3.1.3 空间向量的数量积运算学习目标 1.掌握空间向量夹角概念及表示方法.2.掌握两个向量的数量积的概念、性质、计算方法及运算规律.3.掌握两个向量的数量积的主要用途,能运用数量积求向量夹角和判断向量的共线与垂直.知识点一 空间向量数量积的概念思考 1 如图所示,在空间四边形 OABC 中,OA=8,AB=6,AC=4,BC=5,∠OAC=45°,∠OAB=60°,类比平面向量有关运算,如何求向量OA与BC的数量积?并总结求两个向量数量积的方法.答案 BC=AC-AB,∴OA·BC=OA·AC-OA·AB=|OA||AC|cos〈OA,AC〉-|OA||AB|cos〈OA,AB〉=8×4×cos 135°-8×6×cos 120°=24-16.求两个向量的数量积需先确定这两个向量的模和夹角,当夹角和长度不确定时,可用已知夹角和长度的向量来表示该向量,再代入计算.思考 2 等边△ABC 中,AB与BC的夹角是多少?答案 120°.梳理 (1)定义:已知两个非零向量 a,b,则|a||b|cos〈a,b〉叫做 a,b 的数量积,记作 a·b.(2)数量积的运算律数乘向量与向量数量积的结合律(λa)·b=λ ( a · b ) 交换律a·b=b · a 分配律a·(b+c)=a · b + a · c (3)空间向量的夹角① 定义:已知两个非零向量 a,b,在空间任取一点 O,作OA=a,OB=b,则∠ AOB 叫做向量 a,b 的夹角,记作〈a,b〉.② 范围:〈a,b〉∈[0 , π] .特别地:当〈a,b〉=时,a⊥b.知识点二 空间向量的数量积的性质两个向量数量积的性质① 若 a,b 是非零向量,则 a⊥b⇔a · b = 0 ② 若 a 与 b 同向,则 a·b=| a |·| b | ;若反向,则 a·b=- | a |·| b | .特别地,a·a=| a | 2 或|a|=③ 若 θ 为 a,b 的夹角,则 cos θ=④|a·b|≤|a|·|b|类型一 空间向量的数量积运算命题角度 1 空间向量的数量积基本运算例 1 (1)下列命题是否正确?正确的请给出证明,不正确的给予说明.①p2·q2=(p·q)2;②|p+q|·|p-q|=|p2-q2|;③ 若 a 与(a·b)·c-(a·c)·b 均不为 0,则它们垂直.解 ①此命题不正确. p2·q2=|p|2·|q|2,而(p·q)2=(|p|·|q|·cos〈p,q〉)2=|p|2·|q|2·cos2〈p,q〉,∴当且仅当 p∥q 时,p2·q2=(p·q)2.② 此命题不正确. |p2-q2|=|(p+q)·(p-q)|=|p+q|·|p-q|·|cos〈p+q,p-q〉|,∴当且仅当(p+q)∥(p-q)时,|p2-q2|=|p+q|·|p-q|.③ 此命题正确. a·[(a·b)·c-(a·c)·b]=a·(...