当前位置:文档之家› 平面向量数量积的物理背景及其含义教学设计

平面向量数量积的物理背景及其含义教学设计

平面向量数量积的物理背景及其含义教学设计
平面向量数量积的物理背景及其含义教学设计

《平面向量数量积的物理背景及其含义》教学设计

卢龙县城关中学冯爱琴

一、整体设计思路

本节课从总体上讲是一节概念教学课,依据新课程改革应关注知识的发生和发展过程的理念,结合本节课知识的特点,充分利用课件辅助教学,改变相关内容的呈现方式,增加课堂容量。并设计合理板书,加深对主要知识的印象,使学生清楚本节内容知识间的逻辑关系,形成知识网络。并采用启发类比和探究-建构教学相结合的教学模式。

1.情境设置生活化

本着新课程的教学理念,考虑到高一学生的心理特点以及初、高中教学的衔接,让学生初步了解“数学来源于生活”,采用运用学生熟悉的物理课中功的概念背景,创设问题情景,意在营造和谐、积极的学习气氛,激发学生的探究欲。

2.问题探究活动化

教学中本着以学生发展为本的理念,充分给学生想的时间、说的机会以及展示思维过程的舞台,通过他们自主学习、合作探究,展示学生解决问题的思想方法,共享学习成果,体验数学学习成功的喜悦。通过师生之间不断合作和交流,发展学生的数学观察能力和语言表达能力,培养学生思维的发散性和严谨性。

3.辨析质疑结构化

在理解概念的基础上,及时类比辨析探索、归纳总结,强化了概念理解,促进学生主动建构,有助于学生形成新的知识系统,优化知识结构。

二、教学背景分析

平面向量的数量积是继向量的线性运算之后的又一重要运算,也是高中数学的一个重要概念,在数学、物理等学科中应用十分广泛。本节内容教材共安排两课时,其中第一课时主要研究数量积的概念,第二课时主要研究数量积的坐标运算,本节课是第一课时。

本节课的主要学习任务是通过物理中“功”的事例抽象出平面向量数量积的概念,在此基础上探究数量积的性质与运算律,使学生体会类比的思想方法,进一步培养学生的抽象概括和推理论证的能力。其中数量积的概念既是对物理背景的抽象,又是研究性质和运算律的基础。

学生在学习本节内容之前,已熟知了实数的运算体系,掌握了向量的概念及其线性运算,具备了功等物理知识,并且初步体会了研究向量运算的一般方法:即先由特殊模型(主要是物理模型)抽象出概念,然后再从概念出发,在与实数运算类比的基础上研究性质和运算律。这为学生学习数量积做了很好的铺垫,使学生倍感亲切。

三、教学目标分析

1.知识与技能:阐明平面向量的数量积及其几何意义。了解一个向量在另一个向量上投影的概念,

运用平面向量数量积的性质、运算律进行相关的运算和判断。

2.过程与方法:以物体受力做功为背景引入向量数量积的概念,从数与形两方面引导学生对向量数量积定义进行探究,通过作图分析,使学生明确向量的数量积与数的乘法的联系与区别。

3.情感态度与价值观:由具体的功的概念到向量的数量积,再到共线、垂直时的数量积,使学生学习从特殊到一般,再由一般到特殊的认知规律,体会数形结合思想,类比思想,体验法则学习研究的过程,培养学生学习数学的兴趣及良好的学习习惯。

四、教学重难点分析

1、重点:平面向量数量积的概念。在这个概念中,既有长度又有角度,既有形又有数,是代数、几何与三角的最佳结合点,不仅应用广泛,而且很好的体现了数形结合的数学思想,使得数量积的概念成为本节课的核心概念,也是本节课教学的重点。

2、难点:平面向量数量积的定义的理解。相对于线性运算而言,数量积的结果发生了本质的变化,两个有形有数的向量经过数量积运算后,形却消失了,学生对这一点是很难接受的;由于受实数乘法运算的影响,也会造成学生对数量积理解上的偏差,特别是对性质和运算律的理解。因而本节课教学的难点是数量积的概念。

五、教学基本流程

六、教学过程设计

1.创设情境,引入课题

【问题】:如图所示,如果一个物体在力F的作用下,产生的位移为S,那么请问力F在这个运动过程中所做的功?

(1)力F 所做的功W = 。

(2)请同学们分析公式的特点:W (功)是 量,F (力)是 量,S (位移)是 量,θ是 。

(3)师生共同探讨以引出向量乘以向量。

【设计意图】设计意图在于使学生了解数量积的物理背景,让学生知道,我们研究数量积绝不仅仅是为了数学自身的完善,而是有其客观背景和现实意义的,从而产生了进一步研究这种新运算的愿望。同时,也为抽象数量积的概念做好铺垫。

2.步步探索,形成概念

(1)概念的明晰

已知两个非零向量a 与b ,它们的夹角为θ

,我们把数量 ︱a ︱·︱b ︱cos θ 叫做a 与b 的数

量积(或内积),记作:a ·b 【问题1】:向量的数量积运算与线性运算的结果有什么不同?影响数量积大小的因素有哪些?

【问题2】:向量的数量积是一个数量,那么它何时为正?何时为负?它能等于零吗?

【问题3】:请同学们用一句话来概括功的数学本质:功是力与位移的数量积 。

【设计意图】问题1,2使学生不但在形式上认识数量积的定义而且从细节上进一步理解数量积的定义 。 问题3 使学生理解了数量积的物理意义。

例题训练

教材例1(由学生独立完成)

【设计意图】通过计算巩固对定义的理解。

(2)探讨数量积的几何意义

给出投影的概念并提问:

【问题1】两向量的夹角对投影的正负有什么影响?

【【问题2】由向量投影的定义你得到数量积的几何意义是什么?

【设计意图】:这样做不仅让学生从“形”的角度重新认识数量积的概念,从中体会数量积与向量投影的关系,同时也更符合知识的连贯性,而且也节约了课时。同时也为数量积的性质埋下伏笔。

(3)数量积性质的发现

教材中关于数量积的三条性质是以探究的形式出现的,为了很好地完成这一探究活动,在完成上述问题后,我不失时机地提出:

【问题】:比较︱a ·b ︱与︱a ︱×︱b ︱的大小,你有什么结论?

