第一篇:平面向量数量积的坐标表示教学反思.doc范文
《平面向量数量积的坐标表示、模、夹角》教学反思
1、本节课先是通过对相关知识的回顾,然后引进与x轴、y轴方向相同的两个单位向量,进一步探索两个向量数量积的坐标表示。最后通过几个例题加强学生对两个向量数量积的坐标表示的理解及其灵活应用。课堂结构清晰完整流畅。在教学中,知识的回顾,题目的设计都围绕数量积坐标表示展开。数量积公式得出后,启发学生自己动手推导出模、夹角的坐标表示,回顾了公式的同时又培养了学生的推导能力、自主学习能力。在与学生的课堂交流中能倾听学生的想法,及时纠正偏差,激发了学生自主探究的欲望,较好的提升了学生的思维能力,对于学生在探究过程中出现的问题都能认真加以点评,适时指出不足与优点,对于学生的发现与总结都能给于很好的评价与赞扬,让学生收到激励,保持学习的热情。
2、教学设计结构严谨,过渡自然,时间分配合理。知识回顾部分把上节课的数量积、夹角、模、垂直、平行的有关知识进行回顾,每一条知识点的回顾都是本堂课的新课内容。
3、新课引入部分问题设计合理,但提问的字句还需斟酌,要语简意赅,如
22思考2中:对于上述向量i,j,则i,j,i.j分别等于什么?这样的问法觉的还是太繁琐,是否可以改为计算i2,j2,i.j?这样可能更直接一点。
4、公式的得出,在应用之前或者应用之后都应该对公式的结构特征进行归纳总结。学生因为接受新知识,对公式肯定不是很了解,应该要引导学生分析公式特征及应用的注意点。
5、一节课的知识与技能是否落实,难点是否得到突破,是教学者最为关心的话题。课堂习题正是检验教学效果的工具。在习题设置上,除了覆盖重难点外,还应做到由简入深。同时,在教学过程中,通过旧知生成新知的过程,采用问题串的形式引导学生一步步完成自主探究得到生成,是比较有效的教学方式。
6、通过本次公开订,学到了很多东西,争取下一次做得更好,另外还需改进语言表达能力,希望课堂气氛可愉更加活跃。
第二篇:示范教案(2.4.2平面向量数量积的坐标表示、模、夹角)
2.4.2 平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
整体设计
教学分析
平面向量的数量积,教材将其分为两部分.在第一部分向量的数量积中,首先研究平面向量所成的角,其次,介绍了向量数量积的定义,最后研究了向量数量积的基本运算法则和基本结论;在第二部分平面向量数量积的坐标表示中,在平面向量数量积的坐标表示的基础上,利用数量积的坐标表示研讨了平面向量所成角的计算方式,得到了两向量垂直的判定方法,本节是平面向量数量积的第二部分.前面我们学习了平面向量的数量积,以及平面向量的坐标表示.那么在有了平面向量的坐标表示以及坐标运算的经验和引进平面向量的数量积后,就顺其自然地要考虑到平面向量的数量积是否也能用坐标表示的问题.另一方面,由于平面向量数量积涉及了向量的模、夹角,因此在实现向量数量积的坐标表示后,向量的模、夹角也都可以与向量的坐标联系起来.利用平面向量的坐标表示和坐标运算,结合平面向量与平面向量数量积的关系来推导出平面向量数量积以及向量的模、夹角的坐标表示.教师应在坐标基底向量的数量积的基础上,推导向量数量积的坐标表示.通过例题分析、课堂训练,让学生总结归纳出对于向量的坐标、数量积、向量所成角及模等几个因素,知道其中一些因素,求出其他因素基本题型的求解方法.平面向量数量积的坐标表示是在学生学习了平面向量的坐标表示和平面向量数量积的基础上进一步学习的,这都为数量积的坐标表示奠定了知识和方法基础.三维目标
1.通过探究平面向量的数量积的坐标运算,掌握两个向量数量积的坐标表示方法.2.掌握两个向量垂直的坐标条件以及能运用两个向量的数量积的坐标表示解决有关长度、角度、垂直等几何问题.3.通过平面向量数量积的坐标表示,进一步加深学生对平面向量数量积的认识,提高学生的运算速度,培养学生的运算能力,培养学生的创新能力,提高学生的数学素质.重点难点
教学重点:平面向量数量积的坐标表示.教学难点:向量数量积的坐标表示的应用.课时安排 1课时
教学过程
导入新课
