平面向量的數(shù)量積及運算律(2)
兩式相減:2 = 2
代入①或②得: 2 = 2
設(shè) 、 的夾角為,則cos = ∴ = 60
例2 求證:平行四邊形兩條對角線平方和等于四條邊的平方和
解:如圖: abcd中, , , =
∴| |2=
而 =
∴| |2=
∴| |2 + | |2 = 2 =
例3 四邊形abcd中, = , = , = , = ,且 • = • = • = • ,試問四邊形abcd是什么圖形?
分析:四邊形的形狀由邊角關(guān)系確定,關(guān)鍵是由題設(shè)條件演變、推算該四邊形的邊角量
解:四邊形abcd是矩形,這是因為:
一方面:∵ + + + =0,
∴ + =-( + ),∴( + )2=( + )2
即| |2+2 • +| |2=| |2+2 • +| |2
由于 • = • ,
∴| |2+| |2=| |2+| |2①
同理有| |2+| |2=| |2+| |2②
由①②可得| |=| |,且| |=| |即四邊形abcd兩組對邊分別相等
∴四邊形abcd是平行四邊形
另一方面,由 • = • ,有 ( - )=0,而由平行四邊形abcd可得 =- ,代入上式得 •(2 )=0
即 • =0,∴ ⊥ 也即ab⊥bc
綜上所述,四邊形abcd是矩形
評述:(1)在四邊形中, , , , 是順次首尾相接向量,則其和向量是零向量,即 + + + = ,應(yīng)注意這一隱含條件應(yīng)用;
(2)由已知條件產(chǎn)生數(shù)量積的關(guān)鍵是構(gòu)造數(shù)量積,因為數(shù)量積的定義式中含有邊、角兩種關(guān)系
四、課堂練習(xí):
1 下列敘述不正確的是( )
a 向量的數(shù)量積滿足交換律 b 向量的數(shù)量積滿足分配律
c 向量的數(shù)量積滿足結(jié)合律 d • 是一個實數(shù)
2 已知| |=6,| |=4, 與 的夾角為60°,則( +2 )•( -3 )等于( )
a 72 b -72 c 36 d -36
3 | |=3,| |=4,向量 + 與 - 的位置關(guān)系為( )
a 平行 b 垂直 c 夾角為 d 不平行也不垂直
4 已知| |=3,| |=4,且 與 的夾角為150°,則( + )2=
5 已知| |=2,| |=5, • =-3,則| + |=______,| - |=
6 設(shè)| |=3,| |=5,且 +λ 與 -λ 垂直,則λ=
參考答案:1 c 2 b 3 b 4 2 5 -1+2 5 6 ±
五、小結(jié) 通過本節(jié)學(xué)習(xí),要求大家掌握平面向量數(shù)量積的運算規(guī)律,掌握兩個向量共線、垂直的幾何判斷,能利用數(shù)量積的5個重要性質(zhì)解決相關(guān)問題
六、課后作業(yè)
1 已知| |=1,| |= ,且( - )與 垂直,則 與 的夾角是( )