高中向量的教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-12高二數(shù)學(xué)必修四《平面向量的線性運(yùn)算》名師教案。
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容,讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。那么如何寫好我們的教案呢?以下是小編為大家收集的“高二數(shù)學(xué)必修四《平面向量的線性運(yùn)算》名師教案”歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
高中數(shù)學(xué)必修四《平面向量的線性運(yùn)算》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與能力;過程與方法;情感、態(tài)度、價(jià)值觀;
1.掌握向量加法,減法的運(yùn)算,并理解其幾何意義;
2.掌握向量數(shù)乘向量的運(yùn)算及其幾何意義,理解向量共線的充要條件;
了解向量共線的含義,理解向量共線判定和性質(zhì)定理。
【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】
重點(diǎn):理解并掌握向量的線性運(yùn)算及向量共線的充要條件;難點(diǎn):向量的線性運(yùn)算及向量共線的充要條件的應(yīng)用?!窘叹邷?zhǔn)備】
多媒體課件【教學(xué)方法】
啟發(fā)引導(dǎo)式;講練結(jié)合【教學(xué)設(shè)計(jì)】.復(fù)習(xí)導(dǎo)入
問題:前面我們已經(jīng)復(fù)習(xí)了的向量的有關(guān)概念,知道了
向量是既有大小又有方向的量,物理中既有大小又有方向的量?學(xué)生:速度,加速度,位移,力
力可以合成也可以分解,那么向量怎么運(yùn)算
那么我們今天一起回顧向量的線性運(yùn)算——板書課題知識(shí)要點(diǎn)1.向量的線性運(yùn)算向量運(yùn)算定義法則(或幾何意義)運(yùn)算律(1)交換律:a+b=b+a;加法求兩個(gè)向量和的運(yùn)算(2)結(jié)合律:(a+b)+c減法求兩個(gè)向量差的運(yùn)算數(shù)乘求實(shí)數(shù)λ與向量a的(1)|λa|=|λ||a|;1
=a+(b+c)a-b=a+(-b)(1)λ(μa)=(λμ)a;積的運(yùn)算(2)當(dāng)λ>0時(shí),λa的方向與a的方向相同;當(dāng)λ0時(shí),λa的方向與a的方向相同;當(dāng)λ時(shí),λa的方向與a的方向相反;當(dāng)λ=0時(shí),λa=0(2)(λ+μ)a=λa+μa;(3)λ(a+b)=λa+λb2.向量共線的判定定理a是一個(gè)非零向量,若存在一個(gè)實(shí)數(shù)λ.,使得b=λa,則向量b與非零向量a共線.3.【知識(shí)拓展】
1.一般地,首尾順次相接的多個(gè)向量的和等于從第一個(gè)向量起點(diǎn)指向最后一個(gè)向量終→→→——→→
點(diǎn)的向量,即A1A2+A2A3+A3A4++An-1An=A1An,特別地,一個(gè)封閉圖形,首尾連接而成的向量和為零向量.→1→→
2.若P為線段AB的中點(diǎn),O為平面內(nèi)任一點(diǎn),則OP=(OA+OB).
2→→→
=λOB+μOC(λ,μ為實(shí)數(shù)),點(diǎn)A,B,C共線λ+μ=1.
題型一平面向量的線性運(yùn)算命題點(diǎn)1向量的線性運(yùn)算
→→→→→
例2(1)在△ABC中,AB=c,AC=b,若點(diǎn)D滿足BD=2DC,則AD等于()+c-c33
-b+c33
→→
(2)(20XX·課標(biāo)全國Ⅰ)設(shè)D為△ABC所在平面內(nèi)一點(diǎn),若BC=3CD,則()1→4→→
=-AB+AC
33→4→1→
=AB+AC
33答案(1)A(2)A
2
→1→4→=AB-AC
33→4→1→
=AB-AC
33
→→→→→→解析(1)∵BD=2DC,∴AD-AB=BD=2DC→→=2(AC-AD),→→→∴3AD=2AC+AB,→2→1→21∴AD=AC+AB=b+c.