思路1.平面向量的表示方法有几何法和坐标法,向量的表示形式不同,对其运算的表示方式也会改变.向量的坐标表示,为我们解决有关向量的加、减、数乘运算带来了极大的方便.上一节,我们学习了平面向量的数量积,那么向量的坐标表示,对平面向量的数量积的表示方式又会带来哪些变化呢?由此直接进入主题.思路2.在平面直角坐标系中,平面向量可以用有序实数对来表示,两个平面向量共线的条件也可以用坐标运算的形式刻画出来,那么学习了平面向量的数量积之后,它能否用坐标来表示?若能,如何通过坐标来实现呢?平面向量的数量积还会是一个有序实数对吗?同时,平面向量的模、夹角又该如何用坐标来表示呢?通过回顾两个向量的数量积的定义和向量的坐标表示,在此基础上引导学生推导、探索平面向量数量积的坐标表示.推进新课 新知探究 提出问题 ①平面向量的数量积能否用坐标表示? ②已知两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),怎样用a与b的坐标表示a·b呢? ③怎样用向量的坐标表示两个平面向量垂直的条件? ④你能否根据所学知识推导出向量的长度、距离和夹角公式?
活动:教师引导学生利用前面所学知识对问题进行推导和探究.前面学习了向量的坐标可以用平面直角坐标系中的有序实数对来表示,而且我们也知道了向量的加、减以及实数与向量积的线性运算都可以用坐标来表示.两个向量共线时它们对应的坐标也具备某种关系,那么我们就自然而然地想到既然向量具有数量积的运算关系,这种运算关系能否用向量的坐标来表示呢?教师提示学生在向量坐标表示的基础上结合向量的坐标运算进行推导数量积的坐标表示.教师可以组织学生到黑板上板书推导过程,教师给予必要的提示和补充.推导过程如下: ∵a=x1i+y1j,b=x2i+y2j, ∴a·b=(x1i+y1j)·(x2i+y2j)=x1x2i2+x1y2i·j+x2y1i·j+y1y2j2.又∵i·i=1,j·j=1,i·j=j·i=0, ∴a·b=x1x2+y1y2.教师给出结论性的总结,由此可归纳如下: 1°平面向量数量积的坐标表示
两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和, 即a=(x1,y1),b=(x2,y2), 则a·b=x1x2+y1y2.2°向量模的坐标表示
若a=(x,y),则|a|=x+y,或|a|=x2y2.如果表示向量a的有向线段的起点和终点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),那么 a=(x2-x1,y2-y1),|a|=(x2x1)2(y2y1)2.3°两向量垂直的坐标表示 设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则 a⊥bx1x2+y1y2=0.4°两向量夹角的坐标表示
设a、b都是非零向量,a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ是a与b的夹角,根据向量数量积的定义及坐标表示,可得 cosθ=ab|a||b|x1x2y1y2xy212122
2xy2222
讨论结果:略.应用示例
例1 已知A(1,2),B(2,3),C(-2,5),试判断△ABC的形状,并给出证明.活动:教师引导学生利用向量数量积的坐标运算来解决平面图形的形状问题.判断平面图形的形状,特别是三角形的形状时主要看边长是否相等,角是否为直角.可先作出草图,进行直观判定,再去证明.在证明中若平面图形中有两个边所在的向量共线或者模相等,则此平面图形与平行四边形有关;若三角形的两条边所在的向量模相等或者由两边所在向量的数量积为零,则此三角形为等腰三角形或者为直角三角形.教师可以让学生多总结几种判断平面图形形状的方法.解:在平面直角坐标系中标出A(1,2),B(2,3),C(-2,5)三点,我们发现△ABC是直角三角形.下面给出证明.∵AB=(2-1,3-2)=(1,1), AC=(-2-1,5-2)=(-3,3), ∴AB·(-3)+1×3=0.AC=1×∴AB⊥AC.∴△ABC是直角三角形.点评:本题考查的是向量数量积的应用,利用向量垂直的条件和模长公式来判断三角形的形状.当给出要判定的三角形的顶点坐标时,首先要作出草图,得到直观判定,然后对你的结论给出充分的证明.变式训练
在△ABC中,AB=(2,3),AC=(1,k),且△ABC的一个内角为直角,求k的值.解:由于题设中未指明哪一个角为直角,故需分别讨论.AC=0.若∠A=90°,则AB⊥AC,所以AB·于是2×1+3k=0.故k=23.113同理可求,若∠B=90°时,k的值为32113;若∠C=90°时,k的值为