在学生讨论交流的基础上,教师进一步明晰数量积的性质,然后再由学生利用数量积的定义给予证明,

完成探究活动。

(4)明晰数量积的性质

【设计意图】:体现了教师只是教学活动的引领者,而学生才是学习活动的主体,让学生成为学习的研究者,不断地体验到成功的喜悦,激发学生参与学习活动的热情,不仅使学生获得了知识,更培养了学生由特殊到一般的思维品质。

(5)运算律的发现

关于运算律,教材仍然是以探究的形式出现,为此,首先提出下面问题

【问题】:我们学过了实数乘法的哪些运算律?这些运算律对向量是否也适用?

让学生自己写运算律,可能学生的答案有遗漏或错误,教师以此强调运算律学习的重要性。

(6)明晰数量积的运算律

(7)证明运算律

学生独立证明运算律(1)、(2)。

师生共同证明运算律(3)。

运算律(3)的证明对学生来说是比较困难的,为了节约课时,这个证明由师生共同完成,我想这也是教材的本意。

【设计意图】:在这个环节中,我仍然是首先为学生创设情景,让学生在类比的基础上进行猜想归纳,然后教师明晰结论,最后再完成证明,这样做不仅培养了学生推理论证的能力,同时也增强了学生类比创新的意识,将知识的获得和能力的培养有机的结合在一起。

3.典例剖析,巩固提高

例2、(学生独立完成)对任意向量a ,b 是否有以下结论:

(1)(a +b )2= a 2+2a ·b +b 2

(2)(a +b )·(a -b )= a 2—b

2 例3、(师生共同完成)已知︱a ︱=6,︱b ︱=4, a 与b 的夹角为60°,求(a +2b )·(a -3b ),

并思考此运算过程类似于哪种运算?

例4、(师生共同完成)已知︱a ︱=3,︱b ︱=4, 且a 与b 不共线,k 为何值时,向量a +k b 与a -k b

互相垂直?并思考:通过本题你有什么收获?

【设计意图】:我根据学生实际在这里安排了教材后三道例题,并对例3和例4增加了题后反思。例2先要求学生自己猜测给出的两个公式,再由学生独立完成证明,一方面这并不困难,另一方面培养了学生通过类比这一思维模式达到创新的目的。例3是数量积的性质和运算律的综合应用,教学时,我重点从

对运算原理的分析和运算过程的规范书写两个方面加强示范。完成计算后,进一步提出问题:此运算过程类似于哪种运算?目的是想让学生在类比多项式乘法的基础上掌握这种运算。例4的主要作用是,在继续巩固性质和运算律的同时,教给学生如何利用数量积来判断两个向量的垂直,是平面向量数量积的基本应用之一,教学时重点给学生分析数与形的转化原理。

4.知识迁移,创新演练

为了使学生更好的理解数量积的含义,熟练掌握性质及运算律,并能够应用数量积解决有关问题,再安排如下练习:

(1)有四个式子:⑴ ⑵ ⑶

其中正确的个数为( )

A 、4个

B 、3个

C 、2个

D 、1个 (2)已知 、 都是单位向量,下列结论正确的是( )

A 、

B 、

C 、 ∥

D 、

(3)有下列四个关系式:⑴ ⑵ ⑶ ⑷

,其中正确的个数是( )

A 、1

B 、2

C 、3

D 、4

【设计意图】

安排练习(1)(2)(3)的主要目的是,使学生在与实数乘法比较的基础上全面认识数量积这一重要运算, 通过练习(4)(5)使学生学会用数量积表示两个向量的夹角和向量的模,进一步感受数量积的应用价值。

5.课堂小结,归纳提升

(1)平面向量的数量积及其几何意义。

(2)平面向量数量积的重要性质及运算律。

【设计意图】:通过上述小结,使学生对本节课的知识有了更加全面深刻的认识。

6.课后作业,拓展延伸

(1)课本P121习题2.4A 组1、2、3、6、7。(必做) (2)已知a 与b 都是非零向量,且a +3b 与7a -5b 垂直,a -4b 与 7a -2b 垂直,求a 与b 的夹

角。(选做)

【设计意图】:在这个环节中,我首先考虑检测全体学生是否都达到了“课标”的基本要求,因此安00a ?= 0=.

||12||9a b a b a b θ==?=- (4)设,,与的夹角=??=?|||||b =?a 1=?22==?0=?=?)()(?=??=?00=.

6,4,60a b a b a b a b ==+-

(5)已知与的夹角为,求和

排了一组教材中的习题,目的是让所有的学生继续加深对数量积概念的理解和应用,为后续学习打好基础。其次,为了能让不同的学生在数学领域得到不同的发展,我又安排了一道有一定难度的问题供学有余力的同学选做。

七、板书设计

§2.4.1平面向量数量积的物理背景及其含义

一、数量积的概念

1、数量积的定义

2、投影的概念

3、数量积的几何意义:

二、数量积的性质

三、数量积的运算律

八、教学反思

以落实课程标准为目标,以学生知识技能的形成、数学思维的完善和情感态度的发展为出发点,用多媒体辅助教学,在教师的组织、引导、参与下,以学生的积极动脑、动口为主线来促进学生的有效学习活动。以数学来源于生活,又服务于生活的理念来设计本节课。突出新知识必须在学生自主探索,交流合作的基础上让学生自己去发现和归纳,让学生充分的自主学习、合作探究、积极展示,体验学习数学的快乐及成功的喜悦。

数量积的性质和运算律是数量积概念的延伸,教材中这两方面的内容都是以探究的形式出现,为了让学生很好的完成这两个探究活动,我始终按照先创设一定的情景,让学生去发现结论,教师明晰后,再由学生或师生共同完成证明。比如数量积的运算性质是将尝试练习的结论推广得到,数量积的运算律则是通过和实数乘法相类比得到,这样不仅使学生感到亲切自然,同时也培养了学生由特殊到一般的思维品质和类比创新的意识。

平面向量的数量积教案

§2.4.1 平面向量数量积的物理背景及其含义 博白县龙潭中学 庞映舟 一、教学重难点: 1、重点:平面向量数量积的概念、性质的发现论证; 2、难点:平面向量数量积、向量投影的理解; 二、教学过程: (一)创设问题情景,引出新课 问题:请同学们回顾一下,我们已经研究了向量的哪些运算?这些运 算的结果是什么? 新课引入:本节课我们来研 究学习向量的另外一种运算:平面向量的数量积的 物理背景及其含义 (二)新课: 1、探究一:数量积的概念 展示物理背景:视频“力士拉车”,从视频中抽象出下面的物理模型 背景的第一次分析: 问题:真正使汽车前进的力是什么?它的大小是多少? 答:实际上是力→F 在位移方向上的分力,即θCOS F → ,在数学中我们给它一个名字叫投影。 “投影”的概念:作图

