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平面向量的数量积及运算律1

平面向量的数量积及运算律1

向上的力做功.
F
作OA a,OB b ,过点B作 BB1 垂直于直线OA,垂足为 B1,则 OB1 | b | cosθ
θ s
| b | cosθ叫向量b 在a 方向上的投影.
B
BBb源自bbOa B1 A
θ为锐角时,
| b | cosθ>0
B1 O
aA
θ为钝角时,
| b | cosθ<0
O(B1 ) a
5.6 平面向量的数量积及运算律
5.6 平面向量的数量积及运算律
问题
一个物体在力F 的作用下产生的位移 s,那么力F 所做的功应当怎样计算?
W | F || s |cos
F
θ s
其中力F 和位移s 是向量, 是F 与s 的夹角,而功是数量.
5.6 平面向量的数量积及运算律
向量的夹角
两个非零向量a 和b ,作OA a ,OB b ,则 AOB
5.6 平面向量的数量积及运算律
例题讲解
例1.已知|a |=5,|b |=4,a与b的夹角 120,求a ·b.
解: a ·b =|a | |b |cosθ 5 4 cos120 54( 1) 2 10
5.6 平面向量的数量积及运算律
物理上力所做的功实际上是将力正交分解,只有在位移方
×
4.若a · b=0,则a · b中至少有一个为0.
×
5.若a≠0,a · b= b · c,则a=c
×
6.若a · b = a · c ,则b≠c,当且仅当a= 0 时成立.×
7.对任意向量 a 有 a2 | a |2

A
θ为直角时,
| b | cosθ=0
5.6 平面向量的数量积及运算律

平面向量数量积及运算律

平面向量数量积及运算律
一、向量数量积的a定•义b:
ab
ab
记法“ a · b ”中间的“· ”不可以省略,也不可
以用“ ”代替.
思考:
向量的数量积是一个数量,那么它什么时 候为正,什么时候为负?
a·b=|a| |b| cosθ
当0°≤θ < 90°时a·b为正; 当90°<θ ≤180°时a·b为负。 当θ =90°时a·b为零。
A
量a与b,设其夹角为θ,
a
那么︱a︱cosθ的几何意
义如何?
θ
O |a|cosθ
b
A1
B
对于两个非零向量a与b,设其夹角为θ, ︱a︱cosθ叫做向量a在b方向上的投影. 那么该投影一定是正数吗?向量b在a方
向上的投影是什么?
不一定;︱b︱cosθ.
P书106.3
思考5:根据投影的概念,数量积
STEP1
(1)e · a=a · e=| a | cos
a 2、已知 2 b , 3 ,a 与 b的交角为 ,则9 0 o
a•b 0 ;
(2) a⊥b a · b=0 (判断两向量垂直的依据)
3a、若 1 b, 3,a、共b线,则
a •b 3或. -3
4、已m知 3 n, 4 ,且m•n6,则 m与 的n 夹角为 6 0 o
其中, a、 b、 c是任意三个向量,
R
(ab )ca(bc)
例 3:求证:
(1)(a+b)2=a2+2a·b+b2; (2)(a+b)·(a-b)=a2-b2.
证明:(1)(a+b)2=(a+b)·(a+b) =(a+b)·a+(a+b)·b =a·a+b·a+a·b+b·b =a2+2a·b+b2.
4 cos a •b