3333
→→→→→→
(2)∵BC=3CD,∴AC-AB=3(AD-AC),1→4→→→→→
即4AC-AB=3AD,∴AD=-AB+AC.
33題型二
根據(jù)向量線性運(yùn)算求參數(shù)
12→→
例2(1)設(shè)D、E分別是△ABC的邊AB、BC上的點(diǎn),AD=AB,BE=BC.若DE=λ1AB
23→
+λ2AC(λ1、λ2為實(shí)數(shù)),則λ1+λ2的值為________.
→→
(2)在△ABC中,點(diǎn)D在線段BC的延長線上,且BC=3CD,點(diǎn)O在線段CD上(與點(diǎn)C,→→→
D不重合),若AO=xAB+(1-x)AC,則x的取值范圍是()10,A.21
-,0C.21
答案(1)(2)D
2
→→→1→2→
解析(1)DE=DB+BE=AB+BC
231→2→→1→2→
=AB+(BA+AC)=-AB+AC,2363121∴λ1=-,λ2=,即λ1+λ2=.
632→→
(2)設(shè)CO=y(tǒng)BC,→→→∵AO=AC+CO
→→→→→=AC+yBC=AC+y(AC-AB)
10,B.31
-,0D.3
3
→→=-yAB+(1+y)AC.
→→
∵BC=3CD,點(diǎn)O在線段CD上(與點(diǎn)C,D不重合),10,,∴y∈3
→→→∵AO=xAB+(1-x)AC,1
-,0.∴x=-y,∴x∈3
思維升華平面向量線性運(yùn)算問題的常見類型及解題策略
(1)向量加法或減法的幾何意義.向量加法和減法均適合三角形法則.
(2)求已知向量的和.一般共起點(diǎn)的向量求和用平行四邊形法則;求差用三角形法則;求首尾相連向量的和用三角形法則.
(3)求參數(shù)問題可以通過研究向量間的關(guān)系,通過向量的運(yùn)算將向量表示出來,進(jìn)行比較求參數(shù)的值.
如圖,一直線EF與平行四邊形ABCD的兩邊AB,AD分別交于E,F(xiàn)兩
→2→→1→→→
點(diǎn),且交對角線AC于點(diǎn)K,其中,AE=AB,AF=AD,AK=λAC,則λ的值為()
52
2222
A.B.C.D.9753答案A
→2→→1→解析∵AE=AB,AF=AD。
52→5→→→
∴AB=AE,AD=2AF.
2
向量加法的平行四邊形法則可知,→→→AC=AB+AD,→→→→∴AK=λAC=λ(AB+AD)5→→AE+2AF=λ24
5→→=λAE+2λAF,2
2
E,F(xiàn),K三點(diǎn)共線,可得λ=。
9故選A.
思想方法感悟提高
1.向量的線性運(yùn)算要滿足三角形法則和平行四邊形法則,做題時(shí),要注意三角形法則
與平行四邊形法則的要素.向量加法的三角形法則要素是“首尾相接,指向終點(diǎn)”;
向量減法的三角形法則要素是“起點(diǎn)重合,指向被減向量”;平行四邊形法則要素
是“起點(diǎn)重合”.