定义:|→b |cos 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; 2、背景的第二次分析: 问题:你能用文字语言表述“功的计算公式”吗? 分析:θCOS S F w →→=用文字语言表示即:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积;功是一个标量,它由力和位移两个向量来确定。这给我们一种启示,能否把“功”看成是这两个向量的一种运算结果呢? 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|→a ||→b |θcos 叫→a 与→b 的数量积,记作→a ·→b ,即有→a ·→b = |→a ||→b |θcos (0≤θ≤π).并规定→0与任何向量的数量积为0. 注:两个向量的数量积是一个实数,不是向量,符号由cos θ的符号所决定. 3、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|→b |cos θ的乘积. 三、例题讲解: 例1 已知|→a |=5,|→b |=4,→a 与→b 的夹角θ=O 60,求→a ·→b 解:由向量的数量积公式得:(先复习特殊角度的余弦值) →a ·→b =|→a ||→ b |cos θ=5×4×cos O 60=5×4×21=10 练习1已知|→a |=8,|→b |=6,①→a 与→b 的夹角为O 60,②→a 与→b 的夹 角θ=00,求→a ·→ b ;

平面向量的数量积与应用举例专题训练

平面向量的数量积与应用举例专题训练 A组基础题组 1.已知向量a=(2,1),b=(1,m),c=(2,4),且(2a-5b)⊥c,则实数m=( ) A.- B.- C. D. 2.已知向量a=(1,0),|b|=,a与b的夹角为45°,若c=a+b,d=a-b,则c在d方向上的投影为( ) A. B.- C.1 D.-1 3.向量a,b满足|a+b|=2|a|,且(a-b)·a=0,则a,b的夹角的余弦值为( ) A.0 B. C. D. 4.如图,已知平面四边形ABCD,AB⊥BC,AB=BC=AD=2,CD=3,AC与BD交于点O.记 I1=·,I2=·,I3=·,则( ) A.I1

10.已知向量a=(cos x,sin x),b=(3,-∈[0,π]. (1)若a∥b,求x的值; (2)记f(x)=a·b,求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值. B组提升题组 1.已知a、b均为单位向量,且a·b=0.若|c-4a|+|c-3b|=5,则|c+a|的取值范围是( ) A.[3,] B.[3,5] C.[3,4] D.[,5] 2.非零向量m,n的夹角为,且满足|n|=λ|m|(λ>0),向量组x1,x2,x3由一个m和两个n排列而成,向量组 y1,y2,y3由两个m和一个n排列而成,若x1·y1+x2·y2+x3·y3的所有可能值中的最小值为4|m|2,则λ = . 3.在平面直角坐标系xOy中,已知点A(-1,-2),B(2,3),C(-2,-1). (1)求以线段AB,AC为邻边的平行四边形的两条对角线的长; (2)设实数t满足(-t)·=0,求t的值.

平面向量的数量积及运算律测试题

平面向量的数量积及运算律同步练习 一、选择题: 1. 若|a |=|b |=1,a ⊥b ,且2a +3b 与k a -4b 也互相垂直,则k 的值为( ) A.-6 B.6 C.3 D.-3 2.若AP 31 = PB ,AB λ=BP ,则λ的值为 ( ) A .41 B .43 C .34 D .3 4- 3.设a 和b 的长度均为6,夹角为 120?,则-|a b|等于 ( ) A .36 B .12 C .6 D .36 4.若| |=2sin15°,| |=4cos375°、 , 夹角为30°,则 · 为( ) A . 2 3 B .3 C .32 D .21 5.若|a |=|b |=|a -b |,则b 与a +b 的夹角为 ( ) A .30° B .60° C .150° D .120° 6.已知向量)sin ,(cos θθ=,向量)1,3(-=则|2|-的最大值,最小值分别( ) A .0,24 B .24,4 C .16,0 D .4,0 7.已知、均为单位向量,它们的夹角为60°,那么|+ 3| = ( ) A .7 B .10 C .13 D .4 8.已知,,为非零的平面向量. 甲:则乙,:,=?=? ( ) A .甲是乙的充分条件但不是必要条件 B .甲是乙的必要条件但不是充分条件 C .甲是乙的充要条件 D .甲既非乙的充分条件也非乙的必要条件 9.已知a 、b 是非零向量且满足(a -2b) ⊥a ,(b -2a ) ⊥b ,则a 与b 的夹角是( ) A .6π B .3π C .32π D .6 5π 10.若向量a 与b 的夹角为60,||4,(2).(3)72b a b a b =+-=-,则向量a 的模为( ) A .2 B .4 C .6 D .12 11.设)4 1,cos 1(),cos 1,2(-+=--=θθb a ,且,2 0,||π θ<

(完整版)《平面向量的数量积》教学设计及反思

《平面向量的数量积》教学设计及反思 交口第一中学赵云鹏平面向量的数量积是继向量的线性运算之后的又一重要运算,也是高中数学的一个重要概念,它是沟通代数、几何与三角函数的一种重要工具,在每年高考中也是重点考查的内容。向量作为一种运算工具,其知识体系是从实际的物理问题中抽象出来的,它在解决几何问题中的三点共线、垂直、求夹角和线段长度、确定定比分点坐标以及平移等问题中显示出了它的易理解和易操作的特点。 一、总体设想: 本节课的设计有两条暗线:一是围绕物理中物体做功,引入数量积的概念和几何意义;二是围绕数量积的概念通过变形和限定衍生出新知识――垂直的判断、求夹角和线段长度的公式。教学方案可从三方面加以设计:一是数量积的概念;二是几何意义和运算律;三是两个向量的模与夹角的计算。 二、教学目标: 1. 了解向量的数量积的抽象根源。 2. 了解平面的数量积的概念、向量的夹角 3. 数量积与向量投影的关系及数量积的几何意义 4. 理解掌握向量的数量积的性质和运算律,并能进行相关的判断和计算 三、重、难点: 【重点】1.平面向量数量积的概念和性质 2.平面向量数量积的运算律的探究和应用 【难点】平面向量数量积的应用 四、课时安排:

2课时 五、教学方案及其设计意图:1.平面向量数量积的物理背景平面向量的数量积,其源自对受力物体在其运动方向上做功等物理问题的抽象。首先说明放置在水平面上的物体受力F 的作用在水平方向上的位移是s,此问题中出现了两个矢量,即数学中所谓的向量,这时物体力F 的所做的功为W F s cos ,这里的是矢量F 和s 的夹角,也即是两个向量夹角的定义基础,在定义两个向量的夹角时,要使学生明确“把向量的起点放在同一点上”这一重要条件,并理解向量夹角的范围。这给我们一个启示:功是否是两个向量某种运算的结果呢?以此为基础引出了两非零向量a, b 的数量积的概念。 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|a||b|cos 叫a与b的数量积,记作a b,即有a b = |a||b|cos ,(0≤θ≤π). 并规定0 与任何向量的数量积为0. 零向量的方向是任意的,它与任意向量的夹角是不确定的,按数量积 的定义a b = |a||b|cos 无法得到,因此另外进行了规定。 3. 两个非零向量夹角的概念 已知非零向量a与b,作OA=a,OB =b,则∠AOB=θ(0 ≤θ≤π)

平面向量数量积运算专题附答案

. 平面向量数量积运算平面向量数量积的基本运算题型一DCBCEFABCDBAD,,=120°,点的边长为2,∠1 例(1)(2014·天津)已知菱形分别在边→→AFDFAEBCBEDC________. .若λ·上,的值为=3=,1=λ,则→→PBPAPAOPBAB) · (2)已知圆为切点,的半径为1,, 那么为该圆的两条切线,的最小值为,( 2 -43+2 +B.A.-2 3+2C.-4+D.22 -→→→→→OBOAOAABOA________. ·=|=1 变式训练(2015·湖北)已知向量3⊥,则,| 利用平面向量数量积求两向量夹角题型二 22babaababab与+(|,且2-(1)(2015·重庆例2 )若非零向量,则,)⊥(3满足||)=|3的夹 角为( ) ππ3πA. B. C. D.π424πabababab的夹角2-+与=|2,|,则|=32(2)若平面向量与平面向量,的夹角等于|3的余弦值等于( ) 1111A. B.- C. D.-262612121→→→→ABCOAOABACAB与)=(+,则上的三点,若2 变式训练(2014·课标全国Ⅰ)已知,,为圆2→AC的夹角为________. 教育资料. . 利用数量积求向量的模题型三 baababab等于+的夹角为|120°,则|=2,且例3 (1)已知平面向量|2和与,|||=1,) ( B.4 A.2 D.6 5 C.2ABCDADBCADCADBCPDC上的动点,则是腰=,∠1=90°,,=(2)已知直角梯形2中,,∥→→PAPB|的最小值为________. +3|1eeeebbe·.是平面单位向量,且若平面向量·满足变式训练3 (2015·浙江)已知,=beb|=,则=|·________. 112212 =12

平面向量的数量积优秀教案第一课时

2.4《平面向量的数量积》教案(第一课时) 教材分析: 教材从学生熟知的功的概念出发,引出了平面向量数量积的概念及其几何意义,接着介绍了向量数量积的5个重要性质,运算律。向量的数量积把向量的长度和三角函数联系起来,这样为解决三角形的有关问题提供了方便,特别能有效地解决线段的垂直问题。 教学目标: 1.掌握平面向量数量积的定义 2.掌握平面向量数量积的重要性质及运算律 教学重点: 平面向量的数量积定义. 教学难点: 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 教学方法: 1. 问题引导法 2. 师生共同探究法 教学过程: 一.回顾旧知 向量的数乘运算定义:一般地,实数λ与向量的积是一个向量,记作λ, 它的长度和方向规定如下: (1)= (2)当λ>0时,λ的方向与a 方向相同,当λ<0时, λ的方向与a 方向相反 特别地,当0=λ或=时,=λ 向量的数乘运算律:设a ,b 为任意向量,λ,μ为任意实数,则有: ① λ(μ)=()λμ ② (λ+μ)=μλ+ ③ λ(+)=λλ+ 二.情景创设 问题1. 我们已经学习了向量的加法,减法和数乘,它们的运算结果都是向量,

那么向量与向量之间有没有“乘法”运算呢?这种新的运算结果又是什么呢? 三.学生活动 联想:物理中,功就是矢量与矢量“相乘”的结果。 问题2. 在物理课中,我们学过功的概念,即如果一个物体在力F 的作用下产生位移s ,那么力F 所做的功为多少? W 可由下式计算:W =|F |·|s |cos θ,其中θ是F 与s 的夹角. 若把功W 看成是两向量F 和S 的某种运算结果,显然这是一种新的运算,我们引入向量数量积的概念. 四.建构数学 1.向量数量积的定义 已知两个非零向量a 与b ,它们的夹角是θ,则数量|a ||b |cos θ叫a 与b 的数量积,记作a ·b ,即有a ·b =|a ||b |cos θ 说明:(1)向量的数量积的结果是一个实数,而不是向量,符号由夹角决定 (2)θ是a 与b 的夹角;范围是0≤θ≤π,(注意在两向量的夹角定义中,两向量 必须是同起点的.) 当θ=0时,a 与b 同向;a ·b =|a ||b |cos0=|a ||b | 当θ=π2 时,a 与b 垂直,记a ⊥b ;a ·b =|a ||b |cos 2 π=0 当θ=π时,a 与b 反向;a ·b =|a ||b |cos π=-|a ||b | (3)规定· a =0;a 2=a ·a =|a |2或|a (4)符号“·”在向量运算中不是乘号,既不能省略,也不能用“×”代替 2. 向量数量积的运算律 已知a ,b ,c 和实数λ,则向量的数量积满足下列运算律: ①a ·b =b · a (交换律) ②(λa )· b =λ (a ·b )=a · (λb ) (数乘结合律) ③(a +b )·=a ·+b · (分配律) ④(a ·b )c ≠a (b · c ) (一般不满足结合律) 五.例题剖析 加深对数量积定义的理解 例1 判断正误,并简要说明理由.