13.故所求k的值为23或或
3213.例2(1)已知三点A(2,-2),B(5,1),C(1,4),求∠BAC的余弦值;(2)a=(3,0),b=(-5,5),求a与b的夹角.活动:教师让学生利用向量的坐标运算求出两向量a=(x1,y1)与b=(x2,y2)的数量积a·b=x1x2+y1y2和模|a|=x1y1,|b|=即cosθ=ab|a||b|x1x2y1y2xy212122x2y2的积,其比值就是这两个向量夹角的余弦值,22xy2222.当求出两向量夹角的余弦值后再求两向量的夹角大小时,需注意两向量夹角的范围是0≤θ≤π.学生在解这方面的题目时需要把向量的坐标表示清楚,以免出现不必要的错误.解:(1)AB=(5,1)-(2,-2)=(3,3), AC=(1,4)-(2,-2)=(-1,6), AC=3×∴AB·(-1)+3×6=15.又∵|AB|=3232=32,|AC|=(1)262=37, ABAC|AB||AC|15323757474∴cos∠BAC=
.(2)a·b=3×(-5)+0×5=-15,|a|=3,|b|=52.设a与b的夹角为θ,则 cosθ=ab|a||b|15352220≤θ≤π,∴θ=.又∵
34.点评:本题考查的是利用向量的坐标表示来求两向量的夹角.利用基本公式进行运算与求解主要是对基础知识的巩固与提高.变式训练
设a=(5,-7),b=(-6,-4),求a·b及a、b间的夹角θ.(精确到1°) 解:a·b=5×(-6)+(-7)×(-4)=-30+28=-2.|a|=52(7)2由计算器得cosθ=74,|b|=(6)(4)2252
27452≈-0.03.利用计算器中得θ≈92°.例3 已知|a|=3,b=(2,3),试分别解答下面两个问题:(1)若a⊥b,求a;(2)若a∥b,求a.活动:对平面中的两向量a=(x1,y1)与b=(x2,y2),要让学生在应用中深刻领悟其本质属性,向量垂直的坐标表示x1x2+y1y2=0与向量共线的坐标表示x1y2-x2y1=0很容易混淆, 应仔细比较并熟记,当难以区分时,要从意义上鉴别,两向量垂直是a·b=0,而共线是方向相同或相反.教师可多加强反例练习,多给出这两种类型的同式变形训练.解:(1)设a=(x,y),由|a|=3且a⊥b, x2y2|a|29,得 2x3x0,99x13,x13,1313解得 或66yy1313,1313∴a=(91313,61313)或a=
91313,61313.(2)设a=(x,y),由|a|=3且a∥b,得 x2y2|a|29, 3x2y0.6x13解得y91313,6x13或y9131313)或a=(61313, 13.913∴a=(61313,91313,13).点评:本题主要考查学生对公式的掌握情况,学生能熟练运用两向量的坐标运算来判断垂直或者共线,也能熟练地进行公式的逆用,利用已知关系来求向量的坐标.变式训练
求证:一次函数y=2x-3的图象(直线l1)与一次函数y=12x的图象(直线l2)互相垂直.解:在l1:y=2x-3中,令x=1得y=-1;令x=2得y=1,即在l1上取两点A(1,-1),B(2,1).同理,在直线l2上取两点C(-2,1),D(-4,2),于是: AB=(2,1)-(1,-1)=(2-1,1+1)=(1,2), CD=(-4,2)-(-2,1)=(-4+2,2-1)=(-2,1).CD=1×由向量的数量积的坐标表示,可得AB·(-2)+1×2=0, ∴AB⊥CD,即l1⊥l2.知能训练
课本本节练习.解答: 1.|a|=5,|b|=29,a·b=-7.2.a·b=8,(a+b)·(a-b)=-7,a·(a+b)=0,(a+b)2=49.3.a·b=1,|a|=13,|b|=74,θ≈88°.课堂小结
1.在知识层面上,先引导学生归纳平面向量数量积的坐标表示,向量的模,两向量的夹角,向量垂直的条件.其次引导学生总结数量积的坐标运算规律,夹角和距离公式、两向量垂直的坐标表示.2.在思想方法上,教师与学生一起回顾探索过程中用到的思维方法和数学思想方法,定义法,待定系数法等.作业
课本习题2.4 A组8、9、10.设计感想
