内容正文:
平面向量及其线性运算
空间向量及其线性运算
推 广
平面向量的数量积运算
空间向量的数量积运算
推 广
1.1.2 空间向量的数量积
学校:仁寿县第一中学北校区
姓名:周扬
回忆 学习平面向量时,是如何研究它的数量积运算的?
夹角
数量积的定义
运算律
应用
一、空间两个向量的夹角
定义:已知两个非零向量
在空间任取一点O,
则∠AOB叫做向量
的夹角,
记法:
作
范围:
【诊断分析】判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)向量与的夹角等于向量与的夹角. ( )
(2)若向量与的夹角为α,则直线AB与CD所成的角也为α. ( )
课 前 预 习
×
×
[解析](1)<,>表示向量,的夹角,<,>表示向量,的夹角,它们之间的关系为<,>=π-<,>.
[解析] 若向量与的夹角为α,则直线AB与CD所成的角为α或π-α.
二、空间向量的数量积
零向量与任意向量的数量积为 .
0
实数
问题1.如果空间向量 是两个非零向量,它们的数量积有哪些性质呢?
>0
<0
问题2.空间向量数量积的运算律有哪些?
数乘向量与向量
数量积的结合律
交换律
分配律
平面向量数量积的运算律
问题2.空间向量数量积的运算律有哪些?
数乘向量与向量
数量积的结合律
交换律
分配律
空间向量数量积的运算律
辨析
非零向量 数量积运算
数量积运算 可约吗?
可除吗?
可结合吗?
不约
不除
不结合
误区
【诊断分析】判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)对于向量a,b,若a·b=0,则一定有a=0或b=0. ( )
(2)对于非零向量b,由a·b=b·c,可得a=c. ( )
(3)若a·b<0,则<a,b>是钝角. ( )
课 前 预 习
×
×
×
[解析] (1)非零向量a,b垂直时也有a·b=0.
[解析] (2)向量的数量积运算不满足消去律.
[解析] (3)若a·b<0,则<a,b>是钝角或<a,b>=π.
(4)对于向量a,b,c,有(a·b)·c=a·(b·c). ( )
(5)已知e1,e2是夹角为60°的两个单位向量,则向量e1在向量e2上的投影向量为e1. ( )
课 前 预 习
×
×
[解析] (4)向量的数量积运算不满足结合律.
[解析](5)向量e1在向量e2上的投影向量为1×cos 60°×e2=e2.
A
B
C
D
A
B
C
D
l
m
n
g
l
m
n
g
投影向量
(1)
(2)
图1.1-11
A
B
(3)
图1.1-11
5.已知e1,e2是夹角为60°的两个单位向量,则向量e1+e2在向量e1上的投影向量为 .
课 堂 评 价
[解析] ∵(e1+e2)·e1=+e1·e2=1+1×1×=,∴向量e1+e2在向量e1上的投影向量为·e1=e1.
e1
[解析] 在正四面体OABC中,||=||=||=1,〈,〉=〈,〉=〈,〉=60°.
(1)·=||||·cos∠AOB
=1×1×cos 60°=.
[典例1] 如图所示,已知正四面体OABC的棱长为1.求:
(1)·;
(2)(+)·(+).
(2)(+)·(+)
=(+)·(-+-)
=(+)·(+-2)
=2+2·-2·+2-2·
=12+2×-2×1×1×cos 60°+12-2×1×1×cos 60°=1+1-1+1-1=1.
[典例1] 如图所示,已知正四面体OABC的棱长为1.求:
(1)·;
(2)(+)·(+).
[典例2] 如图所示,P为△ABC所在平面外一点,PA=PB=PC=1,∠APB=∠BPC=60°,∠APC=90°,若G为△ABC的重心,则PG的长为______,异面直线PA与BC所成角的余弦值为________.
$$