内容正文:
§5 从力做功到向量的数量积
5.1 向量的数量积(一)
高一数学组 赵忠保
亳州五中
情境导入
情境问题:分析下面各种情境下力对物体作的功。
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
亳州五中
情境导入
问题:力对物体作的功是一个数量,可以看作力和位移
这两个向量的某种运算的结果。那么,如何定义向量这
种运算,这种运算的几何意义是什么?这种运算有什么
性质?
亳州五中
抽象概括
1、向量数量积的定义
向量为非零向量,记两向量的夹角为或。
把称为向量与的数量积(或内积)。
记作,即
。
规定:与任一向量的数量积为0,即。
亳州五中
问题思考
问题:两个向量的乘积(内积)是一个数量,数量积的符号
取决于哪个量?为什么?
结论:非零向量的数量积符号的确定
(1)当时,;
(2)当时,;
(3)当时,;
(4)当时,;
(5)当时,。
亳州五中
问题思考
问题:向量的加法、减法、数乘向量都有几何意义。那么,
向量的数量积的几何意义是什么?
在初中,学习三视图时,学过投影的概念。那么,如何
定义一个向量在另一个向量上的投影?
亳州五中
抽象概括
2、投影向量
如图,已知为非零向量,作, ,过点
向直线作垂线,垂足为,称
向量 为在上的投影向量。
(1)当时, 在上的投影向量与同向;
(2)当时, 在上的投影向量与反向;
(3)当时, 在上的投影向量为。
亳州五中
抽象概括
3、投影数量
如图,已知为非零向量,夹角为,
把称为向量
在向量上的投影数量。
(1)当时, 在上的投影数量为正数;
(2)当时, 在上的投影数量为负数;
(3)当时, 在上的投影数量为0。
思考:向量在向量上的投影向量如何表示?
亳州五中
抽象概括
4、向量数量积的几何意义
(1)数量积为的模与在上的投影数量的乘积;
(2)数量积为的模与在上的投影数量的乘积。
亳州五中
抽象概括
5、向量数量积与投影数量的关系
(1) ,
在上的投影数量等于数量积除以的模;
(2) ,
在上的投影数量等于数量积除以的模。
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典例讲解
例1 已知向量与的夹角,且,。
(1)求;
(2)求向量在方向上的投影数量。
亳州五中
典例讲解
例2 已知正三角形的边长为,,,
,求。
亳州五中
练习巩固
1、(P109练习1)已知向量与共线,且,,求。
2、(P109练习2)已知,,分别求在下列条件下的值。
(1) ; (2) ; (3)//。
3、(P109练习3)在△中,,,如果,试判断△
的形状。
亳州五中
课堂小结
本节课学习了:
1、向量数量积的定义
。
2、投影向量
向量在向量上的投影向量:。
3、投影数量
向量在向量上的投影数量:。
4、向量数量积的几何意义
(1)数量积为的模与在上的投影数量的乘积;
(2)数量积为的模与在上的投影数量的乘积。
亳州五中
作业布置
1、在直角△中,,,
求的值。
2、已知单位向量,的夹角为,,
求在上的投影数量。
亳州五中
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