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
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第一章 空间向量与立体几何
5A新学案 数学 · 选择性必修第一册
第2课时
空间向量的数量积运算
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第一章 空间向量与立体几何
5A新学案 数学 · 选择性必修第一册
素养养成·学透教材
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BC
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第一章 空间向量与立体几何
5A新学案 数学 · 选择性必修第一册
学习
目标
1. 掌握空间向量夹角的概念及其表示.
2. 掌握两个向量数量积的概念、性质和计算方法及运算律.
3. 能利用两个向量数量积解决一些简单问题.
【解答】 由题知eq \o(AE,\s\up16(→))·eq \o(BD,\s\up16(→))=eq \f(1,2)(eq \o(AB,\s\up16(→))+eq \o(AC,\s\up16(→)))·(eq \o(AD,\s\up16(→))-eq \o(AB,\s\up16(→)))=eq \f(1,2)(eq \o(AB,\s\up16(→))·eq \o(AD,\s\up16(→))-eq \o(AB,\s\up16(→))2+eq \o(AC,\s\up16(→))·eq \o(AD,\s\up16(→))-eq \o(AC,\s\up16(→))·eq \o(AB,\s\up16(→)))=
-2.
类型1 空间向量的数量积的计算
(P7例2(1)补充)如图,在三棱锥A-BCD中,AB=AC=AD=2,∠BAD=90°,∠BAC=60°,∠CAD=60°.
(1) 求eq \o(AB,\s\up16(→))·eq \o(CD,\s\up16(→));
【解答】 由题知eq \o(AB,\s\up16(→))·eq \o(CD,\s\up16(→))=eq \o(AB,\s\up16(→))·(eq \o(AD,\s\up16(→))-eq \o(AC,\s\up16(→)))=eq \o(AB,\s\up16(→))·eq \o(AD,\s\up16(→))-eq \o(AB,\s\up16(→))·eq \o(AC,\s\up16(→))=0-2×2×eq \f(1,2)=-2.
(2) 若E是BC的中点,求eq \o(AE,\s\up16(→))·eq \o(BD,\s\up16(→)).
目标向量的数量积通常要用已知模长、夹角或数量积的向量作为基底进行表示.
类型2 利用空间向量数量积求长度
(P7例2(2)补充)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,以顶点A为端点的三条棱长都是1,且它们彼此的夹角都是60°,若M为A1C1与B1D1的交点,则BM的长为( )
A. eq \f(9,4)
B. eq \f(3,2)
C. eq \f(5,4)
D. eq \f(\r(5),2)
【解析】 如图,eq \o(BM,\s\up16(→))=eq \o(BB1,\s\up16(→))+eq \o(B1M,\s\up16(→))=eq \o(AA1,\s\up16(→))+eq \f(1,2)
eq \o(B1D1,\s\up16(→))=eq \o(AA1,\s\up16(→))+eq \f(1,2)(eq \o(A1D1,\s\up16(→))-eq \o(A1B1,\s\up16(→)))=eq \o(AA1,\s\up16(→))+eq \f(1,2)
eq \o(AD,\s\up16(→))-eq \f(1,2)
eq \o(AB,\s\up16(→)),所以eq \o(BM,\s\up16(→))2=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\o(AA1,\s\up16(→))+\f(1,2)\o(AD,\s\up16(→))-\f(1,2)\o(AB,\s\up16(→))))2=eq \o(AA1,\s\up16(→))2+eq \f(1,4)
eq \o(AD,\s\up16(→))2+eq \f(1,4)
eq \o(AB,\s\up16(→))2+eq \o(AA1,\s\up16(→))·eq \o(AD,\s\up16(→))-eq \o(AA1,\s\up16(→))·eq \o(AB,\s\up16(→))-eq \f(1,2)
eq \o(AD,\s\up16(→))·eq \o(AB,\s\up16(→))=1+eq \f(1,4)+eq \f(1,4)+eq \f(1,2)-eq \f(1,2)-eq \f(1,2)×eq \f(1,2)=eq \f(5,4),所以|eq \o(BM,\s\up16(