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1、2022年高中數(shù)學(xué)《向量的數(shù)量積》教案6 蘇教版必修4
【三維目標(biāo)】:
一、知識(shí)與技能
1.通過(guò)物理中“功”等實(shí)例,理解平面向量數(shù)量積的含義及其物理、幾何意義;
2.體會(huì)平面向量的數(shù)量積與向量投影的關(guān)系;
3.能運(yùn)用數(shù)量積表示兩個(gè)向量的夾角,會(huì)用數(shù)量積判斷兩個(gè)平面向量的共線及垂直的充要條件
3.掌握數(shù)量積的運(yùn)算性質(zhì),了解用平面向量的數(shù)量積可以處理有關(guān)長(zhǎng)度、角度和垂直的問(wèn)題;
4.體會(huì)類(lèi)比的數(shù)學(xué)思想和方法,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生抽象概括、推理論證的能力。
二、過(guò)程與方法
教材利用同學(xué)們熟悉的物理知識(shí)(“做功”)得到向量的數(shù)量積的含義及其物理意義、幾何意義;從問(wèn)題的探究和解決中感受什么
2、是向量的數(shù)量積;為了幫助學(xué)生理解和鞏固相應(yīng)的知識(shí),教材設(shè)置了例題,通過(guò)講解例題,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力.
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),使同學(xué)們認(rèn)識(shí)到向量的數(shù)量積與物理學(xué)的做功有著非常緊密的聯(lián)系;讓學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)悟數(shù)形結(jié)合的思想;同時(shí)以較熟悉的物理背景去理解向量的數(shù)量積,有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣、積極性和勇于創(chuàng)新的精神.
【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】:
重點(diǎn):向量數(shù)量積的含義及其物理意義、幾何意義;
難點(diǎn):向量數(shù)量積的含義、數(shù)量積的運(yùn)算性質(zhì);
【學(xué)法與教學(xué)用具】:
1. 學(xué)法:
(1)自主性學(xué)習(xí)+探究式學(xué)習(xí)法:
(2)反饋練習(xí)法:以練習(xí)來(lái)檢驗(yàn)知識(shí)的應(yīng)用情況,找出未掌握的
3、內(nèi)容及其存在的差距.
2. 教學(xué)用具:多媒體、實(shí)物投影儀.
【授課類(lèi)型】:新授課
【課時(shí)安排】:1課時(shí)
【教學(xué)思路】:
一、創(chuàng)設(shè)情景,揭示課題
【提出問(wèn)題】:向量的運(yùn)算有向量的加法、減法、數(shù)乘,那么向量與向量能否“相乘” 呢?
S
F
α
二、研探新知
1.平面向量數(shù)量積的物理背景及其含義
物理學(xué)中,物體所做的功的計(jì)算方法:
(其中是與的夾角)
2.向量夾角
已知兩個(gè)向量和,作=,=,則()叫做向量與的夾角。
當(dāng)時(shí),與同向;
當(dāng)時(shí),與反向;
當(dāng)時(shí),與的夾角是,我們說(shuō)與垂直,記作.
3.向量數(shù)量積的定義:
已知兩個(gè)非零向量和,它們的夾角
4、為,則數(shù)量叫做與的數(shù)量積(或內(nèi)積),記作,即.
【說(shuō)明】:①實(shí)數(shù)與向量的積與向量數(shù)量積的本質(zhì)區(qū)別:兩個(gè)向量的數(shù)量積是一個(gè)數(shù)量,不是向量,這個(gè)數(shù)量的大小與兩個(gè)向量的長(zhǎng)度及其夾角有關(guān),符號(hào)由cosq的符號(hào)所決定;實(shí)數(shù)與向量的積是一個(gè)向量;
②兩個(gè)向量的數(shù)量積稱(chēng)為內(nèi)積,寫(xiě)成;今后要學(xué)到兩個(gè)向量的外積×,而是兩個(gè)向量的數(shù)量的積,書(shū)寫(xiě)時(shí)要嚴(yán)格區(qū)分。符號(hào)“· ”在向量運(yùn)算中不是乘號(hào),既不能省略,也不能用“×”代替;
③規(guī)定,零向量與任一向量的數(shù)量積是;
④在實(shí)數(shù)中,若10,且,則;但是在數(shù)量積中,若1,且=,不能推出=.因?yàn)槠渲衏osq有可能為0;
⑤已知實(shí)數(shù)、、(),則.但是=·=;
5、
⑥在實(shí)數(shù)中,有,但是()· 1 ·(×)
顯然,這是因?yàn)樽蠖耸桥c共線的向量,而右端是與共線的向量,而一般與不共線.
