1、第2章 平面向量2.4 向量的数量积一.问题情境:情境1:前面我们学习了平面向量的加法、减法和数乘三种运算,那么向量与向量能否“相乘”呢?其中力和位移 是向量,是 与 的夹角,而功 W是数量.情境2:一个物体在力F的作用下发生了位移s,那么该力对此物体所做的功为多少?Fs1两个非零向量夹角的概念(4)注意在两向量的夹角定义中,两向量必 须是同起点的.范围0180已知非零向量a与,作a,则叫a与的夹角.=(0)(2)当时,a与反向;(3)当/2时,a与垂直,记a;abObaO说明:(1)当0时,a与同向;如图,等边三角形ABC中,求(1)AB与AC的夹角;(2)AB与BC的夹角。ABC通过平移变
2、成共起点!D2平面向量数量积(内积)的定义:探究:两个向量的数量积与向量数乘有很大区别(1)两个向量的数量积是一个实数,不是向量,符号由cos的符号所决定。已知两个非零向量a与,它们的夹角是,则数量|a|b|cos叫a与的数量积,记作ab,即有ab=|a|b|cos,().(2)两个向量的数量积称为内积,写成ab;符号“”在向量运算中不是乘号,既不能省略,也不能用“”代替.规定0与任一向量的数量积为0。(3)在实数中,若a0,且ab=0,则b=0;在数量积中,若a0,且ab=0,能不能推出b=0?为什么?(4)由ab=bc 能否推出a=c?(5)在实数中,有(ab)c=a(bc),但是(ab)
3、c a(bc)显然,这是因为左端是与c共线的向量,而右端是与a共线的向量,而一般a与c不共线。即:0 a=03.两个向量的数量积的性质:0两向量均为非零向量4.运算律:acbc(1)a b=b a(3)(ab)c=(2)(交换律)(分配律)例1 判断正误,并简要说明理由.a00;0a0;0;aa;若a0,则对任一非零有a0;a0,则a与中至少有一个为0;对任意向量a,都有(a)a();a与是两个单位向量,则a.例1 判断正误,并简要说明理由.a00;0a0;0;aa;若a0,则对任一非零有a0;a0,则a与中至少有一个为0;对任意向量a,都有(a)a();a与是两个单位向量,则a.应用数学:例
4、2.|a|=2,|b|=5,a与b的夹角为600,求:(2)(a+2b)(a-3b)(3)(a+b)2(4)|a+b|分析:aa=|a|2(简写a2=|a|2)性质(1)(2)探究:下列等式成立吗?(3)()()()夹角的范围运算律性 质数量积(3)(ab)c=acbc aa=|a|2(简写 a2=|a|2)知识回顾:(2)(1)a b=b a(交换律)(分配律)我们学过两向量的和与差可以转化为它们相应的坐标来运算,那么怎样用1、平面向量数量积的坐标表示如图,是x轴上的单位向量,是y轴上的单位向量,由于所以xyoB(x2,y2)A(x1,y1).110下面研究怎样用设两个非零向量=(x1,y1
5、),=(x2,y2),则故两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和。即xoB(x2,y2)A(x1,y1)y根据平面向量数量积的坐标表示,向量的数量积的运算可转化为向量的坐标运算。2、向量的模和两点间的距离公式(1)垂直3、两向量垂直和平行的坐标表示(2)平行4、两向量夹角公式的坐标运算基本技能的形成与巩固 例2 已知A(1,2),B(2,3),C(-2,5),试判断ABC的形状,并给出证明.A(1,2)B(2,3)C(-2,5)x0y 练习2:以原点和A(5,2)为两个顶点作等腰直角三角形OAB,B=90,求点B的坐标.yBAOx逆向及综合运用例3(1)已知=(4,3),向量是垂直于的单位向量,求.提高练习2、已知A(1,2)、B(4、0)、C(8,6)、D(5,8),则四边形ABCD的形状是.矩形3、已知=(1,2),=(-3,2),若k +2 与 2 -4 平行,则k=.-1小结 、理解各公式的正向及逆向运用;、数量积的运算转化为向量的坐标运算;、掌握平行、垂直、夹角及距离公式,形成转化技能。