数学必修 第二册6.2 平面向量的运算精品ppt课件
展开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.会计算平面向量的数量积.核心素养:数学抽象、逻辑推理、数学运算、直观想象
知识点一 两向量的夹角与垂直
1.夹角:已知两个 a,b,O是平面上的任意一点,作 =a, =b,则 =θ(0≤θ≤π)叫做向量a与b的夹角(如图所示).
当θ=0时,a与b ;当θ=π时,a与b .2.垂直:如果a与b的夹角是 ,则称a与b垂直,记作a⊥b.
知识点二 向量数量积的定义
已知两个非零向量a,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a·b,即a·b= .规定:零向量与任一向量的数量积为 .思考 若a≠0,且a·b=0,是否能推出b=0?答案 在实数中,若a≠0,且a·b=0,则b=0;但是在数量积中,若a≠0,且a·b=0,不能推出b=0.因为其中a有可能垂直于b.
|a|·|b|cs θ
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θ,e是与b方向相同的单位向量.则(1)a·e=e·a=|a|cs θ.(2)a⊥b⇔a·b=0.
(3)当a∥b时,a·b=
,a与b同向, ,a与b反向.
特别地,a·a= 或|a|= .(4)|a·b| |a||b|.
1.两个向量的数量积是一个向量.( )2.向量a在向量b上的投影向量一定与b共线.( )3.若a·b<0,则a与b的夹角为钝角.( )4.若a≠0,则对任一非零向量b都有a·b≠0.( )
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?
因为|a|=|b|=2,
所以平行四边形OACB是菱形,
即a+b与a的夹角是30°,a-b与a的夹角是60°.
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.
A.30° B.60°C.120° D.150°
所以∠ABC=60°,所以∠BAD=120°.
例2 已知正三角形ABC的边长为1,求:
定义法求平面向量的数量积若已知两向量的模及其夹角,则直接利用公式a·b=|a|·|b|cs θ.运用此法计算数量积的关键是确定两个向量的夹角,条件是两向量的起点必须重合,否则,要通过平移使两向量符合以上条件.
例3 已知|a|=3,|b|=1,向量a与向量b的夹角为120°,求a在b上的投影向量.
解 ∵|b|=1,∴b为单位向量.
投影向量的求法(1)向量a在向量b上的投影向量为|a|cs θ e(其中e为与b同向的单位向量),它是一个向量,且与b共线,其方向由向量a和b的夹角θ的余弦值决定.(2)向量a在向量b上的投影向量为
已知|a|=12,|b|=8,a·b=24,求a在b上的投影向量.
解 ∵a·b=|a||b|cs θ,
2.已知向量|a|=10,|b|=12,且a·b=-60,则向量a与b的夹角为A.60° B.120°C.135° D.150°
B解析 设a与b的夹角为θ,
又0°≤θ≤180°,∴θ=120°.
3.(多选)对于任意向量a,b,c,下列命题中不正确的是A.若a·b=0,则a与b中至少有一个为0B.|a+b|=|a|+|b|C.若a⊥b,则a·b=0D.|a|=
AB解析 a·b=0⇒a⊥b或a=0或b=0,所以A错误;根据向量加法的平行四边形法则,知|a+b|≤|a|+|b|,只有当a,b同向时取“=”,所以B错误;由数量积的性质知,C正确;因为a·a=|a||a|cs 0=|a|2,
5.已知|a|=2,|b|=3,且a与b的夹角为60°,与b同向的单位向量为e,则向量a在向量b上的投影向量为______.
解析 设a与b的夹角为θ,a在b上的投影向量为|a|cs θe=2× e=e.
1.知识清单:(1)向量的夹角.(2)向量数量积的定义.(3)投影向量.(4)向量数量积的性质.2.方法归纳:数形结合.3.常见误区:向量夹角共起点;a·b>0⇏两向量夹角为锐角,a·b<0⇏两向量夹角为钝角.
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