→→
2.可以運(yùn)用向量共線證明線段平行或三點(diǎn)共線.如AB∥CD且AB與CD不共線,則
→→
AB∥CD;若AB∥BC,則A、B、C三點(diǎn)共線
作業(yè)布置練出高分
1.步步高P241-242
2.預(yù)習(xí)平面向量基本定理及坐標(biāo)表示
課后反思
本節(jié)課按課前預(yù)設(shè)完成了教學(xué)任務(wù),但教學(xué)理念陳舊,課堂上沒有充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,教師不能大膽放手讓學(xué)生去探索,造成了課堂上教師講的多。
相關(guān)知識(shí)
平面向量的線性運(yùn)算考點(diǎn)解讀
考點(diǎn)解讀:平面向量的線性運(yùn)算
向量的線性運(yùn)算是向量的基礎(chǔ)部分,考查主要在選擇題、填空題形式出現(xiàn),側(cè)重于對向量的基本概念、向量運(yùn)算的關(guān)系的考查;在解答題中側(cè)重于向量與其他章節(jié)的綜合考查,預(yù)計(jì)高考中向量的內(nèi)容所占的比重還會(huì)較大.
下面對平面向量的線性運(yùn)算的考點(diǎn)作簡單的探究:
考點(diǎn)一、平面向量基本概念的考查:
例1、給出下列命題:
⑴兩個(gè)向量,當(dāng)且僅當(dāng)它們的起點(diǎn)相同,終點(diǎn)相同時(shí)才相等;
⑵若,則A、B、C、D四點(diǎn)是平行四邊形的四各頂點(diǎn);
⑶若,則;
⑷若,則
其中所有正確命題的序號為.
解析:兩個(gè)向量相等只要模相等且方向相同即可,而與起點(diǎn)與終點(diǎn)的位置無關(guān),故⑴不正確;當(dāng)時(shí),A、B、C、D四點(diǎn)可能在同一條直線上,故⑵不正確;由,則,且與的方向相同;由,則,且與的方向相同,則與的長度相等且方向相同,故,⑶是正確的;對于⑷,當(dāng)時(shí),與不一定平行,故⑷是不正確的.
所以正確命題的序號為⑶.
考點(diǎn)二、向量加法、加法的考查:
例2、下列命題:
①如果非零向量與的方向相同或相反,那么的方向必與之一方向相同;
②在中,必有;
③若,則A、B、C為一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn);
④若均為非零向量,則與一定相等.
其中真命題的個(gè)數(shù)為()
A、0B、1C、2D、3
解析:①假命題,當(dāng)時(shí),命題不成立.②真命題.③假命題,當(dāng)A、B、C三點(diǎn)共線時(shí),也可以有.④假命題,只有當(dāng)與同向時(shí)相等,其他情況均為.
點(diǎn)評:對于①②③,關(guān)于向量的加法運(yùn)算除掌握法則外,還應(yīng)注意一些特殊情況,如零向量,共線向量等,對于④,要注意到向量的加法和求模運(yùn)算的次序不能交換,即兩個(gè)向量和的模等于這兩個(gè)向量的模的和,因?yàn)橄蛄康募臃▽?shí)施的對象是向量,而模是數(shù)量.
例3、已知一點(diǎn)O到平行四邊形ABCD的3個(gè)頂點(diǎn)A、B、C的向量分別為,則向量等于()
A、B、C、D、
解析:如圖所示,點(diǎn)O到平行四邊形的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C的向量分別為,
結(jié)合圖形有:
故答案:B
點(diǎn)評:掌握向量加法、減法的三角形法則的靈活應(yīng)用,相等向量是指長度相等方向相同的向量,與它的位置沒有關(guān)系.
考點(diǎn)三、平面向量的共線定理的考查:
例4、如圖所示,在的邊上分別有一點(diǎn)M、N,已知、,連結(jié)AN,在AN上取一點(diǎn)R,滿足.
⑴用向量表示向量;⑵證明:R在線段BM上.
解析:⑴∵,∴
∵,∴
∵,∴
又
∴,
∴.
⑵證明:∵
∴,∴R在線段BM上.
點(diǎn)評:利用向量共線定理時(shí)容易證明幾何中的三點(diǎn)共線和兩直線平行的問題,但是向量平行與直線平行有區(qū)別,直線平行不包括重合情況.
