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2019-2020年高中数学3.1.3空间向量的数量积(1)教案 新人教A版选修2-1一、教学目标:向量的数量积运算利用向量的数量积运算判定垂直、求模、求角二、教学重点:向量的数量积运算利用向量的数量积运算判定垂直、求模、求角三、教学方法:练习法,纠错法,归纳法四、教学过程:考点一:向量的数量积运算(一)、知识要点:1)定义: 设=,则 (的范围为 )设,则 。注:不能写成,或 的结果为一个数值。2)投影:在方向上的投影为 。3)向量数量积运算律: 注:没有结合律二)例题讲练1、下列命题:若,则,中至少一个为若且,则中正确有个数为 ( )A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个2、已知中,A,B,C所对的边为a,b,c,且a=3,b=1,C=30,则= 。3、若,满足,且,则= 。4、已知,且与的夹角为,则在上的投影为 。考点二:向量数量积性质应用一)、知识要点: (用于判定垂直问题)(用于求模运算问题)(用于求角运算问题)二)例题讲练1、已知,且与的夹角为,求当m为何值时2、已知,则 。3、已知和是非零向量,且=,求与的夹角4、已知,且和不共线,求使与的夹角是锐角时的取值范围巩固练习1、已知和是两个单位向量,夹角为,则()等于( )A.-8 B. C. D.82、已知和是两个单位向量,夹角为,则下面向量中与垂直的是( ) A. B. C. D. 3、在中,设,若,则( ) 直角三角形 锐角三角形 钝角三角形 无法判定4、已知和是非零向量,且与垂直,与垂直,求与的夹角。5、已知、是非零的单位向量,且+=,求证:为正三角形。3.1.5空间向量运算的坐标表示课题向量的坐标 教学目的要求1理解空间向量与有序数组之间的1-1对应关系 2掌握投影定理、分向量及方向余弦的坐标表示主要内容与时间分配1投影与投影定理 25分钟2分向量与向量的坐标 30分钟3模与方向余弦的坐标表示 35分钟重点难点1投影定理2分向量3方向余弦的坐标表示教学方法和手段启发式教学法,使用电子教案一、向量在轴上的投影1几个概念(1) 轴上有向线段的值:设有一轴,是轴上的有向线段,如果数满足,且当与轴同向时是正的,当与轴反向时是负的,那么数叫做轴上有向线段的值,记做AB,即。设e是与轴同方向的单位向量,则(2) 设A、B、C是u轴上任意三点,不论三点的相互位置如何,总有(3) 两向量夹角的概念:设有两个非零向量和b,任取空间一点O,作,规定不超过的称为向量和b的夹角,记为(4) 空间一点A在轴上的投影:通过点A作轴的垂直平面,该平面与轴的交点叫做点A在轴上的投影。(5) 向量在轴上的投影:设已知向量的起点A和终点B在轴上的投影分别为点和,那么轴上的有向线段的值叫做向量在轴上的投影,记做。2投影定理性质1:向量在轴上的投影等于向量的模乘以轴与向量的夹角的余弦:性质2:两个向量的和在轴上的投影等于两个向量在该轴上的投影的和,即 性质3:向量与数的乘法在轴上的投影等于向量在轴上的投影与数的乘法。即二、向量在坐标系上的分向量与向量的坐标1向量在坐标系上的分向量与向量的坐标通过坐标法,使平面上或空间的点与有序数组之间建立了一一对应关系,同样地,为了沟通数与向量的研究,需要建立向量与有序数之间的对应关系。设a =是以为起点、为终点的向量,i、j、k分别表示 图75沿x,y,z轴正向的单位向量,并称它们为这一坐标系的基本单位向量,由图75,并应用向量的加法规则知:i + j+k或a = ax i + ayj + azk上式称为向量a按基本单位向量的分解式。有序数组ax、ay、az与向量a一一对应,向量a在三条坐标轴上的投影ax、ay、az就叫做向量a的坐标,并记为 a ax,ay,az。上式叫做向量a的坐标表示式。于是,起点为终点为的向量可以表示为特别地,点对于原点O的向径注意:向量在坐标轴上的分向量与向量在坐标轴上的投影有本质区别。向量a在坐标轴上的投影是三个数ax、ay、az,向量a在坐标轴上的分向量是三个向量ax i 、 ayj 、 azk.2向量运算的坐标表示设,即,则(1) 加法: 减法: 乘数: 或 平行:若a0时,向量相当于,即也相当于向量的对应坐标成比例即三、向量的模与方向余弦的坐标表示式设,可以用它与三个坐标轴的夹角(均大于等于0,小于等于)来表示它的方向,称为非零向量a的方向角,见图76,其余弦表示形式称为方向余弦。图761 模2 方向余弦由性质1知,当时,有 任意向量的方向余弦有性质: 与非零向量a同方向的单位向量为:3 例子:已知两点M1(2,2,)、M2(1,3,0),计算向量的模、方向余弦、方向角以及与同向的单位向量。解:1-2,3-2,0-=-1,1,-,设为与同向的单位向量,由于即得
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