§5 从力做的功到向量的数量积学 习 目 标核 心 素 养1
理解平面向量数量积的含义及其物理意义.(重点)2
体会平面向量的数量积与向量射影的关系.3
能运用数量积的运算性质和运算律解决涉及长度、夹角、平行、垂直的几何问题.(难点)1
通过学习平面向量数量积的含义及其物理意义,体会数学抽象素养.2
通过运用数量积的运算性质及运算律解决长度、夹角、平行、垂直的问题.提升数学运算素养
1.向量的夹角定义已知两个非零向量 a 和 b,作OA=a,OB=b,则∠AOB=θ 叫作向量 a 与 b的夹角范围0°≤θ≤180°特例θ=0°a 与 b 同向θ=180°a 与 b 反向θ=90°a 与 b 垂直,记作 a⊥b,规定 0 可与任一向量垂直思考 1:△ABC 为正三角形,设AB=a,BC=b,则向量 a 与 b 的夹角是多少
[提示] 如图,延长 AB 至点 D,使 AB=BD,则BD=a, △ABC 为等边三角形,∴∠ABC=60°,则∠CBD=120°,故向量 a 与 b 的夹角为 120°
2.向量的数量积(1)射影| b |cos θ 叫作向量 b 在 a 方向上的投影数量(简称为投影).(2)数量积已知两个非零向量 a 与 b,我们把|a||b| cos θ 叫作 a 与 b 的数量积(或内积),记作a·b,即 a·b=|a||b| cos θ ,其中 θ 是 a 与 b 的夹角.(3)规定零向量与任一向量的数量积为 0
(4)几何意义a 与 b 的数量积等于 a 的长度|a|与 b 在 a 方向上射影| b |cos θ 的乘积,或 b 的长度|b|与 a 在 b 方向上射影|a|cos θ 的乘积.(5)性质① 若 e 是单位向量,则 e·a=a·e=|a|cos θ
② 若 a⊥b,则 a·b = 0 ;反之,若 a·b=0,则 a⊥b,通常记作 a⊥b ⇔ a