探究点1 空间向量的数量积运算[学生用书P55]
已知长方体ABCDA1B1C1D1中,AB=AA1=2,AD=4,E为侧面AA1B1B的中心,F为A1D1的中点.
求下列向量的数量积.
(1)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→);(2)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→).
【解】 如图所示,设\s\up6(→(→)=a,\s\up6(→(→)=b,\s\up6(→(→)=c,
则|a|=|c|=2,|b|=4,a·b=b·c=c·a=0.
(1)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=\s\up6(→(→)·(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))
=b·
=|b|2=42=16.
(2)\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))·(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))
=·(a+c)
=|c|2-|a|2=22-22=0.
[变问法]若本例的条件不变,计算\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→).
解:\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))·(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))
=2(\f(1,2)·2(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)
=·
=(-a+b+c)·
=-|a|2+|b|2=2.