内容正文:
6.2.4 向量的数量积
问题1: 我们研究了向量的哪些运算?这些
运算的结果是什么?
问题2:我们是怎样引入向量的加法运算的?
我们又是按照怎样的顺序研究这种运算的?
复习回顾
如图所示,一物体在力F的作用下产生位移S,
(1)力F所做的功W= 。
(2)请同学们分析这个公式的特点:
W(功)是 量,
F(力)是 量,
S(位移)是 量
θ是 。
F
S
问题:如果我们将公式中的力与位移类比推广到两个一般向量,其结果又该如何表述?
两个向量的大小及其夹角余弦的乘积。
功是力与位移的大小及其夹角余弦的乘积;
一,平面向量的数量积:
已知非零向量 与 ,我们把数量 叫作 与 的数量积(或内积),记作 ,即规定
其中θ是 与 的夹角,
规定:零向量与任一向量的数量积为零,即 。
注:①a·b是一个数量,而不是一个向量;
②符号“·”不能写成“×”也不能省略不写。
思考1
向量的数量积运算结果和向量的线性运算的结果有什么区别?
向量的线性运算结果是向量,而向量的数量积是数量.
非零向量的数量积是否可为正数,负数和零,其数量积的符号由什么来决定?
由两个非零向量的夹角决定.
当0°≤θ<90°时,非零向量的数量积为正数.
当θ=90°时,非零向量的数量积为零.
当90°<θ≤180°时,非零向量的数量积为负数.
数量积符号由cos的符号所决定
思考2
三,数量积的几何意义:
数量积 等于 的长度 与 在 的方向上的
投影 的乘积。
θ
B
B1
O
A
叫做向量 在 方向上( 在 方向上)
的投影.
二,投影
注意:投影也是一个数量,不是向量
练一练:
例1.已知 的夹角θ=120º,求 。
例2.已知|a|=4,|b|=5,当(1)a∥b;(2)a⊥b;(3)a与b的夹角为30°时,分别求a与b的数量积.
解(1)a∥b,若a与b同向,则θ=0°,a·b=|a||b|cos 0°=4×5=20;
若a与b反向,则θ=180°,∴a·b=|a||b|cos 180°=4×5×(-1)=-20.
(2)当a⊥b时,θ=90°,∴a·b=|a||b|cos 90°=0.
(3)当a与b的夹角为30°时,a·b=|a||b|cos 30°
由向量数量积的定义,试完成下面问题:
注:常记 为 。
0
≤
证明向量
垂直的依据
设
是非零向量,
方向相同的
单位向量,
的夹角,则
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.
3.若a ≠0,a · b =0,则一定b=0
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
√
×
×
×
×
×
√
练一练:
11
课堂小结
1,平面向量数量积的定义,投影;
2,平面向量数量积的几何意义及性质;
3,求解数量积。
思考并预习平面向量数量积的运算律。
THANK YOU
每天努力,总有一天,会变成你想要的样子!
=4×5×=10.
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