由于本节课是对平面向量的进一步探究与应用,是对平面向量几何意义的综合研究提高,因此教案设计流程是探究、发现、应用、提高,这符合新课程理念,符合新课标要求.我们知道平面向量的数量积是本章最重要的内容,也是高考中的重点,既有选择题、填空题,也有解答题(大多同立体几何、解析几何综合考查),故学习时要熟练掌握基本概念和性质及其综合运用.而且数量积的坐标表示又是向量运算的一个重要内容,用坐标表示直角坐标平面内点的位置,是解析几何的一个基本特征,从而以坐标为桥梁可以建立向量与解析几何的内在联系.以三角函数表示点的坐标,又可以沟通向量与三角函数的相互关系,由此就产生出一类向量与解析几何及三角函数交汇的综合性问题.平面向量数量积的坐标表示使得向量数量积的应用更为方便,也拓宽了向量应用的途径.通过学习本节的内容,要更加加深对向量数量积概念的理解,同时善于运用坐标形式运算解决数量问题,尤其是有关向量的夹角、长度、垂直等,往往可以使问题简单化.灵活使用坐标形式,综合处理向量的线性运算、数量积、平行等,综合地解决向量综合题,体现数形结合的思想.在本节的学习中可以通过对实际问题的抽象来培养学生分析问题、解决问题和应用知识解决问题的意识与能力.
第三篇:2.4.2平面向量数量积的坐标表示、模、夹角教案
2.4.2平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
教学目标:
1、掌握平面向量数量积的坐标表示方法
2、掌握向量垂直的坐标表示的条件,及平面内两点间的距离公式.3、能用平面向量数量积的坐标表示解决有关长度、角度、垂直等几何问题.4、培养学生数形结合、转化与化归的数学思想
教学重点:平面向量数量积的坐标表示及运算规律.教学难点:平面向量数量积的坐标表示的综合运用 教学过程:
一、复习引入:
1.平面向量数量积(内积)的定义:ababcos,0,
2.两个向量的数量积的性质:
设a、b为两个非零向量,e是与b同向的单位向量.(1)
ea = ae =|a|cos;
(2)ab ab = 0(3)aa = |a|2或|a|aa
(4)cos =
ab ;
|a||b|3.练习:已知|i||j|1,ij,且a3i2j,bij,则ab ;
二、讲解新课:
(一)探究:已知两个非零向量a(x1,y1),b(x2,y2),怎样用a和b的坐标表示ab?.1.平面两向量数量积的坐标表示
设向量i,j分别为平面直角坐标系的x轴、y轴上的单位向量,则有
ax1iy1j,bx2iy2j
∴ ab(x1iy1j)(x2iy2j)x1x2ix1y2ijx2y1ijy1y2j
x1x2y1y2 两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和.课堂练习
①若a(2,3),则aa,|a| ;
②若表示向量a的起点和终点的坐标分别为(1,2)和(2,0),则|a|
; ③若a(1,1),b(3,3),则ab
,a与b的夹角是
;
22由上面三题,引导学生由特殊到一般,自己推导公式 2.平面内两点间的距离公式
(1)设a(x,y),则|a|2x2y2或|a|x2y2.(2)如果表示向量a的有向线段的起点和终点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),那么|a|(x1x2)2(y1y2)2(平面内两点间的距离公式)3. 向量垂直的判定
设a(x1,y1),b(x2,y2),则ab x1x2y1y20
4. 两向量夹角的余弦(0)
abcos =|a||b|
(二)讲解范例:
x1x2y1y2x1y122x2y222
例1 已知a1,3,b 3,1,求ab,a,b及a与b的夹角.例2已知A(1,2),B(2,3),C(2,5),试判断△ABC的形状,并给出证明.例
31.若a3,1,bx,3,且ab,求实数x.2.已知a(3,4),b(2,1),(akb)(ab),求k的值.2.法一由题可知解:2222akbabak1abkb0,再分别算出a,ab,b法二akb3,4k2,132k,4k,ab1,3akbab32k14k3155k0k3
三、课堂练习:练习1、2、3题
四、小结: 1.abx1x2y1y2
2.平面内两点间的距离公式 |a|3.向量垂直的判定:
(x1x2)2(y1y2)2
设a(x1,y1),b(x2,y2),则ab x1x2y1y20
五、课后作业:
思考:以原点和A(5,2)为顶点作等腰直角△OAB,使B = 90,求点B和向量AB的坐标.
