用数量积求向量的模、夹角与垂直判定

方法初稿待审

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一句话 · 数量积是求模、求夹角与判断垂直的统一工具:|a| = √(a·a),cosθ = (a·b)/(|a||b|),而 a⊥b 等价于 a·b = 0(要求两个向量都非零)。

①板书动画演示

讲稿 / 板书 / 图形三轨同步:听到哪一句,板书和图形就走到哪一步

引入1 / 12第 1 / 2 句
图形(由 draw 指令 JSON 确定性渲染,不是模型画的美术图)
本段以板书为主,没有图形。
板书(跟着讲稿逐行出现)

数量积能用来做什么

讲稿

数量积我们已经会算了。

②例题实操

4 段例题已按「读题 → 思路 → 关键步骤 → 写出过程」拆开,可以不跟播放器一步步做

  1. 1第 7 段例题
    • |a+b|² = |a|² + |b|² + 2a·b

    • = 4 + 9 + 6 = 19

    • |a+b| = √19

    卡住了?展开这一段的讲解

    例一:两个模分别是二和三,夹角六十度,求 a 加 b 的模。先平方展开,再开方。

  2. 2第 8 段例题
    • cosθ = 3 / (2 × 3) = 1/2

    • θ = π/3

    卡住了?展开这一段的讲解

    例二:两个模分别是二和三,数量积是三,求它们的夹角。余弦等于二分之一,夹角是三分之 π。

  3. 3第 9 段例题
    • |a| = 2,|b| = 3,θ = π/3 ⇒ a·b = 3

    • (a+kb)·a = |a|² + k(a·b) = 4 + 3k

    • 4 + 3k = 0 ⇒ k = −4/3

    卡住了?展开这一段的讲解

    例三:用一个垂直条件求参数。a 加 k 倍的 b 与 a 垂直,说明它们的数量积为零。解得 k 等于负三分之四。

  4. 4第 10 段例题
    • |a−b|² = |a|² + |b|² − 2a·b

    • = 9 + 4 − 6 = 7

    • |a−b| = √7

    卡住了?展开这一段的讲解

    例四:求 a 减 b 的模,方法和求 a 加 b 一样。展开时注意中间那一项要变号。

③章节训练

第9章 平面向量 · 限时综合卷

题量

19 题

总分

125 分

限时

75 分钟

覆盖知识点

19 个

限时交卷后逐题给引导性解析(三层,一次放一层),错题自动进错题本。

④易错点与自测

做完题再回来看这一块,比先看更有效

  • 把 |a+b| 直接写成 |a|+|b|(模不能简单相加)
  • 展开 |a+b|² 时漏掉 2a·b 这一项
  • 用 a·b = 0 判断垂直时忽略「两个向量都非零」这个前提
  • 由 cosθ 的值求角时把钝角漏掉,只写锐角那个解

看完自测(3 题)

  • 已知 a·b 与两个模,怎么求夹角?

    看答案与理由

    答: 先算 cosθ = (a·b)/(|a||b|),再由 θ ∈ [0, π] 确定角。

    为什么: 夹角公式就是数量积公式的变形。

  • 求 |a+b| 的一般步骤是什么?

    看答案与理由

    答: 先算 |a+b|² = |a|² + 2a·b + |b|²,再开方。

    为什么: 模的平方才是数量积,模本身不能直接展开。

  • 判断两个向量垂直要注意什么?

    看答案与理由

    答: a·b = 0 与 a⊥b 等价,但要求 a、b 都是非零向量。

    为什么: 零向量与任何向量的数量积都为零,此时谈不上垂直。

未填密钥

问老师

这个功能要调用 AI,需要先填一次你自己的接口密钥。

去填密钥(在「学习记录」页)

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这是刻意的设计:知识地图、三轨讲解、梯度练习、章测与学习报告全部离线可用,只有 AI 相关的几个功能需要联网。

⑤这份讲解的来源与状态

内容状态公开,不藏着

来源
ai-draft
人工复核
未经教师人工审核
数学校验
pending
段落数
12

本站自编讲义,非教材原文摘录;未引用教材页码、例题编号。

讲解与题目为本站自编,不是教材原文;本页不标示任何未核验的高考真题来源。