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向量作为既有大小又有方向的量,能否与标量建立联系?能否像数一样相乘?本课时从物理中的“功”出发,引入向量数量积(内积)的概念,详细讲解其定义、符号含义以及夹角对数量积正负的影响,帮助学习者理解向量运算的核心知识。
创设问题情境,引入数量积概念
向量有大小和方向,是矢量,那它和标量能产生联系吗?类比数的运算,出现了一个自然的问题:向量能否相乘?如果能,那么向量的乘法该怎样定义呢?与向量的数乘一样吗?
功是力与位移的大小及其夹角余弦的乘积;
两个向量的乘积等于向量的大小及其夹角余弦的乘积。
已知两个非零向量a与b,它们的夹角为θ,我们把数量|a||b|cosθ叫做向量a与b的数量积(或内积),记作a·b,即a·b=|a||b|cosθ.
数量积概念辨析
1. 两个非零向量的数量积是个数量,而不是向量,它的值为两向量的模与两向量夹角的余弦的乘积;
2. 零向量与任一向量的数量积为0,即a·0=0;
3. 符号“·”在向量运算中不是乘号,既不能省略,也不能用“×”代替;
4. 当0≤θ<π/2时,cosθ>0,从而a·b>0;当π/2<θ≤π时,cosθ<0,从而a·b<0。