【文档说明】《数学人教A版必修4教学教案》2.4.1 平面向量数量积的物理背景及其含义 (2)含答案.doc,共(5)页,693.233 KB,由管理员店铺上传
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-1-2.4.1平面向量数量积的物理背景及其含义教学目标:1、知识与技能:(1)理解平面向量数量积的几何意义及其物理意义;(2)掌握平面向量的数量积及其几何意义;掌握平面向量数量积的重要性质及运算律;(3)理解平面向量的数量积与向量投影的关系;(4)了解用平面向量的数量积可以处
理有关长度、角度和垂直的问题能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系。2、过程与方法(1)在学习和运用向量的数量积的过程中,进一步体会平面向量本质及它与生活和自然科学联系,认
识事物的统一性,并通过学习向量的数量积感受数形结合的思想方法;(2)培养学生数形结合的思想方法以及分析问题、解决问题的能力及钻研精神,培养学生的运算能力、严谨的思维习惯以及解题的规范性。(3)通过对向量的数量积的探究、交流、总结,从各角
度、用各方法来体会向量之间的关系和作用,不断从感性认识提高到理性认识,。3、情态与价值观(1)通过用向量数量积解决问题的思想的学习,使学生加深认识数学知识之间的联系,体会数学知识抽象性、概括性和应用性
,培养起学生学习数学的兴趣,形成学数学、用数学的思维和意识,培养学好数学的信心,为远大的志向而不懈奋斗。(2)通过对向量数量积及所产生的思想方法的学习及探索,不断培养自主学习、主动探索、善于反思、勤于总结的科学态度和锲而不舍的钻研精神,并提高参与意识和合作精神;教学重点:平面向量的数量积
定义及应用(能利用数量积解决求平行、垂直、夹角等问题)教学难点:平面向量的数量积与向量投影的关系;运算律的理解和平面向量数量积的应用。课型:新授课教具:电子白板教学过程:一、情景导入、引出新课1、提出问题1:请同学们回顾一下,我们已经研究了向量
的哪些运算?这些运算的结果是什么?期望学生回答:向量的加法、减法及数乘运算。2、提出问题2:请同学们继续回忆,我们是怎么引入向量的加法运算的?我们又是按照怎样的顺序研究了这种运算的?期望学生回答:物理模型→概念→性质→运算律→应
用-2-3、新课引入:本节课我们仍然按照这种研究思路来研究向量的另外一种运算:平面向量数量积的物理背景及其含义二、合作探究,精讲点拨探究一:数量积的概念1、给出有关材料并提出问题3:(1)如图所示,一物体在力F的作用下
产生位移S,那么力F所做的功:W=|F||S|cosα。(2)这个公式的有什么特点?请完成下列填空:①W(功)是量,②F(力)是量,③S(位移)是量,④α是。(3)你能用文字语言表述“功的计算公式”吗
?期望学生回答:功是力与位移的大小及其夹角余弦的乘积2、明晰数量积的定义(1)数量积的定义:已知两个非零向量a与b,它们的夹角为,我们把数量︱a︱·︱bb︱cos叫做a与b的数量积(或内积),记作:a·b,即:a·b=︱a︱·
︱b︱cos(2)定义说明:①记法“a·b”中间的“·”不可以省略,也不可以用“”代替。②“规定”:零向量与任何向量的数量积为零。(3)提出问题4:向量的数量积运算与线性运算的结果有什么不同?影响数量积大小的因素
有哪些?期望学生回答:线性运算的结果是向量,而数量积的结果则是数,这个数值的大小不仅和向量a与b的模有关,还和它们的夹角有关。(4)学生讨论,并完成下表:的范围0°≤<90°=90°0°<≤180°a·b的符号(5)探究题组一:已知|a|=3,|b|=6,当①a∥b,②a⊥b,③
a与b的夹角是60°时,分别求a·b.SFα-3-解:①当a∥b时,若a与b同向,则它们的夹角θ=0°,∴a·b=|a|·|b|cos0°=3×6×1=18;若a与b反向,则它们的夹角θ=180°,∴a·b=|a||b|cos180°=3×6×(-1
)=-18;②当a⊥b时,它们的夹角θ=90°,∴a·b=0;③当a与b的夹角是60°时,有a·b=|a||b|cos60°=3×6×21=9评述:两个向量的数量积与它们的夹角有关,其范围是[0°,180°],因此,当a∥b时,有0
°或180°两种可能.探究二:研究数量积的几何意义1.给出向量投影的概念:如图,我们把│b│cos(│a│cos)叫做向量b在a方向上(a在b方向上)的投影,记做:OB1=︱│b│︱cos注:投影也
是一个数量,不是向量;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|.2.提出问题5:数量积的几何意义是什么?期望学生回答:数量积a·b等于a的长度︱a︱与b在a的方向上的投影︱b︱cos的
乘积。探究三:探究数量积的运算性质1、数量积的性质性质:若a和b均为非零向量(1)a⊥ba·b=0(垂直)(2)a与b同向时,a·b=︱a︱·︱b︱,a与b反向时,a·b=-︱a︱·︱b︱特别地:a·a=︱a︱2=aa(长度)-4-(3)cosθ=baba(夹角)(4)︱a·b︱≤︱
a︱·︱b︱(注意等号成立的条件)2、探究题组二(师生共同完成)已知︱a︱=6,︱b︱=4,a与b的夹角为60°,求(a+2b)·(a-3b),并思考此运算过程类似于实数哪种运算?解:(a+2b)·(a-3b)=a.a-3a.b+2a.b-6b.b=36-3×4×6×0.5-6×4×
4=-72评述:可以和实数做类比记忆数量积的运算律变式:(1)(a+b)2=a2+2a·b+b2(2)(a+b)·(a-b)=a2—b2探究四、数量积的运算律:(1)交换律:;(2)对数乘的结合律:;(3)分配律
:注意:数量积不满足结合律和消去律,即:(1)(2)_______________探究题组3:互相垂直?与为何值时,向量不共线与已知babkakbabak,,4,3−+==解:0)()()()(=−+−⊥+bkabkabkabka430169
02222==−=−kkbka三、课时小结:知识线:(1)平面向量的数量积;(2)平面向量的数量积的几何意义;(3)平面向量数量积的重要性质及运算律;(4)平面向量的数量积与向量投影的关系。思想方法线:(1)公式或定义法;(2)数形结合、分类讨论等思
想方法。四、针对训练巩固提高:1、下列各式:(1)()()()bababa==(2)baba=-5-(3)()cbcacba+=+(4)()()cbacba=正确的个数为2、已知:()(
)7,4,3,2−==ba,则a在b上的投影为3、下列命题中(1)0,0==baba有则对任意向量若(2)0,0baba,有则对任一个非零向量若(3)0,0,0==bba
a则若(4)0,,0中至少有一个为则若baba=(5)c=b,则ca=ba,0a若(6)时成立当且仅当则若0,,==acbcaba其中真命题的个数有4、()bababababa++===,
,,150,4,320求的夹角与已知5、ACCBCbaABC===求中,已知:三角形,60,8,50五、课后作业教材108页,习题2.4第1、2、3题六、板书设计七、教后记八、教学时间