3? 当a与b同向时,a?b = |a||b|;当a与b反向时,a?b = ?|a||b|. 特别的a?a = |a|2或|a|?a?a
4?cos? =
a?b ;5?|a?b| ≤ |a||b|
|a||b|二、讲解新课: 平面向量数量积的运算律
1.交换律:a ? b = b ? a 证:设a,b夹角为?,则a ? b = |a||b|cos?,b ? a = |b||a|cos? ∴a ? b = b ? a
2.数乘结合律:(?a)?b =?(a?b) = a?(?b)
证:若?> 0,(?a)?b =?|a||b|cos?, ?(a?b) =?|a||b|cos?,a?(?b) =?|a||b|cos?,
若?< 0,(?a)?b =|?a||b|cos(???) = ??|a||b|(?cos?) =?|a||b|cos?,?(a?b) =?|a||b|cos?, a?(?b) =|a||?b|cos(???) = ??|a||b|(?cos?) =?|a||b|cos?. 3.分配律:(a + b)?c = a?c + b?c
在平面内取一点O,作OA= a, AB= b,OC= c, ∵a + b (即OB)在c方向上的投影等于a、b在c方向上的投影和,即 |a + b| cos? = |a| cos?1 + |b| cos?2
∴| c | |a + b| cos? =|c| |a| cos?1 + |c| |b| cos?2, ∴c?(a + b) = c?a + c?b 即:(a + b)?c = a?c + b?c
说明:(1)一般地,(a·b)с≠a(b·с)
(2)a·с=b·с,с≠0
a=b
2
2
(3)有如下常用性质:a=|a|,
(a+b)(с+d)=a·с+a·d+b·с+b·d (a+b)=a+2a·b+b
2
2
2
三、平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
一、复习引入:
1.两个非零向量夹角的概念
已知非零向量a与b,作OA=a,OB=b,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫a与b的夹角.
2.平面向量数量积(内积)的定义:已知两个非零向量a与b,它们的夹角是θ,则数量|a||b|cos?叫a与b的数量积,记作a?b,即有a?b = |a||b|cos?,
(0≤θ≤π).并规定0与任何向量的数量积为0. 3.向量的数量积的几何意义:
数量积a?b等于a的长度与b在a方向上投影|b|cos?的乘积.
4.两个向量的数量积的性质:
设a、b为两个非零向量,e是与b同向的单位向量. 1? e?a = a?e =|a|cos?; 2? a?b ? a?b = 0
3? 当a与b同向时,a?b = |a||b|;当a与b反向时,a?b = ?|a||b|. 特别的a?a = |a|2或
|a|?a?a
4? cos? =
a?b ;5?|a?b| ≤ |a||b|
|a||b|5.平面向量数量积的运算律
交换律:a ? b = b ? a数乘结合律:(?a)?b =?(a?b) = a?(?b) 分配律:(a + b)?c = a?c + b?c 二、讲解新课:
⒈ 平面两向量数量积的坐标表示
已知两个非零向量a?(x1,y1),b?(x2,y2),试用a和b的坐标表示a?b.
设i是x轴上的单位向量,j是y轴上的单位向量,那么a?x1i?y1j,b?x2i?y2j 所以a?b?(x1i?y1j)(x2i?y2j)?x1x2i?x1y2i?j?x2y1i?j?y1y2j 又i?i?1,j?j?1,i?j?j?i?0,所以a?b?x1x2?y1y2
这就是说:两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和.即a?b?x1x2?y1y2 2. 平面内两点间的距离公式
一、 设a?(x,y),则|a|?x?y或|a|?22222x2?y2.
(2)如果表示向量a的有向线段的起点和终点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),那么
|a|?(x1?x2)2?(y1?y2)2(平面内两点间的距离公式)
二、 向量垂直的判定
设a?(x1,y1),b?(x2,y2),则a?b ?x1x2?y1y2?0 三、 两向量夹角的余弦(0????)
cos? =
a?b?|a|?|b|x1x2?y1y2x1?y122x2?y222
(完整word)高中数学必修4第二章平面向量教案完整版
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