内容正文:
第一章 空间向量与立体几何
1.1.2 空间向量的数量积运算
1
一 空间向量的夹角
如图,已知两个非零向量,在空间任取一点O,作=,=则∠AOB叫做向量的夹角,记作.
O
B
A
O
B
A
如果=,那么向量互相垂直,记作.
新知探究
通常规定,,且.
新知探究
二 两个向量的数量积
已知两个非零向量,则叫做的数量积,记作.即.
特别地,零向量与任意向量的数量积为0.
向量的数量积定义,可以得到:
.
新知探究
三 投影向量
称向量 为向量 在向量 上的投影向量
新知探究
思考:
(1)向量向直线的投影呢?
(2)向量向平面β的投影呢?
向 的方向向量投影
向 平面β内的射影直线投影
新知探究
四 空间向量数量积的运算
空间向量的数量积满足如下的运算律:
()·=(·),∈R
·=·(交换律)
·(+)=·+· (分配律)
新知探究
思考1:对于三个均不为0的数,若,则.即数有消去律,那么对于向量,由,你能得到吗?
思考2:对于三个均不为0的数,若,则(或).对于向量,由,能不能写成的形式?
不能. 如, 时
不能. 向量没有除法
新知探究
思考3:对于三个均不为0的数,有对于向量,成立吗?为什么?
不能. 共线, 与,但不一定共线
例题讲解
A
B
C
D
A
B
C
D
例题讲解
例题讲解
l
m
n
g
证明:在平面内作任意一条直线,
分别在直线上取非零向量.
因为直线与相交,所以向量不平行.
由向量共面的充要条件可知,存在唯一的有序数对,使.
例题讲解
将上式两边分别与向量作数量积运算,得
因为,,
所以.所以.
这就证明了直线垂直于平面内的任意一条直线,所以.
$$