《平面向量的概念及線性運(yùn)算》教學(xué)反思
《平面向量的概念及線性運(yùn)算》教學(xué)反思
本節(jié)課主要是要讓學(xué)生理解平面向量的基本概念:向量、有向線段、零向量、單位向量、平行(共線)向量、相等向量、相反向量;掌握基本方法:向量加法的三角形法則、平行四邊形法則、向量的減法法則、數(shù)乘向量的運(yùn)算法則。因?yàn)橄蛄恐R(shí)比較抽象,就像學(xué)生說的有點(diǎn)“橫空出世”,很難想到,學(xué)生容易產(chǎn)生厭煩的情緒。
建議:1、借助圖形幫助學(xué)生理解,把抽象的問題轉(zhuǎn)化為形象具體的問題;2、向量有兩種表示方法:即有向線段和字母法,但是書寫時(shí)必須加箭頭,必須強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)。
7.2平面向量的坐標(biāo)表示
反思:本節(jié)課主要是要讓學(xué)生理解向量坐標(biāo)化的意義,并且能熟練掌握平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算。向量的坐標(biāo)表示比較好理解,所以課上沒有太多問題。只是課上和學(xué)生的交流太少,幾乎都是自己在講,而且學(xué)生的呼應(yīng)不夠,有時(shí)候問他們,并沒有多少人會(huì)回答。
建議:1.在表示向量時(shí)要注意與表示點(diǎn)的坐標(biāo)的區(qū)別,前者有等號連接,后者無等號,這點(diǎn)要向?qū)W生強(qiáng)調(diào);2.必須強(qiáng)化“數(shù)形結(jié)合”的思想;3.多和學(xué)生進(jìn)行眼神交流。4.講解速度可以放慢一點(diǎn)。
7.3平面向量的內(nèi)積
反思:本節(jié)課主要是①通過物理中功等實(shí)例,理解平面向量數(shù)量積的含義及其物理意義;②理解平面向量夾角的定義和內(nèi)積運(yùn)算公式;③掌握數(shù)量積的坐標(biāo)表達(dá)式,會(huì)進(jìn)行平面向量數(shù)量積的運(yùn)算;④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)平面向量的垂直關(guān)系。由于公式比較多,學(xué)生有點(diǎn)消化良;學(xué)生對數(shù)量積的性質(zhì)、運(yùn)算律不夠靈活應(yīng)用。
建議:1、講課速度放慢點(diǎn),花多點(diǎn)時(shí)間放在練習(xí)上。讓學(xué)生熟練數(shù)量積的性質(zhì)、運(yùn)算律的應(yīng)用,發(fā)展學(xué)生從特殊到一般的能力,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和合作交流的學(xué)習(xí)習(xí)慣。2、鼓勵(lì)學(xué)生積極參與到課堂中來。
第七章反思和體會(huì)
向量是近代數(shù)學(xué)中重要和基本的數(shù)學(xué)概念之一,它是溝通代數(shù)、幾何與三角函數(shù)的一種工具,有著極其豐富的實(shí)際背景。由于平面向量理論性強(qiáng),內(nèi)容抽象,解題方法獨(dú)特。用學(xué)生的話說:有些解法真有點(diǎn)“橫空出世”,很難想到,所以學(xué)生就可能會(huì)有畏難情緒,針對前一段的教學(xué)做了簡單的總結(jié):
一、向量的三類運(yùn)算
(一)幾何運(yùn)算:數(shù)形結(jié)合是求解向量問題的基本方法。向量加法重點(diǎn)講解了三角形法則、平行四邊形法則,減法講解了三角形法則。利用這些法則,可以很好地解決向量中的幾何運(yùn)算問題,充分體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。
(二)代數(shù)運(yùn)算:1、加法、減法的運(yùn)算法則;2、實(shí)數(shù)與向量乘法法則;3、向量數(shù)量積運(yùn)算法則。
(三)坐標(biāo)運(yùn)算:平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算是聯(lián)結(jié)幾何運(yùn)算與數(shù)量運(yùn)算的橋梁,在直角坐標(biāo)系中,向量的坐標(biāo)運(yùn)算有加、減、數(shù)乘運(yùn)算、數(shù)量積運(yùn)算。通過向量的坐標(biāo)運(yùn)算將向量的幾何運(yùn)算與代數(shù)運(yùn)算有機(jī)結(jié)合起來,充分體現(xiàn)了解析幾何的思想,讓學(xué)生初步利用解析法來解決實(shí)際問題,也為以后學(xué)習(xí)解析幾何及立體幾何相關(guān)知識(shí)打下了基礎(chǔ),作好了鋪墊。
