资源描述
2.4《平面向量的数量积》教案(第一课时)
教材分析:
教材从学生熟知的功的概念出发,引出了平面向量数量积的概念及其几何意义,接着介绍了向量数量积的5个重要性质,运算律。向量的数量积把向量的长度和三角函数联系起来,这样为解决三角形的有关问题提供了方便,特别能有效地解决线段的垂直问题。
教学目标:
1.掌握平面向量数量积的定义
2.掌握平面向量数量积的重要性质及运算律
教学重点:
平面向量的数量积定义.
教学难点:
平面向量数量积的定义及运算律的理解和平面向量数量积的应用
教学方法:
1. 问题引导法
2. 师生共同探究法
教学过程:
一. 回顾旧知
向量的数乘运算定义:一般地,实数λ与向量的积是一个向量,记作,
它的长度和方向规定如下:
(1)
(2)当λ>0时,的方向与a方向相同,当λ<0时, 的方向与a方向相反
特别地,当或时,
向量的数乘运算律:设,为任意向量,λ,μ为任意实数,则有:
① λ(μ)=
② (λ+μ)=
③ λ(+)=
二. 情景创设
问题1. 我们已经学习了向量的加法,减法和数乘,它们的运算结果都是向量,那么向量与向量之间有没有“乘法”运算呢?这种新的运算结果又是什么呢?
三. 学生活动
联想:物理中,功就是矢量与矢量“相乘”的结果。
问题2. 在物理课中,我们学过功的概念,即如果一个物体在力F的作用下产生位移s,那么力F所做的功为多少?
W可由下式计算:W=|F|·|s|cosθ,其中θ是F与s的夹角.
若把功W看成是两向量F和S的某种运算结果,显然这是一种新的运算,我们引入向量数量积的概念.
四. 建构数学
1.向量数量积的定义
已知两个非零向量与,它们的夹角是θ,则数量||||cosθ叫与的数量积,记作·,即有·=||||cosθ
说明:(1)向量的数量积的结果是一个实数,而不是向量,符号由夹角决定
(2)是与的夹角;范围是0≤θ≤π,(注意在两向量的夹角定义中,两向量必须是同起点的.)
当θ=0时,与同向;·=||||cos0=||||
当θ=时,与垂直,记⊥;·=||||cos=0
当θ=π时,与反向;·=||||cos=-||||
(3)规定·=0;2=·=||2或||==
(4)符号“·”在向量运算中不是乘号,既不能省略,也不能用“×”代替
2. 向量数量积的运算律
已知,,和实数λ,则向量的数量积满足下列运算律:
①·=· (交换律)
②(λ)·=λ (·)=·(λ) (数乘结合律)
③(+)·=·+· (分配律)
④(·)≠ (·) (一般不满足结合律)
五.例题剖析
加深对数量积定义的理解
例1 判断正误,并简要说明理由.
① =;
② 0=0;
③ 若,则对任意非零向量,有
④ 如果,那么与夹角为锐角
⑤ 若,则
⑥ 若且,则
⑦ 若,则·=||||
⑧ 与是两个单位向量,则2=2
数量积定义运用
例2: 已知2,3,θ为与的夹角,分别在下列条件下求·
(1)与的夹角为135° (2)∥ (3)⊥
变式:已知||=4,||=6,与的夹角θ为60°,求
(1) (2) (3)
概念辨析,正确理解向量夹角定义
例3 已知△ABC中,a=5,b=8,C=60°,求·
变式:三角形ABC中,若,判断三角形ABC的形状
六.课堂小结
通过本节学习,要求大家掌握平面向量的数量积的定义、重要性质、运算律,并能运用它们解决相关的问题.
七.课堂检测
1.若=4, =6,与的夹角为,则 .
2.若<0,则与的夹角的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.下列等式中,其中正确的是 ( )
① ② = ③ ④=
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.已知,,,则与的夹角为 。
5.已知单位向量和的夹角为,则 。
八.课后作业
必做题:课本81页 习题2.4 第1,2题
九.教学反思
教学中应该强调向量数量积是实数,但与实数运算律有很大区别。讲解数量积定义时可适当拓展数量积几何意义,让学生了解投影的概念。
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