人教B版 (2019)必修 第三册8.1.1 向量数量积的概念课文内容课件ppt
展开情境与问题中的功 W 由向量 F 和 s 的大小以及这两个向量方向的差异确定. 一般地,给定任意两个向量 a,b,能确定出一个类似的标量,这也就是本小节我们要学习的向量的数量积.
尝试与发现如果a,b是两个非零向量,那么(1)的取值范围是什么?(2)=是否成立?
根据向量夹角的定义可知,两个非零向量的夹角是唯一确定的,而且
0≤ ≤ π,=.
2. 向量数量积的定义
一般地,当 a 与 b 都是非零向量时,称| a | | b | cs为向量 a 与 b 的数量积 (也称为内积),记作 a · b,即a · b= | a | | b | cs . 由定义可知,两个非零向量 a 与 b 的数量积是一个实数,这与向量的加法、减法以及数乘向量的结果仍是一个向量不同.
尝试与发现如果a,b都是非零向量,那么a · b 可以是正数吗?可以是负数吗?可以是零吗?你能举出实例加以说明吗?
观察两个非零向量 a 与 b 的数量积的定义可知,a · b的符号由 cs决定,从而也就是由的大小决定.
一般地,a · a 可以简写为a2,因此上述性质(2)也可改写为a2 = | a |2. 为了方便起见,当 a 与 b 至少有一个是零向量时,称它们的数量积(即内积)为0,即 a · b =0. 这样一来,任意给定两个平面向量,都有确定的数量积,而且上述数量积的性质还都成立.另外,我们还能得到数量积的如下性质.a 与 b 垂直的充要条件是它们的数量积为 0,即
(1)已知| a |=5,| b |=4,=120°,求 a · b;(2)已知| a |=3,| b |=2,a · b=3,求.
解:(1) 由已知可得a · b = | a | | b | cs =5×4×cs 120° =-10.
3. 向量的投影与向量数量积的几何意义
一般地,如果 a,b 都是非零向量,则称| a | cs为向量 a 在向量 b 上的投影的数量. 投影的数量与投影的长度有关,但是投影的数量既可能是非负数,也可能是负数. 因为a · b = | a | | b | cs = (| a | cs) | b | ,
所以两个非零向量a,b的数量积a · b,等于a 在向量 b 上的投影的数量与 b 的模的乘积. 这就是两个向量数量积的几何意义.特别地,当e为单位向量时,因为 | e | =1,所以a · e = | a | cs,即任意向量与单位向量的数量积,等于这个向量在单位向量 e 上的投影的数量.
如图8-1-7所示,已知 a 为单位向量,求出以下向量的数量积.(1) B · a; (2) c · a; (3) d · a.
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