②若a与b同向,则a·b=|a|·|b|;若反向,则a·b=-|a|·|b|.
特别地,a·a=|a|2或|a|= ③若θ为a,b的夹角,则cos θ= ④|a·b|≤|a|·|b|
类型一 空间向量的数量积运算
例1 已知长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AA1=2,AD=4,E为侧面AB1的中心,F为A1D1的中点.试计算:
(1)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)1;(2)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)1;(3)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)1.
解 如图,设\s\up6(→(→)=a,\s\up6(→(→)=b,
\s\up6(→(→)1=c,则|a|=|c|=2,|b|=4,
a·b=b·c=c·a=0.
(1)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)1=b·[(c-a)+b]=|b|2=42=16.
(2)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)1=·(a+c)=|c|2-|a|2
=22-22=0.
(3)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)1=·
=(-a+b+c)·
=-|a|2+|b|2=2.
反思与感悟 两向量的数量积,其运算结果是数量,而不是向量.零向量与任意向量的数量积为0.向量的数量积不满足结合律.
跟踪训练1 已知正四面体OABC的棱长为1,求:
(1)(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→) )·(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→));(2)|\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)|.
解 (1)(\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(→(→)- 2\s\up6(→(→))=12+1×1×cos 60°-2×1×1×cos 60°+1×1×cos 60°+12-2×1×1×cos 60°=1.
(2)|\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)|
= OA,\s\up6(→OB,\s\up6(→