内容正文:
8.1.1 向量的数量积的概念
1
向量的数量积
问题
θ
s
F
一个物体在力F 的作用下产生的位移
s,那么力F 所做的功应当怎样计算?
其中力F 和位移s 是向量, 是F 与s 的夹角,而功是数量.
同时 就是F在物体位移方向上的分量的数量,也就是力F在物体位移方向上正投影的数量。
向量的数量积
向量的夹角
两个非零向量a 和b ,作 , ,则
叫做向量a 和b 的夹角,记作<a , b>.
O
A
B
a
b
O
A
B
b
a
若 ,a 与b 同向
O
A
B
b
a
若 ,a 与b 反向
O
A
B
a
b
若 ,a 与b 垂直,
记作
向量的数量积
物理上力所做的功实际上是将力正交分解,只有在位移方
向上的力做功.
θ
s
F
,过点B作
垂直于直线OA,垂足为 ,则
| b | cosθ
O
A
B
a
b
O
A
B
a
b
,| b | cosθ叫向量b 在a 方向上的投影.
θ为锐角时,
| b | cosθ>0
θ为钝角时,
| b | cosθ<0
θ为直角时,
| b | cosθ=0
B
O
A
a
b
向量的数量积
例题讲解
例1.已知|a |=5,|b |=4,a与b的夹角 ,
求a在b上的正投影 及b在a上的正投影.
解:a在b上的正投影为|a | cosθ
b在a上的正投影为|b | cosθ
向量的数量积
平面向量的数量积的定义
已知两个非零向量a 和b ,它们的夹角为 ,我们把数量
叫做a 与b 的数量积(或内积),记作a · b ,即
规定:零向量与任意向量的数量积为0,即 0.
(1)两向量的数量积是一个数量,而不是向量,符号(正负)由夹角决定。
(2) a · b不能写成a×b ,a×b 表示向量的另一种运算.
向量的数量积
例题讲解
例2.已知|a |=5,|b |=4,a与b的夹角 ,求a ·b.
解: a ·b =|a | |b |cosθ
向量的数量积
讨论总结性质:
(1)a⊥b a · b=0 (判断两向量垂直的依据)
(2)当a 与b 同向时,a · b =| a | · | b |,
当a 与b 反向时, a · b = - | a | · | b | .
(4)
(5)|a · b |≤| a | · | b |
(3)
常用此性质进行实数与向量的转化。
向量的数量积
例题讲解
例3.已知|a |=5,|b |=4,|a+b |=6 ,求a 与b夹角的余弦值.
解: |a+b |=6
充要
向量的数量积
练习:
向量的数量积
例4、用向量方法证明:直径所对的圆周角为直角。
B
A
C
o
向量的数量积
例5:
D
例6:
A
例7:
A
$$