二、教學(xué)要求:1、掌握相關(guān)概念、性質(zhì)、運(yùn)算公式、法則以及基本運(yùn)算技能;2、明確平面向量具有幾何形式和代數(shù)形式的雙重身份,能夠把向量的非坐標(biāo)公式與坐標(biāo)公式進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,注意數(shù)與形的相互轉(zhuǎn)化;3、能把向量知識(shí)與其他知識(shí)如曲線、函數(shù)、三角等知識(shí)進(jìn)行橫向聯(lián)系,體現(xiàn)向量的工具性。
三、本章的特點(diǎn):1、運(yùn)用類比思想分析概念。首先通過物理中位移、力的概念引入向量,根據(jù)學(xué)生思維特點(diǎn),由具體到抽象,建立學(xué)習(xí)向量的認(rèn)知基礎(chǔ);為了使學(xué)生更好的理解向量的概念,課本采用了與數(shù)量概念比較的方法使學(xué)生在區(qū)分相似概念的過程中更深刻的把握向量概念。2、利用向量法解決實(shí)際問題。向量與幾何之間存在著密切聯(lián)系;向量又有加、減、數(shù)乘積及數(shù)量積等運(yùn)算,也有平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算,因而向量具有幾何和代數(shù)的雙重屬性,能聯(lián)系幾何與代數(shù),從而給了我們一種新的數(shù)學(xué)方法--向量法;向量法能將技巧性解題化成算法性解題,為以后學(xué)習(xí)解析幾何與立體幾何打下了基礎(chǔ)。4、強(qiáng)化數(shù)學(xué)能力。指導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)、思想和方法解決問題,能理解對問題陳述的材料,并對所提供的信息資料進(jìn)行歸納、整理和分類,將實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)問題,建立數(shù)學(xué)模型;能應(yīng)用相關(guān)的數(shù)學(xué)方法解決問題并加以驗(yàn)證,并能用數(shù)學(xué)語言正確地表述和說明,即實(shí)踐能力。
四、教學(xué)體會(huì)1、認(rèn)真研究《考試大綱》及教學(xué)要求和目標(biāo),分析本章節(jié)特點(diǎn),根據(jù)學(xué)生原有知識(shí)結(jié)構(gòu)對學(xué)習(xí)本章可能會(huì)產(chǎn)生的正負(fù)遷移作用,有針對性地設(shè)計(jì)教學(xué)計(jì)劃,組織教學(xué)過程,做好學(xué)法指導(dǎo)。2、在教學(xué)中重基礎(chǔ)知識(shí),重基本方法,重基本技能,重教材,重應(yīng)用,重工具作用,不拔高,不選偏題和難題,遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和按大綱要求進(jìn)行。3、抓住向量的數(shù)形結(jié)合和具有幾何與代數(shù)的雙重屬性的特點(diǎn),提高向量法的運(yùn)用能力,充分發(fā)揮工具作用。在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生理解向量怎樣用有向線段來表示,掌握向量的三種運(yùn)算,理解向量運(yùn)算和實(shí)數(shù)運(yùn)算的聯(lián)系和區(qū)別,強(qiáng)化本章基礎(chǔ)。4、強(qiáng)化數(shù)形結(jié)合的思想,化歸的思想,分類與討論的思想,方程的思想等;加強(qiáng)學(xué)生運(yùn)算能力的培養(yǎng)和提高引導(dǎo)學(xué)生理解本章向量垂直與平行的判斷或證明與直線垂直與平行的聯(lián)系和區(qū)別;注意區(qū)分兩向量的夾角與直線的夾角概念。
高二數(shù)學(xué)平面向量
第二章平面向量復(fù)習(xí)課(一)
一、教學(xué)目標(biāo)
1.理解向量.零向量.向量的模.單位向量.平行向量.反向量.相等向量.兩向量的夾角等概念。
2.了解平面向量基本定理.
