Định nghĩa tích vô hướng cả hai vectơ
Tích vô hướng của hai vectơ $\overrightarrow{a}$ và $\overrightarrow{b}$là một số, kí hiệu $\overrightarrow{a}.\overrightarrow{b}$, được xác định bởi
$\overrightarrow{a}.\overrightarrow{b}=\left| \overrightarrow{a} \right|.\left| \overrightarrow{b} \right|.\cos \left( \overrightarrow{a,}\overrightarrow{b} \right)$
Ví dụ:
Cho tam giác đều ABC có cạnh a và trọng tâm G .Tính các tích vô hướng sau
$\begin{align}& \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC};\overrightarrow{AC}.\overrightarrow{CB};\overrightarrow{AG}.\overrightarrow{AB} \\ &\overrightarrow{GB}.\overrightarrow{GC};\overrightarrow{BG}.\overrightarrow{GA};\overrightarrow{GA}.\overrightarrow{BC} \\ \end{align}$
Giải.
Theo định nghĩa ta có
$\begin{align}& \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}=a.a.\cos {{60}^{o}}=\dfrac{1}{2}{{a}^{2}} \\ & \overrightarrow{AC}.\overrightarrow{CB}=a.a.\cos {{120}^{o}}=-\dfrac{1}{2}{{a}^{2}} \\ & \overrightarrow{AG}.\overrightarrow{AB}=a\dfrac{\sqrt[{}]{3}}{3}.a.\cos {{30}^{o}}={{a}^{2}}\dfrac{\sqrt[{}]{3}}{3}.\dfrac{\sqrt[{}]{3}}{3}=\dfrac{1}{2}{{a}^{2}} \\ & \overrightarrow{GB}.\overrightarrow{GC}=a\dfrac{\sqrt[{}]{3}}{3}.a\dfrac{\sqrt[{}]{3}}{3}.\cos {{120}^{0}}=\dfrac{{{a}^{2}}}{6} \\ & \overrightarrow{BG}.\overrightarrow{GA}=a\dfrac{\sqrt[{}]{3}}{3}.a\dfrac{\sqrt[{}]{3}}{3}.\cos {{60}^{o}}=\dfrac{{{a}^{2}}}{6} \\ & \overrightarrow{GA}.\overrightarrow{BC}=a\dfrac{\sqrt[{}]{3}}{3}.a.\cos {{90}^{0}}=0 \\ \end{align}$
Bình phương vô hướng
Bình phương vô hương của một vectơ bằng bình phương độ dài của vectơ đó
$\begin{array}{l} \vec a.\vec b = \frac{1}{2}\left| {\vec a} \right|.\left| {\vec b} \right|\\ \Leftrightarrow \left| {\vec a} \right|.\left| {\vec b} \right|\cos \left( {\vec a,\vec b} \right) = \frac{1}{2}\left| {\vec a} \right|.\left| {\vec b} \right|\\ \Leftrightarrow \cos \left( {\vec a,\vec b} \right) = \frac{1}{2} \end{array}$
nên $ \left( \overrightarrow{a},\overrightarrow{b} \right)={{60}^{\text{o}}} $
Ta có $ \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}=\left( \overrightarrow{AC}+\overrightarrow{CB} \right).\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{AC}.\overrightarrow{AC}+\overrightarrow{CB}.\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{AC}.\overrightarrow{AC}=81 $
Ta có $ \overrightarrow{BA}.\overrightarrow{CA}=\left( \overrightarrow{BH}+\overrightarrow{HA} \right).\overrightarrow{CA}=\overrightarrow{BH}.\overrightarrow{CA}+\overrightarrow{HA}.\overrightarrow{CA}=\overrightarrow{HA}.\overrightarrow{CA}=AH.AC $