1、第2课时空间向量的数量积课标解读课标要求素养要求1.掌握空间向量的夹角的概念及表示方法.2.理解两个向量的数量积的概念、性质、计算方法及运算规律.3.掌握两个向量的数量积的主要用途,能运用数量积求向量的夹角和判断向量垂直.1.数学抽象能理解两个向量的数量积的定义及运算规律.2.直观想象能根据图形与数量积的定义计算两个向量的数量积.3.数学运算能根据向量的数量积判定两个向量垂直.自主学习必备知识教材研习教材原句要点一空间向量的夹角与垂直1.向量的夹角平面内,给定两个非零向量a,b, 任意在平面内选定一点O,作OA=a,OB=b,则大小在0,内的AOB称为a与b的夹角,记作 a,b .2.向量的垂
2、直如果a,b=2,则称向量a与b垂直,记作ab;为了方便起见,仍约定零向量与任意向量都 垂直 .要点二空间向量的数量积1.数量积的定义平面内,两个非零向量a与b的数量积(也称为内积)定义为ab=|a|b|cosa,b .2.数量积的几何意义两个向量数量积的几何意义与 投影有关,如图所示,过a的始点和终点分别向b所在的直线作 垂线,即可得到向量a在向量b .上的投影a,a与b的数量积等于a在b上的投影a的数量与b的长度的 乘积 .特别地,a与单位向量e的数量积等于a在e上的投影a的数量.规定零向量与任意向量的数量积为 0 .3.向量在直线(或平面)上的投影一般地,给定空间向量a和空间中的直线l(
3、或平面),过a的始点和终点分别作直线l(或平面)的垂线,假设垂足为A,B,则向量AB称为a在直线l(或平面)_上的投影.4.数量积的性质空间向量的数量积具有以下性质:(1)abab=0;(2)aa=|a|2=a2;(3)|ab|a|b|;(4)(a)b=(ab);(5)ab=ba(交换律);(6)(a+b)c=ac+bc(分配律).自主思考1.若两个向量的夹角为0或,则这两个向量分别是什么关系?答案:提示若两个向量的夹角为 0,则这两个向量方向相同;若两个向量的夹角为,则这两个向量的方向相反.2.若ab,a,b为非零向量,且ac,则向量b与c的夹角的大小是什么?答案:提示2 .3.两个向量的数
4、量积是一个实数还是一个向量?若是一个实数,其符号是由什么确定的?答案:提示两个向量的数量积是-一个实数,其符号由cosa,b决定,即当a,b是锐角时,ab0;当a,b是钝角时,ab0,则a,b是锐角答案:B ; C2.已知|a|=2,|b|=3,a,b=60,则|2a-3b|=答案:613.已知正四面体DABC的棱长为1,点E是AB的中点,则ECAD的值为 .答案:14素养演练数学运算利用数量积求向量的夹角1.如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,ABC=90,AB=BC=1,AA1=2,求向量BA1,AC的夹角的余弦值.解析:审:在直三棱柱ABC-A1B1C1中,求向量BA1,AC的夹角的余弦值.联:由已知得AB=BC=1,BB1=AA1=2,所以用向量BA,BC和BB1表示向量BA1和AC,然后用数量积求BA1,AC的夹角的余弦值.答案:解:BA1= BA+BB1,AC=BC-BA,且BABC=BB1BA= BB1BC =0,BA1AC=-BA2=-1 .又|AC|=2,|BA1|=1+2=3,cosBA1,AC= BA1AC|BA1|AC|=-16=-66,故BA1,AC的夹角的余弦值为-66 .解析:思:求两个空间向量a,b夹角的方法类同于平面内两个向量夹角的求法,利用公式cosa,b=ab|a|b| .