ABB 且12AA AB ==. (Ⅰ)求证:AB BC ⊥; (Ⅱ)若直线与平面1A BC 所成的角为6 π,求锐二面角1A A C B --的大小.

平面向量的模与夹角

龙文教育一对一个性化辅导教案

高中的教案 平面向量的模与夹角 学习要点: 1、向量的坐标运算:设1122(,),(,)a x y b x y ==r r ,则: (1)向量的加减法运算:12(a b x x ±=±r r ,12)y y ±。 (2)实数与向量的积:()()1111,,a x y x y λλλλ==r 。 (3)若1122(,),(,)A x y B x y ,则()2121,AB x x y y =--u u u r ,即一个向量的坐标等于表示这个向量的有向线 段的终点坐标减去起点坐标。 (4)平面向量数量积:1212a b x x y y ?=+r r (5)向量的模:222 2 ||||a a a x y ===+r r r 2、平面向量的数量积: (1)两个向量的夹角:对于非零向量a ,b ,作,OA a OB b ==u u u r r u u u r r ,AOB θ∠=()0θπ≤≤称为向量a , 的夹角,当θ=0时,,同向,当θ=π时,,反向,当θ= 2 π 时,a ,b 垂直。 (2)平面向量的数量积:如果两个非零向量a ,b ,它们的夹角为θ,我们把数量||||cos a b θr r 叫做a 与 的数量积(或内积或点积),记作:?,即?=cos a b θr r 。规定:零向量与任一向量的数量积 是0,注意数量积是一个实数,不再是一个向量。 (3)向量数量积的性质:设两个非零向量a ,b ,其夹角为θ,则: ①0a b a b ⊥??=r r r r ; ②当a ,b 同向时,a ?b =a b r r ,特别地,22,a a a a a =?==r r r r r ;当a 与b 反向时,a ?b =-a b r r ;当θ为锐角时,a ?b >0,且 a b r r 、 不同向,0a b ?>r r 可得θ为锐角;当θ为钝角时,a ?b <0,且 a b r r 、 不反向,0a b ?

向量公式大全

向量公式大全 『ps.加粗字母表示向量』1.向量加法 羈AB+BC=AC a+b=(x+x',y+y') a+0=0+a=a 运算律: 交换律:a+b=b+a 结合律:(a+b)+c=a+(b+c) 2.向量减法 罿AB-AC=CB 即“共同起点,指向被减”

如果a、b是互为相反的向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0. 0的反向量为0 a=(x,y) b=(x',y') 则a-b=(x-x',y-y'). 3.数乘向量 实数λ和向量a的乘积是一个向量,记作λa,且∣λa∣=∣λ∣?∣a∣ 当λ>0时,λa与a同方向 当λ<0时,λa与a反方向 当λ=0时,λa=0,方向任意 当a=0时,对于任意实数λ,都有λa=0 『ps.按定义知,如果λa=0,那么λ=0或a=0』实数λ

向量a的系数,乘数向量λa的几何意义就是将表示向量a的有向线段伸长或压缩 当∣λ∣>1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上伸长为原来的∣λ∣倍 当∣λ∣<1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上缩短为原来的∣λ∣倍 数乘运算律: 结合律:(λa)?b=λ(a?b)=(a?λb) 向量对于数的分配律(第一分配律):(λ+μ)a=λa+μa. 数对于向量的分配律(第二分配律):λ(a+b)=λa+λb. 数乘向量的消去律:①如果实数λ≠0且λa=λb,那么a=b②如果a≠0且λa=μa,那么λ=μ 4.向量的数量积

定义:已知两个非零向量a,b作OA=a,OB=b,则∠AOB称作a和b的夹角,记作〈a,b〉并规定0≤〈a,b〉≤π 两个向量的数量积(内积、点积)是一个数量,记作a?b若a、b不共线,则a?b=|a|?|b|?c os〈a,b〉若a、b共线,则a?b=+-∣a∣∣b∣ 向量的数量积的坐标表示:a?b=x?x'+y?y' 向量数量积运算律 a?b=b?a(交换律) (λa)?b=λ(a?b)(关于数乘法的结合律) (a+b)?c=a?c+b?c(分配律) 向量的数量积的性质 a?a=|a|2 a⊥b〈=〉a?b=0