平面向量的数量积及运算律

平面向量的数量积及运算律

平面向量的数量积及运算律【基础知识精讲】1.平面向量的数量积的定义及几何意义(1)两平面向量和的夹角:,是两非零向量,过点O作=、=,则∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)就称为向量和的夹角,很显然,当且仅当两非零向量、同方向时θ=0°;当且仅,反方向时,θ=180°,当θ=90°,称与垂直,记作⊥.(2)两平面向是和的数量积:、是两非零向量,它们的夹角为θ,则数量||·||cosθ叫做向量与的数量积(或内积),记作·,即·=||·||·cosθ.因此当⊥时,θ=90°,cosθ=0,这时·=0特别规定,零向量与任一向量的数量积均为0.综上所述,·=0是⊥或,中至少一个为的充要条件两向量与的数量积是一个实数,不是一个向量,其值可以为正(当≠,≠,0°≤θ<90°时,也可以为负(当≠,≠,90°<θ≤180°时,还可以为0(当=或=或θ=90°时).(3)一个向量在另一向量方向上的投影:设θ是向量与的夹角,则||cosθ,称为向量在的方向上的投影:而||cosθ,称为向量在的方向上的投影.一个向量在另一个向量方向上的投影也是一个数,不是向量,当0°≤θ<90°时,它为正值:当θ=90°时,它为0;当90°<θ≤180°时,它为负值.特别地,当θ=0°,它就等于||;而当θ=180°时,它等于-||.我们可以将向量与的数量积看成是向量的模||与||在的方向上投影||cosθ的乘积.2.向量数量积的性质:设、是两非零向量,是单位向量,θ是与的夹角,于是我们有下列数量积的性质:(1) ·=·=||cosθ(2) ⊥·=0(3) 、同向·=||·||; ,反向·=-||||;特别地·=2=||2或||=.(4)cosθ= (θ为,的夹角)(5)|·|≤||·||3.平面向量的数量积的运算律(1)交换律:·=·(2)数乘向量与数量积的结合律:λ(·)=(λ)·=·(λ);(λ∈R)(3)分配律: (+)· =·+·【重点难点解析】两向量的数量积是两向量之间的一种乘法运算,它与两数之间的乘法有本质的区别:(1)两向量的数量积是个数量,而不是向量,其值为两向量的模与两向量夹角的余弦的乘弦的乘积.(2)当≠时,不能由·=0,推出=,因可能不为,但可能与垂直.(3)非零实数a,b,c满足消去律,即ab=bc a=c,但对向量积则不成立,即·=·=).(4)对实数的积应满足结合律,即a(bc)=(ab)c,但对向量的积则不满足结合律,即·(·)≠(·)·,因·(·)表示一个与共线的向量,而(·)·表示一个与共线的向量,而两向量不一定共线.例1已知、、是三个非零向量,则下列命题中真命题的个数(1)|·|=||·||∥(2) ,反向·=-||·|| (3)⊥|+|=|-| (4)||=|||·|=|·| A.1 B.2 C.3 D.4分析:需对以上四个命题逐一判断,依据有两条,一仍是向量数量积的定义;二是向量加法与减法的平行四边形法则.解:(1)∵·=||·||cosθ∴由|·|=||·||及、为非零向量可得|cosθ|=1∴θ=0或π,∴∥且以上各步均可逆,故命题(1)是真命题.(2)若,反向,则、的夹有为π,∴·=||·||cosπ=-||·||且以上各步可逆,故命题(2)是真命题.(3)当⊥时,将向量,的起点确定在同一点,则以向量,为邻边作平行四边形,则该平行四边形必为矩形,于是它的两对角线长相等,即有|+|=|-|.反过来,若|+|=|-|,则以,为邻边的四边形为矩形,所以有⊥,因此命题(3)是真命题.(4)当||=||但与的夹角和与的夹角不等时,就有|·|≠|·|,反过来由|·||=|·|也推不出||=||.故命题(4)是假命题.综上所述,在四个命题中,前3个是真命题,而第4个是假命题,应选择(C).说明:(1)两向量同向时,夹角为0(或0°);而反向时,夹角为π(或180°);两向量垂直时,夹角为90°,因此当两向量共线时,夹角为0或π,反过来若两向量的夹角为0或π,则两向量共线.(2)对于命题(4)我们可以改进为:||=||是|·|=|·|的既不充分也不必要条件.例2已知向量+3垂直于向量7-5,向量-4垂直于向量7-2,求向量与的夹角.分析:要求与的夹角,首先要求出与的夹角的余弦值,即要求出||及||、·,而本题中很难求出||、||及·,但由公式cosθ=可知,若能把·,||及||中的两个用另一个表示出来,即可求出余弦值,从而可求得与的夹角θ.解:设与的夹角为θ.∵+3垂直于向量7-5,-4垂直于7-2,解之得 2=2·2=2·∴2=2∴||=||∴cosθ===∴θ=因此,a与b的夹角为.例3已知++=,||=3,||=1,||=4,试计算·+·+·.分析:利用||2=2,||2= 2,||2=2.解:∵++=∴(++)2=0从而||2+||2+||2+2·+2·+2·=0又||=3,||=1,||=4∴·+·+·=-(||2+||2+||2) =-(32+12+42) =-13例4已知:向量=-2-4,其中、、是两两垂直的单位向量,求与同向的单位向量.