2018-2019学年高二数学苏教版选修2-1讲义:第1部分 第3章 3.1 3.1.5 空间向量的数量积 Word版含解析
2018-2019学年高二数学苏教版选修2-1讲义:第1部分 第3章 3.1 3.1.5 空间向量的数量积 Word版含解析第3页

  

  

  

求空间向量的数量积   

  [例1]  已知长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AA1=2,AD=4,E为侧面AA1B1B的中心,F为A1D1的中点.求下列向量的数量积:

  (1)·;

  (2)·.

  [思路点拨] 法一:基向量法:

  与,与的夹角不易求,可考虑用向量、、表示向量、、、,再求结论即可.

  法二:坐标法:

  建系→求相关点坐标→向量坐标→数量积.

  [精解详析]  法一:(基向量法)如图所示,设=a,=b,=c,则|a|=

  |c|=2,|b|=4,a·b=b·c=c·a=0.

  (1)·=·(+)=b·=|b|2=42=16.

  (2)·=(+)·(+)=·(a+c)=|c|2-|a|2=22-22=0.

  法二:(坐标法)以A为原点建立空间直角坐标系,如图所示,则B(2,0,0),C(2,4,0),E(1,0,1),D1(0,4,2),F(0,2,2),A(0,0,0),B1(2,0,2),

  ∴=(0,4,0),=(-1,4,1),=(-2,2,2),=(2,0,2),

  ∴(1)·=0×(-1)+4×4+0×1=16;

  (2)·=-2×2+2×0+2×2=0.

  [一点通] 

  解决此类问题的常用方法有两种:

  (1)基向量法:首先选取基向量,然后用基向量表示相关的向量,最后利用数量积的定义计算.注意:基向量的选取要合理,一般选模和夹角都确定的向量.

(2)坐标法:对于建系比较方便的题目,采用此法较简单,只需建系后找出相关点的