内容正文:
空间向量与立体几何
第一章
第2课时 空间向量的数量积
1.1.1 空间向量及其运算
1.1 空间向量及其运算
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第一章 空间向量与立体几何
数学 选择性必修 第一册 B
课程内容标准 学科素养凝练
1.掌握空间向量的夹角的概念.
2.掌握空间向量的数量积的定义、性质、运算律.
3.了解空间向量投影的概念以及投影向量的意义.
4.能用空间向量的数量积解决立体几何中的垂直、夹角、长度等问题. 通过空间向量的数量积的定义、几何意义、性质、运算律的学习与应用,形成数学抽象、直观想象、逻辑推理和数学运算、数学建模的核心素养.
栏目索引
课前预习案
课堂探究案
冲关演练案
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第一章 空间向量与立体几何
数学 选择性必修 第一册 B
一、空间向量的夹角
∠AOB
〈a,b〉
课前预习案
1.空间向量的夹角的定义:如图,给定两个非零向量a,b,任意在空间选定一点O,作eq \o(OA,\s\up15(→))=a,eq \o(OB,\s\up15(→))=b,则________叫做向量a,b的夹角,记作___________.
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第一章 空间向量与立体几何
数学 选择性必修 第一册 B
[0,π]
π
0或π
垂直
a⊥b
2.范围:〈a,b〉∈_________.特别地,当〈a,b〉=0时,两向量a,b同向共线;当〈a,b〉=____时,两向量a,b反向共线,所以若a∥b,则〈a,b〉=_______;当〈a,b〉=eq \f(π,2)时,两向量a,b互相_______,记作_______.
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第一章 空间向量与立体几何
数学 选择性必修 第一册 B
非零
|a||b|cos〈a,b〉
|a||b|cos〈a,b〉
0
0
a·b=0
|a|2
a2
λ(a·b)
a·b+a·c
二、空间向量的数量积及其性质
定义 已知两个_______向量a,b,则____________________叫做向量a,b的数量积(也称为内积),记作a·b,即a·b=____________________.零向量与任意向量的数量积为____,即0·a=____
性质 a⊥b⇔__________;a·a=_______=_____;
|a·b|≤|a|·|b|
运算律 (λa)·b=__________;
a·b=b·a(交换律);
a·(b+c)=_____________(分配律).
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第一章 空间向量与立体几何
数学 选择性必修 第一册 B
空间向量a在向量b上的投影:如图(1),空间中,向量a向向量b投影,先将它们平移到同一个平面α内,利用平面上向量的投影,得到与向量b共线的向量a′,a′=_____________________,向量a′称为向量a在向量b上的___________.如图(2),也可以将向量a向直线l投影.
三、向量的投影
投影向量
|a|cos 〈a,b〉eq \f(b,|b|)
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第一章 空间向量与立体几何
数学 选择性必修 第一册 B
(3)
空间向量a在向量b上的投影a′,除了按照上述方式得到以外,还可以过a的始点和终点分别作与b所在直线垂直的平面得到,如图(3),长方体ABCD-A′B′C′D′中,a=eq \o(A′C′,\s\up15(→)),向量b在棱AB上,a在b上的投影向量a′=eq \o(AB,\s\up15(→)).
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第一章 空间向量与立体几何
数学 选择性必修 第一册 B
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)在向量的数量积运算中(a·b)·c=a·(b·c).( )
(2)对于非零向量b,由a·b=b·c,则a=c.( )
(3)若a·b<0,则〈a,b〉是钝角.( )
(4)|a|-|b|=|a+b|是a,b共线的充要条件.( )
(5)对于任意两个空间向量a,b,若a·b=0,则a⊥b.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
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第一章 空间向量与立体几何
数学 选择性必修 第一册 B
2.(教材P10例5改编)已知空间四边形ABCD的每条边和对角线的长都等于a,点E,F分别是BC,AD的中点,则eq \o(AE,\s\up15(→))·eq \o(AF,\s\up15(→))的值为( )
A.a2
B.eq \f(1,2)a2
C.eq \f(1,4)a2
D.eq \f(\r(3),4)a2
答案 C
解析 eq \o(AE,\s\up15(→))·eq \o(AF,\s\up15(→))=eq \f(1,2)(eq \o(AB,\s\up15(→))+eq \o(AC,\s\up