分析:与同向的单位向量为:·解:∵、、是两两垂直的单位向量∴2=2=2=1, ·=·=·=0∴2=(-2-4)(-2-4)=2+42+162-4· -8·+16·=21从而||=∴与同向的单位向量是·= (-2-4)=--例5求证:直径上的圆周角为直角.已知:如图,AC为⊙O的直径,∠ABC是直径AC上的圆周角.求证:∠ABC=90°分析:欲证∠ABC=90°,须证⊥,因此可用平面向量的数量积证·=0证明:设=,=,有=∵=+, =-且||=||∴·=(+)( -)=||2-||2=0∴⊥∴∠ABC=90°【难题巧解点拔】例1如图,设四边形P1P2P3P4是圆O的内接正方形,P是圆O上的任意点.求证:||2+||2+||+||2为定值.分析:由于要证:||2+||2+||+||2为定值,所以需将(i=1,2,3,4)代换成已知向量或长为定值的向量的和(或差),才能使问题证,而这里的半径、、、、等可供我们选择.证明:由于=+=- (i=1,2,3,4).∴有||2=(-)2=()2-2(·)+()2设⊙O的半径为r,则||2=2r2-2(·)∴||2+||2+||+||2=8r2-2(+++)·=8r2-2··=8r2(定值).例2设AC是□ABCD的长对角线,从C引AB、AD的垂线CE,CF,垂足分别为E,F,如图,试用向量方法求证:AB·AE+AD·AF=AC2分析:由向量的数量积的定义可知:两向量,的数量积·=||·||·cosθ(其中θ是,的夹角),它可以看成||与||在的方向上的投影||·cosθ之积,因此要证明的等式可转化成:·+·=,而对该等式我们采用向量方法不难得证:证明:在Rt△AEC中||=||cos∠BAC在Rt△AFC中||=||cos∠DAC∴||·||=||·||·cos∠BAC=·||·||=||·||cos∠DAC=·∴||·||+||·||=·+·=(+)·又∵在□ABCD中,+=∴原等式左边=(+)·=·=||2=右边例3在△ABC中,AD是BC边上的中线,采用向量法求证:|AD|2= (|AB|2+|AC|2-|BC|2)分析:利用|a|2=a·a及=+,=+,通过计算证明证明:依题意及三角形法则,可得:=+=-=+=+则||2=(-)(-)=||2+||2-·||2=(+)(+)=||2+||2+·所以||2+||2=2||2+||2移项得:||2= (||2+||2-||2)例4若(+)⊥(2-),( -2)⊥(2+),试求,的夹角的余弦值.分析:欲求cosθ的值,根据cosθ=,只须计算即可解:由(+)⊥(2-),( -2)⊥(2+)①×3+②得:2=2∴||2=||2③由①得:·=2-22=||2-2×||2=-||2④由③、④可得:cosθ= ==-∴,的夹角的余弦值为-.【典型热点考题】例1设、、是任意的非零平面向量,且它们相互不共线,下列命题①(·)·-(·)·)=;②||-||<|-|;③(·)·-(·)·不与垂直;④(3+2)·(3-2)=9||2-4||2.其中正确的有( )A.①②B.②③C.③④D.②④解:选D.②正确,因、不共线,在||-||≤|-|中不能取等号;④正确是明显的,①错误,因向量的数量积不满足结合律;③错误,因[(·)·-(·)·]·=(·)·(·)-(·)·(·)=0,则(·)·-(·)·与垂直.例2已知+=2-8,-=-8+16,其中,是x轴、y轴方向的单位向量,那么·= .=-3+4, =5-12∴·=(-3+4j)·(5-12)=-152+56·-482∵⊥,||=||=1,∴·=0∴·=-15||2-48||2=-63解法2:· =[(+)2-(-)2]=[4(-4)2-64(-2)2]=2-8·+16j2-16(2-4·+42) =-152+56·-482=-63解法3:在解法1中求得=-3+4,即向量的坐标是(-3,4),同理=(5,-12).∴·=-3×5+4×(-12)=63例3设、是平面直角坐标系中x轴、y轴方向上的单位向量,且=(m+1) -3,=+(m-1) ,如果(+)⊥(-),则m= .解法1:∵(+)⊥(-)∴(+)·(-)=0,即2-2=0∴[(m+1) -3]2-[+(m-1) ]2=0∴[(m+1) -3]||2-[6(m+1)+2(m-1)]·+[9-(m-1)2]·2=0∵||=||=1, ·=0,∴(m+1)2-(m-1)2+8=0,则m=-2.解法2:向量的坐标是(m+1,-3),的坐标是(1,m-1).由(+)·(-)=0,得||2=||2.解得m=-2评析:向量的运算性质与实数相近,但又有许多差异.尤其是向量的数量积的运算与实数的乘法运算,两者似是而非,极易混淆,是近年来平面向量在高考中考查的重点,应予以重视.例4在△ABC中,若=, =, =,且·=·=·,则△ABC的形状是( )A.等腰三角形B.直角三角形C.等边三角形 D.A、B、C均不正确解:因为++=++=则有+=-,( +)2=2①同理:2+2+2·=2②①-②,有2-2+2(·-·)=2-2由于·=·所以2=2即是||=||同理||=||所以||=||=||△ABC为正三角形.∴应选C.。