用向量法求二面角的平面角教案

第三讲:立体几何中的向量方法 利用空间向量求二面角的平面角大家知道,立体几何是高中数学学习的一个难点,以往学生学习立体几何时,主要采取“形到形” 的综合推理方法,即根据题设条件,将空间图形转化为平面图形,再由线线,线面等关系确定结果,这种方法没有一般规律可循,对人的智力形成极大的挑战,技巧性较强,致使大多数学生都感到束手无策。 高中新教材中,向量知识的引入,为学生解决立体几何问题提供了一个有效的工具。它能利用代数 方法解决立体几何问题,体现了数形结合的思想。并且引入向量,对于某些立体几何问题提供通法,避免了传统立体几何中的技巧性问题,因此降低了学生学习的难度,减轻了学生学习的负担,体现了新课 程理念。 为适应高中数学教材改革的需要,需要研究用向量法解决立体几何的各种问题。本文举例说明如何用向量法解决立体几何的空间角问题。以此强化向量的应用价值,激发学生学习向量的兴趣,从而达到提高学生解题能力的目的。 利用向量法求空间角,不需要繁杂的推理,只需要将几何问题转化为向量的代数运算,方便快捷。 空间角主要包括线线角、线面角和二面角,下面对二面角的求法进行总结。 教学目标 1使学生会求平面的法向量; 2?使学生学会求二面角的平面角的向量方法; 3. 使学生能够应用向量方法解决一些简单的立体几何问题; 4. 使学生的分析与推理能力和空间想象能力得到提高 教学重点 求平面的法向量; 求解二面角的平面角的向量法 教学难点 求解二面角的平面角的向量法 教学过程 I、复习回顾 一、回顾相关公式: 1、二面角的平面角:(范围:[0,])

2、 法向量的方向: 一进一出,二面角等于法向量夹角;同进同出,二面 角等于法向量夹角的补角 . 3、 用空间向量解决立体几何问题的“三步曲” : (1) 建立立体图形与空间向量的联系,用空间向量表示问题中涉及的点、直线、平面,把立体几何 问题转化为向量问题;(化为向量问题) (2) 通过向量运算,研究点、直线、平面之间的位置关系以及它们之间距离和夹角等问题; (进行 向量运算) (3) 把向量的运算结果“翻译”成相应的几何意义。 (回到图形) n 、典例分析与练习 例1、如图,ABCD 是一直角梯形, ABC 90 , SA 求面SCD 与面SBA 所成二面角的余弦值? 分析 分别以BA, AD,AS 所在直线为x,y,z 轴, 建立空间直角坐标系,求出平面 SCD 的法向量 仁, 平面SBA 法向量n 2,利用n i , n 2夹角 cos cos n 1, n 2 结论: 或 ——■ cos cos 门1,门2 cos cos n j , n 2 统一为: n 1 n 2 |n 1 n 2 1 面 ABCD , SA AB BC 1, AD -, 2

苏教版数学高一《平面向量数量积的坐标表示、模、夹角》精品教案

§2.4平面向量数量积的坐标表示、模、夹角 教学目的: ⑴要求学生掌握平面向量数量积的坐标表示 ⑵掌握向量垂直的坐标表示的充要条件,及平面内两点间的距离公式. ⑶能用所学知识解决有关综合问题. 教学重点:平面向量数量积的坐标表示 教学难点:平面向量数量积的坐标表示的综合运用 授课类型:新授课 教 具:多媒体、实物投影仪 教学过程: 一、复习引入: 1.两个非零向量夹角的概念 已知非零向量a与b,作OA =a,OB =b,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫a与b的夹角. 2.平面向量数量积(内积)的定义:已知两个非零向量a与b,它们的夹角是θ,则数量|a ||b |cos θ叫a与b的数量积,记作a ?b ,即有a ?b = |a ||b |cos θ, (0≤θ≤π).并规定0与任何向量的数量积为0. 3.向量的数量积的几何意义: 数量积a ?b 等于a 的长度与b 在a 方向上投影|b |cos θ的乘积. 4.两个向量的数量积的性质: 设a 、b 为两个非零向量,e 是与b 同向的单位向量. 1? e ?a = a ?e =|a |cos θ; 2? a ⊥b ? a ?b = 0 3? 当a 与b 同向时,a ?b = |a ||b |;当a 与b 反向时,a ?b = -|a ||b |. 特别的a ?a = |a |2或 a a a ?=|| 4? cos θ = | |||b a b a ? ;5?|a ? b | ≤ |a ||b | 5.平面向量数量积的运算律 交换律:a ? b = b ? a 数乘结合律:(λa )?b =λ(a ?b ) = a ?(λb ) 分配律:(a + b )?c = a ?c + b ?c 二、讲解新课: ⒈ 平面两向量数量积的坐标表示 已知两个非零向量),(11y x a =,),(22y x b =,试用a 和b 的坐标表示b a ?. C