第四篇:平面向量的数量积教案
2.4.2平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
教学目标:
1、知识目标:推导并掌握平面向量数量积的坐标表达式,会利用数量积求解向量的模、夹角及判定垂直等问题.2、能力目标:通过自主互助探究式学习,培养学生的自学能力,启发学生用多角度去思考和解决问题的能力,促进学生对知识的掌握和灵活运用.3、情感目标:通过自主学习,增强学生的成就感,提高学生学习的积极性和自信心.教学重点:利用数量积的坐标表示解决模、夹角、垂直等问题.教学难点:平面向量数量积的坐标表达式的推导.教法:启发式教学,讲练结合 学法:自主互助探究式 教学用具:多媒体 教学过程设计:
一、复习引入
(教师提问,学生回答)
二、知识探究
1.平面向量数量积的坐标表示
b(x,y)abx1x2y1y2 a(x,y)已知非零向量,22,则11(找学生到黑板上推导)结论:两个向量数量积等于它们对应坐标的乘积的和.思考:向量数量积的坐标表示与前面所学的向量的坐标运算有什么联系和区别?
(学生讨论回答,教师归纳)例
1.已知a(2,3),b(2,4),c(1,2),求: (1)ab;(2)a(bc);(3)
(ab)(ab);(4)2(ab).(教师讲前两问,学生做后两问)
2.平面向量数量积的应用
(1)求模问题:
(让学生自己推导)i)a(x,y),axy22.(x2x1)(y2y1)22ii)A(x,y1),B(x2,y2)1,AB(平面上两点间距离公式).a1iii)求a的单位向量e,eaaa,其中e1.例2.(1)已知a(3,4),e是a的单位向量,求a,e.(2)已知A(1,2),B(3,4),求
巩固练习:P107练习1 已知a(3,4),b(5,2),求aAB.,b,ab
(2)判定向量的垂直关系:(让学生自己推导)abab0x1x2y1y20
a//bx1y2x2y10
(对比记忆)例3.已知A(1,2),B(2,3),C(-2,5),试判断ABC的形状,并给出证明.(3)求向量的夹角:(让学生自己推导)思考:i)的范围?
ii)由cos能确定吗?为什么?
(找学生回答)例4.巩固练习.P107 练习3
已知a(3,2),b(5,7),求a与b设a(5,7),b(6,4),求ababcosabx1x2y1y2xy2121xy222
2及a与b的夹角(精确到1).0的夹角(精确到1).0
思考:不使用计算器,结合上面的例题,能求出的值吗?(找学生回答)
三、能力提升
已知a(cos,sin),b(cos,sin),证明
(ab)(ab).四、小结
这节课咱们一起学习了: 1.平面向量数量积的坐标表示 2.平面向量数量积的应用(1)求模;(2)判定垂直;(3)求夹角.希望大家在掌握的基础上加以灵活应用.五、作业
P108 A组5(1),(2),(3)任选一个、9、11.六、课后探索题: 已知a(2,1),b(x,1)
(1)若a与b(2)若a与b(3)若a与b的夹角为45,则实数x的值是_____;
0的夹角为锐角,则实数x的取值范围是_____;的夹角为钝角,则实数x的取值范围是_____.
