os
az
a
ax
a
2x
a
2y
a
2z
ay
a
2x
a
2y
a
2z
az
a
2x
a
2y
a
2z
◆任意向量的方向余弦有性质:cos2cos2cos21
◆与非零向量a同方向的单位向量为:
a0
a
1axayazcoscoscos
aa
3.例子:已知两点M1222、M2130,计算向量M1M2的模、方向余弦、方向角以及与M1M2同向的单位向量。
解:M1M2=12,32,021,1,2M1M21212222
cos1,cos1,cos2
2
2
2
2,,3
3
3
4
设a0为与M1M2同向的单位向量,由于a0coscoscos
即得
a0112222
f11
小结:本节介绍了向量在轴上的投影与投影定理、向量在坐标轴上的分向量与向量的坐标(注意分向量与向量的坐标的区别)、向量的模与方向余弦的坐标表示式等概念。
作业:
f12
第四节数量积向量积
教学目的:让学生搞清楚数量积与向量积的概念及其应用,掌握向量平行、垂直等重要的结论,为空间曲面等相关知识打好基础。
教学重点:1数量积、向量积的概念及其等价的表示形式2向量平行、垂直的应用
教学难点:1活学活用数量积、向量积的各种形式2向量平行与垂直的相应结论
教学内容:
一、数量积:
a定义:ababcos,式中为向量a与b的夹角。
b物理上:物体在常力F作用下沿直线位移s,力F所作的功为
WFscos其中为F与s的夹角。
c性质:Ⅰaaa2Ⅱ两个非零向量a与b垂直ab的充分必要条件为:ab0ⅢabbaⅣabcacbc
Ⅴacac
d几个等价公式:
为数
f13
Ⅰ坐标表示式:设aaxayaz,bbxbybz则
abaxbxaybyazbz
Ⅱ投影表示式:abaPrjabbPrjba
Ⅲ两向量夹角可以由cosab式求解ab
e例子:已知三点M111、A221和B212,求AMB
提示:先求出向量MA及MA,应用上求夹角的公式。
二、向量积:
a概念:设向量c是由向量a与b按下列方式定义:
c的模cabsi
,式中为向量a与b的夹角。
c的方向垂直与a与b的平面,指向按右手规则从a转向b。
※注意:数量积得到的是一个数值,而向量积得到的是向量。
b公式:cabf性质:Ⅰaa0
Ⅱ两个非零向量a与b平行a∥b的充分必要条件为:
ab0ⅢabbaⅣabcacbc
Ⅴacacac
为数
c几个等价公式:
Ⅰ坐标表示式:设aaxayaz,bbxbybz则
f14
abaybzazbyiazbxaxbzjaxbyaybxk
ijkⅡ行列式表示式:abaxayaz
bxbybz
d例子:已知三角形ABC的顶点分别为:A123、B345和
C247,求三角形ABC的面积。
解:r