平面向量的数量积及运算律精选

平面向量的数量积及运算律精选

课题:平面向量的数量积及运算律(二)教学目标:1.掌握平面向量数量积运算规律;2.能利用数量积的5个重要性质及数量积运算规律解决有关问题;3.掌握两个向量共线、垂直的几何判断,会证明两向量垂直,以及能解决一些简单问题.教学重点:平面向量数量积及运算规律.教学难点:平面向量数量积的应用授课类型:新授课课时安排:1课时教具:多媒体、实物投影仪内容分析:启发学生在理解数量积的运算特点的基础上,逐步把握数量积的运算律,引导学生注意数量积性质的相关问题的特点,以熟练地应用数量积的性质.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叫a与b的数量积,记作a b,即有a b= |a ||b |cos,(0≤θ≤π).并规定0与任何向量的数量积为0。

3.“投影”的概念:作图C定义:|b|cos叫做向量b在a方向上的投影。

投影也是一个数量,不是向量;当为锐角时投影为正值;当为钝角时投影为负值;当为直角时投影为0;当 = 0时投影为 |b|;当 = 180时投影为|b|。

4.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的乘积。

5.两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。

1e a = a e =|a |cos ;2a 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aa = |a |2或a a a ⋅=|| 4cos =||||b a b a ⋅ ;5|a b | ≤ |a ||b | 7.判断下列各题正确与否:1若a = 0,则对任一向量b ,有a b = 0。

( √ ) 2若a 0,则对任一非零向量b ,有a b 0。

平面向量的数量积及运算律(一)教案

平面向量的数量积及运算律(一)教案

●(一)、新课引入——为什么定义平面向量数量积 在物理学中学过功的概念,一个物体在力F 的作用下产生位移S ,那么力F 所作的功W=FScos θ。

思考:W 是什么量?F 和S 是什么量?和向量有什么关系?W 是标量(实数),F 和S 是矢量(向量)这个式子建立了实数和向量之间的关系,是实数和向量互相转化的桥梁。

我们学过的向量运算a b,a b,a +-λ结果都是向量。

因此定义一个新的运算,不仅是物理学的需要,也是数学建立起实数和向量两个不同领域关系的需要。

●(二)、新课学习★新课学习阶梯一 ——怎么定义平面向量数量积 思考:模仿物理学功的定义:a b a b cos ⋅=θ思考:由数学中对称的思想,有余弦出没的地方就少不了正弦的陪伴,可否定义 a *b a b sin =θ,有什么几何意义?引导学生阅读课本P118,找出数学定义的特点:针对两个非零向量定义,规定零向量与任意向量的数量积为0。

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(右图的夹角分别是什么) 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 思考:功怎么用数量积表示:F S ⋅数学的定义从实践中来,又回到实践指导实践。

