§4.3 内积.距离与夹角
例4-6 (1)求R 2中向量(1,2) 与(3,-1) 的内积;
(2)求R 3中向量(0,1,4) 与(2,-1,0) 的内积.
解:
(1,2) ·(3,-1)=1×3+2×(-1)=1
(0,1,4) ·(2,-1,0)=0×2+1×(-1)+4×0= -1
例4-7 求R 3中的标准基的内积. 解: R 3中的标准基为:{e 1= (1,0,0) ,e 2= (0,1,0) ,e 3= (0,0,1)}. e 1 e 1·e 1=1;e 2·e 2=1;e 3·e 3=1; ·e 2=0; e 1·e 3=0;e 2·e 3=0.
1 例4-8 求[(α∙α) β-(α∙β) α]∙3α. 3 解:将3α乘进去得:
1 [(α∙α) β-(α∙β) α]∙3α=3(α∙α)(β∙α) -(α∙β)(α∙α) 3 =2(α∙α)(β∙α) 例4-9 求R 5中向量α=(1, 0, -1, 0, 2) 的长度.
解: =α⋅α=2+02+(-1) 2+02+22=6
例4-10 在R 5中求向量(18,4,3,3,-2) ,(14,1,0,2,-3) 之间的距离. 解:
这两个向量之间的距离为
d =-β=
(18-14) +(4-1) +(3-0) +(3-2) +[-2-(-3)]22222
=42+32+32+12+12=6 3例4-11 求R 中求向量α=(4,0,3) ,β=(-
解: =+0+3=5,β=(-3) +3+2
α∙β=4×-3+0×3+3×2=6-43 α∙β6-433-23cos θ=== 5⨯410β42223,3,2) 之间的夹角θ. =4 222
θ=arccos
α∙β 3-2310β=arccos 例4-12 已知α=(1, 2, 1, 1) ,判断(0,0,1,-1) ,(-1,1,-2,1) 是否与α
正交.
分析:本题主要考察两向量正交的充要条件为α⋅β=0.
解:因为
(1,2,1,1) ·(0,0,1,-1)=1-1=0,
所以,这两个向量正交;
又因为
(1,2,1,1) ·(-1,1,-2,1)=-1+2-2-1=0, 所以,这两个向量也正交.