向量数量积专题(总)

平面向量的数量积 【知识点精讲】 一、平面向量的数量积 (1)已知两个非零向量a r 和b r ,记为OA a OB b ==u u u r r u u u r r ,,则)0(πθθ≤≤=∠AOB 叫做向量a r 与b r 的夹角,记作,a b <>r r ,并规定[],0,a b π<>∈r r 。如果a 与b 的夹角是2 π,就称a r 与b r 垂直,记为.a b ⊥r r (2)cos ,a b a b <>r r r r 叫做向量a r 与b r 的数量积(或内积),记作a b ?r r ,即b a ? cos ,a b a b <>r r r r . 规定:零向量与任一向量的数量积为0. 两个非零向量a r 与b r 垂直的充要条件是0.a b ?=r r 两个非零向量a r 与b r 平行的充要条件是.a b a b ?=±r r r r 二、平面向量数量积的几何意义 数量积a b ?r r 等于a r 的长度a r 与b r 在a r 方向上的投影cos b θr 的乘积,即cos a b a b θ ?=r r r r (b r 在a r 方向上的投影为cos a b b a θ?=r r r r );a r 在b r 方向上的投影为 cos .a b a b θ?=r r r r 三、平面向量数量积的重要性质 性质1 cos .e a a e a θ?=?=r r r r r 性质2 0.a b a b ⊥??=r r r r 性质3 当a r 与b r 同向时,a b a b ?=r r r r ;当a r 与b r 反向时,a b a b ?=-r r r r ;22a a a a ?==r r r r 或 a =r 性质4 cos (00)a b a b a b θ?=≠≠r r r r r r r r 且 性质5 a b a b ?≤r r r r 注:利用向量数量积的性质2可以解决有关垂直问题;利用性质3可以求向量长度;利用性质4可以求两向量夹角;利用性质5可解决不等式问题。 四、平面向量数量积满足的运算律 (1)a b b a ?=?r r r r (交换律);

人教版高中数学全套教案导学案241平面向量的数量积的物理背景及其含义教学案

2. 4.1平面向量的数量积的物理背景及其含义 一、教材分析 本节学习的关键是启发学生理解平面向量数量积的定义,理解定义之后便可引导学生推导数量积的运算律,然后通过概念辨析题加深学生对于平面向量数量积的认识.主要知识点:平面向量数量积的定义及几何意义;平面向量数量积的5个重要性质;平面向量数量积的运算律. 二.教学目标 1.了解平面向量数量积的物理背景,理解数量积的含义及其物理意义; 2.体会平面向量的数量积与向量投影的关系,理解掌握数量积的性质和运算律,并能运用性质和运算律进行相关的判断和运算; 3.体会类比的数学思想和方法,进一步培养学生抽象概括、推理论证的能力。 三、教学重点难点 重点: 1、平面向量数量积的含义与物理意义,2、性质与运算律及其应用。 难点:平面向量数量积的概念 四、学情分析 我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于基本概念不清楚,所以讲解时需要详细 五、教学方法 1.实验法:多媒体、实物投影仪。 2.学案导学:见后面的学案。 3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1.学生的学习准备:预习学案。 2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。。 七、课时安排:1课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。 (二)情景导入、展示目标。 创设问题情景,引出新课 1、提出问题1:请同学们回顾一下,我们已经研究了向量的哪些运算?这些运算的结果是什么?期望学生回答:向量的加法、减法及数乘运算。 2、提出问题2:请同学们继续回忆,我们是怎么引入向量的加法运算的?我们又是按照怎样的顺序研究了这种运算的? 期望学生回答:物理模型→概念→性质→运算律→应用 、新课引入:本节课我们仍然按照这种研究思路来研究向量的另外一种运算:平面向3.量数量积的物理背景及其含义(三)合作探究,精讲点拨探究一:数量积的概念:1、给出有关材料并提出问题3 F

《平面向量数量积》说课稿

《平面向量数量积》说课稿 一:说教材 平面向量的数量积是两向量之间的乘法,而平面向量的坐标表示把向量之间的运算转化为数之间的运算。本节内容是在平面向量的坐标表示以及平面向量的数量积及其运算律的基础上,介绍了平面向量数量积的坐标表示,平面两点间的距离公式,和向量垂直的坐标表示的充要条件。为解决直线垂直问题,三角形边角的有关问题提供了很好的办法。本节内容也是全章重要内容之一。 二:说学习目标和要求 通过本节的学习,要让学生掌握 (1):平面向量数量积的坐标表示。 (2):平面两点间的距离公式。 (3):向量垂直的坐标表示的充要条件。 以及它们的一些简单应用,以上三点也是本节课的重点,本节课的难点是向量垂直的坐标表示的充要条件以及它的灵活应用。 三:说教法 在教学过程中,我主要采用了以下几种教学方法: (1)启发式教学法 因为本节课重点的坐标表示公式的推导相对比较容易,所以这节课我准备让学生自行推导出两个向量数量积的坐标表示公式,然后引导学生发现几个重要的结论:如模的计算公式,平面两点间的距离公式,向量垂直的坐标表示的充要条件。 (2)讲解式教学法 主要是讲清概念,解除学生在概念理解上的疑惑感;例题讲解时,演示解题过程! 主要辅助教学的手段(powerpoint) (3)讨论式教学法

主要是通过学生之间的相互交流来加深对较难问题的理解,提高学生的自学能力和发现、分析、解决问题以及创新能力。 四:说学法 学生是课堂的主体,一切教学活动都要围绕学生展开,借以诱发学生的学习兴趣,增强课堂上和学生的交流,从而达到及时发现问题,解决问题的目的。通过精讲多练,充分调动学生自主学习的积极性。如让学生自己动手推导两个向量数量积的坐标公式,引导学生推导4个重要的结论!并在具体的问题中,让学生建立方程的思想,更好的解决问题! 五:说教学过程 这节课我准备这样进行: 首先提出问题:要算出两个非零向量的数量积,我们需要知道哪些量? 继续提出问题:假如知道两个非零向量的坐标,是不是可以用这两个向量的坐标来表示这两个向量的数量积呢? 引导学生自己推导平面向量数量积的坐标表示公式,在此公式基础上还可以引导学生得到以下几个重要结论: (1)模的计算公式 (2)平面两点间的距离公式。 (3)两向量夹角的余弦的坐标表示 (4)两个向量垂直的标表示的充要条件 第二部分是例题讲解,通过例题讲解,使学生更加熟悉公式并会加以应用。 例题1是书上122页例1,此题是直接用平面向量数量积的坐标公式的题,目的是让学生熟悉这个公式,并在此题基础上,求这两个向量的夹角?目的是让学生熟悉两向量夹角的余弦的坐标表示公式例题2是直接证明直线垂直的题,虽然比较简单,但体现了一种重要的证明方法,这种方法要让学生掌握,其实这一例题也是两个向量垂直坐标表示的充要条件的一个应用:即两个向量的数量积是否为零是判断相应的两条直线是否垂直的重要方法之一。 例题3是在例2的基础上稍微作了一下改变,目的是让学生会应用公式来解决问题,并让学生在这要有建立方程的思想。 再配以练习,让学生能熟练的应用公式,掌握今天所学内容。