全国高中数学优秀课评选:《9.6空间向量的夹角和距离公式》教学设计教案或说明

1 9.6空间向量的夹角和距离公式 三维目标: 知识与技能: ⒈使学生知道如何建立空间直角坐标系,掌握向量的长度公式、 夹角公式、两点间距离公式、中点坐标公式,并会用这些公式 解决有关问题; ⒉使学生经历对从生活中如何抽象出数学模型的过程,从而提高 分析问题、解决问题的能力. 过程与方法: 通过采用启发探究、讲练结合、分组讨论等教学方法使学生在 积极活跃的思维过程中,从“懂”到“会”到“悟”. 情感、态度和价值观:⒈通过自主探究与合作交流的教学环节的设置,激发学生的学习 热情和求知欲,充分体现学生的主体地位; ⒉通过数形结合的思想和方法的应用,让学生感受和体会数学的 魅力,培养学生“做数学”的习惯和热情. 教学重点:夹角公式、距离公式. 教学难点:数学模型的建立. 关键: 将生活中的问题转化为数学问题,建立恰当的空间直角坐标系,正确写出空 间向量的坐标. 教具准备:多媒体投影,实物投影仪. 教学过程: (一) 创设情境,新课导入 2008年5月16日,南昌可以说是万人空巷,大家都把自己的爱国热情聚集在圣火的传递上,让我们值得骄傲的是火炬传递中的一站就是我们的南昌大学,其中途经我市雄伟而壮观的生米大桥,为记录传递过程,我校派了小记者在船上进行全景拍摄,出现了这么一个问题. 引例:在离江面高30米的大桥上,火炬手由东向西以2 m/s 的速度前进,小船以1 m/s 的速度由南向北匀速行驶,现在火炬手在桥上1D 点以东30米的1C 点处,小船在水平D 点以南方向30米的A 处(其中1D D ⊥水面) 求(1)6s 后火炬手与小船的距离? C 1 A

2 (2)此时的视线与开始时的视线所成角的余弦值? (不考虑火炬手与小船本身的大小). 今天我们从另一个角度来分析这个问题. 分析:建立数学模型 问题(1)转化为:如何求空间中两点间的距离? 问题(2)转化为:如何求空间中两条直线所成角的余弦值? 1、空间两点间的距离公式 111222(,,)(,,),A x y z B x y z 已知:,则 ()212121,,AB x x y y z z =--- (AB AB AB x =?= ,A B d =2、夹角公式 设()()111222,,,,,a x y z b x y z ==, 则,a OA b OB = = cos ,a b a b a b ?<>== (二)例题示范,形成技能 例1: 在离江面高30米的大桥上,火炬手由东向西以2 m/s 的速度前进,小船以1 m/s 的速度由南向北匀速行驶,现在火炬手在桥上1D 点以东30米的1C 点处,小船在水平D 点以南方向30米的A 处(其中1D D ⊥水面) 求(1)6s 后火炬手与小船的距离? (2)此时的视线与开始时的视线所成角的余弦值? (不考虑火炬手与小船本身的大小). 解:建立如图空间直角坐标系, x y z O 111(,,) A x y z 222(,,) B x y z a a b

向量公式汇总

向量公式汇总 平面向量 1、向量的加法 向量的加法满足平行四边形法则和三角形法则。 AB+BC=AC。 a+b=(x+x',y+y')。 a+0=0+a=a。 向量加法的运算律: 交换律:a+b=b+a; 结合律:(a+b)+c=a+(b+c)。 2、向量的减法 如果a、b是互为相反的向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0. 0的反向量为0 AB-AC=CB. 即“共同起点,指向被减” a=(x,y) b=(x',y') 则 a-b=(x-x',y-y'). 3、数乘向量 实数λ和向量a的乘积是一个向量,记作λa,且∣λa∣=∣λ∣∣a∣。 当λ>0时,λa与a同方向; 当λ<0时,λa与a反方向; 当λ=0时,λa=0,方向任意。 当a=0时,对于任意实数λ,都有λa=0。 注:按定义知,如果λa=0,那么λ=0或a=0。

实数λ叫做向量a的系数,乘数向量λa的几何意义就是将表示向量a的有向线段伸长或压缩。 当∣λ∣>1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上伸长为原来的∣λ∣倍; 当∣λ∣<1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上缩短为原来的∣λ∣倍。 数与向量的乘法满足下面的运算律 结合律:(λa)b=λ(ab)=(aλb)。 向量对于数的分配律(第一分配律):(λ+μ)a=λa+μa. 数对于向量的分配律(第二分配律):λ(a+b)=λa+λb. 数乘向量的消去律:①如果实数λ≠0且λa=λb,那么a=b。②如果a≠0且λa=μa,那么λ=μ。 4、向量的的数量积 定义:已知两个非零向量a,b。作OA=a,OB=b,则角AOB称作向量a和向量b的夹角,记作〈a,b〉并规定0≤〈a,b〉≤π 定义:两个向量的数量积(内积、点积)是一个数量,记作ab。若a、b不共线,则ab=|a||b|cos〈a,b〉;若a、b共线,则ab=+-∣a∣∣b∣。 向量的数量积的坐标表示:ab=xx'+yy'。 向量的数量积的运算律 ab=ba(交换律); (λa)b=λ(ab)(关于数乘法的结合律); (a+b)c=ac+bc(分配律);