第五篇:《平面向量的数量积》教学设计及反思
《平面向量的数量积》教学设计及反思
交口第一中学
赵云鹏
平面向量的数量积是继向量的线性运算之后的又一重要运算,也是高中数学的一个重要概念,它是沟通代数、几何与三角函数的一种重要工具,在每年高考中也是重点考查的内容。向量作为一种运算工具,其知识体系是从实际的物理问题中抽象出来的,它在解决几何问题中的三点共线、垂直、求夹角和线段长度、确定定比分点坐标以及平移等问题中显示出了它的易理解和易操作的特点。
一、总体设想:
本节课的设计有两条暗线:一是围绕物理中物体做功,引入数量积的概念和几何意义;二是围绕数量积的概念通过变形和限定衍生出新知识――垂直的判断、求夹角和线段长度的公式。教学方案可从三方面加以设计:一是数量积的概念;二是几何意义和运算律;三是两个向量的模与夹角的计算。
二、教学目标:
1.了解向量的数量积的抽象根源。
2.了解平面的数量积的概念、向量的夹角
3.数量积与向量投影的关系及数量积的几何意义
4.理解掌握向量的数量积的性质和运算律,并能进行相关的判断和计算
三、重、难点:
【重点】1.平面向量数量积的概念和性质
2.平面向量数量积的运算律的探究和应用 【难点】平面向量数量积的应用
四、课时安排:
2课时
五、教学方案及其设计意图: 1.平面向量数量积的物理背景
平面向量的数量积,其源自对受力物体在其运动方向上做功等物理问题的抽象。首先说明放置在水平面上的物体受力F的作用在水平方向上的位移是s,此问题中出现了两个矢量,即数学中所谓的向量,这时物体力F的所做的功为WFscos,这里的是矢量F和s的夹角,也即是两个向量夹角的定义基础,在定义两个向量的夹角时,要使学生明确“把向量的起点放在同一点上”这一重要条件,并理解向量夹角的范围。这给我们一个启示:功是否是两个向量某种运算的结果呢?以此为基础引出了两非零向量a, b的数量积的概念。2.平面向量数量积(内积)的定义
已知两个非零向量a与b,它们的夹角是θ,则数量|a||b|cos叫a与b的数量积,记作ab,即有ab = |a||b|cos,(0≤θ≤π).并规定0与任何向量的数量积为0.零向量的方向是任意的,它与任意向量的夹角是不确定的,按数量积的定义ab = |a||b|cos无法得到,因此另外进行了规定。3.两个非零向量夹角的概念
已知非零向量a与b,作OA=a,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)OB=b,叫a与b的夹角.ababcos,ab是记法,abcos是定义的实质――它是一个实数。按照推理,当022时,数量积为正数;当时,数量积为零;
2当时,数量积为负。
4.“投影”的概念
定义:|b|cos叫做向量b在a方向上的投影。
投影也是一个数量,它的符号取决于角的大小。当为锐角时投影为正值;当为钝角时投影为负值;当为直角时投影为0;当 = 0时投影为 |b|;当 = 180时投影为 |b|.因此投影可正、可负,还可为零。
根据数量积的定义,向量b在a方向上的投影也可以写成ab a
注意向量a在b方向上的投影和向量b在a方向上的投影是不同的,应结合图形加以区分。5.向量的数量积的几何意义:
数量积ab等于a的长度与b在a方向上投影|b|cos的乘积.向量数量积的几何意义在证明分配律方向起着关键性的作用。其几何意义实质上是将乘积拆成两部分:a和bcos。此概念也以物体做功为基础给出。bcos是向量b在a的方向上的投影。6.两个向量的数量积的性质: 设a、b为两个非零向量,则
(1)ab ab = 0;
(2)当a与b同向时,ab = |a||b|;当a与b反向时,ab = |a||b|.特别的aa = |a|2或|a|aa
(3)|ab| ≤ |a||b|
(4)cosab,其中为非零向量a和b的夹角。ab例1.(1)已知向量a ,b,满足b2,a与b的夹角为600,则b在a上的投影为______
(2)若b4,ab6,则a在b方向上投影为 _______ 例2.已知a3,b4,按下列条件求ab
(1)a//b
(2)ab(3)a与b的夹角为 1500 7.平面向量数量积的运算律 1.交换律:a b = b a
证:设a,b夹角为,则a b = |a||b|cos,b a = |b||a|cos
∴a b = b a