专题二 培优点9 平面向量数量积的最值问题

培优点9 平面向量数量积的最值问题 平面向量部分,数量积是最重要的概念,求解平面向量数量积的最值、范围问题要深刻理解数量积的意义,从不同角度对数量积进行转化. 例 (1)已知AB →⊥AC →,|AB →|=1t ,|AC →|=t ,若点P 是△ABC 所在平面内的一点,且AP →=AB →|AB →|+4AC → |AC →|,则PB →·PC → 的最大值等于( ) A .13 B .15 C .19 D .21 答案 A 解析 建立如图所示的平面直角坐标系,则B ????1t ,0,C (0,t ),AB →=????1t ,0,AC →=(0,t ), AP →=AB →|AB →|+4AC →| AC →|=t ????1t ,0+4t (0,t )=(1,4),∴P (1,4), PB →·PC →=????1t -1,-4· (-1,t -4) =17-????1t +4t ≤17-21t ·4t =13, 当且仅当t =12 时等号成立. ∴PB →·PC →的最大值等于13. (2)如图,已知P 是半径为2,圆心角为π3 的一段圆弧AB 上的一点,若AB →=2BC →,则PC →·P A →的最小值为________. 答案 5-213 解析 以圆心为坐标原点,平行于AB 的直径所在直线为x 轴,AB 的垂直平分线所在的直线为y 轴,建立平面直角坐标系(图略),则A (-1,3),C (2,3),

设P (2cos θ,2sin θ)????π3≤θ≤2π3, 则PC →·P A →=(2-2cos θ,3-2sin θ)·(-1-2cos θ,3-2sin θ)=5-2cos θ-43sin θ=5-213sin(θ+φ), 其中0

平面向量数量积

第三节平面向量数量积及应用重点: 1.理解平面向量数量积的含义及其物理意义.了解平面向量的数量积与向量投影的关系. 2.掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算. 3.能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系. 4.会用向量方法解决某些简单的平面几何问题.会用向量方法解决简单的力学问题与其他一些实际问题. 难点: 1.掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算. 2 .会用向量方法解决某些简单的平面几何问题.会用向量方法解决简单的力学问题与其他一些实际问题. 教学过程: 1.平面向量的数量积 (1)定义:已知两个非零向量a与b,它们的夹角为θ,则数量|a||b|cos__θ叫作a与b的数量积(或内积),记作a·b,即a·b=|a||b|cos__θ,规定零向量与任一向量的数量积为0,即0·a =0. (2)几何意义:数量积a·b等于a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cosθ的乘积. 2.平面向量数量积的性质及其坐标表示 设向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ为向量a,b的夹角. (1)数量积:a·b=|a||b|cos θ=x1x2+y1y2. (2)模:|a|=a·a=x21+y21.学-科网 (3)夹角:cos θ=a·b |a||b|= x1x2+y1y2 x21+y21·x22+y22 . (4)两非零向量a⊥b的充要条件:a·b=0?x1x2+y1y2=0. (5)|a·b|≤|a||b|(当且仅当a∥b时等号成立)?|x1x2+y1y2|≤ x21+y21·x22+y22. 3.平面向量数量积的运算律 (1)a·b=b·a(交换律). (2)λa·b=λ(a·b)=a·(λb)(结合律). (3)(a+b)·c=a·c+b·c(分配律).

专题03 “三法”解决平面向量数量积问题(第二篇)-2019年高考数学压轴题命题区间探究与突破(解析

一.方法综述 平面向量的数量积是高考考查的重点、热点,往往以选择题或填空题的形式出现.常常以平面图形为载体,借助于向量的坐标形式等考查数量积、夹角、垂直的条件等问题;也易同三角函数、解析几何等知识相结合,以工具的形式出现.由于命题方式灵活多样,试题内容活泼、新颖,因此,在高考试卷中备受青睐,是一个稳定的高频考点.解决这类问题有三种基本方法:投影法、基底法和坐标法.“三法”的准确定位应是并举!即不应人为地、凭主观划分它们的优劣,而应具体问题具体分析. 本专题举例说明解答解决平面向量数量积问题的方法、技巧. 二.解题策略 类型一投影定义法 【例1】【2018届河南省中原名校高三上第一次考评】已知P是边长为2的正△ABC边BC上的动点,则·(+)=_________. 【答案】6 【解析】设BC的中点为D,则AD⊥BC, 【指点迷津】

1、数量积与投影的关系(数量积的几何定义): 向量,a b 数量积公式为cos a b a b θ?=,可变形为()cos a b a b θ?=?或() cos a b b a θ?=?,进而与向量投影找到联系 (1)数量积的投影定义:向量,a b 的数量积等于其中一个向量的模长乘以另一个向量在该向量上的投影,即a b a b b λ→?=?(记a b λ→为a 在b 上的投影) (2)投影的计算公式:由数量积的投影定义出发可知投影也可利用数量积和模长进行求解: a b a b b λ→?= 即数量积除以被投影向量的模长 2、数量积投影定义的适用范围:作为数量积的几何定义,通常适用于处理几何图形中的向量问题 (1)图形中出现与所求数量积相关的垂直条件,尤其是垂足确定的情况下(此时便于确定投影),例如:直角三角形,菱形对角线,三角形的外心(外心到三边投影为三边中点)学科&网 (2)从模长角度出发,在求数量积的范围中,如果所求数量积中的向量中有一个模长是定值,则可以考虑利用投影,从而将问题转化为寻找投影最大最小的问题 【举一反三】 已知圆M 为直角三角形ABC 的外接圆,OB 是斜边AC 上的高,且6,22AC OB ==,AO OC <,点P 为线段OA 的中点,若DE 是 M 中绕圆心M 运动的一条直径,则PD PE ?=_________ M C A O B P D E Q 【答案】-5 【解析】思路:本题的难点在于DE 是一条运动的直径,所以很难直接用定义求解.考虑到DE 为直径,所以延长EP 交圆M 于Q ,即可得DQ QE ⊥,则PD 在PE 上的投影向量为PQ .所求 PD PE PE PQ ?=-?,而由PE PQ ?联想到相交弦定理,从而PE PQ AP PC ?=?.考虑与已知条 件联系求出直径AC 上的各段线段长度.由射影定理可得:2 8AO CO OB ?==,且