考点二 用空间向量求线面角

考点二 用空间向量求线面角 【例2】 (2018·全国Ⅱ卷)如图,在三棱锥P -ABC 中,AB =BC =22,P A =PB =PC =AC =4,O 为AC 的中点. (1)证明:PO ⊥平面ABC ; (2)若点M 在棱BC 上,且二面角M -P A -C 为30°,求PC 与平面P AM 所成角的正弦值. (1)证明 因为AP =CP =AC =4,O 为AC 的中点,所以OP ⊥AC ,且OP =2 3. 连接OB ,因为AB =BC =22AC , 所以AB 2+BC 2=AC 2, 所以△ABC 为等腰直角三角形, 且OB ⊥AC ,OB =12 AC =2. 由OP 2+OB 2=PB 2知PO ⊥OB . 由OP ⊥OB ,OP ⊥AC 且OB ∩AC =O ,知PO ⊥平面ABC . (2)解 如图,以O 为坐标原点,OB →的方向为x 轴正方向,建立空间直角坐标系O -xyz . 由已知得O (0,0,0),B (2,0,0),A (0,-2,0),C (0,2,0),P (0,0,23),AP →=(0,2,23).取平面P AC 的一个法向量OB →=(2,0,0). 设M (a ,2-a ,0)(0

设平面P AM 的法向量为n =(x ,y ,z ). 由AP →·n =0,AM →·n =0得 ? ??2y +23z =0,ax +(4-a )y =0,可取n =(3(a -4),3a ,-a ), 所以cos 〈OB →,n 〉=23(a -4)23(a -4)2+3a 2+a 2 . 由已知可得|cos 〈OB →,n 〉|=32 , 所以23|a -4|23(a -4)2+3a 2+a 2=32, 解得a =-4(舍去),a =43, 所以n =? ????-833,433,-43. 又PC →=(0,2,-23),所以cos 〈PC →,n 〉=34 . 所以PC 与平面P AM 所成角的正弦值为34. 规律方法 利用向量法求线面角的方法: (1)分别求出斜线和它在平面内的射影直线的方向向量,转化为求两个方向向量的夹角(或其补角); (2)通过平面的法向量来求,即求出斜线的方向向量与平面的法向量所夹的锐角或钝角的补角,取其余角就是斜线和平面所成的角. 【训练2】 (2019·郑州测试)在如图所示的多面体中,四边形ABCD 是平行四边 形,四边形BDEF 是矩形,ED ⊥平面ABCD ,∠ABD =π6,AB =2AD . (1)求证:平面BDEF ⊥平面ADE ; (2)若ED =BD ,求直线AF 与平面AEC 所成角的正弦值.

(完整版)空间向量的夹角、距离计算同步练习题(教师版).doc

空间向量的夹角、距离计算同步练习题 一、选择题 1. 已知 (2 , -5,1) , (2 , -2,4) , (1 ,-4,1) ,则直线 与 AB 的夹角为( C ) A B C AC A.30 0 B.45 0 C.600 D.90 0 2. 已知向量 a = (0 ,2, 1) , b = ( - 1, 1,- 2) ,则 a 与 b 的夹角为 ( ) A . 0° B . 45° C .90° D . 180° 解析:选 C.已知 a =(0 , 2, 1) , b = ( -1, 1,- 2) ,则 cos 〈 a , b 〉= 0,从而得出 a 与 b 的夹角为 90° . 3. 如果平面外一条直线和它在这个平面上的投影的方向向量分别是 a =( 0,2,1 ),b =( , , ),那么这条 直线与平面的夹角为 ( D ) A.90 0 B. 60 0 C.45 0 D. 30 4. 边长为 a 的正六边形 ABCDEF 所在平面为 α, PA ⊥ α 且 PA = a ,则 PC 与 α 所成的角为 ( A ) A.30° B.60° C.45° D.90° 5.在棱长为 a 的正方体 -1111中,是 1 的中点,则点 1 到平面 的距离是 ( ) ABCD A B CD M AA A MBD 6 30 3 6 A. B. a C. D. a 6 a 6 4 a 3 D a A ( a, 0 a ) A ( a, 0,0) M 1 B ( a a, 0) 解析: 以 为原点建立空间直角坐标系, 正方体棱长为 a , 0, a , ,则1 , , , , , 2 → → → 0,- 1 → 1 D (0,0,0) ,设 n = ( x ,y ,z ) 为平面 BMD 的法向量,则 n · BM =0,且 n ·DM = 0,而 BM = a , ,DM = a , 0, 2a 2a . 1 1 - y + 2z = 0, y = 2z , 令 z = 2,则 n = ( - 1,1,2) → ,a ) ,则 A 到平面 所以 所以 ,DA =( a, 0 1 1 1 1 x +2z = 0, x =- 2z , 的距离是 → = 6 . 答案: A = | DA ·n | BDM d 1 6 a | n | 6. 已知向量 n =( 1,0 , -1 )与平面 α垂直,且 α经过点 A ( 2,3,1 ),则点 P (4,3,2 )到 α的距离为 ( B ) A. 1 B. C. D. 2 7. 正方体 ABCD — A 1B 1C 1D 1 的棱长为 1, O 是 A 1C 1 的中点,则 O 到平面 ABC 1D 1 的距离为( A ) A. B. C. D. 8.若直线 l 的方向向量与平面 α 的法向量的夹角等于 120°,则直线 l 与平面 α 所成的角等于 ( ) A .120° B .60° C .30° D .60°或 30° 解析:选 C. 由题意得直线 l 与平面 α 的法向量所在直线的夹角为 60°,∴直线 l 与平面 α 所成的角为 90°- 60°= 30°. 9.设 , 都是边长为 1 的正方形,⊥面 ,则异面直线 与 BF 所成的角等于 ( ) ABCD ABEF FA ABCD AC A .45° B .30° C .90° D .60° 解析:选 D.以 B 为原点, BA 所在直线为 x 轴, 所在直线为 y 轴, BE 所在直线为 z 轴建立空间直角坐标系 ( 图 BC → → → → 1 → → 略 ) ,则 A (1,0,0) ,C (0,1,0) ,F (1,0,1) ,∴ AC = ( - 1,1,0) ,BF = (1,0,1) .∴ cos 〈 AC ,BF 〉=- 2. ∴〈 AC ,BF 〉 1

