1、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:向量的夹角:已知两个非零向量已知两个非零向量 和和 ,作,作 ,abOAa OBb 则则AOB=AOB=(0(0180)180)叫做向量叫做向量 与与 的夹角的夹角.ababOabAB当当=0时,时,与与 同向;同向;ab当当=180时,时,与与 反向;反向;ab当当=90时,时,与与 垂直,记作垂直,记作 。ababababab问题问题sF 一个物体在力一个物体在力F 的作用下产生的位移的作用下产生的位移s,那么力那么力F 所做的功
2、应当怎样计算?所做的功应当怎样计算?其中力其中力F 和位移和位移s 是向量,是向量,是是F 与与s 的夹角,而功是数量的夹角,而功是数量.|s|F|W cos平面向量的平面向量的数量积数量积:已知非零向量已知非零向量 与与 ,我们把数量,我们把数量 叫作叫作 与与 的的数量积数量积(或内积),记作(或内积),记作 ,即规定,即规定|cosa bababa b|cosa ba b 其中其中是是 与与 的夹角,的夹角,叫做向量叫做向量 在在 方向上(方向上(在在 方向上)的方向上)的投影投影.并且规定,零向量与任一向量并且规定,零向量与任一向量的数量积为零,即的数量积为零,即 。ab|cos(|c
3、os)bababa00a BB1OAab1|cosOBb 数量积的几何意义:数量积的几何意义:数量积数量积 等于等于 的长度的长度 与与 在在 的方向上的的方向上的投影投影 的乘积。的乘积。a b a|aba|cosbBB1OAab思考:向量的数量积是一个数量,那么它什么时候为正,思考:向量的数量积是一个数量,那么它什么时候为正,什么时候为负呢?什么时候为负呢?由向量数量积的定义,试完成下面问题:由向量数量积的定义,试完成下面问题:_._.(3)|_|.()aba ba baba baba aa ba b ;反;若与 同向,若与 同向,若与向,若与向,填或填或(1)(1)(2)(2)注:常记注
4、:常记 为为 。a a 2a|aa a 0|a b|a b2|a22()|aa 证明向量证明向量垂直的依据垂直的依据例例1.已知已知 ,的夹角的夹角=120=120,求求 。|5,|4abab 与与a b 解:解:|cos5 4 cos12015 4()210=a ba b ;()()();().a bb aaba bababca cb c (1)(1)(2)(2)(3)(3)数量积的运算规律:数量积的运算规律:12 1A1BABOabCc2B1|cos|cosOBOBab 11|cosOAa1122|cosABABb 如图可知:如图可知:111112|cos|cos|cosOBOAABaba
5、b 12()|cos|cos|cos cabcabcac bc ac b ()abca cb c ()abca cb c ;()()();().a bb aaba bababca cb c (1)(1)(2)(2)(3)(3)思考:等式思考:等式 是否成立?是否成立?()()a b ca b c 数量积的运算规律:数量积的运算规律:不成立不成立1、两个向量的数量积是一个实数,不是向量,符号由cos的符号确定;2、两个向量的数量积称为内积,写成ab;与代数中的数ab不同,书写时要严格区分;3、在实数中,若a0,且ab=0,则b=0;但在数量积中,若a0,且ab=0,不能推出b=0。因为其中cos
6、有可能为04、已知实数a、b、c(b0),则有ab=bc得a=c.但是有ab=bc不能得a=c5、在实数中(ab)c=a(bc),但(ab)c a(bc),要注意的是:例例2.我们知道,对任意我们知道,对任意 ,恒有,恒有,a bR22222()2,()().abaabbab abab对任意向量对任意向量 是否也有下面类似的结论?是否也有下面类似的结论?,a b 22222()2;()().abaa bbab abab (1)(1)(2)(2)33223(3)()()3()3()()abaaba bb例例3.已知已知 ,的夹角的夹角6060,求求 。|6,|4abab 与与(2)(3),|ababab例例4.已知已知 ,且,且 与与 不共线,不共线,k为何值时,为何值时,向量向量 与与 互相垂直互相垂直。|3,|4abaakbbakb小结小结向量数量积计算时向量数量积计算时,一要算准向量的模一要算准向量的模,二要找准两个向量的夹角。二要找准两个向量的夹角。练习:P 106 1、2、3建议课后练习:P 108 A组 1 4、6、7、8