内容正文:
人教2019版必修第一册
第六章 平面向量
6.2.4 向量的数量积
1.理解平面向量数量积的概念及几何意义;
2.掌握向量数量积的性质,会用平面向量的数量积表示向量的模及向量的夹角;
3.掌握向量数量积的运算律.
二、学习目标(1分钟)
问题情景
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?
思考:功是一个矢量还是标量?它的大小由那些量确定?
θ
s
F
F
标量,大小由力、位移及它们的夹角确定。
向量的夹角
O
A
B
O
A
B
O
A
B
已知两个非零向量 和 ,作 , ,则
叫做向量 和 的夹角.
O
A
B
三、点拨精讲(25分钟)
思考:如果我们将公式中的力与位移类比推广到两个一般向量,其结果又该如何表述?
两个向量的大小及其夹角余弦的乘积。
功是力与位移的大小及其夹角余弦的乘积;
平面向量的数量积的定义
规定:零向量与任意向量的数量积为0,即
已知非零向量 与 ,我们把数量 叫作 与 的数量积(或内积),记作 ,即规定
夹角
思考:向量的数量积是一个数量,那么它什么时候为正,什么时候为负?
当0°≤θ < 90°时 为正;
当90°<θ ≤180°时 为负。
当θ =90°时 为零。
数量积符号由cos的符号所决定
(1)两向量的数量积是一个数量,而不是向量,符号由夹角决定.
(3) 在运用数量积公式解题时,一定要注意两向量夹角的范围是 [ 0°,180°].
说明:
(2) a · b中间的“.” 在向量的运算中不能省略,也不能写
成a×b .
例1.已知
解:
=-10
解:由 得
因为 所以 。
探究:两个非零向量相互平行或垂直时,投影向量具有特殊性,你能得出向量的数量积的特殊性质吗?
(3)当向量 与 共线同向时, ;
当向量 与 共线反向时, .
(4)
θ=90º
θ=0º
θ=180º
︱cosθ︱≤1
设 是非零向量,它们的夹角是 , 是与 方向相同的单位向量,则
特别地 或
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第二级
第三级
第四级
第五级
向量数量积的运算律
例题剖析
4、向量数量积的性质
5. 常用 ︱a︱= 求向量的模.
常用 求向量的夹角.
四、课堂小结(2分钟)
五、当堂检测(10分钟)
C
B
A
B
C
D
A1
B1
这种变换为向量 向向量 投影,
叫做向量 在向量 上的投影向量
O
M
N
M1
叫做向量 在向量 上的投影向量
投影向量
O
M
N
M1
探究:如图,设与 方向相同的单位向量为 , 与 的夹角为 ,
那么 与 之间有怎样的关系?
当 为锐角时,
所以,
当 为直角时,
所以,
当 为钝角(如图(3))时,
即
当 时,
所以
当 时,
所以
综上,对任意的 都有
1、在△ABC中,∠C=90°,BC=eq \f(1,2)AB,则eq \o(AB,\s\up15(→))与eq \o(BC,\s\up15(→))的夹角是( )
A.30°
B.60°
C.120°
D.150°
解析 如图,作向量eq \o(AD,\s\up15(→))=eq \o(BC,\s\up15(→)),则∠BAD是eq \o(AB,\s\up15(→))与eq \o(BC,\s\up15(→))的夹角.在△ABC中,因为∠ACB=90°,BC=eq \f(1,2)AB,所以∠ABC=60°,所以∠BAD=120°,即eq \o(AB,\s\up15(→))与eq \o(BC,\s\up15(→))的夹角是120°.
2 (1)在等腰直角三角形ABC中,若∠C=90°,AC=eq \r(2),则eq \o(BA,\s\up15(→))·eq \o(BC,\s\up15(→))的值为( )
A.-2
B.2 C.-2eq \r(2)
D.2eq \r(2)
[解析] 由题意知BC=eq \r(2),BA=2,∴eq \o(BA,\s\up15(→))·eq \o(BC,\s\up15(→))=|eq \o(BA,\s\up15(→))||eq \o(BC,\s\up15(→))|cos∠ABC=2×eq \r(2)×eq \f(\r(2),2)=2.故选B.
$