空间向量的数量积运算.ppt

1知识与技能掌握空间两个向量的夹角，两个向量互相垂直的概念及表示方法掌握两个向量的数量积的概念、计算方法以及运算律2过程与方法能够初步运用空间向量的数量积，来研究空间线面的垂直关系了解三垂线定理及其逆定理重点：理解掌握两个向量的夹角，两个向量的数量积的概念，理解两个向量的数量积的计算方法、运算律及应用难点：两个向量数量积的几何意义以及把立体几何问题转化为向量计算问题1由于空间任意两个向量都可转化为共面向量，所以空间两个向量的夹角的定义和取值范围、两个向量垂直的定义和表示及向量的模的概念和表示等，都与平面向量相同2要准确理解两向量夹角的概念，它和两直线夹角是不同的，它与向量的方向有关，其取值范围是0，记a，b，a、b都是非零向量ab时，0或，0时，a与b同向；时，a与b反向为锐角时，ab0，但ab0时，可能为0；为钝角时，ab0，但ab0时，可能为.|ab|a|b|，特别地，当0时，ab|a|b|，当时，ab|a|b|.对于实数a、b、c，若abac，a0，则bc；对于向量a、b、c，若abac，a0，却推不出bc，只能得出a(bc)ab0 a0或b0，a0时，一定有ab0.三个不为零的三个实数a、b、c，有(ab)ca(bc)成立，但对于三个向量a、b、c，(ab)ca(bc)，因为ab是一个实数，(ab)c是与c共线的向量，而a(bc)是与a共线的向量，a与c却不一定共线与平面上两个向量的数量积一样，空间两个向量的数量积也具有如下性质1abab0.用于判断两向量是否垂直2|a|2aa用于求向量的模3|ab|a|b|用于判断或证明不等式1已知两个非零向量a、b，在空间任取一点O，作 ，则角叫做向量a与b的夹角，记作a，b通常规定0a，b180，且a，bb，a如果a，b ，则称a与b互相垂直，记作ab.AOB902空间两个非零向量a、b，ab.叫做向量a、b的数量积(或内积)同平面向量一样，空间两个向量的数量积是一个实数，空间两个向量的数量积也具有如下性质：(1)a b ；(2)|a|2；空间两个向量的数量积同样满足如下运算律：(1)(a)b；(2)ab；(交换律)(3)(ab)c(分配律)|a|b|cosa，bab0aa(ab)baacbc3三垂线定理：在平面内的一条直线，如果和这个平面的垂直，那么它也和这条斜线垂直三垂线定理的逆定理：在平面内的一条直线，如果和这个平面的一条斜线垂直，那么它也和垂直即与斜线垂直与射影垂直一条斜线的射影这条斜线在平面内的射影例1如图所示，已知空间四边形ABCD的每条边和对角线长都等于1，点E，F分别是AB，AD的中点，计算 向量a、b之间的夹角为30，且|a|3，|b|4，则ab_，a2_，b2_，(a2b)(ab)_.点评由于内积满足分配律，故可象多项式乘以多项式一样展开.如图所示，在正方体ABCDA1B1C1D1中，求异面直线A1B与AC所成的角例3已知空间四边形OABC中，AOBBOCAOC，且OAOBOC.M、N分别是OA、BC的中点，G是MN的中点，求证：OGBC.已知空间四边形OABC中，M、N、P、Q分别为BC、AC、OA、OB的中点，若ABOC，求证：PMQN.分析可直接运用|a|2aa.说明公式：(abc)(abc)(abc)2|a|2|b2|c2|2ac2ab2bc，应牢记并能熟练的应用已知平行六面体ABCDA1B1C1D1中，以顶点A为端点的三条棱长都是1，且两两夹角为60，则AC1的长是多少？例5如图，在平行四边形ABCD中，ABAC1，ACD90，将它沿对角线AC折起，使AB与CD成60角，求B、D间的距离解析把两点间距离表示出来，由a2|a|2求距离，但应注意向量的夹角，三角形内角的区别一、选择题1已知|a|13，|b|19，|ab|24，则|ab|等于()A22B48C.D32答案A解析|ab|2a2b22ab，|ab|2a2b22ab，|ab|22(a2b2)|ab|22(132192)242484，|ab|22.故选A.2下列式子中正确的是()A|a|aa2B(ab)2a2b2C(ab)ca(bc)D|ab|a|b|答案D解析|a|a是与a共线的向量，a2是实数，故A不对；(ab)2|a|2|b|2cos2a，ba2b2，故B错；(ab)c与c共线，a(bc)与a共线，故C错|ab|a|b|cosa，b|a|b|.答案B解析由向量夹角定义知选B.二、填空题4已知e1、e2是夹角为60的两个单位向量，则ae1e2，be12e2的夹角为_答案120答案0