2.4.1 平面向量的数量积的
物理背景及其含义
目标导学:
1、能运用数量积表示两个向量的夹角,
计算向量的长度;
2、会用数量积判断两个平面向量的垂
直关系。向量的夹角:
已知两个非零向量 和 ,作 , ,
则∠AOB= θ(0º≤θ≤180º)叫做向量 与 的夹角.
θ
O A
B
当θ= 0º时, 与 同向;
当θ= 180º时, 与 反向;
当θ= 90º时, 与 垂直,记作 。问题
θ
s
F 一个物体在力F 的作用下产生的位移
s,那么力F 所做的功应当怎样计算?
其中力F 和位移s 是向量, 是F 与s 的夹角,而功是数量.平面向量的数量积:
已知非零向量 与 ,我们把数量 叫作 与 的
数量积(或内积),记作 ,即规定
其中θ是 与 的夹角, 叫做向量 在
方向上( 在 方向上)的投影.并且规定,零向量与任一向量
的数量积为零,即 。
θ
B
B1
O A3.“投影”的概念:
定义:|b|cos叫做向量
b在向量a方向上的投影
注意:投影也是一个数量,不是向量;
4.向量的数量积的几何意义:数量积ab
等于a的长度与b在a方向上投影|b|cos的
乘积.5、数量积的性质:
B1
B
AO例1.已知 , 的夹角θ=120º,
求 。
解:数量积的运算规律:如图可知:思考:等式 是否成立?
数量积的运算规律:
不成立1、两个向量的数量积是一个实数,不是向
量,符号由cosθ的符号确定;
2、两个向量的数量积称为内积,写成a·b;与
代数中的数a·b不同,书写时要严格区分;
3、在实数中,若a≠0,且a·b=0,则b=0;但在
数量积中,若a≠0,且a·b=0,不能推出b=0。
因为其中cosθ有可能为0
4、已知实数a、b、c(b≠0),则有ab=bc
得a=c.但是有a·b=b·c不能得a=c
5、在实数中(a·b)c=a(b·c),
但(a·b)c ≠ a(b·c),
要注意的是:例2.我们知道,对任意 ,恒有
对任意向量 是否也有下面类似的结论?例3.已知 , 的夹角60º,
求 。
例4.已知 ,且 与 不共线,k为何值时,
向量 与 互相垂直。小结
向量数量积计算时,
一要算准向量的模,
二要找准两个向量的夹角。