★新课学习阶梯二 ——怎么全方位认识这个定义学习数学两手都要硬,一手抓代数、一手抓几何,渗透数形结合的思想方法,而向量恰好是用量化的方法研究几何问题的最佳工具。

1几何意义:“投影”的概念:作图A BO ab θ AB O a b θ定义:|b |cos θ 叫做向量b 在a 方向上的投影思考:投影是否是长度?投影是否是向量?投影是否是实数?投影也是一个数量,不是向量;当θ为锐角时投影为正值;当θ为钝角时投影为负值;当θ为直角时投影为0;当θ = 0︒时投影为 |b |;当θ = 180︒时投影为 -|b |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2.代数性质(两个向量的数量积的性质):(1)两个非零向量a 与b ,a ⊥b ⇔ a ⋅b= 0(此性质可以解决几何中的垂直问题);(2)两个非零向量a 与b ,当a 与b 同向时,a ⋅b = |a ||b |;当a 与b 反向时,a ⋅b = -|a ||b |(此性质可以解决直线的平行、点共线、向量的共线问题);(3)cos θ =||||a b a b ⋅(此性质可以解决向量的夹角问题); (4)a ⋅a = |a |2,||a a a =⋅,a ba b cos ⋅=θ(此性质可以解决长度问题即向量的模的问题);(5)|a ⋅b | ≤ |a ||b |(此性质要注意和绝对值的性质区别,可以解决不等式的有关问题);3.任何一种运算都满足一定的运算律,以方便运算,数量积满足哪些算律? 实数的运算律向量数量积运算律 (交换律) ab=baa b?b a ⋅⋅ √ (结合律)(ab)c=a(bc)(a b)c?a (b c)⋅⋅⋅⋅ × (分配律)a(b+c)=ab+aca (b c)?a b ac ⋅+⋅+⋅ √ (a)b?(a b)?a (b)λ⋅λ⋅⋅λ √思考:运用对比联想的思想方法猜测向量数量积保留了实数哪些运算律,变异了哪些运算律?课下对成立的运算律给出证明,对不成立的运算律举出反例。

平面向量的数量积及运算律

平面向量的数量积及运算律

平面向量的数量积及运算律在数学的广袤天地中,平面向量是一个充满魅力和实用性的概念。

而平面向量的数量积及其运算律,更是这个领域中的重要基石,为解决众多数学问题和实际应用提供了强大的工具。

首先,让我们来理解一下什么是平面向量的数量积。

想象一下,在一个平面内有两个向量,比如向量 A 和向量 B。

它们之间的数量积,简单来说,就是一个数量,这个数量反映了这两个向量的某种“关联程度”。

具体来说,如果向量 A 的模长为|A|,向量 B 的模长为|B|,它们之间的夹角为θ,那么它们的数量积就可以表示为 A·B =|A| ×|B| × cosθ。

这里的cosθ 表示了两个向量方向之间的关系。

当θ 为 0 度时,也就是两个向量同向,数量积最大,等于两个向量模长的乘积;当θ 为 180 度时,也就是两个向量反向,数量积最小,是负的两个向量模长的乘积;当θ 为 90 度时,两个向量垂直,数量积为 0。

平面向量数量积有着丰富的几何意义。

从几何角度看,数量积 A·B 等于向量 A 的模长乘以向量 B 在向量 A 方向上的投影的长度。

或者说,也等于向量 B 的模长乘以向量 A 在向量 B 方向上的投影的长度。

这一几何解释为我们理解和计算数量积提供了直观的思路。

接下来,我们探讨一下平面向量数量积的运算律。

交换律:A·B = B·A 。

这就好比交换两个数相乘的顺序,结果不变。

无论先考虑向量 A 对向量 B 的作用,还是先考虑向量 B 对向量 A 的作用,得到的数量积都是相同的。

分配律:(A + B)·C = A·C + B·C 。

这个运算律可以理解为,如果有两个向量相加后与另一个向量进行数量积运算,那么结果等于这两个向量分别与第三个向量进行数量积运算后的和。

结合律:λ(A·B) =(λA)·B = A·(λB) (其中λ 为实数)。

平面向量的数量积及运算律的课件

平面向量的数量积及运算律的课件

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分配律
总结词
平面向量数量积的分配律是指向量的数 量积满足分配律,即一个向量与一个标 量的乘积与该向量与一个向量的数量积 相等。
VS
详细描述
分配律表示为 $vec{a} cdot (lambda + mu) = lambda cdot vec{a} + mu cdot vec{a}$ 和 $(lambda + mu) cdot vec{a} = lambda cdot vec{a} + mu cdot vec{a}$,其中 $lambda$ 和 $mu$ 是标量,$vec{a}$ 是向量。这意 味着一个向量与一个标量的乘积可以分配 到该向量的各个分量上。这个性质在解决 物理问题和几何问题中非常有用,因为它 允许我们将标量因子分配给向量。
总结词
向量数量积的值等于两向量模的乘积与它们 夹角的余弦值的乘积。
详细描述
这是平面向量数量积的基本公式,表示两向 量的数量积与它们的模和夹角余弦值有关。 当两向量垂直时,夹角余弦值为0,数量积 为0;当两向量同向或反向时,夹角余弦值 为1或-1,数量积为两向量模的乘积。
向量数量积的坐标表示
要点一
总结词
结合律
总结词
平面向量数量积的结合律是指向量的数量积满足结合律,即三个向量的数量积满足结合顺序无关。
详细描述
结合律表示为 $(vec{a} + vec{b}) cdot vec{c} = vec{a} cdot vec{c} + vec{b} cdot vec{c}$ 和 $(vec{a} cdot vec{b}) cdot vec{c} = vec{a} cdot (vec{b} cdot vec{c})$,即向量的数量积满足结合 律,与向量的结合顺序无关。这也是向量数量积的一个重要性质。