3.向量的加法的平行四邊形法則(共起點(diǎn))和三角形法則(首尾相接)。
4.了解向量形式的三角形不等式:|||-||≤|±|≤||+||(試問:取等號的條件是什么?)和向量形式的平行四邊形定理:2(||+||)=|-|+|+|.
5.了解實(shí)數(shù)與向量的乘法(即數(shù)乘的意義):
6.向量的坐標(biāo)概念和坐標(biāo)表示法
7.向量的坐標(biāo)運(yùn)算(加.減.實(shí)數(shù)和向量的乘法.數(shù)量積)
8.數(shù)量積(點(diǎn)乘或內(nèi)積)的概念,=||||cos=xx+yy注意區(qū)別“實(shí)數(shù)與向量的乘法;向量與向量的乘法”
二、知識(shí)與方法
向量知識(shí),向量觀點(diǎn)在數(shù)學(xué).物理等學(xué)科的很多分支有著廣泛的應(yīng)用,而它具有代數(shù)形式和幾何形式的“雙重身份”能融數(shù)形于一體,能與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的許多主干知識(shí)綜合,形成知識(shí)交匯點(diǎn),所以高考中應(yīng)引起足夠的重視.數(shù)量積的主要應(yīng)用:①求模長;②求夾角;③判垂直
三、教學(xué)過程
(一)重點(diǎn)知識(shí):
1.實(shí)數(shù)與向量的積的運(yùn)算律:
2.平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律:
3.向量運(yùn)算及平行與垂直的判定:
則
4.兩點(diǎn)間的距離:
5.夾角公式:
6.求模:
(二)習(xí)題講解:《習(xí)案》P167面2題,P168面6題,P169面1題,P170面5、6題,
P171面1、2、3題,P172面5題,P173面6題。
(三)典型例題
例1.已知O為△ABC內(nèi)部一點(diǎn),∠AOB=150°,∠BOC=90°,設(shè)=,=,=,
且||=2,||=1,||=3,用與表示
解:如圖建立平面直角坐標(biāo)系xoy,其中,是單位正交基底向量,則B(0,1),C(-3,0),
設(shè)A(x,y),則條件知x=2cos(150°-90°),y=-2sin(150°-90°),即A(1,-),也就是=-,=,=-3所以-3=3+|即=3-3
(四)基礎(chǔ)練習(xí):
《習(xí)案》P178面6題、P180面3題。
(五)、小結(jié):掌握向量的相關(guān)知識(shí)。
(六)作業(yè):《習(xí)案》作業(yè)二十七。
第二章平面向量復(fù)習(xí)課(二)
一、教學(xué)過程
(一)習(xí)題講解:《習(xí)案》P173面6題。
(二)典型例題
例1.已知圓C:及點(diǎn)A(1,1),M是圓上任意一點(diǎn),點(diǎn)N在線段MA的延長線上,且,求點(diǎn)N的軌跡方程。
練習(xí):1.已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),=(2,1),=(1,7),=(5,1),=x,y=(x,y∈R)求點(diǎn)P(x,y)的軌跡方程;
2.已知常數(shù)a0,向量,經(jīng)過定點(diǎn)A(0,-a)以為方向向量的直線與經(jīng)過定點(diǎn)B(0,a)以為方向向量的直線相交于點(diǎn)P,其中.求點(diǎn)P的軌跡C的方程;
例2.設(shè)平面內(nèi)的向量,,,點(diǎn)P是直線OM上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求當(dāng)取最小值時(shí),的坐標(biāo)及APB的余弦值.