4.數(shù)量積的性質(zhì):
設(shè)、設(shè)、都是非零向量,是與的夾角,則
①;(||||≠0)
②當(dāng)與同向時(shí),;當(dāng)與反向時(shí),;
特別地:或;
③;
④;
⑤若是與方向相同的單位向量,則.
C
5.?dāng)?shù)量積的幾何意義
(1)投影的概念:
如圖,=,過(guò)點(diǎn)作垂直于直線,垂足為,則.
我們把(││cos)叫做向量在方向上(在方向上)的投影,
當(dāng)為銳角時(shí)射影為正值;
6、 當(dāng)為鈍角時(shí)射影為負(fù)值;
當(dāng)為直角時(shí)射影為0;
當(dāng) = 0°時(shí)射影為;
當(dāng)= 180°時(shí)射影為
(2)提出問(wèn)題:數(shù)量積的幾何意義是什么?
期望學(xué)生回答:數(shù)量積等于的長(zhǎng)度||與在的方向上的投影||的乘積。
三、質(zhì)疑答辯,排難解惑,發(fā)展思維
例1.判斷正誤,并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由
①·=; ②·=; ③-=; ④=||||;
⑤若,則對(duì)任一非零,有; ⑥=0,則與至少有一個(gè)為;
⑦對(duì)任意向量、、都有()·=·(×);
⑧與是兩個(gè)單位向量,則=
例2(教材例1
7、)已知向量與向量的夾角為,||=2,||=3,分別在下列條件下求:(1);(2)∥;(3)⊥
例3 已知正的邊長(zhǎng)為,設(shè)=,=,=,求.
解:如圖,與、與、與夾角為,
∴原式
.
變式1: 已知,,,且,求.
解:作=,=,∵,∴=,
∵且,
∴中,, ∴,∴,,
所以,.
四、鞏固深化,反饋矯正
1.當(dāng)與同向時(shí),=___,當(dāng)與反向時(shí),=___,特別地,·,||
2.⊥,;
3.已知||=10,||=12,且(3)·(),則與的夾角是_____
4.已知||=2,||=,與的夾角為,要使-與垂直,則
5.已知
8、||=4,||=5,+,求(1);(2)(2-)·(+3)
6.已知||=4,||=3,(1)若與夾角為,求(+2)·(-3);
(2)若(2-3)·(2+)=61,求與的夾角
7.已知||=,||=3,和的夾角為,求當(dāng)向量+與+的夾角為銳角時(shí)的取值范圍
8.已知+,2+,且||=||=1, ⊥,
(1)求,;(2)若與的夾角為,求值。
五、歸納整理,整體認(rèn)識(shí)
1.有關(guān)概念:向量的夾角、射影、向量的數(shù)量積.
2.向量數(shù)量積的幾何意義和物理意義.
3.向量數(shù)量積的六條性質(zhì).
六、承上啟下,留下懸念
1.填空
①已知,,與的夾角,則;
②已知,在上的投影是,則 8 ;
③已知,,,則與的夾角.
④若非零向量與滿(mǎn)足,則 0 .
2.預(yù)習(xí)向量數(shù)量積的運(yùn)算規(guī)律
七、板書(shū)設(shè)計(jì)(略)
八、課后記:
概念辨析:正確理解向量夾角定義
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