1、4.3 平面向量的数量积教学内容:平面向量的数量积(2课时)教学目标:理解平面向量数量积的含义及其物理意义,会进行平面向量数量积的运算,能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个向量的垂直关系教学重点:平面向量数量积的运算及其应用(解决有关长度、角度和垂直的问题)教学难点:平面向量数量积的几何意义教学用具:三角板教学设计:一、知识要点1.平面向量的数量积的定义(1)向量的夹角:已知两个非零向量,过点作,则叫做向量,的夹角. 当且仅当两个非零向量,同向时,;当且仅当两个非零向量,反向时,;当且仅当两个非零向量,的夹角时,称与垂直,记作.注:两个向量,平移成有公共起点时两个向量所成的角才是
2、向量的夹角;要注意它的取值范围是;零向量与其它任何非零向量之间不谈夹角这一问题.(2)向量的数量积:两个非零向量,的夹角为,则叫做向量,的数量积(或内积),记作.(3)向量数量积的几何意义:叫做在方向上的投影,等于的长度与在方向上的投影的乘积.2. 向量的运算运算运算法则运算性质数量积是一个实数, 与同向时,与反向时,注:与实数乘法比较,虽然乘法公式仍然适用,但是结合律不成立,即;消去律不成立,即由不能得到;此外由也不能得到或.3. 重要定理、公式的坐标表示二、典型例示例1已知,与的夹角为,求;.注:数量积的计算是基本的技能,在展开时与多项式乘法类似(乘法公式仍然适用),但与乘法的法则比较,数
3、量积除了模的乘积之外还有夹角的余弦.例2(1)设,满足,与的夹角为,求和;(2)已知两个单位向量与的夹角为,若,求与夹角的余弦; (4)已知,求向量在向量方向上的投影.注:本例中的问题是向量的数量积所涉及到的基本问题(数量积的计算及有关长度、角度),体现了向量的工具性,要切实把握好解决这些问题的基本方法;其中角度的计算是以数量积和向量长度的计算为基础的.例3(1)已知平面上三个向量,的模均为,它们相互之间的夹角都是,求证:;(2)设,满足,若向量与互相垂直,求实数的值(是否存在实数,使得向量与互相垂直?说明理由).(3)若,是两个非零向量,且与垂直,与垂直,试求与的夹角.注:向量垂直的充要条件
4、的应用是重要而且关键的知识点,需要通过举一反三的方式训练落实,这里根据向量满足的不同条件列出方程(组)求解是确定参数值的基本方法. 例4 已知,与的夹角为,求当向量与的夹角是钝角时,实数的取值范围. 解:由已知得,因为向量与的夹角是钝角,所以 , 且与不反向共线 , 由得,即,解得;由得,有且,解得,则有,综上所述,当向量与的夹角是钝角时,实数的取值范围是且 注:根据向量满足的不同条件列出不等式(组)求解是确定参数值取值的基本方法;不可忽略向量的特殊位置关系的探讨.三、课堂练习1. 已知,与的夹角为,则等于( )A. B. C. D. 2. 已知,则向量与的位置关系是( )A. 平行 B. 夹
5、角为 C. 垂直 D. 不平行也不垂直3. 设,满足,且,若与互相垂直,则实数的值是( )A. B. C. D. 4. 若,是两个非零向量,且,则与的夹角是( )A. B. C. D. 四、课堂小结 向量的数量积所涉及到的基本问题包括:数量积的计算、有关长度和角度的计算、垂直问题的探讨,体现了向量的工具性.五、课外作业1设,是任意的非零向量,且相互不共线,则 不与垂直;中,是真命题的有 ()A B C D 2已知下列各式:(1);(2);(3);(4),其中正确的有 ( )A1个 B2个 C 3个 D 4个3. 已知、均为单位向量,它们的夹角为,那么 =( ). A BC D44已知,则等于
6、( )A 23 B 35 C D 5. 若向量与的夹角为,则向量的模为( )A 2 B 4 C 6 D 126已知,则与的夹角是 ( )A B C D 7. 若,且,则向量与的夹角为 ( ) A30 B60 C120 D1508已知向量,|,对任意,恒有|t|,则 ( )A B () C() D ()()9已知,则的取值范围是 ( )A B C D10. 已知正方形的边长为,则的模等于( )A0 B3 C D 211. 中, 则 . 12等腰中,则.13设为内一点,则是的_心。14已知,与的夹角为,求和15已知,求向量与的夹角.16. 已知,与的夹角为,求与的夹角.17. 已知,求证:.18. 设,满足,与的夹角为,若,求实数的值.19. 已知,与的夹角为,求实数的值.已知不共线的,三向量两两所成的角相等,并且,试求向量的长度以及与已知三向量的夹角。19设与是两个互相垂直的单位向量,问当为何整数时,向量与的夹角能否等于,证明你的结论。