解設(shè).∵點(diǎn)P在直線OM上,
∴與共線,而,∴x-2y=0即x=2y,
有.∵,,
∴
=5y2-20y+12
=5(y-2)2-8.
從而,當(dāng)且僅當(dāng)y=2,x=4時(shí),取得最小值-8,
此時(shí),,.
于是,,,
∴
小結(jié):利用平面向量求點(diǎn)的軌跡及最值。
作業(yè):〈習(xí)案〉作業(yè)二十八。
高二數(shù)學(xué)平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律25
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,作為高中教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來,幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫呢?以下是小編為大家收集的“高二數(shù)學(xué)平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律25”供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
第8課時(shí)二、平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律
教學(xué)目的:
1.掌握平面向量數(shù)量積運(yùn)算規(guī)律;
2.能利用數(shù)量積的5個(gè)重要性質(zhì)及數(shù)量積運(yùn)算規(guī)律解決有關(guān)問題;
3.掌握兩個(gè)向量共線、垂直的幾何判斷,會(huì)證明兩向量垂直,以及能解決一些簡單問題.
教學(xué)重點(diǎn):平面向量數(shù)量積及運(yùn)算規(guī)律.
教學(xué)難點(diǎn):平面向量數(shù)量積的應(yīng)用
授課類型:新授課
教具:多媒體、實(shí)物投影儀
內(nèi)容分析:
啟發(fā)學(xué)生在理解數(shù)量積的運(yùn)算特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,逐步把握數(shù)量積的運(yùn)算律,引導(dǎo)學(xué)生注意數(shù)量積性質(zhì)的相關(guān)問題的特點(diǎn),以熟練地應(yīng)用數(shù)量積的性質(zhì).?
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入:
1.兩個(gè)非零向量夾角的概念
已知非零向量a與b,作=a,=b,則∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫a與b的夾角.
2.平面向量數(shù)量積(內(nèi)積)的定義:已知兩個(gè)非零向量a與b,它們的夾角是θ,則數(shù)量|a||b|cos叫a與b的數(shù)量積,記作ab,即有ab=|a||b|cos,
(0≤θ≤π).并規(guī)定0與任何向量的數(shù)量積為0.
3.“投影”的概念:作圖
定義:|b|cos叫做向量b在a方向上的投影.
投影也是一個(gè)數(shù)量,不是向量;當(dāng)為銳角時(shí)投影為正值;當(dāng)為鈍角時(shí)投影為負(fù)值;當(dāng)為直角時(shí)投影為0;當(dāng)=0時(shí)投影為|b|;當(dāng)=180時(shí)投影為|b|.
4.向量的數(shù)量積的幾何意義:
數(shù)量積ab等于a的長度與b在a方向上投影|b|cos的乘積.
5.兩個(gè)向量的數(shù)量積的性質(zhì):
設(shè)a、b為兩個(gè)非零向量,e是與b同向的單位向量.
1ea=ae=|a|cos;2abab=0
3當(dāng)a與b同向時(shí),ab=|a||b|;當(dāng)a與b反向時(shí),ab=|a||b|.特別的aa=|a|2或
4cos=;5|ab|≤|a||b|
二、講解新課:
平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律
1.交換律:ab=ba
證:設(shè)a,b夾角為,則ab=|a||b|cos,ba=|b||a|cos
∴ab=ba
2.?dāng)?shù)乘結(jié)合律:(a)b=(ab)=a(b)
證:若0,(a)b=|a||b|cos,(ab)=|a||b|cos,a(b)=|a||b|cos,
若0,(a)b=|a||b|cos()=|a||b|(cos)=|a||b|cos,(ab)=|a||b|cos,
a(b)=|a||b|cos()=|a||b|(cos)=|a||b|cos.
