Этот урок посвящён скалярному произведению двух векторов, в том числе правилу вычисления скалярного произведения двух векторов в координатах. Проводится анализ формулы вычисления скалярного произведения, в результате которого выделяют несколько частных случаев. Так же учащиеся вспомнят понятие скалярного квадрата вектора и правило его вычисления.
Этот урок посвящён скалярному произведению двух векторов, в том числе правилу вычисления
скалярного произведения двух векторов в координатах. Проводится анализ формулы вычисления
скалярного произведения, в результате которого выделяют несколько частных случаев. Так же
учащиеся вспомнят понятие скалярного квадрата вектора и правило его вычисления.
Конспект урока "Скалярное произведение векторов"
Вы уже знакомы с понятием угла между векторами в пространстве. Поэтому на
этом уроке мы приступим к рассмотрению скалярного произведения векторов в
пространстве.
Как и на плоскости, скалярное произведение двух векторов в пространстве равно
произведению длин этих векторов на косинус угла между ними.
Задание: по рисунку определить величину угла между векторами.
Рассмотрим куб АBCDА1B1C1D1, сторона которого равна a, а точка О1 — центр грани
А1B1C1D1.Мы с вами выполнили задание, где нашли скалярное произведение данных пар
векторов.
Можно заметить, что, если угол между векторами острый, то скалярное
произведение больше нуля. А если угол между векторами тупой, то их скалярное
произведение меньше нуля. И только лишь когда векторы перпендикулярны,
ихскалярное произведение равно нулю. В данном случае, конечно, имеется в
виду, что рассматриваемые векторы ненулевые.
А сейчас попробуем разобраться, как находить скалярное произведение векторов
по их координатам.
На плоскости скалярное произведение двух векторов равнялось сумме
произведений соответствующих координат. В пространстве имеет место такая же
формула.
Задание: по координатам векторов
значения выражений:
Решение:
,
,
,
,
,
.
и
найтиЗадание: пользуясь координатами векторов
,
прямым или тупым.
,
, выяснить, каким является угол между парами векторов: острым,
а)
б)
в)
Решение:
Итак, мы узнали и использовали 2 формулы скалярного произведения.
Выразив из первой формулы косинус угла между векторами, скалярное
произведение можно расписать по второй формуле. А вот длины векторов
запишем как корни квадратные из сумм квадратов их соответствующих
координат.Так мы получили формулу вычисления косинуса угла между векторами по
их координатам.
Задание: найти угол между векторами
а)
, б)
, в)
,
и
.
,
,
,
, г)
.
Решение:
,
, д)
Стоит отметить, что для скалярного произведения векторов в пространстве
справедливы те же свойства, что и для скалярного произведения на плоскости.
Скалярный квадрат вектора всегда больше либо равен нулю.
;
, если
А также можно записать переместительный, распределительный и
сочетательный законы скалярного произведения. Они позволят в будущем
преобразовывать выражения с векторами.(переместительный закон)
(распределительный закон)
(сочетательный закон)
Итоги:
На этом уроке мы сформулировали определение скалярного произведения двух
векторов в пространстве, записали формулу вычисления скалярного
произведения векторов по их координатам и получили формулу вычисления
косинуса угла между двумя векторами. Помимо этого, для скалярного
произведения в пространстве имеют место те же свойства, что и на плоскости.