平面向量的数量积
问题情境 W=│F││S│COSθ θ表示力F的方向与位移S的方向的夹角。 如果一个物体在力F作用下产生位移S,那么F所做的功为: θ F A 如果一个物体在力F作用下产生位移S,那么F所做的功为: θ W=│F││S│COSθ θ表示力F的方向与位移S的方向的夹角。
. 1、向量的夹角 已知两个非零向量 和 ,在平上任取一点O,作向量 OA= , = ,则 叫做向量 与 的夹角 1) 与 的夹角 0° 指出下列图中两向量的夹角 A O B . 2) 4) 3) 1) 1) 与 的夹角 0° 2) 与 的夹角180° 4) 与 的夹角 3) 与 的夹角 (当 时, 与 __;当 时, 与 __当 时, 与 __,记作 ) 同向 反向 垂直
2、数量积的定义 已知两个非零向量 和 ,它们的夹角为 ,我们 把数量 叫做向量 与 的数量积(内积)记作 即 并规定 已知两个非零向量 和 ,它们的夹角为 ,我们 把数量 叫做向量 与 的数量积(内积)记作 即 并规定 思考1:在平面向量的数量积定义中,它与两个向量的加减法有什么本质区别? 向量的加减的结果还是向量,但向量的数量积结果是一个数量(实数)。 (这个数量的大小与两个向量的长度及其夹角有关)
a b 思考2:在下列各图中作出││COSθ的几何图形,并说明它的几何意义是什么? B O A 1) 思考2:在下列各图中作出││COSθ的几何图形,并说明它的几何意义是什么? O A B 2) a b 3) 过 的终点B作OA= 的垂线段 ,垂足为 ,则由直角三角形的性质得 =│ │COSθ 投影是向量吗 │ │COSθ叫做向量b在向量a上的投影。 投影是一个数值(实数),当θ为锐角时,它是正值;当θ为钝角时,它是负值。 时│ │COSθ=__ 时 │ │COSθ=__ 时 │ │COSθ=__ │b│ -│b│
a·b的几何意义: O A B θ |b|cosθ a b B1 等于 的长度 与 的乘积。
重要性质: 设 是非零向量, 方向相同的 单位向量, 的夹角,则 O A B θ a b B1 特别地
× × × × √ √ 5、反馈练习:判断正误 (1)若a=0,则对任意向量b,有a•b=0 (3)若a为非零向量,且a•b=0,则b=0 (4)若a•b=0,则a=0或b=0 (5)对任意向量a有 a²=|a|² (6)若a为非零向量且a•b=a•c 则b=c 5、反馈练习:判断正误 √ × × 向量的数量积是向量之间的一种乘法,与数的乘法是有区别的 × √ ×
6、典型例题分析
例题 进行向量数量积计算时,既要考虑向量的模,又 要根据两个向量方向确定其夹角
7、课时作业: 24 1、已知|p|=8,|q|=6,p和q的夹角是60°,求p•q 2、设|a|=12,|b|=9,a•b=- ,求a和b的夹角 3、已知 中,AB=a,AC=b 当a•b<0时, 是___三角形; 当a•b=0时, 是___三角形 4、已知|a|=6,e为单位向量,当它们的夹角分别为 45°、90°、135°时,求出a在e方向上的投影 5、已知 中a=5,b=8,∠C=60°,求BC•CA 24 135° 钝角 直角 作业5 -20
8、总结提炼 (1)本节课主要学习了平面向量数量积的定义、 几何意义及其性质 (2)向量的数量积的物理模型是力做功 (1)本节课主要学习了平面向量数量积的定义、 几何意义及其性质 (2)向量的数量积的物理模型是力做功 (3)a•b的结果是一个实数(标量) (4)利用a•b=│a││b│COSθ ,可以求两向量 的夹角,尤其是判定垂直 (5)两向量夹角的范围是 (6)五条基本性质要掌握 (7) 德育与美育的渗透
证明向量数量积性质4 (4) │ • │ │ ││ │ 因为 所以│ • │ =│ ││ ││COSθ│ 又│COSθ│ 1 所以│ • │ │ ││ │ 思考:在什么情况下取等号?
反馈练习(2) 若a 0,则对任意非零向量b,有a• b 0吗? 分析:对两非零向量a、b ,当它们的夹角 时 a•b=0
反馈练习(6) 若a 0,且a•b= a•c ,则b= c(× ) 分析:由右图易知,虽然 a•b= a•c ,但b c a c b 返回
已知 中a=5,b=8 ,∠C=60°,求BC•CA 解:BC•CA= a•b=│a││b│COS(180°- 60°) 课堂作业5 已知 中a=5,b=8 ,∠C=60°,求BC•CA 解:BC•CA= a•b=│a││b│COS(180°- 60°) =5 ×8 ×cos 120° =-20 A C B 60° 120° a b D