常用的一些矢量运算公式

常用的一些矢量运算公式 1.三重标量积 如a ,b 和c 是三个矢量,组合 ()a b c ??叫做他们的三重标量积。三重标量积等于这三 个矢量为棱边所作的平行六面体体积。在直角坐标系中,设坐标轴向的三个单位矢量标记为 (),,i j k ,令三个矢量的分量记为()()1 2 3 1 2 3 ,,,,,a a a a b b b b 及()1 2 3 ,,c c c c 则有 ()() 123 123 1 2 3123 123 123 c c c i jk a b c a a a c i c j c k a a a b b b b b b ??=?++= 因此,三重标量积必有如下关系式: ()()()a b c b c a c a b ??=??=??即有循环法则成立,这就是说不改变三重标量积中三个矢量顺序的组合,其结果相等。 2.三重矢量积 如a ,b 和c 是三个矢量,组合 ( ) a b c ??叫做他们的三重标量积,因有 ()()()a b c a c b c b a ??=-??=?? 故有中心法则成立,这就是说只有改变中间矢量时,三重标量积符号才改变。三重标量积有一个重要的性质(证略):() ()()a b c a b c a c b ??=-?+? (1-209) 将矢量作重新排列又有:()()() a b c b a c b a c ?=??+? (1-210) 3.算子( a ? ) ? 是哈密顿算子,它是一个矢量算子。( a ? )则是一个标量算子,将它作用于标量φ ,即 ()a φ?是φ在a 方向的变化速率的a 倍。如以无穷小的位置矢量 d r 代替以上矢量a ,则 ()dr φ ?是φ在位移方向 d r 的变化率的 d r 倍,即 d φ 。 () ()d dr dr φφφ=?=? 若将 () dr ?作用于矢量v ,则 ()dr v ?就是v 再位移方向 d r 变化率的 d r 倍,既为速度矢量 的全微分() dv d r v =? 应 用 三 重 矢 量 积 公 式 ( 1-209 ) ()()() 00()()()() a b a b a b b a a b b a a b ???=???+???=??-??-??+??

平面向量知识点总结归纳

平面向量知识点总结归纳 1、向量:既有大小,又有方向的量. 数量:只有大小,没有方向的量. 有向线段的三要素:起点、方向、长度. 零向量:长度为0的向量. 单位向量:长度等于1个单位的向量. 平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.零向量与任一向量平行. 相等向量:长度相等且方向相同的向量. 2、向量加法运算: ⑴三角形法则的特点:首尾相连. ⑵平行四边形法则的特点:共起点. ⑶三角形不等式:a b a b a b -≤+≤+ . ⑷运算性质:①交换律:a b b a +=+ ;②结合律:()() a b c a b c ++=++ ; ③00a a a +=+= . ⑸坐标运算:设()11,a x y = ,()22,b x y = ,则()1212,a b x x y y +=++ . 3、向量减法运算: ⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量. ⑵坐标运算:设()11,a x y = ,()22,b x y = ,则()1212,a b x x y y -=-- . b a C B A a b C C -=A -AB =B

