高中向量abc数量积

高中向量abc数量积

高中数学中,向量的数量积(也称为点积)是一个非常重要的概念,它用于计算两个向量之间的相似度。以下是向量数量积的基本定义和性质:

向量数量积的定义

设两个非零向量 \( \vec{a} \) 和 \( \vec{b} \) 的夹角为 \( \theta \),则它们的数量积 \( \vec{a} \cdot \vec{b} \) 定义为:

\[ \vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| |\vec{b}| \cos \theta \]

其中 \( |\vec{a}| \) 和 \( |\vec{b}| \) 分别是向量 \( \vec{a} \) 和 \( \vec{b} \) 的模(长度),\( \theta \) 是这两个向量之间的夹角,取值范围是 \( 0 \leq \theta \leq \pi \)。

向量数量积的性质

交换律:

\( \vec{a} \cdot \vec{b} = \vec{b} \cdot \vec{a} \)

分配律:

\( \vec{a} \cdot (\vec{b} + \vec{c}) = \vec{a} \cdot \vec{b} + \vec{a} \cdot \vec{c} \)

结合律:

\( \lambda (\vec{a} \cdot \vec{b}) = (\lambda \vec{a}) \cdot \vec{b} = \vec{a} \cdot (\lambda \vec{b}) \)

零向量性质:

\( 0 \cdot \vec{a} = 0 \)

向量与自身的数量积:

\( \vec{a} \cdot \vec{a} = |\vec{a}|^2 \)

垂直向量性质:

若 \( \vec{a} \perp \vec{b} \),则 \( \vec{a} \cdot \vec{b} = 0 \)