2.数乘结合律:(a)b =(ab)= a(b)证:若> 0,(a)b =|a||b|cos,(ab)=|a||b|cos,a(b)=|a||b|cos,若< 0,(a)b =|a||b|cos()= |a||b|(cos)=|a||b|cos,(ab)=|a||b|cos,a(b)=|a||b|cos()= |a||b|(cos)=|a||b|cos.3.分配律:(a + b)c = ac + bc
在平面内取一点O,作OA= a,AB= b,OC= c,∵a + b(即OB)在c方向上的投影等于a、b在c方向上的投影和,即
|a + b| cos = |a| cos1 + |b| cos2
∴| c | |a + b| cos =|c| |a| cos1 + |c| |b| cos2,∴c(a + b)= ca + cb
即:(a + b)c = ac + bc
说明:(1)一般地,(a·b)с≠a(b·с)
(2)a·с=b·с,с≠0
a=b
(3)有如下常用性质:a2=|a|2,(a+b)(с+d)=a·с+a·d+b·с+b·d(a+b)2=a2+2a·b+b2
例3 已知a、b都是非零向量,且a + 3b与7a 5b垂直,a 4b与7a 2b垂直,求a与b的夹角.解:由(a + 3b)(7a 5b)= 0 7a2 + 16ab 15b2 = 0
①
(a 4b)(7a 2b)= 0 7a2 30ab + 8b2 = 0
② 两式相减:2ab = b2 代入①或②得:a2 = b2
abb21设a、b的夹角为,则cos =
∴ = 60 |a||b|2|b|225 评述:(1)在四边形中,AB,BC,CD,DA是顺次首尾相接向量,则其和向量是零向量,即a+b+с+d=0,应注意这一隐含条件应用;
(2)由已知条件产生数量积的关键是构造数量积,因为数量积的定义式中含有边、角两种关系.例4若记aaa2,求证:(1)(ab)2a22abb2;(2)(ab)(ab)a2b2.以此作为今后求模的基础。
围绕向量的数量积的定义,可开发出解决几何问题中有用的知识:垂直的判断,夹角的计算和线段长度的计算。根据教学实际,有的数学知识可提出问题让学生解决,并总结、概括出一般的结论或规律,但有些知识学生听讲时,理解起来都比较困难,就需要老师的讲解,此时恰当的处理方式是:先让学生学会,再说明道理。这里,两个向量垂直的判断和夹角的计算,可通过让学生自己做题后总结出来;而计算模则需要老师讲解并加以强化:由a2aaaac0osa2ababcos,当b = a时,aa2.接着演示例题并练习。
〖例2〗已知a2,b3,且a, b夹角是60,求a(ab);ab.小结与反思:
以问题的形式,来反馈一节课的重点是否突出,难点是否突破。
问题一:关于向量的数量积的概念包括哪些主要内容?如何引入的?
问题二:说出向量数量积的几何意义及运算律。
问题三:用向量的数量积可解决几何中的哪三大问题?如何解决? 数量积的概念包括两个非零向量的夹角的定义和范围、数量积的定义。 向量数量积的几何意义是:a b是向量a的模与向量b在向量a方向上的投影的乘积;运算律有三条:„„。
用向量的数量积可解决几何中三大问题:垂直的判断、夹角的计算和求线段长度。⑴abab0; ⑵cosab2aa ⑶。ab;板书设计:整个板面分成三列,把重点知识数量积的定义放在中间显著位置。由其衍生出来的几何意义、运算律放在其下面,再把后面的三大问题放在中间一列的中间位置;左边一列,是两个向量夹角的相关概念;右列集中放例题。
教学记:本节课的设计注重教学目标的明确;注重根据学生的认知规律而科学地进行知识序列的呈现;注重调动学生参与教学活动;注重课堂效果的实效性。高中数学教学应体现知识的来龙去脉,创设问题情景,建立数学模型,让学生经历数学知识的形成与应用,可以更好的理解数学概念、结论的形成过程,体会蕴含在其中的思想方法,增强学好数学的愿望和信心。对于抽象数学概念的教学,要关注概念的实际背景与形成过程,帮助学生克服机械记忆概念的学习方式。教师是学生学习的引导者、组织者,教师在教学中的作用必须以确定学生主体地位为前提,教学过程中要发扬民主,要鼓励学生质疑,提倡独立思考、动手实践、自主探索、阅读自学等学习方式。对于教学中问题情境的设计、教学过程的展开、练习的安排等,要尽可能地让所有学生都能主动参与,提出各自解决问题的方案,并引导学生在与他人的交流中选择合适的策略,使学生切实体会到自主探索数学的规律和问题解决是学好数学的有效途径。