设A 、B 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,则()1212,x x y y AB =-- . 4、向量数乘运算: ⑴实数λ与向量a 的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作a λ . ①a a λλ= ; ②当0λ>时,a λ 的方向与a 的方向相同;当0λ<时,a λ 的方向与a 的方向相 反;当0λ=时,0a λ= . ⑵运算律:①()()a a λμλμ= ;②()a a a λμλμ+=+ ;③() a b a b λλλ+=+ . ⑶坐标运算:设(),a x y = ,则()(),,a x y x y λλλλ== . 5、向量共线定理:向量() 0a a ≠ 与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使 b a λ= . 设()11,a x y = ,()22,b x y = ,其中0b ≠ ,则当且仅当12210x y x y -=时,向量a 、 () 0b b ≠ 共线. 6、平面向量基本定理:如果1e 、2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于 这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数1λ、2λ,使1122a e e λλ=+ .(不共线的向量1e 、2e 作为这一平面内所有向量的一组基底) 7、分点坐标公式:设点P 是线段12P P 上的一点,1P 、2P 的坐标分别是()11,x y , ()22,x y ,当12λP P =PP 时,点P 的坐标是1212,11x x y y λλλ λ++?? ?++??. 8、平面向量的数量积: ⑴() cos 0,0,0180a b a b a b θθ?=≠≠≤≤ .零向量与任一向量的数量积为0. ⑵性质:设a 和b 都是非零向量,则①0a b a b ⊥??= .②当a 与b 同向时, a b a b ?= ;当a 与b 反向时,a b a b ?=- ;22a a a a ?== 或a .③ a b a b ?≤ . ⑶运算律:①a b b a ?=? ;②()()()a b a b a b λλλ?=?=? ;③() a b c a c b c +?=?+? . ⑷坐标运算:设两个非零向量()11,a x y = ,()22,b x y = ,则1212a b x x y y ?=+ .

平面向量公式

平面向量公式 1.向量三要素:起点,方向,长度 2.向量的长度=向量的模 3.零向量:? ??方向任意长度为 .20.1 4.相等向量:?? ?长度相等 方向相同 .2.1 5.向量的表示:AB ()始点指向终点 6.向量的线性加减运算法则: ()()???? ?=-=+终点指向始点 始点指向终点, CB AC AB AC BC AB ,21 7.实数与向量的积: ()()a a λμμλ=.1 ()a a a μλμλ+=+.2 ()b a b a λλλ+=+.3 4.()y x a λλλ,=? 5.a b b a ?=? 6.()()b a b a ??=?λλ 7.()c b c a c b a ?+?=?+ 注;()()c b a c b a ≠? 8.定理:向量b 与非零向量a 共线的充要条件是有且只有一个实数 λ,使得: a b λ= 9.平面向量基本定理:如果e 1 ,e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面 : e e a 2211λλ+= 10.坐标的运算: ()1?? ? ? ?+ =y x a ?y x a 22 +=

()2已知;A ()y x 11+,B () y x 22+?() ( )() ?? ???+=--=--y y x x y y x x AB AB 1212.2,.12 2 1212 ()3已知;()y x a 11,= ,()y x b 22,= () ()?? ???+?=?±±=±?和它们对应坐标的乘积的两个向量的数量积等于y y x x y y x x b a b a 21212 121.2,.1 ()4已知;()y x a 11,=//()y x b 22,=01 2 2 1 =?-?y x y x (横纵交错乘积之差为0) ()5已知;已知;()y x a 11,=⊥ ()y x b 2 2 ,= 02 1 2 1 =?+??y y x x (对应坐标乘积之和为0) 10.数量积b a ?等于a 的长度a 与b 在a 的方向上的投影θcos ?b 的乘积: θcos ??=?b a b a ()的夹角与为b a θ 变形?b a b a ?= θcos 11.线段的定比分点: 设()x x p 211, ,()y x p 222, ,P ()y x ,是不同于直线p 2 1,上 的任意两点;即有: p p p p 21λ=?? ? ???外在点内 在点p p p p p p 212 100λλ (其中p 为定比分点;λ为定比。) (1).线段的定比分点“定比”λ=p p p p 2 1 (终点 分点分点 始点→→)

平面向量的模、夹角测试题(人教A版)(含答案)

平面向量的模、夹角(人教A版) 一、单选题(共15道,每道6分) 1.已知正方形的边长为1,,,,则( ) A.0 B. C. D.3 答案:B 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:向量的模 2.已知向量,,若,则( ) A.1 B. C.4 D.2 答案:D 解题思路:

试题难度:三颗星知识点:平行向量与共线向量 3.在△ABC中,如果且,则下列结论一定正确的是( ) A. B. C. D. 答案:A 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:向量的模 4.已知向量满足,且在方向上的投影与在方向上的投影相等,则( )

