属将莓代 兆我通式学
第一章几何空间中的向量 第四节向量的积 向量的数量积 向量积 混合积 小结与思考题
第一章 几何空间中的向量 第四节 向量的积 • 向量的数量积 • 向量积 • 混合积 • 小结与思考题
14向量的数量积、向量积与混合积 、向量的教量积 实例一物体在常力F作用下沿直线从点M1移动 到点M2,以表示位移,则力F所作的功为 W=F|cose(其中6为F与的夹角) 启示两向量作这样的运算结果是一个数量 定义向量在与b的数量积为a·b d·b=l‖bc0s6(其中为与b的夹角)
1.4 向量的数量积、向量积与混合积 一、 向量的数量积 一物体在常力F 作用下沿直线从点M1 移动 到点M2,以s 表示位移,则力F 所作的功为 W | F || s | cos = (其中 为F 与s 的夹角) 启示 向量a 与b 的数量积为a b a b | a || b | cos = (其中 为a 与b 的夹角) 实例 两向量作这样的运算, 结果是一个数量. 定义
6 d·b=l‖! 6 cos 6 b cos0=Prjb, acos=Prjba d·b=bPrj=| aPril 结论两向量的数量积等于其中一个向量的 模和另一个向量在这向量的方向上的投影的 乘积 数量积也称为“点积”、“内积
a b a b | a || b | cos = | b | cos Pr j b, a = | a | cos Pr j a, b = a b b j ba =| | Pr | a | Pr j b. a = 数量积也称为“点积”、“内积”. 结论 两向量的数量积等于其中一个向量的 模和另一个向量在这向量的方向上的投影的 乘积
关于数量积的说明: I·=a 证∵6=0,∴l·a=l‖lic0sb=l (2)a·b=0←→a⊥b 证(→):a·b=0,|a≠0,|b≠0, c0S6=0,0=兀 d⊥b 2 T (÷):d⊥b,6 cos=0 2 d·b=bc0s=0
关于数量积的说明: (2) a b = 0 a b. ⊥ () a b = 0, | a | 0, | b | 0, cos = 0, a b. ⊥ (1) | | . 2 a a a = () a b, ⊥ cos = 0, a b =| a || b | cos = 0. = 0, | || | cos | | . 2 a a a a a 证 = = 证 = , 2 , 2 =
数量积符合下列运算规律: (1)交换律:ab=b·G; (2)分配律:(a+b)·c=a·c+b·c; (3)若为数:(4a)·b=a·(4b)=(a·b), 若九、数:(n)·(pb)=4(a.b)
数量积符合下列运算规律: (1)交换律: a b b a; = (2)分配律: (a b) c a c b c; + = + (3)若 为数: ( a) b a ( b) (a b), = = 若 、 为数: ( a) ( b) (a b). =
it a=ai +a,j+a, k, b=bi +b,j+b,k i·b (a i+a,j+a, k)bi+b,j+b, k) J a与⊥k,∴·j=jk=ki=0, liik=1 ∴i·i=j·j=k·k=1. d·b=a.b.+a.b.+a.b x y J 数量积的坐标表达式
a a i a j a k, x y z = + + b bx i by j bzk 设 = + + a b = (a i a j a k) x y z + + (b i b j b k) x y z + + i j k, ⊥ ⊥ i j = j k = k i = 0, | i |=| j |=| k |= 1, i i = j j = k k = 1. x x y y z z a b = a b + a b + a b 数量积的坐标表达式
nb= albic06→cs0=a,b l‖b a、b.+a.b.+a.b X X cos 2 2 aa +a 2、/b2+b2+b2 两向量夹角余弦的坐标表示式 由此可知两向量垂直的充要条件为 ib<→a、b.+a.b.+a.b.=0
a b | a || b | cos = , | || | cos a b a b = 2 2 2 2 2 2 cos x y z x y z x x y y z z a a a b b b a b a b a b + + + + + + = 两向量夹角余弦的坐标表示式 a⊥b axbx + ayby + azbz = 0 由此可知两向量垂直的充要条件为
例1已知={1,1,-4},b={1,2,2},求(1) a·b;(2)与的夹角;(3)a在b上的投影 解(1)ab=1·1+1·(-2)+(-4)·2=-9 (2)c0s6= +a,b +a2 b2 +a.+a 64+b-tb 3 6= 2 3a.b=bPr,a . PrjBa=i b 3. b
例 1 已知a = {1,1,−4} ,b = {1,−2,2} ,求(1) a b ;(2)a 与b 的夹角;(3)a 在b 上的投影. 解 a b (1) = 11+1(−2) + (−4) 2 = −9. 2 2 2 2 2 2 (2) cos x y z x y z x x y y z z a a a b b b a b a b a b + + + + + + = , 2 1 = − a b b j ba (3) =| | Pr 3. | | Pr = − = b a b j ba = . 4 3
例2证明向量c与向量(a·c)b-(b·c)垂直 证(a·c)b-(b·c)l I(a·d)b·c-(b·cd·d C ·C-·c 0 I(a·c)b-(b·cd
例 2 证明向量c 与向量 a c b b c a ( ) − ( ) 垂直. 证 a c b b c a c [( ) − ( ) ] [(a c)b c (b c)a c] = − (c b)[a c a c] = − = 0 a c b b c a c [( ) − ( ) ]⊥