题型一 空间向量的数量积运算
例1 如图所示,已知空间四边形ABCD的每条边和对角线长都等于1,点E,F分别是AB,AD的中点,计算:
(1)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→);(2)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→);(3)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→);(4)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→).
解 (1)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)
=|\s\up6(→(→)·|\s\up6(→(→)|·cos〈\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)〉
=×1×1×cos60°=,
所以\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=;
(2)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=|\s\up6(→(→)|·|\s\up6(→(→)|·cos〈\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)〉
=×1×1×cos0°=,
所以\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=;
(3)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=|\s\up6(→(→)|·|\s\up6(→(→)|·cos〈\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)〉=×1×1×cos120°=-,
所以\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=-;
(4)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))·(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))
=[\s\up6(→(→)·(-\s\up6(→(→))+\s\up6(→(→)·(-\s\up6(→(→))+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)]
=[-\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)-\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+(\s\up6(→(→)-\s\up6(→(→))·\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)]
=(--+-+)=-.
反思与感悟 由向量数量积的定义知,要求a与b的数量积,需已知|a|,|b|和〈a,b〉,a与b的夹角与方向有关,一定要根据方向正确判定夹角的大小,才能使a·b计算准确.
跟踪训练1 已知空间向量a,b,c满足a+b+c=0,|a|=3,|b|=1,|c|=4,则a·b+b·c+c·a的值为.
答案 -13