A. B. C. D. 答案:B 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:向量的模 5.若向量满足,则的值为( ) A. B. C. D. 答案:A 解题思路:

试题难度:三颗星知识点:向量的模 6.已知,则( ) A. B. C. D. 答案:B 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:向量的模 7.已知均为单位向量,它们的夹角为60°,那么( ) A. B. C. D. 答案:C 解题思路:

试题难度:三颗星知识点:平面向量数量积的运算 8.已知,是两夹角为120°的单位向量,,则( ) A. B. C. D. 答案:D 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:平面向量数量积的运算 9.已知向量的夹角为,且,则( ) A.4 B.3 C.2 D.1 答案:D 解题思路:

试题难度:三颗星知识点:平面向量数量积的运算 10.若,则的夹角是( ) A. B. C. D. 答案:D 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:平面向量数量积的运算 11.若两个非零向量满足,则向量与的夹角是( ) A. B. C. D. 答案:C 解题思路:

高中数学平面向量公式

1、向量的的数量积 定义:已知两个非零向量a,b。作OA=a,OB=b,则角AOB称作向量a和向量b的夹角,记作〈a,b〉并规定0≤〈a,b〉≤π 定义:两个向量的数量积(内积、点积)是一个数量,记作a?b。若a、b不共线,则a?b=|a|?|b|?cos〈a,b〉;若a、b共线,则a?b=+-∣a∣∣b∣。 向量的数量积的坐标表示:a?b=x?x'+y?y'。 向量的数量积的运算律 a?b=b?a(交换律); (λa)?b=λ(a?b)(关于数乘法的结合律); (a+b)?c=a?c+b?c(分配律); 向量的数量积的性质 a?a=|a|的平方。 a⊥b 〈=〉a?b=0。 |a?b|≤|a|?|b|。 向量的数量积与实数运算的主要不同点 1、向量的数量积不满足结合律,即:(a?b)?c≠a?(b?c);例如:(a?b)^2≠a^2?b^2。 2、向量的数量积不满足消去律,即:由a?b=a?c (a≠0),推不出b=c。 3、|a?b|≠|a|?|b| 4、由|a|=|b| ,推不出a=b或a=-b。 2、向量的向量积 定义:两个向量a和b的向量积(外积、叉积)是一个向量,记作a×b。若a、b不共线,则a×b的模是:∣a×b∣=|a|?|b|?sin〈a,b〉;a×b的方向是:垂直于a和b,且a、b和a×b按这个次序构成右手系。若a、b共线,则a×b=0。向量的向量积性质: ∣a×b∣是以a和b为边的平行四边形面积。 a×a=0。 a‖b〈=〉a×b=0。 向量的向量积运算律 a×b=-b×a; (λa)×b=λ(a×b)=a×(λb); (a+b)×c=a×c+b×c. 注:向量没有除法,“向量AB/向量CD”是没有意义的。 3、向量的三角形不等式 1、∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣; ①当且仅当a、b反向时,左边取等号; ②当且仅当a、b同向时,右边取等号。 2、∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a-b∣≤∣a∣+∣b∣。 ①当且仅当a、b同向时,左边取等号; ②当且仅当a、b反向时,右边取等号。 4、定比分点

平面向量夹角的计算方法-含答案

【知识要点】 一、两个非零向量的夹角的概念 已知非零向量a 与b ,作,,OA a OB b ==,则(0)A O B θθπ∠=≤≤叫与的夹角.当0θ=时a 与b 同向;当θπ=时,a 与b 反向;当2 π θ= 时,a 与b 垂直,记a b ⊥. (1)对于0,不谈它与其它向量的夹角问题. (2)a 与b 的夹角,记作,a b <>,确定向量a 与b 的夹角时,必须把两个向量平移到同一个起点.如: A ∠>=<, 但是 B ∠>≠<, B ∠->=<π, 二、求两个向量的夹角一般有两种方法 方法一:cos ,a b a b a b <>= 方法二:设a = 11(,)x y ,b =22(,)x y ,θ为向量a 与b 的夹角,则cos θ= 【方法讲评】 b a b 求解. 一般没有坐标背景. b ,||,|a b b a b 求解. 【例1】已知,2,x a b y a b =+=+且||||1,.a b a b ==⊥ (1)求||||x y 和;(2)求,x y 夹角的余弦值.

【点评】(1)2 2 2 ||||a a a a ==和是平面向量求模非常重要的两个公式,要注意灵活运用.(2)利用 公式cos ,a b a b a b <>= 求解时,要先求a b ,||,||a b 这些基本量,再代入公式. 【反馈检测1】已知,a b 都是非零向量,且3a b +与75a b -垂直,4a b -与72a b -垂直,求a 与b 的夹角. 【例2】 如图,函数2sin(),y x x R π?=+∈(其中02 ?≤≤)的图像与y 轴交于点(0,1). (Ⅰ)求?的值; (Ⅱ)设P 是图像上的最高点,M 、N 是图像与x 轴的交点,求PM 与PN 的夹角的余弦. 【解析】(I )因为函数图像过点(0,1), 所以2sin 1,?=即1 sin .2 ?= 因为02 π ?≤≤ ,所以6 π ?= .

