1、夹角
定义:是空间两个非零向量,过空间任意一点O,作,则叫做向量与向量的夹角,记作
规定:
特别地,如果,那么与同向;如果,那么与反向;如果,那么与垂直,记作。
2、数量积
(1)设是空间两个非零向量,我们把数量叫作向量的数量积,记作,即 =
(2)夹角:.
(3)运算律
;
;
思考:
1、若,是否有成立?
2、若,是否有,或成立?
3、向量数量积是否有结合律成立? 例1. 在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直。
已知:PO,PA分别是平面的垂线,斜线,AO是PA在平面内的射影,且,
求证:
证明:取直线的方向向量,同时取向量,。
因为,所以。
因为,且,所以
因此。
又因为,
所以
这个命题叫做三垂线定理,思考其逆定理如何证明
三垂线定理的逆定理:在平面内德一条直线,如果和这个平面的一条斜线垂直,那么它也和这条斜线在平面内的射影垂直。
例2.,是平面内的两条相交直线,如果,,求证:
证明:在内作任一直线个,分别在,,,,上取非零向量,,,。
因为与相交,所以向量,不平行,由向量共面的充要条件知,存在惟一的有序实数对,
使
将上式两边与向量作数量积,
得
因为,,
所以
所以,即
这就证明了直线垂直于平面内的任意一条直线,
所以