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1、专题讲座-----空间向量的向量积(叉积)兰州一中郑新英对于两个向量a和b,它们的模
2、a
3、、
4、b
5、及它们的夹角的余弦的乘积称为向量a和b的数量积(点积),记作ab,即a·b
6、a
7、
8、b
9、cos.数量积的定义根据数量积,力F所作的功W就是力F与位移s的数量积,即WFs.复习:空间向量的数量积(点积)(1)a·a
10、a
11、2.(2)对于两个非零向量a、b,如果a·b0,则ab;反之,如果ab,则a·b0.如果认为零向量与任何向量都垂直,则aba·b0.数量积的性质特别:i·j0,j·k0,k·i0.(3
12、)θ表示两非零向量a和b的夹角,则有(1)交换律:a·bb·a;(2)分配律:(ab)·ca·cb·c.(3)(a)·ba·(b)(a·b),(a)·(b)(a·b),其中、为数.数量积的运算律数量积的坐标表示a·bx1x2+y1y2+z1z2.设a(x1y1z1),b(x2y2z2),则新课:空间向量的向量积(叉积)设向量c是由两个向量a与b按下列规定给出:(1)c的模
13、c
14、
15、a
16、
17、b
18、sinθ;(θ为向量a和b的夹角)(2)c的方向垂直于a与b所决定的平面,c的指向按右手规则
19、从a转向b来确定.1、向量积的定义右手规则那么,向量c叫做向量a与b的向量积,记作ab,即cab.向量积又称为叉积。★向量积模的几何意义:若把a、b的起点放在一起,并以a,b为邻边作一平行四边形,则向量a与b的叉积的模
20、ab
21、即为该平行四边形的面积c=a×bab(1)aa0;特别:ij0;jk0;ki0.2、向量积的性质(2)对于两个非零向量a、b,如果ab0,则a//b;反之,如果a//b,则ab0.如果认为零向量与任何向量都平行,则a//bab0.(3)若a≠o,b≠o,a,b的夹角为
22、θ,则(1)交换律:abba;(2)分配律:(ab)cacbc;(3)(a)ba(b)(ab)(为数).3、向量积的运算律在空间直角坐标系中,我们已经知道iijjkk0那么ijjkki.kij4、向量积的坐标表示设ax1iy1jz1k,bx2iy2jz2k,则ab(x1iy1jz1k)(x2iy2jz2k)x1y2ijx1z2iky1x2jiy1z2jkz1x2kiz1y2kj(y1z2z1y2)i(x1z2
23、z1x2)j(x1y2y1x2)k.利用三阶行列式,上式可写成abijkx1y1z1x2y2z2y1z1y2z2x1z1x2z2x1y1x2y2ijk4、向量积的坐标表示设ax1iy1jz1k,bx2iy2jz2k,则ab(x1iy1jz1k)(x2iy2jz2k)x1y2ijx1z2iky1x2jiy1z2jkz1x2kiz1y2kj(y1z2z1y2)i(x1z2z1x2)j(x1y2y1x2)k.利用三阶行列式,上式可写成abijkx1y1z
24、1x2y2z2y1z1y2z2iy1z1y2z2x1z1x2z2x1y1x2y2x1z1x2z2jx1y1x2y2kabijkx1y1z1x2y2z2y1z1y2z2x1z1x2z2x1y1x2y2ijk★试一试:(1)若a=(1,-1,0),b=(-1,1,-1),则ab(1,1,0)(5,-11,-7)(3)若a=(3,2,-1),b=(2,-1,3),则ab(2)若a=(1,1,1),b=(0,1,2),则ab(1,-2,1)例1求以点A(1,2,3),B(3,4,5)和C(-1,-2,7)为
25、顶点的三角形的面积S△ABC.解:而所以=(2,2,4),=(-2,-4,4)例2问向量a=(-2,3,1),b=(-1,0,1),c=(1,-1,-1)是否共面?解:由于而(ab)·c(4,2,2)·(1,-1,-1)=0所以a,b,c共面.向量积(叉积)在立几中的简单应用1、求二面角(1)已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB=,AF=1,M是线段EF的中点.求二面角ADFB的大小,★理一理:xyz(2)如图,四棱锥P—ABCD的底面是正方形,PA⊥平面ABCD,2·PA=AB,求平面PAB与平面
26、PCD所成的二面角的大小.PABCDxyz(3)如图,在三棱锥S-ABC中,SA⊥平面ABC,AB⊥BC,BD⊥AD于D,SA=AB=a,BC=a,E为SC中点,求二面角D-BE-C的大小.xyz解:xyzxyz解:小结准确理解空间两向量的向量积(叉积)的概念、性质及其坐标运