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§5.6 平面向量的数量积及运算律 南海中学数学组 周福隽.

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1 §5.6 平面向量的数量积及运算律 南海中学数学组 周福隽

2 引入 向量的数量积 或内积 [问题]如图,一辆车在力F的作用下产生位移S,那么力所做的功可用下式计算: W= F S COSθ
向量的数量积      或内积

3 阅读提示: 一 平面向量数量积的定义 二 向量的夹角 三 平面向量数量积的几何定义 四 平面向量数量积重要性质

4 . . 一 平面向量数量积的定义 已知两个非零向量a与b,它们的夹角为θ,我们把数量 叫做a与b的数量积(或内积),记作a . b,即
一 平面向量数量积的定义 已知两个非零向量a与b,它们的夹角为θ,我们把数量     叫做a与b的数量积(或内积),记作a . b,即 a b cosθ a b cos θ a . b= 例1已知 a =5,b =4,a与b的夹角θ=1200,求  , a2 a b . 解: = cosθ a b a b . =5 x 4 x cos 1200 =5 x 4 x (-1/2) =-10

5 . 一 平面向量数量积的定义 已知两个非零向量a与b,它们的夹角为θ,我们把数量 叫做a与b的数量积(或内积),记作a . b,即
一 平面向量数量积的定义 已知两个非零向量a与b,它们的夹角为θ,我们把数量     叫做a与b的数量积(或内积),记作a . b,即 a b cos θ a b cos θ a . b= 例1已知 a =5,b =4,a与b的夹角θ=1200,求  , a2 a b . 解: a2 =a . a = a a cos α a2= a 2 = a a cos 0 = a 2 a = a2 =52=25

6 一 平面向量数量积的定义 即0 . a = 0 注意: 实数.
一 平面向量数量积的定义 已知两个非零向量a与b,它们的夹角为θ,我们把数量     叫做a与b的数量积(或内积),记作a . b,即 a b cos θ a b cos θ a . b= 并且规定,零向量与任一向量的数量积为0, 即0 . a = 0 注意: 实数. 1 结果是一个 2 符号中的“.”在向量运算中不是乘号,既不能省略,也不能用“×”代替.

7 例2已知在△ABC中,BC=5,CA=8,∠C=600,求BC . CA
a b cos θ a . b=

8 请判断,在下列各图中 AOB是否为给出向量的夹角
二 向量的夹角(θ) 请判断,在下列各图中 AOB是否为给出向量的夹角 (2) o A B (1) o A B (3) o A B (4) o A B

9 请判断,在下列各图中 AOB是否为给出向量的夹角 1.在两向量的夹角的定义中,两向量必须是同起点.
二 向量的夹角(θ) 注意: 请判断,在下列各图中 AOB是否为给出向量的夹角 1.在两向量的夹角的定义中,两向量必须是同起点. 2.且θ∈[0, π] (1) o A B (4) o A B

10 1.在两向量的夹角的定义中,两向量必须是同起点.
二 向量的夹角(θ) 注意: 1.在两向量的夹角的定义中,两向量必须是同起点. 2.且θ∈[0, π] 3.当θ=0时,a与b同向 a b cos θ a . b= 4.当θ=π时,a与b反向 5.当θ=π/2时,a与b垂直,记作a b 6.当θ∈[0,π/2)时, a . b>0, 当θ∈(π/2,π]时, a . b<0, 当θ=π/2, a . b=0

11 例2已知在△ABC中,BC=5,CA=8,∠C=600,求BC . CA
解: ∵∠C=600 ∴向量BC与CA所成的角为1200 D BC . CA= BC CA COS1200 =5×8 x (-1/2) = - 20

12 三 平面向量数量积的几何定义 o o o 则,把 b cosθ叫做向量b在a方向上的投影 a b cos θ a . b=
三 平面向量数量积的几何定义 OB1= b cosθ B B B b b b a θ θ θ o o a o a B1 B1 A (B1) A (1) A (2) (3) 则,把 b cosθ叫做向量b在a方向上的投影 a b cos θ a . b= 因此,得到a . b的 几何意义: 数量积a . b等于a的长度 a 与b在a的方向上的投影 b cosθ的乘积.

13 四 平面向量数量积重要性质 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b的夹角,则 (1) e . a= a . e
四 平面向量数量积重要性质 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b的夹角,则 (1) e . a= a . e = a e cosθ = a cosθ (2) a b a . b=0 (3) 当a与b同向时, a . b 已知 a =4,则a2= = a b = a b cos0 16 当a与b反向时, a . b= a b cosπ=- a b 特别地,a . a = a 2或 a = a . a a . b a b (4) a . b= a b cos θ cos θ= (5) a . b a b

14 × × × × × × × × 例4判断正误,并说明理由. (2) 0.a=0 (1) a.0=0 (4) a . b = a b
(3) 0-AB=BA × (5) 若a≠0,则对任一非零向量b有a . b≠0 × (6) 若a . b=0,则a与b中至少有一个为0. (7) a与b是两个单位向量,则a2=b2 (8) a , b 是两个非零向量,a . b= a b 是a , b共线的充要条件. × × (9) 若a≠0,a . b=a . c,则 b=c × (10) 若a . b=a . c,则b ≠c当且仅当a=0时成立

15 小结: 1两种定义 2五个性质 作业: 出 P153 三.7,8,9

16 解: 例3已知 a =12,b =9,a.b=- 54 2,求a和b的夹角θ 且 θ∈[0, π] a . b ∵ cos θ= a b =
×9 = - 2 且 θ∈[0, π] θ = π 4 3


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