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#第2课时空间向量的数量积
课前案必备知识·自主学习
/通数材·理新知·素养初成
[教材梳理
导学1空间向量的夹角及数量积的概念
涧题空间中任意两个向量都共面吗?
[提示]共面.因为向量可以平移.而平移后的向量与原向量相等,
@结论形成
1.两个向量的夹角
(1)定义:给定两个非零向量ab,任意在平面内选定一点0.作=a,一=b,则大
小在[0.内的-∠AOB_称为a与b的夹角,记作〈a,b).
(2)如果〈a,b〉=T2,则称向量a与b垂直-,记作-a⊥b-
(3约定:零向量与任意向量都垂直
2.空间向量的数量积
定义:已知两个非零向量a.b.则_allblcos〈a,b)》称为a,b的数量积(或内积)
记作ab.即ab=|allblcos〈a.b)
规定:雾向量与任何向量的数量积都为0
导学2空间向量数量积的性质
间圈平面向量中向量a在直线I上的投影是如何定义的?向量a在向量b上的投影
又是如何定义的?
[提示]设非零向量=a,过A.B分别作直线I的垂线,垂足分别为A,B,则称向
量为向量a在直线/上的投影向量或投影.类似地,给定平面上的一个非需向量b.设b
所在的直线为【.则a在直线/上的投影称为a在向量b上的投影
⊙结论形成
1.投影:一般地.给定空间向量a和空间中的直线(或平面a),过a的始点和终点分
别作直线(或平面x)的垂线,假设垂足为A.B.则向量称为a在直线(或平面a)上的投影.
a与b的数量积等干a在b上的投影a的数量与b的长度的_乘积-
2.空间向量数量积的性质
已知ab.c为非零向量
(1)a⊥b=ab=0.
(2)aa=al2=a2.
(3川abl≤lallbl.
(4)入a)-b=(ab).
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(5)ab=ba交换律).
(6a+b)c=ac+bc(分配律).
注意:(1)向量a在向量b方向上的投影是一个向量.
(2)投影的数量为|alcos(为a与b的夹角)】
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×")
(1)若ab=0.则a=0或b=0.()
(2)若入a=0,则入=0或a=0.()
(3)若a2=b,则a=b或a=-b.()
(4)若ab>0.则(a.b)是锐角.()
答案(1)×(2)W(3)×(4)×
2.已知向量a和b的夹角为120°,且|a=2.1b=5.则(2a-b外-a等干()
A.12
B.8+13
C.4
D.13
解析(2a-b)a=2a2-ba=2|a2-|allbl-co5120°=2×4-2×5×
lalvs41allco1(-f12))=13.
答案D
3.在正四面体A-BCD中,点E.F分别是AC,AD的中点,则与的夹角为
答案120°
4.已知|a=22.|bl=2)2.ab=-2.则a与b的夹角为
答案135
课堂案关键能力·互动探究
/见规律·格方法·奉养提开
题型一空间向量的数量积运算
例已知在楼长为a的正方体ABCD-A1BC1D1中,O1为上底面ABC1D1的中心
求:
(1).→:(2).:3)
[自主解答](1)如图所示,11=2a.
在上的投影为.1=2)2a
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、.→=1=2a×22a=
(2)取AB的中点E,∴OE⊥AB.·在上的投影为
又11=12a.1=a..=111=12axa=12a2.
3)(.)=〈.)=60
1=1=2a÷.=11co5〈)=2ax2axco560°=a2.
[规律方法]
求数量积的两种情况及方法
1.已知向量的模和夹角
利用ab=|allblcos(a,b)并结合运算律进行计算.
2.在几何体中求空间向量的数量积
先将各向量分解成已知模和夹角的向量的组合形式.再利用向量的数量积运算律展开」
转化成已知模和夹角的向量的数量积。
[触类旁通]
1.已知空间四面体ABCD的每条边和对角线长都等干1,点F,G分别是AD,CD的
中点则.=(
)
A.3)4
B.14
C.12
D.3)2
解析由F,G分别是AD,CD的中点,÷=12
→
=12.→=12x1×1:c05
60°=14.
答案B
题型二利用数量积求模和夹角
例已知正四面体OABC的棱长为1,点E是OA的中点,H为BC的中点.
(1)求EH的长:
(2)求异面直线OH与BE所成角的余弦值.
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【自主解答1(1)油题意知