向量公式大全83635

向量公式 设a=(x,y),b=(x',y')。 1、向量的加法 向量的加法满足平行四边形法则和三角形法则。 AB+BC=AC。 a+b=(x+x',y+y')。 a+0=0+a=a。 向量加法的运算律: 交换律:a+b=b+a; 结合律:(a+b)+c=a+(b+c)。 2、向量的减法 如果a、b是互为相反的向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0. 0的反向量为0 AB-AC=CB. 即“共同起点,指向被减” a=(x,y) b=(x',y') 则 a-b=(x-x',y-y'). 4、数乘向量 实数λ和向量a的乘积是一个向量,记作λa,且∣λa∣=∣λ∣?∣a∣。 当λ>0时,λa与a同方向; 当λ<0时,λa与a反方向; 当λ=0时,λa=0,方向任意。 当a=0时,对于任意实数λ,都有λa=0。 注:按定义知,如果λa=0,那么λ=0或a=0。 实数λ叫做向量a的系数,乘数向量λa的几何意义就是将表示向量a的有向线段伸长或压缩。 当∣λ∣>1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上伸长为原来的∣λ∣倍; 当∣λ∣<1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上缩短为原来的∣λ∣倍。 数与向量的乘法满足下面的运算律 结合律:(λa)?b=λ(a?b)=(a?λb)。 向量对于数的分配律(第一分配律):(λ+μ)a=λa+μa. 数对于向量的分配律(第二分配律):λ(a+b)=λa+λb. 数乘向量的消去律:①如果实数λ≠0且λa=λb,那么a=b。②如果a≠0且λa=μa,那么λ=μ。 3、向量的的数量积 定义:已知两个非零向量a,b。作OA=a,OB=b,则角AOB称作向量a和向量b

教(学)案:平面向量数量积的坐标表示模夹角

平面向量数量积的坐标表示、模、夹角(教案) 教学目标 1.知识目标: ⑴掌握平面向量数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算; ⑵掌握平面向量的模的坐标公式以及平面两点间的距离公式; ⑶掌握两个平面向量的夹角的坐标公式; ⑷能用平面向量数量积的坐标公式判断两个平面向量的垂直关系; 2.能力目标: ⑴培养学生的动手能力和探索能力; ⑵通过平面向量数量积的数与形两种表示的相互转化,使学生进一步体会数形结合的思想; 3.情感目标: 引导学生探索归纳,感受、理解知识的产生和发展过程,激发学习数学的兴趣. 教学重点 平面向量数量积的坐标表示,以及有关的性质 教学难点 平面向量数量积的坐标运算的综合应用 教学方法 启发引导式,讲练结合,多媒体辅助教学 教学过程设计

3.例题讲解 例1 θ 的夹角 与 求 已知b a b a b a b a, , , ),1 ,3 ( ), 3 ,1 (? - = - = 解: ∵ ∴ 例2. 已知A(1, 2),B(2, 3),C(-2, 5),试判断△ABC 的形状,并给出证明. 解:如图所示,△ABC是直角三角形. 证明如下: ∵, ∴ ∴ ∴△ABC是直角三角形 先让学生尝试 解答,体会自主应 用新知识解决问题 的过程,然后给出 详细解答. 先让学生画出 简图,直观感知三 角形的形状,然后 引导学生分析解 答.注重培养学生 观察——猜测—— 证明的思维方法. 通过不同解法 的分析,培养学生 分析问题解决问题 的能力。

135 6365 例题变式: 在直角△ABC 中,)1(),32(k OB OA ,,==,,数k 的值; 解:①若 ,则 ∴ ∴ ②若,则 而 ∴ ∴ ③若,则 而 ∴ ∴ 三、评价练习 1.已知(4,3),(5,6)a b =-=则2 3a 4a b=-?( ) A.23 B.57 C.63 D.83 2. 已知()()a 3,4,b=5,12-则a b 与夹角的余弦为( ) A. B.65 C D.13 3.()a=2,3,b=(2,4),-则()() a+b a-b =?__________。 4.已知()()a=2,1,b=3a b λ⊥,且则λ=__________。 5.a=(2,3),b=(-3,5)则a b 在方向上的投影为_________ 先放手让学生自主探索,然后结合几何画板演示,让学生观察,寻找解决问题的思路,培养学生应用分类讨论的思想方法解决问题的能力. 让学生通过练习,自主反思与评价,进而对学习过程进行积极的监控与调节.

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