平面向量的数量积及运算律

平面向量的数量积及运算律

平面向量的数量积及运算律1. 引言平面向量是在平面上具有大小和方向的量。

在研究平面向量的运算中,数量积是一个重要的概念。

本文将介绍平面向量的数量积及其运算律。

2. 数量积的定义给定两个平面向量A和B,它们的数量积(也称为点积或内积)定义为 |A| |B| cosθ,其中 |A| 和 |B| 分别表示向量A和B的模长,θ 表示两个向量之间的夹角。

3. 数量积的性质平面向量的数量积具有以下性质:3.1 交换律对于任意两个向量A和B,有A ·B = B ·A。

3.2 分配律对于任意三个向量A,B和C,有A · (B + C) = A ·B + A ·C。

3.3 结合律对于任意三个向量A,B和C,有 (A + B) ·C = A ·C + B ·C。

3.4 数量积与运算顺序无关对于任意三个向量A,B和C,有 (A + B) ·C = A ·C + B ·C和A · (B + C) = A ·B + A ·C。

3.5 平行向量的数量积如果两个向量A和B平行(即夹角θ=0°或180°),则它们的数量积为 |A| |B|。

3.6 垂直向量的数量积如果两个向量A和B垂直(即夹角θ=90°),则它们的数量积为0。

4. 应用举例4.1 判断两个向量的关系通过计算两个向量的数量积,可以判断它们的夹角、平行性和垂直性。

例如,如果两个向量的数量积为0,则它们垂直;如果数量积为正数,则它们夹角小于90°;如果数量积为负数,则它们夹角大于90°。

4.2 计算向量的模长通过数量积的定义 |A| |B| cosθ,可以计算一个向量的模长。

例如,如果已知向量A和它与另一个向量的夹角θ,以及另一个向量的模长,则可以利用数量积计算出A的模长。

4.3 求解平面向量的夹角通过数量积的定义 |A| |B| cosθ,可以求解两个向量之间的夹角θ。

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教学过程:
一、复习引入:
1.向量共线定理向量 与非零向量 共线的充要条件是:有且只有一个非零实数λ,使 =λ
2.平面向量基本定理:如果 , 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一向量 ,有且只有一对实数λ1,λ2使 =λ1 +λ2
3.平面向量的坐标表示
分别取与 轴、 轴方向相同的两个单位向量 、 作为基底 任作一个向量 ,由平面向量基本定理知,有且只有一对实数 、 ,使得
对于⑥:由a·b=0可知a⊥b可以都非零;
对于⑦:若a与с共线,记a=λс
则a·b=(λс)·b=λ(с·b)=λ(b·с),
∴(a·b)·с=λ(b·с)с=(b·с)λс=(b·с)a
若a与с不共线,则(a·b)с≠(b·с)a
评述:这一类型题,要求学生确实把握好数量积的定义、性质、运算律
例2已知|a|=3,|b|=6,当①a∥b,②a⊥b,③a与b的夹角是60°时,分别求a·b
(4)注意在两向量的夹角定义,两向量必须是同起点的 范围0≤≤180
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叫a与b的数量积,记作ab,即有ab= |a||b|cos,
(0≤θ≤π) 并规定0与任何向量的数量积为0
探究:两个向量的数量积与向量同实数积有很大区别
(4)已知实数a、b、c(b0),则ab=bca=c 但是ab=bc a=c
如右图:ab= |a||b|cos= |b||OA|,bc= |b||c|cos= |b||OA|
ab=bc但ac
(5)在实数中,有(ab)c=a(bc),但是(ab)ca(bc)
显然,这是因为左端是与c共线的向量,而右端是与a共线的向量,而一般a与c不共线
设a、b为两个非零向量,e是与b同向的单位向量
1ea=ae=|a|cos
2abab= 0
3当a与b同向时,ab= |a||b|;当a与b反向时,ab=|a||b|
特别的aa= |a|2或
4cos=
5|ab|≤|a||b|
三、讲解范例:
例1判断正误,并简要说明理由
