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
人教A版2019选择性必修1
由于任意两个空间向量都可以通过平移转化为同一平面内的向量,因此,两个空间向量的夹角和数量积就可以像平面向量那样来定义.
新知探究
复习回顾:平面向量的数量积
·=||||
1.定义:如图,已知两个非零向量在空间任取一点,作,则叫做向量的夹角,记作.
2.取值范围:
(1)当时,与同向;
(2)当时,与反向.
(3)当时,与垂直,记作.
新知生成
o
B
A
关键是起点相同!
(一)空间向量的夹角
1.定义:已知两个非零向量与,我们把数量
叫做向量与的数量积(或内积),记作,即
.
(二)空间向量的数量积
概念辨析:①两个向量的数量积是数量,而不是向量;
②“”是一种运算符号,既不能省略,也不能用“×”代替.
③零向量与任一向量的数量积为____. ④__________.
⑤ ________. ⑥_________.
⑦
0
新知生成
2.运算律:
思考:
(1)对于向量,由,你能得到吗?若不能举出反例
(2)对于非零向量,由,能不能写成的形式?
(3)对于向量,成立吗?为什么?
不能
不能;无实际意义
不一定
交换律
分配律
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问题探讨
在平面向量的学习中,我们学习了向量的投影,类似地,在空间中,
向量向的投影有什么意义?
向量向直线l的投影呢?
向量向平面β的投影呢?
因为向量是自由向量,所以可通过将向量平移至同一平面,进而利用平面向量的投影
(1)向量a与向量b的投影向量
新知生成
(三)空间向量的投影向量
α
α
(2)向量a向直线l投影向量
β
(3)向量向平面β的投影向量
=
与向量的投影
方向上的单位向量
例题精析
例3:如图,是平面内的两条相交直线,如果,,
求证:.
m
n
g
l
证明:
,分别于直线,,上取非零向量,,,
=)
,相交,与共面,所以存在唯一实数对()使得=
因为=0,=0,所以=0
所以垂直于
8.用向量方法证明:在平面内的一条直线,如果与这个平面的一条斜线在这个平面上的射影垂直,那么它也与这条斜线垂直(三垂线定理).
已知:如图,分别是平面的垂线、斜线,是在平面的射影,且,求证:.
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考点精析
考点1:数量积
已知四面体ABCD所有棱长均为a,E,F,G分别是AB,AD,DC的中点,求:
(1);(2);(3);(4);(5);(6)
考点2:垂直
在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=AA1=1,且两两夹角为60°.
(1)证明:AC1⊥平面A1BD (2) AC1交平面A1BD于点M,证明:AM=
考点3:模长
如图,已知一个60°的二面角的棱上有两点A,B,AC,BD分别是在这两个面内且垂直于AB的线段.又知AB=4,AC=6,BD=8,求CD的长.
考点4:夹角
如图,正三棱柱ABC-中,AB=,则与所成角的大小为 。
$