2019-2020年高中数学 2.4《平面向量的数量积》教学设计 新人教A版必修4.doc

2019-2020年高中数学 2.4平面向量的数量积教学设计 新人教A版必修4【教学目标】1.掌握平面向量的数量积及其几何意义；2.掌握平面向量数量积的重要性质及运算律；3.了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题；4.掌握向量垂直的条件.【导入新课】复习引入：1向量共线定理：向量与非零向量共线的充要条件是：有且只有一个非零实数，使=.2平面向量基本定理：如果，是同一平面内的两个不共线向量，那么对于这一平面内的任一向量，有且只有一对实数1，2使=1+23平面向量的坐标表示分别取与轴、轴方向相同的两个单位向量、作为基底.任作一个向量，由平面向量基本定理知，有且只有一对实数、，使得把叫做向量的（直角）坐标，记作4平面向量的坐标运算若，则，.若，则5 ()的充要条件是x1y2-x2y1=06线段的定比分点及 P1， P2是直线l上的两点，P是l上不同于P1， P2的任一点，存在实数，使 =，叫做点P分所成的比，有三种情况：0(内分) (外分) 0 (-1) ( 外分)0 (-10)7. 定比分点坐标公式：若点P(x1，y1) ，(x2，y2)，为实数，且，则点P的坐标为（），我们称为点P分所成的比.8. 点P的位置与的范围的关系：当时，与同向共线，这时称点P为的内分点.当()时，与反向共线，这时称点P为的外分点.9.线段定比分点坐标公式的向量形式：在平面内任取一点O，设，可得=.10力做的功：W = |F|s|cosq，q是F与s的夹角.新授课阶段1两个非零向量夹角的概念已知非零向量与，作，则（）叫与的夹角.说明：（1）当时，与同向；（2）当时，与反向；（3）当时，与垂直，记；（4）注意在两向量的夹角定义，两向量必须是同起点的.范围0q180C 2平面向量数量积（内积）的定义：已知两个非零向量与，它们的夹角是，则数量|a|b|cosq叫与的数量积，记作ab，即有ab = |a|b|cosq，（）.并规定0与任何向量的数量积为0.探究：两个向量的数量积与向量同实数积有很大区别（1）两个向量的数量积是一个实数，不是向量，符号由cosq的符号所决定.（2）两个向量的数量积称为内积，写成ab；今后要学到两个向量的外积ab，而ab是两个向量的数量的积，书写时要严格区分.符号“ ”在向量运算中不是乘号，既不能省略，也不能用“”代替.（3）在实数中，若a0，且ab=0，则b=0；但是在数量积中，若a0，且ab=0，不能推出b=0.因为其中cosq有可能为0.（4）已知实数a、b、c(b0)，则ab=bc a=c.但是ab = bc a = c 如右图：ab = |a|b|cosb = |b|OA|，bc = |b|c|cosa = |b|OA| ab = bc 但a c (5)在实数中，有(ab)c = a(bc)，但是(ab)c a(bc) 显然，这是因为左端是与c共线的向量，而右端是与a共线的向量，而一般a与c不共线.3“投影”的概念：作图 定义：|b|cosq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；当q为锐角时投影为正值；当q为钝角时投影为负值；当q为直角时投影为0；当q = 0时投影为 |b|；当q = 180时投影为 -|b|.4向量的数量积的几何意义：数量积ab等于a的长度与b在a方向上投影|b|cosq的乘积.5两个向量的数量积的性质：设a、b为两个非零向量，e是与b同向的单位向量.1 ea = ae =|a|cosq2 ab ab = 03 当a与b同向时，ab = |a|b|；当a与b反向时，ab = -|a|b|. 特别的aa = |a|2或4 cosq =5 |ab| |a|b|例1 已知|a|=5， |b|=4， a与b的夹角=120o，求ab.例2 已知|a|=6， |b|=4， a与b的夹角为60o求(a+2b)(a-3b).例3 已知|a|=3， |b|=4， 且a与b不共线，k为何值时，向量a+kb与a-kb互相垂直. 例4 判断正误，并简要说明理由.00；0；0；若0，则对任一非零有；，则与中至少有一个为0；对任意向量，都有（）（）；与是两个单位向量，则.解：上述8个命题中只有正确；对于：两个向量的数量积是一个实数，应有0；对于：应有0；对于：由数量积定义有cos，这里是与的夹角，只有或时，才有；对于：若非零向量、垂直，有；对于：由可知可以都非零；对于：若与共线，记.则（）（）（），（）（）（）（）若与不共线，则()（）.评述：这一类型题，要求学生确实把握好数量积的定义、性质、运算律.例6 已知，当，与的夹角是60时，分别求.解：当时，若与同向，则它们的夹角，cos036118；若与反向，则它们的夹角180，cos18036（-1）18；当时，它们的夹角90，；当与的夹角是60时，有cos60369评述：两个向量的数量积与它们的夹角有关，其范围是0，180，因此，当时，有0或180两种可能.课堂小结（略）作业（略）拓展提升1.已知向量，是不平行于轴的单位向量，且，则 （ ）A（） B（） C（） D（）2. 设两点的坐标分别为.条件甲：；条件乙：点的坐标是方程的解.则甲是乙的 （ ） A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分又不必要条件3.已知与的夹角为，则以为邻边的平行四边形的较短的对角线长为 （ ） A. B. C. D.4.把点按向量平移到点，此时点在的延长线上，且，则点的坐标为 . 5.把函数的图象按向量平移,得到的图象,且,，,则 . 6.不共线向量，的夹角为小于的角，且，已知向量，求的取值范围.7. 已知向量满足，且，其中.（1）试用表示，并求出的最大值及此时与的夹角的值；（2）当取得最大值时，求实数，使的值最小，并对这一结果作出几何解释.8. 已知向量.（1）求及；（2）求函数且的最小值.参考答案1 提示：设，则有且.2 提示：设点的坐标为. ,，甲是乙的充要条件.3 提示：经验证，知以为对角线时，其长度较短，.4 提示：点的坐标为，设点的坐标为，则，可求得点的坐标为.5 提示：由函数 的图象按向量平移,得到的图象，可得；设，由和得：，解之得.6 解：（其中为与的夹角）., , , 的取值范围为.7解：（1）.,此时，.，的最大值为，此时与的夹角的值为.（2）由题意，故，当时，的值最小，此时，这表明当.8解：（1）；.（2）, , 是减函数，当时，的最小值为；当时，的最小值为.综上，当时，的最小值为；当时，的最小值为.