内容正文:
1.1.2
空间向量数量积的运算
高二数学选择性必修第一册第一章空间向量与立体几何
学习目标
1.掌握空间向量夹角的概念及表示方法;
2.掌握空间向量数量积的概念、性质、计算方法
及运算规律;
3.掌握两个向量数量积的主要用途,会用它解决立
体几何中的一些简单的问题
4.核心素养:数学抽象、逻辑推理、数学运算。
一、回顾旧知
1.平面向量的夹角:
两个非零向量a和6,
:作OA=a,OB=b
则∠AB0(0≤0≤180°)叫向量和的夹角
B
注意:在两向量的夹角
定义中,两向量必须是
同起点的
a
b
b
B
A
0=90
0=0
0=180
a与b同向
a与.b反向
a与b垂直,
记作a⊥b
2.平面向量的数量积
平面向量的数量积的定义:
两个非零向量和6,
则ad6cos6
叫做向量a,的数量积,记作a.6
即a.b-abcos0
并规定:a.0=0
二、探究新知
1.空间两个向量的夹角的定义
如图,已知两个非零向量和6,
在空间任取一点O,
作OA=a,OB=b,则角∠AOB叫向量a和6的夹角,
记作a,b)
范围0≤(a,b)≤π在这个规定下,两个向量的夹角就
被唯一确定了,并且(a,b)=ba〉
如果ā,b=元,则称与互相垂直,
并记作a⊥b
2.空间两个向量的数量积
设0A=a,则有向线段0的长度叫做向量的长度或模记作
已知空间两个向量a,6则dcos(a,b叫做向量a,的数量积
记作ab,即
aB=aBcos(a.B)
注意:
①两个向量的数量积是数量,而不是向量
②零向量与任意向量的数量积等于零。
3.空间向量的数量积性质
对于非零向量a,b,有:
1)
a·e=
cos(a.0
2)a⊥b→a.b=0
a
注意:①性质2)是证明两向量垂直的依据;
②性质3)是求向量的长度(模)的依据;
4、投影向量
思考:在平面向量的学习中,我们学习了向量的投影。类
似地,向量a在向量b上的投影有什么意义?向量ā向向量b
的投影呢?向量ā向向量b的投影呢?
如图1一11①,在空间,向量向向量五投影,1
由于它们是自由向量
,因此
可以先将它们平移到同一平面α内,进而利用平面α上向量的投影,得到
与向量5共线的向量,c=om台列分
向量称为向量a在向量五上的
投影向量,类似地,可将向值线投影图.1一11(2)
b
(2)
图1.1-11
5.空间向量的数量积满足的运算律
1)(2a)b=(ab)
2)a.b=ba(交换律)
3)a:(b+c)=ab+ac(分配律)
注意:
数量积不满足结合律
G-b-c≠a(b-c)
三巩固新知
1.例1.1)下列命题成立吗?
①若ab=ac,则
b
X
②若ab=k则
×
®ai-c=a(6c
b
2已城-25月96=-则
a与的夹角大小为135