[课标人教版高中数学必修四课件]2(可编辑)
* * * * * * * 平面向量数量积的物理背景及其含义 一般地,实数λ与向量a 的积是一个向 量,记作λa,它的长度和方向规定如下: 1 |λa| |λ| |a| 2 当λ 0时,λa 的方向与a方向相同; 当λ 0时,λa 的方向与a方向相反; 特别地,当λ 0或a 0时, λa 0 设a,b为任意向量,λ,μ为任意实数,则有: ? λ μa λμ a ? λ+μ a λa+μa ? λ a+b λa+λb 已知两个非零向量a和b,作OA a, OB b,则?AOB θ (0??θ ?180?)叫做向量a与b的夹角。 O B A θ 当θ,0?时,a与b同向; O A B 当θ,180?时,a与b反向; O A B B 当θ,90?时,称a与b垂直, 记为a?b. O A a b 我们学过功的概念,即一个物体在力F的作用下产生位移s(如图) θ F S 力F所做的功W可用下式计算 W |F| |S|cosθ 其中θ是F与S的夹角 从力所做的功出发,我们引入向量“数量积”的概念。 已知两个非零向量a与b,它们的 夹角为θ,我们把数量|a| |b|cosθ叫做 a与b的数量积(或内积),记作a??b
a??b |a| |b| cosθ 规定:零向量与任一向量的数量积为0。 |a| cosθ(|b| cosθ)叫做向量a在b方向上(向量b在a方向上)的投影。 注意:向量的数量积是一个数量。 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, a??b |a| |b| cosθ 当0??θ , 90?时a??b为正; 当90?,θ ?180?时a??b为负。 当θ 90?时a??b为零。 设 是非零向量, 方向相同的 单位向量, 的夹角,则 特别地 O A B θ a b B1 解:a??b |a| |b|cosθ 5×4×cos120? 5×4×(-1/2) ,10 例1 已
知|a| 5,|b| 4,a与b的夹角θ 120?,求a??b。 例2 已知a 1,1 ,b 2,0 ,
求a??b。 解: |a| ?2, |b| 2, θ 45 ? ? a??b |a| |b|cosθ ?2×2
×cos45 ? 2 O A B θ |b|cosθ a b B1
等于 的长度 与 的乘积。 练习: 1(若a 0,则对任一向量b ,有a ?? b 0( 2(若
a ?0,则对任一非零向量b ,有a ?? b?0( 3(若a ?0,a ?? b 0,则b 0
4(若a ?? b 0,则a ?? b中至少有一个为0( 5(若a?0,a ?? b b ?? c,
则a c 6(若a ?? b a ?? c ,则b?c,当且仅当a 0 时成立( 7(对任意向
量 a 有 ? × × × × × ? 二、平面向量的数量积的运算律: 数量积的运
算律: 其中, 是任意三个向量, 注: 则 a + b ??c ON
|c| OM + MN |c| OM|c| + MN|c|
a??c + b??c . O N M a+b b a c 向量a、b、a + b在c上的射影的数
量分别是OM、MN、 ON, 证明运算律 3 例 3:求证: (1) a,b 2,a2,2a??b
,b2; (2) a,b ?? a,b ,a2,b2. 证明:(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. 例 3:求
证: (1) a,b 2,a2,2a??b,b2; (2) a,b ?? a,b ,a2,b2. 证明:
(2) a,b ?? a,b , a,b ??a, a,b ??b
,a??a,b??a,a??b,b??b
,a2,b2. 例4、 的夹角为 解: 作业: 3、用向量方法证明:直径所对的圆周
角为直角。 A B C O 如图所示,已知?O,AB为直径,C 为?O上任意一点。求
证?ACB 90?
分析
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:要证?ACB 90?,只须证向 量 ,
即 。 解:设 则 , 由此可得:
即 ,?ACB 90? *