第8课时 §2.4 向量的数量积(1)
【教学目标】
一、知识与技能
(1)掌握向量的数量积及其几何意义;
(2)掌握向量数量积的重要性质及运算律;
(3)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;
(4)掌握向量垂直的条件.
二、过程与方法
从问题的探究和解决中感受什么是向量的数量积
三、情感、态度与价值观
通过师生互动,自主探究,交流与学习培养学生探求新知识以及合作交流
【教学重点难点】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
【教学过程】
一、创设情景:
向量的运算有向量的加法、减法、数乘,那么向量与向量能否“相乘”呢?
二、新课讲解
引入:
物理学中,物体所做的功的计算方法:
(图1)
(其中是与的夹角).
1.向量的夹角:
已知两个向量和(如图2),作,,则
(图2)
()叫做向量与的夹角。
当时,与同向;
当时,与反向;
当时,与的夹角是,我们说与垂直,记作.
2.向量数量积的定义:
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已知两个非零向量和,它们的夹角为,则数量叫做与的数量积(或内积),记作,即.
说明:①两个向量的数量积是一个数量,这个数量的大小与两个向量的长度及其夹角
有关;
②实数与向量的积与向量数量积的本质区别:两个向量的数量积是一个数量;实
数与向量的积是一个向量;
③规定,零向量与任一向量的数量积是.
3、数量积的性质:
设、都是非零向量,是与的夹角,则
①;
②当与同向时,;当与反向时,;
特别地:或;
③;
④;
若是与方向相同的单位向量,则
⑤.
4.数量积的几何意义:
(1)投影的概念:
如图,,,过点作垂直于直线,垂足为,则.
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叫做向量在方向上的投影,
当为锐角时,它是正值;
当为钝角时,它是一负值;
当时,它是;
当时,它是;
当时,它是.
(2)的几何意义:数量积等于的长度与在的方向上的投影的乘积。
三、例题分析:
例1 、判断正误,并简要说明理由
①; ②; ③=; ④;
⑤若,则对任一非零,有; ⑥=0,则与至少有一个为;
⑦对任意向量,,都有; ⑧与是两个单位向量,则.
例2、已知向量与向量的夹角为,,,分别在下列条件下求:
(1) ; (2); (3)∥; (4) .
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例3、已知正的边长为,设,,,求
例4、已知,,,且,求
四、课时小结:1.向量数量积的概念;
2.向量数量积的几何意义;
3.向量数量积的性质。
五、反馈练习
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