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文檔簡介

平面向量數(shù)量積物理背景及其含義已知兩個非零向量a和b,作OA=a,

OB=b,則∠AOB=θ

(0°≤θ≤180°)叫做向量a與b的夾角。OBAθ當θ=0°時,a與b同向;OAB當θ=180°時,a與b反向;OABB當θ=90°時,稱a與b垂直,記為a⊥b.OAab一個物體在力F的作用下產(chǎn)生位移s(如圖)θFS那么力F所做的功W為:W=|F||S|cosθ其中θ是F與S的夾角從力所做的功出發(fā),我們引入向量“數(shù)量積”的概念。數(shù)量積的定義(1)兩向量的數(shù)量積是一個數(shù)量,注意

已知兩個非零向量a和b,它們的夾角為

,我們把數(shù)量

叫做a與b的數(shù)量積(或內(nèi)積),記作a·b

,即(2)a·b不能寫成a×b

,‘·’不能省.向量的數(shù)量積是一個數(shù)量,那么它什么時候為正,什么時候為負?a·b=|a||b|cosθ當0°≤θ<

90°時a·b為正;當90°<θ≤180°時a·b為負。當θ=90°時a·b為零。例題講解例1.已知=5,=4,與

的夾角,求.變式:如圖的菱形ABCD中,角A等于,AB=2,求下列各數(shù)量積.DABC例2已知=(1,1),=(2,0),求。解:

設(shè)是非零向量,方向相同的單位向量,的夾角,則特別地OABθ

abB1求模的方法判斷垂直的又一條件求角

物理上力所做的功實際上是將力正交分解,只有在位移方向上的力做功.θsF

對非零向量a與b,定義|b|cosθ叫向量b在a

方向上的投影.|a|cosθ叫向量a在b

方向上的投影.數(shù)量積的幾何意義,過點B作則

的數(shù)量是|b|cosθ(不是向量)a·b的幾何意義:數(shù)量積a·b等于a的長度|a|與b在a的方向上投影|b|cos

的乘積。

θ為銳角時,|b|cosθ>0θ為鈍角時,|b|cosθ<0θ為直角時,|b|cosθ=0數(shù)量積的幾何意義

OABbaB1B1OAB

baOAB

ba回顧實數(shù)運算中有關(guān)的運算律,類比數(shù)量積得運算律:

在實數(shù)中在向量運算中交換律:ab=ba()結(jié)合律:(ab)c=a(bc)()()分配律:(a+b)c=ab+bc()消去律:ab=bc(b≠0)a=c

()√√√

×

×數(shù)量積的運算律數(shù)量積的運算律已知向量a、b、c和實數(shù),則:典型例題例1.已知向量a,b,求證下列各式證明:(1)(a+b)2=(a+b)·(a+b)=(a+b)·a+(a+b)·b=a·a+b·a+a·b+b·b=a2+2a·b+b2.(2)(a+b)·(a-b)=(a+b)·a-(a+b)·b

=a·a+b·a-a·b-b·b

=a2-b2.向量的數(shù)量積運算類似于多項式運算解:a+kb與a-kb互相垂直的條件是(a+kb)·(a-kb)=0即a2-k2b2=09-16=0所以,k=例4、已知點O、N、P在△ABC所在平面內(nèi),且A.重心、外心、垂心B.重心、外心、內(nèi)心C.外心、重心、垂心D.外心、重心、內(nèi)心判斷正誤,并說理.1.已知向量

和實數(shù)1.若

,則

中至少有一個為.2.若b≠0,a·b=c·b

,則a=c4.對任意向量a有3.(a·b)c=a(b·c)××××√鞏固練習(xí)2.已知△ABC中,AB=a,AC=b,當a·b<0,a·b=0時,△ABC各是什么三角形?當a

·

b<0時,cos<0,為鈍角三角形當a

·

b=0時,為直角三角形鞏固練習(xí)3.在△ABC中a=5,b=8,C=60o,

求思考:用向量方法證明:直徑所對的圓周角為直角。ABCO如圖所示,已知⊙O,AB為直徑,C為⊙O上任意一點。求證∠ACB=90°分析:要證∠ACB=90°,只須證向

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