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课件网) 6.2.4 向量的数量积 1.通过物理中功等实例,理解平面向量数量积的概念及其物理意义,会计算平面向量的数量积(数学抽象、数学运算). 2.通过几何直观了解平面向量投影的概念以及投影向量的意义(数学抽象、直观想象). 3.会用数量积判断两个平面向量的垂直关系(逻辑推理). 课标要求 前面我们学习了向量的线性运算,包括加法、减法和数乘运算,类比数的运算,向量能否相乘?如果能,那么向量的乘法该怎样定义?让我们带着这些问题共同开启今天的探索之旅吧! 情景导入 第一课时 向量的夹角、数量积的定义及投影向量 知识点一 两向量的夹角 01 知识点二 两向量的数量积 02 知识点三 投影向量 03 目录 课时作业 04 知识点一 两向量的夹角 01 PART 问题1 物理上已学习了物体在力F的作用下发生了位移s,那么F所做的 功为W=|F||s| cos θ.在计算公式中,θ的几何意义是什么? 提示:θ是向量F与向量s的夹角. 【知识梳理】 1. 夹角:已知两个 a,b(如图),O是平面上的任意一 点,作 =a, =b,则 叫做向量a与b的夹角,夹角 θ的取值范围是 .a,b的夹角记作<a,b>. 当θ=0时,a与b ;当θ=π时,a与b . 非零向量 ∠AOB=θ 0≤θ≤π 同向 反向 2. 垂直:如果a与b的夹角是 ,则称a与b垂直,记作 . 提醒:两向量的夹角与两直线的夹角的范围不同,向量夹角的范围是 [0,π],而两直线夹角的范围为 . a⊥b 解:如图所示,作 =a, =b,且∠AOB=60°. 以OA,OB为邻边作平行四边形OACB, 则 =a+b, =a-b. 因为|a|=|b|=2,所以平行四边形OACB是菱形, 又∠AOB=60°, 所以 与 的夹角为30°, 与 的夹角为60°.即a +b与a的夹角是30°,a-b与a的夹角是60°. 【例1】 已知|a|=|b|=2,且a与b的夹角为60°,则a+b与a的 夹角是多少?a-b与a的夹角又是多少? 【规律方法】 求两个向量夹角的方法 (1)求两个向量夹角的关键是利用平移的方法使两个向量起点重合,作 两个向量的夹角,按照“一作二证三算”的步骤求出; (2)特别地,a与b的夹角为θ,λ1a与λ2b(λ1,λ2是非零常数)的夹角为 θ0,当λ1λ2<0时,θ0=180°-θ;当λ1λ2>0时,θ0=θ. 训练1 如图,在等边三角形ABC中,点D,E,F分别是边AB,BC, AC的中点,写出下列各组向量的夹角. (1) 与 ; 解: 与 的夹角是∠EDF=60°. (2) 与 . 解: 因为 = ,所以 与 的夹角等于 与 的夹角,即 ∠EDA=120°. 知识点二 两向量的数量积 02 PART 【知识梳理】 1. 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 叫做向量a与b的数量积(或内积),记作 ,即 . 规定:零向量与任一向量的数量积为0. 提醒:(1)数量积运算中间是“·”,不能写成“×”,也不能省 略不写;(2)向量的数量积是一个实数,不是向量,它的值可正、可 负、可为0,这个数量的大小与两向量的长度及其夹角有关. |a||b| cos θ a·b a·b=| a||b| cos θ 2. 向量数量积的性质 设a,b是非零向量,它们的夹角是θ,e是与b方向相同的单位向量, 则: (1)a·e=e·a=|a| cos θ; (2)a⊥b ; (3)当a∥b时,a·b= 特别地,a2=a·a=|a| 2或|a|= ; (4)a·b |a||b|; (5) cos θ= . a·b=0 ≤ 【例2】 (1)(链接教材P17例9)若|m|=4,|n|=6,m与n的 夹角θ为120°,则m·n=( D ) A. 12 B. 12 C. -12 D. -12 解析: m·n=|m||n| cos θ=4×6× cos 120°=24×(- )= -12.故选D. D (2)已知正三角形ABC的边长为1,则 · = , · = . 解析: ∵ 与 的夹角为60°,∴ · = ... ...