①a·0=0;②0·a=0;③0- = ;④|a·b|=|a||b|;⑤若a≠0,则对任一非零b有a·b≠0;⑥a·b=0,则a与b中至少有一个为0;⑦对任意向量a,b,с都有(a·b)с=a(b·с);⑧a与b是两个单位向量,则a2=b2
(1)两个向量的数量积是一个实数,不是向量,符号由cos的符号所决定
(2)两个向量的数量积称为内积,写成ab;今后要学到两个向量的外积a×b,而ab是两个向量的数量的积,书写时要严格区分 符号“·”在向量运算中不是乘号,既不能省略,也不能用“×”代替
(3)在实数中,若a0,且ab=0,则b=0;但是在数量积中,若a0,且ab=0,不能推出b=0 因为其中cos有可能为0
把 叫做向量 的(直角)坐标,记作
4.平面向量的坐标运算
若 , ,
则 , ,
若 , ,则
5. ∥ ( )的充要条件是x1y2-x2y1=0
6.线段的定比分点及λ
P1, P2是直线l上的两点,P是l上不同于P1, P2的任一点,存在实数λ,
使 =λ ,λ叫做点P分 所成的比,有三种情况:
λ>0(内分)(外分)λ<0 (λ<-1)( 外分)λ<0 (-1<λ<0)
3.“投影”的概念:作图
定义:|b|cos叫做向量b在a方向上的投影
投影也是一个数量,不是向量;当为锐角时投影为正值;当为钝角时投影为负值;当
为直角时投影为0;当= 0时投影为|b|;当= 180时投影为|b|
4.向量的数量积的几何意义:
数量积ab等于a的长Βιβλιοθήκη 与b在a方向上投影|b|cos的乘积
5.两个向量的数量积的性质:
解:上述8个命题中只有③⑧正确;
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,有a·b=0;
在平面内任取一点O,设 =a, =b,
可得 =
10.力做的功:W = |F||s|cos,是F与s的夹角
二、讲解新课:
1.两个非零向量夹角的概念
已知非零向量a与b,作 =a, =b,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫a与b的夹角
说明:(1)当θ=0时,a与b同向;
(2)当θ=π时,a与b反向;
(3)当θ= 时,a与b垂直,记a⊥b;
7 定比分点坐标公式:
若点P1(x1,y1),P2(x2,y2),λ为实数,且 =λ ,则点P的坐标为( ),我们称λ为点P分 所成的比
8 点P的位置与λ的范围的关系:
①当λ>0时, 与 同向共线,这时称点P为 的内分点
②当λ<0( )时, 与 反向共线,这时称点P为 的外分点
9 线段定比分点坐标公式的向量形式:
课题:平面向量的数量积及运算律(1)
教学目的:
1 掌握平面向量的数量积及其几何意义;
2 掌握平面向量数量积的重要性质及运算律;
3 了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题;
4 掌握向量垂直的条件
教学重点:平面向量的数量积定义
教学难点:平面向量数量积的定义及运算律的理解和平面向量数量积的应用
评述:两个向量的数量积与它们的夹角有关,其范围是[0°,180°],因此,当a∥b时,有0°或180°两种可能
授课类型:新授课
课时安排:1课时
教 具:多媒体、实物投影仪
内容分析:
本节学习的关键是启发学生理解平面向量数量积的定义,理解定义之后便可引导学生推导数量积的运算律,然后通过概念辨析题加深学生对于平面向量数量积的认识 主要知识点:平面向量数量积的定义及几何意义;平面向量数量积的5个重要性质;平面向量数量积的运算律
解:①当a∥b时,若a与b同向,则它们的夹角θ=0°,
∴a·b=|a|·|b|cos0°=3×6×1=18;
若a与b反向,则它们的夹角θ=180°,
∴a·b=|a||b|cos180°=3×6×(-1)=-18;
②当a⊥b时,它们的夹角θ=90°,
∴a·b=0;
③当a与b的夹角是60°时,有
a·b=|a||b|cos60°=3×6× =9
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