平面向量的数量积运算

考点71 平面向量的数量积运算 1.(13天津T12)在平行四边形ABCD 中, AD = 1, 60BAD ?∠=, E 为CD 的中点. 若1AC BE = , 则AB 的长为 . 【测量目标】向量的线性运算,平面向量的数量积运算. 【难易程度】简单 【参考答案】 12 【试题解析】用,AB AD 表示AC 与BE ,然后进行向量的数量积运算. 由已知得AC =AD AB + ,12 BE BC CE AD AB =+=- , ∴AC BE =221122 AD AB AD AB AD AB -+- 211122AB AD AB =+- 2111cos 60122AB AD AB ? =+-= ,(步骤1) ∴1 2 AB = .(步骤2) jxq59 2.(13新课标Ⅰ T13)已知两个单位向量,a b 的夹角为60 ,c =t a +(1-t )b 若b c =0,则t =__________. 【测量目标】平面向量的数量积. 【难易程度】容易 【参考答案】2t = 【试题解析】∵c =t a +(1-t )b ,∴b c =t a b +(1-t )|b |2.(步骤1) 又∵|a |=|b |=1,且a 与b 夹角为60 ,b ⊥c ,∴0=t |a | |b |cos 60 +(1-t ), 0= 1 2 t +1-t .∴t =2.(步骤2) 3.(13江西T12)设1e ,2e 为单位向量.且1e ,2e 的夹角为π 3 ,若123=+a e e ,12=b e ,则向量a 在b 方向上的射影为 ___________. 【测量目标】平面向量的数量积运算. 【难易程度】容易 【参考答案】 52

高中数学——平面向量数量积的教学设计

《2.4.1平面向量数量积的 物理背景及其含义》 教学设计 2.4.1《平面向量数量积的物理背景及其含义》教学设计 一、教材分析 1.地位与作用 本节课是人教版普通高中课程标准实验教科书A版必修4第二章《平面向量》的第4节内容。本节内容教材共分为两课时,其中第一课时主要研究数量积的概念,第二课时主要研究数量积的坐标运算,本节课是第一课时。向量数量积运算是继向量的线性运算后的一种新的重要的运算,它有明显的物理意义、几何意义。向量数量积是代数、几何与三角的结合点,应用广泛,很好地体现了数形结合的数学思想。

2.学情分析 学生在学习本节内容之前,已经学习了平面向量的线性运算,理解并掌握了向量数乘运算及其几何意义。学生会产生这样的疑问——平面向量之间可以进行向量与向量的乘法运算吗?而学生此时已学习了功等物理知识,能够解决简单的物理问题,并熟知了实数的运算体系,这为学生学习数量积做了很好的铺垫。所以本节课我从学生所熟悉的“功”引入“数量积”,通过学生的自主探究,小组合作探究,教师点评等环节完成本节知识的学习。 二、教学目标 1.知识与技能 ⑴理解平面向量数量积和投影的概念及数量积的几何意义; ⑵掌握平面向量数量积的性质与运算律; ⑶会用平面向量数量积表示向量的模与向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系; ⑷以数学知识的教学为载体,为学生创造学习数学英语知识的环境,进而了解数学专业术语的英语表示,能用英语进行数学方面的交流,培养学生的跨文化意识与双思维,提高英语理解能力。 2.过程与方法 本节课以物体受力做功为背景引入向量数量积的概念,让学生明白数量积的物理背景,学习“投影”后,通过设置例1让学生练习计算数量积与投影,并引导学生观察完成的表格发现数量积与投影的关系,从而得出数量积的几何意义,随后通过学生的自主学习与小组活动,探究数量积的性质与运算律。设置分层例题与分层练习,夯实基础,提升能力。采用双语教学,不仅达到学习数学知识的目的,同时还提高了学生的英语理解能力,激发了学生学习的兴趣。 3.情感态度与价值观 通过平面向量数量积的学习,加深学生对数学知识之间联系的认识,体会数形结合思想、类比思想,体会数学知识抽象性、概括性和应用性,促使学生形成学数学、用数学的思维和意识。课堂中不断培养学生自主学习、主动探索,勤于观察、思考,善于总结的态度,并提高参与意识和合作精神。 三、教学重难点 重点:平面向量数量积的概念,用平面向量数量积表示向量的模及向量的夹角,判断向量的

平面向量数量积运算专题(附标准答案)

平面向量数量积运算 题型一 平面向量数量积的基本运算 例1 (1)(2014·天津)已知菱形ABCD 的边长为2,∠BAD =120°,点E ,F 分别在边BC ,DC 上,BC =3BE ,DC =λDF .若AE →·AF →=1,则λ的值为________. (2)已知圆O 的半径为1,P A ,PB 为该圆的两条切线,A ,B 为切点,那么P A →·PB →的最小值为( ) A.-4+ 2 B.-3+ 2 C.-4+2 2 D.-3+2 2 变式训练1 (2015·湖北)已知向量OA →⊥AB →,|OA →|=3,则OA →·OB →=________. 题型二 利用平面向量数量积求两向量夹角 例2 (1)(2015·重庆)若非零向量a ,b 满足|a |=22 3 |b |,且(a -b )⊥(3a +2b ),则a 与b 的夹角为( ) A.π4 B.π2 C.3π4 D.π (2)若平面向量a 与平面向量b 的夹角等于π 3,|a |=2,|b |=3,则2a -b 与a +2b 的夹角的余弦 值等于( )

A.126 B.-126 C.112 D.-1 12 变式训练2 (2014·课标全国Ⅰ)已知A ,B ,C 为圆O 上的三点,若AO →=12(AB →+AC →),则AB → 与 AC → 的夹角为________. 题型三 利用数量积求向量的模 例3 (1)已知平面向量a 和b ,|a |=1,|b |=2,且a 与b 的夹角为120°,则|2a +b |等于( ) A.2 B.4 C.2 5 D.6 (2)已知直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠ADC =90°,AD =2,BC =1,P 是腰DC 上的动点,则|P A →+3PB → |的最小值为________. 变式训练3 (2015·浙江)已知e 1,e 2是平面单位向量,且e 1·e 2=1 2.若平面向量b 满足b ·e 1=b ·e 2 =1,则|b |=________.

