第一课时 平面向量数量积的物理背景及其含义 学习目标: 1、以物理中“功”等实例,认识平面向量数量积的含义及其物理意义, 2、通过对向量投影定义和平面向量的数量积几何意义的学习,体会平面向量的数量积与向量投影的关系; 3、通过对平面向量数量积的性质、运算律的探究,体会类比与归纳、对比与辨析、定义与证明等数学方法,正确熟练的应用平面向量数量积的定义、性质、运算律进行运算。 学习重点: 平面向量数量积的概念、性质的发现与论证;正确熟练的应用平面向量数量积的定义、性质、运算律进行相关运算。 学习难点:平面向量数量积、向量投影及运算律的理解 学习过程: 一、知识链接 在物理中,我们学习了功。我们知道,如果一个物体在 力的作用下产生位移,那么力所做得功为: (其中是与的夹角) 二、新识探究 思考:从数学的角度思考上述问题:功是一个 ,它由力和位移两个 向量的 和 来确定。我们可以把“功”看成是两个向量和运算的结果。 1、向量的数量积(内积)的定义:已知两个 向量与, 我们把 叫做与的数量积(或内积), 记作 ,即: , 其中是 。 2、 叫做向量在方向上(向量在方向上)的投影, 如图: . 说明:(1)规定:零向量与任一向量的数量积为; (2)向量的数量积是一个 ,其大小与 有关,而向量线性运算的结果是一个 ; (3)投影是一个数量,而不是向量. 向量在方向上的投影: ; 向量在方向上的投影: ; (4)正确吗?为什么? 3、向量数量积的几何意义 .[来源:Z,xx,k.Com] 4、向量数量积的性质:设与是两个非零向量,向量是与向量同向的单位向量,是与的夹角,[来源:学&科&网Z&X&X&K] (1) ; (2) ; (3)与同向时, ;与反向时, ;特别地 , ,即 ; (4) ; (5) 5、数量积的运算律: (1)交换律 (2)数乘结合律 (3)分配律 常用性质: ; ; . ; 推导: 三、知识应用 例1、已知,. (1)与的夹角是时,求① ② ③. (2)若 例2、已知,,与的夹角是,求. 例3、若,,与不共线,为何值时,+与-互相垂直? 四、课堂小结: 1、两个向量的数量积是 ,而不是数量,其符号仅由两个向量的 决定; 2、向量的数量积是论证垂直和求模长的重要工具,牢记夹角公式和模长公式; 如下对于两个非零向量与,其夹角为,则有:
3、牢记向量运算律:
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