平面向量的数量积及运算律
(2)当 0 时,a 与b,a 与b的夹角都为 .
(a)b | a || b | cos | a || b | cos (a b) a(b) | a || b | cos | a || b | cos (a b)
(a)b (a b) a(b) .
(3)当 0 时,
a 与b,a 与b的夹角都为180 . (a)b | a || b | cos(180 ) | || a || b | cos
| a || b | cos (a b)
a(b) | a || b | cos(180 ) | || a || b | cos
特别地 a a | a |2 或 | a | a a
(4)cos
ab | a || b |
(5) | a || b | ≤ a b ≤ | a || b | ,即 | a b | ≤ | a || b |
6.向量数量积满足那些运算律?如何证明?
数量积的运算律: 已知向量 a 、b 、c 和实数 ,则
2. a在b方向上的投影是指什么 ?b在a方向上的投影呢?
如图作OA a,OB b ,过点B作BB1 垂直于直线OA,垂足为 B1,则
OB1 | b | cosθ
B
B'
b
| 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.
O
a B1 A
c (a b) c a c b
(a b) c a c b c .
实数运算与平面向量的数量积的区别
1.在实数运算中有:a b a b
在向量中,有 a b a b吗? a b a b
2.在实数运算中有: a 0, a b 0,则b 0
| a || b | cos (a b)
(a)b (a b) a(b) . 综上所述:(a)b (a b) a (b)
⑶分配律: (a b)c a c bc
证明:如图,任取一点 O ,作 OA a ,AB b ,OC c .
a b | a || b | cos
3.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?什么时候为零?
θ为锐角时, | b | cosθ>0 b
OaB B1 ABθ为钝角时,
b | b | cosθ<0
B1 O
aA
B b θ为直角时,
| b | cosθ=0
O(B1 ) a
A
4.向量数量积的几何意义是什么? 数量积的物理意义: W=F ·s =|F||s|cosθ
F θ
s
数量积的几何意义:a b等于 a 的长度| a | 与 b
在 a 的方向上的投影| b | cos 的乘积。 B
b
ab | a || b | cos
a
O
B1
| b | cos
A
5.向量的数量积有那些性质?为什么?请你证明
a b | a || b | cos
规定:零向量与任意向量的数量积为0,即 a 0 0. 说明:(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.
(2)两个向量的数量积是两个向量之间的一种乘法,它与 数的乘法是有区别的, a ·b不能写成 a×b 或 ab . (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°].
先看一个物理问题
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?
F
θ s
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。
先看一个概念-----向量的夹角
已知 两个非零向量a 和b ,作OA a ,OB b ,则 AOB (0 180 )叫做向量a 和b 的夹角.
A
a b ( 即 OB ) 在 c 方向上的投影等于
2
a 、b 在 c 方向上的投影的和 ,即 a
b
B
| a b | cos | a | cos1 | b | cos2 .
1
O
A1 c B1
C
| c || a b | cos | c || a | cos1 | c || b | cos2
平面向量的数积及运算率
【学习目标】
1.认识理解平面向量数量积的含义及物理意义,体会 平面向量的数量积与向量投影的关系。
2.掌握平面向量数量积的性质和运算律,熟练地应用 平面向量数量积的定义、运算律进行运算。
【问题导学】
自主学习
阅读课本P103—P105,回答下列问题
1.向量数量积的定义是什么?
由数量积的定义,可得以下重要性质:
设a,b都是非零向量,e是与b方向相同的单位向量,θ是a与
e的夹角,则
(1)e ·a=a ·e=| a | cos
(2)a⊥b a ·b=0 (判断两向量垂直的依据) (3)当a 与b 同向时,a ·b =| a | | b |,当a 与b 反向 时, a ·b =-| a | | b | .
⑴交换律: a b b a
⑵对数乘的结合律: (a) b (a b) a (b)
⑶分配律: (a b)c a c bc
⑵数乘的结合律: (a)b (a b) a (b)
证明: 设 a 与b的夹角为 . (1)当 0 时,等式显然成立 .
B b
a
Ob B
A
当 0,a 与b 同向;
Oa
A
B
b
a
B
O
A
当 180,a 与b 反向;
b
a
O
A
当 90,a 与b 垂直.
记作 a b
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 | a || b | cos 叫做a 与b 的数量积(或内积),记作a ·b ,即