1、2.4.1 平面向量数量积的物理背景及其含义一般地,实数与向量a的积是一个向量,记作a,它的长度和方向规定如下:(1)|a|=|a|(2)当0时,a 的方向与a方向相同;当0时,a 的方向与a方向相反;特别地,当=0或a=0时,a=0设a,b为任意向量,,为任意实数,则有:(a)=()a (+)a=a+a(a+b)=a+b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与b的夹角。OBA当0时,a与b同向;OAB当180时,a与b反向;OABB当90时,称a与b垂直,记为ab.OAab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)FS力F所做的功W
2、可用下式计算W=|F|S|cos其中是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,我们把数量|a|b|cos叫做a与b的数量积(或内积),记作abab=|a|b|cos规定:零向量与任一向量的数量积为0。|a|cos(|b|cos)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?ab=|a|b|cos当0 90时ab为正;当90 180时ab为负。当=90时ab为零。设是非零向量,方向相同的单位向量,的夹角,则特别地OABabB1解:ab=|a|b|co
3、s=54cos120 =54(-1/2)=10例1 已知|a|=5,|b|=4,a与b的夹角=120,求ab。例2 已知a=(1,1),b=(2,0),求ab。解:|a|=2,|b|=2,=45 ab=|a|b|cos=22cos45=2OAB|b|cos abB1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=02若a 0,则对任一非零向量b,有a b03若a 0,a b=0,则b=04若a b=0,则a b中至少有一个为05若a0,a b=b c,则a=c6若a b=a c,则bc,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
4、,是任意三个向量,注:则(a+b)c=ON|c|=(OM+MN)|c|=OM|c|+MN|c|=ac+bc.ONMa+bbac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)(ab)2a22abb2;(2)(ab)(ab)a2b2.证明:(1)(ab)2(ab)(ab)(ab)a(ab)baabaabbba22abb2.例 3:求证:(1)(ab)2a22abb2;(2)(ab)(ab)a2b2.证明:(2)(ab)(ab)(ab)a(ab)baabaabbba2b2.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。ABCO如图所示,已知如图所示,已知OO,ABAB为直径,为直径,CC为为OO上任意一点。求证上任意一点。求证ACB=90ACB=90分析:要证ACB=90,只须证向量,即。解:设则,由此可得:即,ACB=90