1、6.2.4 向量的数量积向量的数量积 学习目标 1.了解向量数量积的物理背景,即物体在力 F 的作用下产生位移 s 所做的功.2. 掌握向量数量积的定义及投影向量.3.会用两个向量的数量积求两个向量的夹角以及判断两 个向量是否垂直.4.掌握向量数量积的运算律及常用的公式. 知识点一 两向量的夹角与垂直 1.夹角:已知两个非零向量 a 和 b,O 是平面上的任意一点,作OA a,OB b,则AOB (0)叫做向量 a 与 b 的夹角(如图所示). 当 0 时,a 与 b 同向;当 时,a 与 b 反向. 2.垂直:如果 a 与 b 的夹角是 2,则称 a 与 b 垂直,记作 ab. 知识点二 向
2、量数量积的定义 非零向量 a,b 的夹角为 ,数量|a|b|cos 叫做向量 a 与 b 的数量积(或内积),记作 a b,即 a b|a|b|cos ,规定:零向量与任一向量的数量积等于 0. 思考 若 a0,且 a b0,是否能推出 b0. 答案 在实数中,若 a0,且 a b0,则 b0;但是在数量积中,若 a0,且 a b0,不 能推出 b0.因为其中 a 有可能垂直于 b. 知识点三 投影向量 在平面内任取一点 O,作OM a,ON b,过点 M 作直线 ON 的垂线,垂足为 M1,则OM1 就 是向量 a 在向量 b 上的投影向量. 设与 b 方向相同的单位向量为 e,a 与 b
3、的夹角为 ,则OM1 与 e,a, 之间的关系为OM1 |a|cos e. 知识点四 平面向量数量积的性质 设向量 a 与 b 都是非零向量,它们的夹角为 ,e 是与 b 方向相同的单位向量.则 (1)a ee a|a| cos . (2)aba b0. (3)当 ab 时,a b |a|b|,a与b同向, |a|b|,a与b反向. 特别地,a a|a|2或|a| a a. (4)|a b|a|b|. 知识点五 平面向量数量积的运算律 1.a bb a(交换律). 2.(a) b(a b)a (b)(数乘结合律). 3.(ab) ca cb c(分配律). 思考 若 a bb c,是否可以得出结论 ac? 答案 不可以. 已知实数 a,b,c(b0),则 abbcac,但是 a bb c 推不出 ac.理由如下: 如图,a b|a|b|cos |b|OA|, b c|b|c|cos |b|OA|. 所以 a bb c,但是 ac. 1.向量 a 在向量 b 上的投影向量一定与 b 共线.( ) 2.若 a b0两向量夹角为锐角, a b0两向量夹角为钝角.