第一课时 2.4.1 平面向量的数量积的物理背景及其含义
教学要求: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;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;
教学重点:平面向量的数量积定义及应用.
教学难点:平面向量数量积的定义及运算律的理解.
教学过程:
一、复习准备:
1. 如何由坐标得到两个向量共线?
2. 物理中力做的功是怎样定义的?
二、讲授新课:
1.教学向量的数量积的概念.
①.两个非零向量夹角的概念:已知非零向量a与b,作=a,
=b,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫a与b的夹角.注意:当θ=0时a与b同向;当θ=π时,a与b反向;当θ=
时,a与b垂直,记a⊥b;
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abcosq叫a与b的数量积,记作a×b,即有a×b = abcosq,
(分析:符号由cosq的符号所决定;两个向量的数量积称为内积,写成a×b;)
③.“投影”的概念:作图定义:bcosq叫做向量b在a方向上的投影. 投影也是一个数量,不是向量;当q为锐角时投影为正值;当q为钝角时投影为负值;当q为直角时投影为0;当q = 0°时投影为 b;当q = 180°时投影为 -b
④.向量的数量积的几何意义:数量积a×b等于a的长度与b在a方向上投影bcosq的乘积.
⑤.性质:e×a = a×e =acosq ,a^b Û a×b = 0,当a与b同向时,a×b = ab;当a与b反向时,a×b = -ab. 特别的a×a = a2或 cosq =
)
⑥探究:运算律 a×b=b.a (λa).b=λ(a.b)
2.教学例题
①.讲解范例:例1 已知a=5, b=4, a与b的夹角θ=120o,求a·b.
例2 已知a=6, b=4, a与b的夹角为60o求(a+2b)·(a-3b).
例3 已知a=3, b=4, 且a与b不共线,k为何值时,向量a+kb与a-kb互相垂直.
(教师演示学生模仿
学生演示)
②.练习:已知|a|=3,|b|=6,当①a∥b,②a⊥b,③a与b的夹角是60°时,分别求a·b.
3. 小结:1.平面向量数量积(内积)的定义;2.向量的数量积的几何意义.
三、巩固练习:
1.已知a=1,b=,(1)若a∥b,求a·b;(2)若a、b的夹角为60°,求a+b;(3)若a-b与a垂直,求a与b的夹角.
2.设m、n是两个单位向量,其夹角为60°,求向量a=2m+n与b=2n-3m的夹角.
3.对于两个非零向量a、b,求使a+tb最小时的t值,并求此时b与a+tb的夹角.
4.已知a+b=2i-8j,a-b=-8i+16j,其中i、j是直角坐标系中x轴、y轴正方向上的单位向量,那么a·b=?
5.作业:课本P119 A组 1,2,3题.
第二课时 2.4.2平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
教学要求:使学生掌握平面向量数量积的坐标表示, 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,能用所学知识解决有关综合问题.
教学重点:平面向量数量积的坐标表示的应用.
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、复习准备:
1.平面向量的数量积的物理背景及其含义?
2.向量的数量积的几何意义.
3.平面向量数量积的运算律.
二、讲授新课:
1.教学坐标表示.
① 平面两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
② 平面内两点间的距离公式: 如果表示向量的有向线段的起点和终点的坐标分别为
、
,那么
③ 向量垂直的判定: 设,
,则
④ 两向量夹角的余弦() cosq =
2.教学例题.
① 讲解例5:已知A(1, 2),B(2, 3),C(-2, 5),试判断△ABC的形状,并给出证明
练习:在△ABC中,=(2,
3),
=(1, k),且△ABC的一个内角为直角,求k值.
(学生板演→教师修正→学生修正)
② 讲解例6:设= (5, -7),
= (-6, -4),求a·b及
、
间的夹角θ(精确到1o)
练习:已知A(1,0),B(3,1),C(2,0),且=
,
=
,则
与
的夹角为多少?
(学生板演→教师修正→学生修正)
3.小结: 平面内两点间的距离公式;向量垂直的判定;两向量夹角的余弦.
三、巩固练习:
1.已知A(3,2),B(-1,-1),若点P(x,-)在线段AB的中垂线上,则x= .
2.=(2,3),
=(-2,4),则(
+
)·(
-
)= .
3. 已知A(1,2),B(2,3),C(-2,5),则△ABC为( )
A.直角三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.不等边三角形
4. 已知=(1,
),
=(
+1,
-1),则
与
的夹角是多少?
5. 如图,以原点和A(5, 2)为顶点作等腰直角△OAB,使ÐB = 90°,求点B和向量
的坐标.
6. 已知 (4,2), 求与
垂直的单位向量的坐标.
7. 作业:课本P119 练习(1)(2)