平面向量的数量积定义为两个非零向量a和b的数量积或内积,记作a·b,其计算公式为:
\[ a·b = |a||b|\cos\theta \]
其中,\( \theta \) 是向量a与b之间的夹角。
当两个向量的坐标分别为 \( a = (x_1, y_1) \) 和 \( b = (x_2, y_2) \) 时,数量积可以表示为:
\[ a·b = x_1x_2 + y_1y_2 \]
这是平面向量数量积的坐标运算公式。
此外,平面向量数量积具有以下性质:
1. 若向量e是单位向量且与向量a的夹角为θ,则 \( e·a = |a||e|\cos\theta \) 。
2. 向量a与向量b垂直当且仅当它们的数量积为0,即 \( a·b = 0 \) 。
3. 当向量a与向量b同向时,它们的数量积等于它们模的乘积,即 \( a·b = |a||b| \);当它们反向时,数量积等于它们模的乘积的相反数,即 \( a·b = -|a||b| \) 。
4. 向量a与自身的数量积等于其模的平方,即 \( a·a = |a|^2 \) 。
5. 数量积的绝对值不大于两个向量模的乘积,即 \( |a·b| \leq |a||b| \),当且仅当向量a与向量b共线时,等号成立。
6. 零向量与任意向量的数量积为0。
这些性质有助于在解决平面几何问题时,利用数量积进行计算和推导。