平面向量数量积及运算基础练习题

精品 平面向量的数量积及运算练习题 一、选择题: 1、下列各式中正确的是 ( ) (1)(λ·a) ·b=λ·(a b)=a · (λb), (2)|a ·b|= | a |·| b |, (3)(a ·b)· c= a · (b ·c), (4)(a+b) · c = a ·c+b ·c A .(1)(3) B .(2)(4) C .(1)(4) D .以上都不对. 2、在ΔABC 中,若(CA CB)(CA CB)0+?-=,则ΔABC 为 ( ) A .正三角形 B .直角三角形 C .等腰三角形 D .无法确定 3、若| a |=| b |=| a -b |, 则b 与a+b 的夹角为 ( ) A .30° B .60° C .150° D .120° 4、已知| a |=1,| b |=2 ,且(a -b)和a 垂直,则a 与b 的夹角为 ( ) A .60° B .30° C .135° D .45° 5、若2AB BC AB 0?+=,则ΔABC 为 ( ) A .直角三角形 B .钝角三角形 C .锐角三角形 D .等腰直角三角形 6、设| a |= 4, | b |= 3, 夹角为60°, 则| a+b |等于 ( ) A .37 B .13 C .37 D .13 7、己知 | a |= 1,| b |= 2, a 与的夹角为60, c =3a+b, d =λa -b ,若c ⊥d,则实数λ的值为( ) A . 74 B .75 C .47 D .5 7 8、设 a,b,c 是平面内任意的非零向量且相互不共线,则其中真命题是 ( ) ① (a ·b)·c -(c ·a)·b=0 ② | a | -| b |< | a -b | ③ (b ·c)·a -(c ·a)·b 不与c 垂直 ④ (3a+2b) ·(3a -2b)= 9| a | 2-4| b | 2 A .①② B .②③ C .③④ D .②④ 9.(陕西)已知非零向量AB 与AC 满足0AB AC BC AB AC ?? ?+?= ???且12AB AC AB AC ?=, 则ABC △为 .A 等边三角形 .B 直角三角形 .C 等腰非等边三角形 .D 三边均不相等的三角形 10(全国Ⅰ文)点O 是ABC △所在平面内的一点,满足OA OB OB OC OC OA ?=?=?,则点O 是ABC △的 .A 三个内角的角平分线的交点 .B 三条边的垂直平分线的交点 .C 三条中线的交点 .D 三条高的交点 11.已知向量a =(x +z,3),b =(2,y -z ),且a ⊥b ,若x ,y 满足不等式|x |+|y |≤1,则z 的取值范围为( ). A .[-2,2] B .[-2,3] C .[-3,2] D .[-3,3]

最新平面向量的数量积说课稿

《平面向量的数量积及运算律》 一教材分析 1 教材地位及其作用 本节选自普通高中课程标准实验教科书《数学》必修第4册第二章第5节第一课时,两个向量的数量积是中学代数以往内容中从未遇到过的一种新的乘法,它区别于数的乘法.这节内容是整个向量部分的重要内容之一,对它的理解与掌握将直接影响向量其他内容的学习,具有承上启下的作用。 2 教学目标 根据课程标准,教材内容,学生认知水平,确定 知识目标:理解并掌握平面向量的数量积、几何意义和运算律。 能力目标:通过对数量积的引入和应用,初步体会知识发生、发展的过程和运用过程,培养学生的科学思维习惯。 情感目标:让学生在类比、观察、探究、发现中学习,体验学习的乐趣,增强自信心,树立积极的学习态度。 3 教学重点与难点 根据以上对教材、教学目标的分析,确定如下教学重点和难点: 重点:平面向量数量积定义及运算律的理解 难点:平面向量数量积的定义及运算律的理解和对平面向量数量积的应用。 二教法分析 本节课主要采用引导发现法,通过物理情景中功的概念抽象出向量数量

积的定义,再引导学生探究其几何意义和运算律,与讲授法,讨论法,练习法等相结合 三学法分析 本节课在学法上,主要采用类比法,通过物理情景中功的概念来理解向量数量积的物理意义,进而理解其几何意义。再通过实数的运算律类比发现向量数量积的运算律,同时结合例题讲解和练习巩固。 四教学过程分析 1 问题情景 如图所示,一个力F作用于一个物体,使该物体发生了位移S,如何计算这个力所做的功. 设计意图:通过物理实例引出向量数量积的定义,为以后理解向量数量积打下基础。 2 建立模型 (1)引导学生从“功”的模型中得到如下概念: 已知两个非零向量a与b,把数量|a||b|cosθ叫a与b的数量积(内积),记作a·b=|a||b|cosθ.其中θ是a与b夹角,|a|cos θ(|b|cosθ)叫a在b方向上(b在a方向上)的投影. 规定0与任一向量的数量积为0. 由上述定义可知,两个向量a与b的数量积是一个实数. 说明:向量a与b的夹角θ是指把a,b起点平移到一起所成的夹角,其中0≤θ≤π.当θ=π/2时,称a和b垂直,记作a⊥b.为方便起

平面向量数量积运算的解题方法与策略

平面向量数量积运算的解题方法与策略 平面向量数量积运算一直是高考热点内容,它在处理线段长度、垂直等问题的方式方法 上尤为有突出的表现,而正确理解数量积的定义和几何意义是求解的关键,同时平面向量数 量积的运算结果是实数而不是向量,因此要注意数量积运算和实数运算律的差异,本文仅举 数例谈谈求解向量数量积运算的方法和策略。 1.利用数量积运算公式求解 在数量积运算律中,有两个形似实数的完全平方和(差)公式在解题中的应用较为广泛, 即(a +b )2=a 2+2a ·b +b 2,(a -b )2=a 2-2a ·b +b 2 上述两公式以及(a +b )(a -b )=a 2-b 2这一类似于实数平方差的公式在解题过程中 可以直接应用. 例1 已知|a |=2,|b |=5,a ·b =-3,求|a +b |,|a -b |. 解析:∵|a +b |2=(a +b )2=a 2+2a ·b +b 2=22+2×(-3)+52=23 ∴|a +b |=23,∵(|a -b |)2=(a -b )2=a 2-2a ·b +b 2=22-2×(-3) ×52=35, ∴|a -b |=35. 例2 已知|a |=8,|b |=10,|a +b |=16,求a 与b 的夹角θ(精确到1°). 解析:∵(|a +b |)2=(a +b )2=a 2+2a ·b +b 2=|a |2+2|a |·|b |co sθ+|b | 2 ∴162=82+2×8×10cosθ+102, ∴cosθ=40 23,∴θ≈55° 例3 已知a =(3,4),b =(4,3),求x ,y 的值使(xa +yb )⊥a ,且|xa +yb |=1. 分析:这里两个条件互相制约,注意体现方程组思想. 解:由a =(3,4),b =(4,3),有xa +yb =(3x +4y ,4x +3y ) 又(xa +yb )⊥a ?(xa +yb )·a =0?3(3x +4y )+4(4x +3y )=0 即25x +24y =0 ① 又|xa +yb |=1?|xa +yb |2=1?(3x +4y )2+(4x +3y )2=1 整理得:25x 2+48xy +25y 2=1即x (25x +24y )+24xy +25y 2=1 ② 由①②有24xy +25y 2=1 ③ 将①变形代入③可得:y =±7 5 再代回①得:??? ????=-=???????-==75 3524753524y x y x 和

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档