3.分配律:(a+b)c=ac+bc
在平面內(nèi)取一點(diǎn)O,作=a,=b,=c,∵a+b(即)在c方向上的投影等于a、b在c方向上的投影和,即|a+b|cos=|a|cos1+|b|cos2
∴|c||a+b|cos=|c||a|cos1+|c||b|cos2,∴c(a+b)=ca+cb即:(a+b)c=ac+bc
說明:(1)一般地,(ab)с≠a(bс)
(2)aс=bс,с≠0a=b
(3)有如下常用性質(zhì):a2=|a|2,
(a+b)(с+d)=aс+ad+bс+bd
(a+b)2=a2+2ab+b2
三、講解范例:
例1已知a、b都是非零向量,且a+3b與7a5b垂直,a4b與7a2b垂直,求a與b的夾角.
解:由(a+3b)(7a5b)=07a2+16ab15b2=0①
(a4b)(7a2b)=07a230ab+8b2=0②
兩式相減:2ab=b2
代入①或②得:a2=b2
設(shè)a、b的夾角為,則cos=∴=60
例2求證:平行四邊形兩條對角線平方和等于四條邊的平方和.
解:如圖:平行四邊形ABCD中,,,=
∴||2=
而=,
∴||2=
∴||2+||2=2=
例3四邊形ABCD中,=a,=b,=с,=d,且ab=bс=сd=da,試問四邊形ABCD是什么圖形?
分析:四邊形的形狀由邊角關(guān)系確定,關(guān)鍵是由題設(shè)條件演變、推算該四邊形的邊角量.
解:四邊形ABCD是矩形,這是因?yàn)椋?br> 一方面:∵a+b+с+d=0,∴a+b=-(с+d),∴(a+b)2=(с+d)2
即|a|2+2ab+|b|2=|с|2+2сd+|d|2
由于ab=сd,∴|a|2+|b|2=|с|2+|d|2①
同理有|a|2+|d|2=|с|2+|b|2②
由①②可得|a|=|с|,且|b|=|d|即四邊形ABCD兩組對邊分別相等.
∴四邊形ABCD是平行四邊形
另一方面,由ab=bс,有b(a-с)=0,而由平行四邊形ABCD可得a=-с,代入上式得b(2a)=0,即ab=0,∴a⊥b也即AB⊥BC.
綜上所述,四邊形ABCD是矩形.
評述:(1)在四邊形中,,,,是順次首尾相接向量,則其和向量是零向量,即a+b+с+d=0,應(yīng)注意這一隱含條件應(yīng)用;
(2)由已知條件產(chǎn)生數(shù)量積的關(guān)鍵是構(gòu)造數(shù)量積,因?yàn)閿?shù)量積的定義式中含有邊、角兩種關(guān)系.
四、課堂練習(xí):
1.下列敘述不正確的是()
A.向量的數(shù)量積滿足交換律B.向量的數(shù)量積滿足分配律
C.向量的數(shù)量積滿足結(jié)合律D.ab是一個(gè)實(shí)數(shù)
2.已知|a|=6,|b|=4,a與b的夾角為60°,則(a+2b)(a-3b)等于()
A.72B.-72C.36D.-36
3.|a|=3,|b|=4,向量a+b與a-b的位置關(guān)系為()
A.平行B.垂直C.夾角為D.不平行也不垂直
4.已知|a|=3,|b|=4,且a與b的夾角為150°,則(a+b)2=.
5.已知|a|=2,|b|=5,ab=-3,則|a+b|=______,|a-b|=.
6.設(shè)|a|=3,|b|=5,且a+λb與a-λb垂直,則λ=.
五、小結(jié)(略)
六、課后作業(yè)(略)
七、板書設(shè)計(jì)(略)
八、課后記: