内容正文:
空间向量的数量积运算
页面统一为16:9宽幅画面比例尺寸;PPT统一格式为PPT或PPTX。
请注意:
1. 课名:微软雅黑48号字;
2.(第一课时):微软雅黑32号字;
3.学校名称:请填写全称;
4.学科、年级、主讲人、学校:华文楷体28号字(具体根据文字量可适当调整)。
英文
1.课名:字体以Times New Roman为主,字号一般使用32—36号,特别强调可以用40号;
2.(Period 1):字体使用Arial,字号为28;
3.正文一般用24—28号,特别强调可用32号。
注意标点的规范(例如:中文省略号为……,可用Shift+数字键6打出中文省略号,英文省略号为…)
由于任意两个空间向量都可以通过平移转化为同一平面内的向量,因此,两个平面向量的夹角和数量积就可以像平面向量那样来定义.
复习引入
向量的夹角与数量积的概念
如果一个物体在力 <m></m> 的作用下产生位移 <m></m> ,那么力 <m></m> 所做的功 <m></m> .
为了在数学中体现“功”这样一个标量,我们引进了“数量积”的概念.
情境设置
新知学习
问题1:. <m></m> 是哪两个量的夹角?
[答案] <m></m> 是力 <m></m> 与位移 <m></m> 的夹角.
问题2:.任意两个向量的数量积是向量吗?两个向量的数量积一定是非负数吗?
[答案] 不是向量,两个向量的数量积是实数,不一定是非负数.
问题3:如图所示,空间四边形的各边和对角线长均等于 <m></m> , <m></m> 是 <m></m> 的中点,则下列说法正确的是哪些?
(1) <m></m> ;(2) <m></m> ;(3) <m></m> .
[答案] <m></m> 是 <m></m> 的中点, <m></m> , <m></m> ,即 <m></m> , <m></m> 错误;
由题意知 <m></m> 与 <m></m> 的夹角为 <m></m> , <m></m> ,
由题意知 <m></m> 与 <m></m> 的夹角为 <m></m> , <m></m> ,∴(2)错误;
<m></m> 是 <m></m> 的中点,且 <m></m> 是正三角形, <m></m> ,
<m></m> .
<m></m> ,∴(3)正确.
综上,只有(3)正确.
1.定义:如图,已知两个非零向量 , ,在空间任取一点 ,作 , ,则________叫作向量 , 的夹角,记作_________.
<m></m>
<m></m>
2.空间向量的数量积
已知两个向量 <m></m> 和 <m></m> ,则 <m></m> 叫作 <m></m> , <m></m> 的数量积,记作 <m></m> .即 <m></m> .特别地,零向量与任意向量的数量积为0.
向量的夹角与数量积的概念
数量积的运算性质
①a·e=|a|cos<a,e>(e为单位向量).
②若a,b是非零向量,则a⊥b⇔a·b=0;
③若a与b同向,则a·b=|a||b|;
若a与b反向,则a·b=-|a||b|.
特别地,|a|2=a·a或|a|= .
④若θ为a,b的夹角,则cos θ= .
⑤|a·b|≤|a||b|(当且仅当a,b共线时,等号成立)
空间向量数量积的运算律
问题1:.“若 <m></m> ,则 <m></m> ”,这种说法正确吗?
[答案] 不正确,向量不能约分.
问题2:数量积的运算满足除法吗?
[答案] 数量积的运算不满足除法,即对于向量 <m></m> , <m></m> ,若 <m></m> ,不能得到 <m></m>
(或 <m></m> ).例如当非零向量 <m></m> , <m></m> 垂直时, <m></m> ,但 <m></m> 显然是没有意义的.
情境设置
问题3:数量积的运算不满足结合律吗?
[答案] 向量的数量积的运算不满足结合律,即 <m></m> 不一定等于 <m></m> .
1.空间向量数量积的运算律
(1)交换律: <m></m> ;
(2)分配律: <m></m> ;
(3) <m></m> .
2.空间向量数量积的有关结论
(1) <m></m> ;
(2) <m></m> ;
(3) <m></m> .
空间向量数量积的运算律
投影向量
我们在测量树的高度时,常利用阳光下的影子测量其高度,如图所示.
情境设置
问题1:若测得 <m></m>