2018-2019学年北师大版必修4 2.5从力做的功到向量的数量积 学案2
2018-2019学年北师大版必修4 2.5从力做的功到向量的数量积 学案2第2页

2.本节的重点是向量数量积的坐标运算、度量公式及其应用,特别是向量垂直的坐标运算的应用;难点是向量数量积的理解,以及灵活应用度量公式解决问题.

疑难突破

1.向量的数量积、向量的数乘和实数的乘法,这三种运算有什么区别和联系?

剖析:难点是对这三种运算分不清.其突破的途径主要是从运算的定义、表示方法、性质、结果和几何意义上来分析对比.

①从定义上看:两个向量数量积的结果是一个实数,而不是向量,符号由夹角的大小决定;向量的数乘的结果是一个向量,其长度是原向量长度的倍数,其方向由这个实数的符号所决定;两个实数的积也是一个实数,符号由这两个实数的符号所决定.

②从运算的表示方法上看:两个向量a、b的数量积称为内积,写成a·b;大学里还要学到两个向量的外积a×b,而a·b是两个向量的数量的积,因此书写时要严格区分.符号"·"在向量运算中不是乘号,既不能省略,也不能用"×"代替;向量的数乘的写法同单项式的写法;实数的乘法的写法我们就非常熟悉了.

③从运算的性质上看:在向量的数量积中,若a·b=0,则a=0或b=0或〈a,b〉=;在向量的数乘中,若λa=0,则λ=0或a=0;在实数的乘法中,若a·b=0,则a=0或b=0.

在向量的数量积中:a·b=b·cb=0或a=c或〈b,(a-c)〉=;在向量的数乘中,λa=λb(λ∈R)a=b或a≠b;在实数的乘法中,ab=bca=c或b=0.

在向量的数量积中:(a·b)c≠a·(b·c);在向量的数乘中,(λm)a=λ(ma)(λ∈R,m∈R);在实数的乘法中,有(a·b)c=a·(b·c).

④从几何意义上来看:在向量的数量积中,a·b的几何意义是a的长度|a|与b在a方向上的射影|b|cosθ的乘积;在向量的数乘中,λa的几何意义就是把向量a沿向量a的方向或反方向放大或缩小|λ|倍.

2.如何应用|a|=来求平面内两点间的距离?

剖析:难点是知道这个等式成立,但不会用来求平面内两点间的距离.其突破口是建立平面向量基底,再代入等式即可.

例如:如图2-5-3所示,已知平行四边形ABCD中,AB=3,AD=1,∠DAB=,求对角线AC和BD的长.

图2-5-3

解:设=a,=b.

则|a|=3,|b|=1,〈a,b〉=.

∴a·b=|a||b|cos〈a,b〉=.

又∵=a+b,=a-b,