МАТЕМАТИКА · 9 КЛАССПроект «Педагагічная скарбонка»
ГЕОМЕТРИЯ · ИНТЕРАКТИВНЫЙ КОНСПЕКТ

§ 24. Скалярное произведение векторов

Скалярное произведение связывает длины, координаты и угол между векторами.

Наглядная модель12 заданий с проверкойТренажёр и тест
Главный вопрос

Почему результат произведения векторов здесь — число?

Разбираемся в теме

Основные пункты параграфа

Разберись, почему работает правило, исследуй модель и проверь себя.

01

Определение

Перенеси начала в одну точку и возьми угол от 0° до 180°. Скалярное произведение — число со знаком, а не новый вектор. При остром угле оно положительно, при тупом отрицательно.

РАЗБЕРЁМСЯ НА ПРИМЕРЕ

Проверим на примере

Длины 3 и 4, угол 60°: a·b=3·4·12=6.

Маршрут рассуждения

  1. Определение

    a·b=|a||b| cos α для ненулевых векторов; с нулевым вектором результат 0.

  2. Вычисление по координатам

    (x₁;y₁)·(x₂;y₂)=x₁x₂+y₁y₂.

  3. Перпендикулярность и угол

    Для ненулевых векторов a⊥b тогда и только тогда, когда a·b=0.

  4. Раскрытие скобок

    (a+b)²=|a|²+2a·b+|b|².

Главная мысль

a·b=|a||b| cos α для ненулевых векторов; с нулевым вектором результат 0.

02

Вычисление по координатам

Перемножь соответствующие координаты и сложи. Это отличается от условия коллинеарности, где сравниваются перекрёстные произведения. Квадрат вектора a·a равен |a|².

РАЗБЕРЁМСЯ НА ПРИМЕРЕ

Проверим на примере

(2;−3)·(4;1)=8−3=5. Для (2;−3) скалярный квадрат равен 4+9=13.

ИССЛЕДУЙ САМ

Исследуй связь величин

Изменяй значения ползунками или вводи числа. Сначала предскажи ответ; вычисления можно открыть отдельно.

Показать вычисления и пояснение

Главная мысль

(x₁;y₁)·(x₂;y₂)=x₁x₂+y₁y₂.

03

Перпендикулярность и угол

Для угла раздели скалярное произведение на произведение длин. Нулевой вектор даёт нулевое произведение с любым, но угол с ним не определяется, поэтому условие ненулевых векторов существенно.

РАЗБЕРЁМСЯ НА ПРИМЕРЕ

Проверим на примере

(3;4)·(4;−3)=12−12=0: векторы перпендикулярны.

Подумай и объясни

Можно ли по формуле найти угол с нулевым вектором?

Сверить рассуждение

Нет. Для ненулевых векторов a⊥b тогда и только тогда, когда a·b=0.

ПРИМЕР 1 · РАЗБОР ПО ШАГАМ

ПРИМЕР 2 · РАЗБОР ПО ШАГАМ

Главная мысль

Для ненулевых векторов a⊥b тогда и только тогда, когда a·b=0.

04

Раскрытие скобок

Скалярное произведение распределяется по сумме и допускает вынесение числового множителя. Разность (a+b)·(a−b)=|a|²−|b|² часто помогает доказывать перпендикулярность диагоналей.

РАЗБЕРЁМСЯ НА ПРИМЕРЕ

Проверим на примере

Если |a|=|b|, то (a+b)·(a−b)=0. В ромбе диагонали соответствуют этим сумме и разности, поэтому перпендикулярны.

Разберём ошибку

Неверно Если |a|=|b|, чему равно (a+b)·(a−b)? — 2|a|²

(a+b)²=|a|²+2a·b+|b|².

Как рассуждать: Верный ответ: 0.

Главная мысль

(a+b)²=|a|²+2a·b+|b|².

Применяем знания

Решаем самостоятельно

12 заданий по теме параграфа. Записывай промежуточные действия в тетради, затем введи ответ. Единицы уже указаны рядом с полями. Если нужно восстановить выражение, введи его коэффициенты в подписанные поля. В заданиях с выбором отметь верное утверждение.

Число можно вводить с запятой или точкой. Дробь — как 3/4, смешанное число — как −2 1/3. Равные дроби принимаются; если требуется несократимая запись, сократи её. Подсказка помогает, а просмотр готового решения не засчитывается как самостоятельное выполнение.

Математический тренажёр

Закрепляем способ решения

Новые варианты из банка заданий этого параграфа. Решай в своём темпе.

Шесть выводов

01

a·b=|a||b| cos α для ненулевых векторов; с нулевым вектором результат 0.

02

(x₁;y₁)·(x₂;y₂)=x₁x₂+y₁y₂.

03

Для ненулевых векторов a⊥b тогда и только тогда, когда a·b=0.

04

(a+b)²=|a|²+2a·b+|b|².

05

Объясни, что означает каждый шаг решения.

06

Проверь ответ обратным действием или по исходному условию.

Проверь себя

Тест: 10 вопросов

4 вопроса на понимание и 6 заданий. За верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5.

Ответь на все вопросы. Пояснения появятся после проверки.

Загрузка прогресса…