内容正文:
第一章 空间向量与立体几何
1.1 空间向量及其运算
1.1.1 空间向量及其运算
第2课时 空间向量的数量积
第一章 空间向量与立体几何
[学习任务]
1.掌握空间向量夹角概念及表示方法.
2.理解两个向量的数量积的概念、性质、计算方法及运算规律.
3.掌握两个向量的数量积的主要用途,能运用数量积求向量夹角和判断向量的垂直.
第一章 空间向量与立体几何
自主学习探新知
∠AOB
垂直
a⊥b
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乘积
第一章 空间向量与立体几何
知识点三 空间向量数量积的性质
1.a⊥b⇔a·b=0.
2.a·a=|a|2=a2.
3.|a·b|≤|a||b|.
4.(λa)·b=λ(a·b).
5.a·b=b·a(交换律).
6.(a+b)·c=a·c+b·c(分配律).
第一章 空间向量与立体几何
探究一 空间向量的夹角
[例1] 如图所示,已知四面体ABCD的每条棱长都等于a,点E,F,G分别是棱AB,AD,DC的中点,求下列各对向量的夹角.
互动探究解疑难
第一章 空间向量与立体几何
第一章 空间向量与立体几何
找两向量的夹角关键是把两向量平移到一个公共的起点,找到向量的夹角,再利用解三角形求角,注意向量夹角的范围是[0,π].
第一章 空间向量与立体几何
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第一章 空间向量与立体几何
第一章 空间向量与立体几何
第一章 空间向量与立体几何
第一章 空间向量与立体几何
求向量的数量积的关键是求两个向量的模和夹角,而该题目所给的四面体各棱长均为1,每个面都是正三角形,每个角都是60°,因此可结合这一特点进行分解,然后再具体求解数量积的值.
第一章 空间向量与立体几何
第一章 空间向量与立体几何
解 (1)在正方体中,AB⊥AA′,AB⊥AD,故a·(b+c)=a·b+a·c=0.
(2)由(1)知,a·(a+b+c)=a·a+a·(b+c)=1.
(3)由(1)及AD⊥AA′知,(a+b)(b+c)=a·(b+c)+b2+b·c=1.
第一章 空间向量与立体几何
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[答案] D
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第一章 空间向量与立体几何
3.已知a,b是异面直线,且a⊥b,e1,e2分别为取自直线a,b上的单位向量,且a=2e1+3e2,b=ke1-4e2,a⊥b,则实数k的值为 ( )
A.-6 B.6
C.3 D.-3
解析 由a⊥b,得a·b=0,所以(2e1+3e2)·(ke1-4e2)=0,所以2k-12=0,所以k=6.
答案 B
第一章 空间向量与立体几何
4.已知空间向量a,b,|a|=13,|b|=19,|a+b|=24,则|a-b|=________.
解析 ∵|a+b|=24,
∴(a+b)2=576,则a2+2a·b+b2=576,
∴2a·b=576-132-192=46.
又|a-b|2=(a-b)2=a2-2a·b+b2=132+192-46=484,
∴|a-b|=22.
答案 22
第一章 空间向量与立体几何
1.(多选)对于向量a,b,c和实数λ,下列命题中的真命题是 ( )
A.若a·b=0,则a=0或b=0 B.若λa=0,则λ=0或a=0
C.若a2=b2,则|a|=|b| D.若a·b>0,则〈a,b〉是锐角
解析 对于A,可举反例:当a⊥b时,a·b=0,即A不是真命题;B显然是真命题;对于C,因为a2=b2,所以|a|=|b|,是真命题;对于D,当a,b同向时,a·b>0,而〈a,b〉不是锐角,不是真命题.
答案 BC
随堂巩固促应用
第一章 空间向量与立体几何
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答案 C
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答案 C
第一章 空间向量与立体几何
4.已知|a|=2,|b|=3,〈a,b〉=60°,则|2a-3b|=________.
第一章 空间向量与立体几何
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第一章 空间向量与立体几何
知识点一 两个向量的夹角
1.定义:给定两个非零向量a,b,任意在空间中选定一点O,作=a,=b,则大小在[0,π]内的____________称为a与b的夹角,记作〈a,b〉.
2.如果〈a,b〉=,则称向量a与向量b互相________,记作__________.
3.规定,零向量与任意向量都垂直.
知识点二 空间向量的数量积
1.定义:已知两个非零向量a,b,则|a||b|cos〈a,b〉叫做a,b的数量积(或内积),记作a·b.即a·b=|a||b|cos〈a,b〉.
规定:零向量与任何向量的数量积都为0.
2.投影:一般