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公众号dc008免费分享
课时
3239
_6
2.4
向量
数量
6.2
平面
第二
公众
dc008
免费
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6.2.4平面向量的数量积(第二课时)
(人教A版普通高中教科书数学必修第二册第六章)
深圳市宝安中学(集团)高中部 陈少晗
一、教学目标
掌握平面向量数量积的运算律,能运用运算律解决相关问题.
二、教学重难点
1.教学重点:掌握平面向量数量积的运算律及常用的公式.
2.教学难点:理解平面向量数量积的运算律.
三、教学过程
【复习引入】
回顾:向量a,b的数量积的含义是什么?向量的数量积具有哪些运算性质?
【预设的答案】 a·b=|a||b|cosθ,其中θ为向量a,b的夹角.
设a,b是非零向量,它们的夹角是θ,e是与b方向相同的单位向量,则
(1)a·e=e·a=|a|cosθ.
(2)a⊥b⇔a·b=0.
(3)当a与b同向时,a·b=|a||b|;当a与b反向时,a·b=-|a||b|,特别地,a·a=|a|2或|a|=.
.
(4)|a·b|≤|a|·|b|.
【设计意图】复习回顾向量数量积第一课时的主要内容,为第二课时的学习做好准备.
1.呈现背景,提出问题
探究:类比数的乘法运算律,结合向量的线性运算律,你能得到数量积的哪些运算律?
【活动预设】展示数学乘法运算的运算律,及前两节所学的向量的线性运算律,学生类比出数量积的一些运算律.
【预设的答案】
运算律
实数乘法
向量数量积
判断正误
交换律
ab=ba
a·b=b·a
正确
结合律
(ab)c=a(bc)
(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)
a(b·c)=(a·b)c
正确
错误
分配律
(a+b)c=ac+bc
(a+b)·c=a·c+b·c
正确
【设计意图】引导学生类比已学内容,做出猜想,为引入本节的数量积运算律做铺垫.
2.分析联想,寻求方法
活动:尝试说明上述猜想正确与否,并给出证明:
(1) a·b=b·a; (2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb); a(b·c)=(a·b)c (3)(a+b)·c=a·c+b·c.
【活动预设】教师带领学生讨论,学生尝试说明以上猜想正确与否.
【预设的答案】(1)交换律显然成立.
(2)数乘结合律:(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)
(λa)·b=|λa||b|cos θ1 λ(a·b)=λ|a||b|cos θ2 a·(λb)=|a||λb|cos θ3
对λ分类讨论可以说明数乘结合律是成立的.
数量积结合律:
思考: a(b·c)=(a·b)c成立吗?
由于 a(b·c)表示与a共线的向量,(a·b)c表示与c共线的向量,所以这个式子不成立.
(3)分配律:(a+b)·c=a·c+b·c
教师讲授:
利用a+b的投影向量等于a与b的投影向量之和可以证明.
【设计意图】培养学生的归纳总结能力;鼓励学生大胆猜想,小心求证;紧扣向量的数量积定义进行运算律的验证,便于理解向量数量积的运算律.
3.猜想验证,得出结论
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);(数乘结合律)
(3)(a+b)·c=a·c+b·c.(分配律)
例1:我们知道,对于任意的,恒有
对于任意向量a,b,是否也有下面类似的结论?
(a+b)·a=(a+b)2=a2+2a·b+b2 (a+b)·(a-b)=a2-b2
【活动预设】学生可利用分配律和交换律自行推导,加深对数量积运算律的理解.
【设计意图】通过数量积运算律的探索过程,学生已感受到类比推理的魅力.进一步类比实
数范围内常用的结论,可以得到向量范围内的常用结论.
4.运用新知,巩固内化
例2:已知|a|=6,|b|=4,a,b的夹角是,求(a+2b)·(a-3b).
【活动预设】学生动手操作,尝试初步运用.
【设计意图】应用向量运算律解决计算问题,对初学者来说是有些难度的,教师根据运算律详细展示计算过程,加深巩固学生对新知识的把握.
例3:已知|a|=3,|b|=4,且a,b不共线. 当k为何值时,向量a+kb与a-kb互相垂直?
【活动预设】引导学生开动脑筋,考虑将几何问题与向量联系起来.
【设计意图】通过此题让学生感受向量处理问题的优势. 通过向量运算将几何问题转化为代数问题,这为解决几何问题提供了新的思路.
5.回顾反思,拓展问题
问题1. 向量的数量积运算律是怎样的?
问题2. 类比实数中的结论,数量积是否有相似的结论呢?比如a·b=b·c(b≠0)⇒a=c
(消去律)等是否也成立呢?
【设计意图】
(1) 回顾总结本节的主要内容,加深印象;
(2) 突出本节课类比推理,将未知化已知的思想方法,给学生留下想象的空间,让学生自
主探索,激发兴趣,获得成就感.
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