2017-2018学年人教A版选修2-1 3.1.3空间向量的数量积运算 学案
2017-2018学年人教A版选修2-1    3.1.3空间向量的数量积运算  学案第3页

  =a·(b·c)都不成立.

  

空间向量的数量积的运算   [例1] 如图所示,在棱长为1的正四面体ABCD中,E,F分别是AB,AD的中点,求值:

  (1)\s\up7(―→(―→)·\s\up7(―→(―→);

  (2)\s\up7(―→(―→)·\s\up7(―→(―→);

  (3)\s\up7(―→(―→)·\s\up7(―→(―→).

  [解] (1)\s\up7(―→(―→)·\s\up7(―→(―→)=\s\up7(―→(―→)·\s\up7(―→(―→)

  =|\s\up7(―→(―→)||\s\up7(―→(―→)|·cos〈\s\up7(―→(―→),\s\up7(―→(―→)〉

  =cos 60°=.

  (2)\s\up7(―→(―→)·\s\up7(―→(―→)=\s\up7(―→(―→)·\s\up7(―→(―→)=|\s\up7(―→(―→)|2=.

  (3)\s\up7(―→(―→)·\s\up7(―→(―→)=\s\up7(―→(―→)·(\s\up7(―→(―→)-\s\up7(―→(―→))

  =\s\up7(―→(―→)·\s\up7(―→(―→)-\s\up7(―→(―→)·\s\up7(―→(―→)

  =|\s\up7(―→(―→)||\s\up7(―→(―→)|cos〈\s\up7(―→(―→),\s\up7(―→(―→)〉-|\s\up7(―→(―→)||\s\up7(―→(―→)|cos〈\s\up7(―→(―→),\s\up7(―→(―→)〉

  =cos 60°-cos 60°=0.

  [类题通法]

  求向量的数量积的关键是求两个向量的模和夹角,而该题目所给的四面体各棱长均为1,每个面都是正三角形,每个角都是60°,因此可结合这一特点进行分解,然后再具体求解数量积的值.

  [活学活用]

  如图所示,已知正四面体OABC的棱长为a,求:

  (1)\s\up7(―→(―→)·\s\up7(―→(―→);

  (2)(\s\up7(―→(―→)+\s\up7(―→(―→))·(\s\up7(―→(―→)+\s\up7(―→(―→)).

  解:(1)\s\up7(―→(―→)·\s\up7(―→(―→)=a×a×cos 60°=a2.

  (2)(\s\up7(―→(―→)+\s\up7(―→(―→))·(\s\up7(―→(―→)+\s\up7(―→(―→))

=(\s\up7(―→(―→)+\s\up7(―→(―→))·(\s\up7(―→(―→)-\s\up7(―→(―→)+\s\up7(―→(―→)-\s\up7(―→(―→))