内容正文:
第一课时
(向量的数量积)
一、探究新知
前面我们学习了向量的加、减运算,类比数的运算,两个实数可以进行乘法运算,那就出现了一个自然的问题:两个向量是否也可以进行乘法运算呢?如果能,那么向量的乘法该怎样定义?
我们从物理学中力对物体所做功进行分析.
W=|F||s|cosθ
功是一个标量,它由力和位移两个向量来确定,这给我们一种启示:能否把“功”看成是两个向量“相乘”的结果呢?受此启发,我们引入向量“数量积”的概念.
因为力做功的计算公式中涉及力与位移的夹角,所以我们先要
定义向量的夹角概念.
如图,一个物体在力F的作用下产生位移s,且力F与位移s的夹角为θ,那么力F所做的功W是多少?
s
F
θ
二、向量的夹角
θ
注意
[0,π]
②向量夹角的找法:起点相同.
向量夹角的范围是多少?
如果向量 与 的夹角是90°,则称向量 与 垂直,
记作 ⊥ .
a
a
a
b
b
b
①当θ=0 时, 与 同向;
当θ=π时, 与 反向.
a
b
对于两个非零向量 和 ,如图作 ,我们就称∠AOB=θ为向量 与 的夹角.
a
b
A
O
B
三、向量的数量积
①两个向量的数量积是数量,这个数量的大小与两个向量的
长度及其夹角有关.而向量线性运算的结果是一个向量.
①当两个向量的夹角为锐角或0°时,其数量积为正;
②当两个向量的夹角为钝角或180°时,其数量积为负.
否,还可以有θ=90°
①两个向量的数量积是向量还是数量?
②零向量与任意向量的数量积是多少?
①两个非零向量的数量积为正的条件是什么?
②两个非零向量的数量积为负的条件是什么?
如果 ,是否有 或 ?
=| || |cosθ
a
b
a
b
•
a
a
b
b
a
b
•
已知两个非零向量 与 ,它们的夹角为θ,我们把数量
| || |cosθ叫做向量 与 的数量积(或内积),记作 ,即
0
a
• =0
②零向量与任意向量的数量积是0,即
四、向量数乘的运算律
(1)①
②
③
(2)
答:
常常
记作
设 与 都是非零向量.
(1)①当 ⊥ 时, =?,反之成立吗?
②当 与