2019-2020年高中数学 2.4平面向量的数量积教案 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案 新人教A版必修4教学目的：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.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授课类型：新授课教 具：多媒体、实物投影仪内容分析： 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.教学过程：一、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 (-1 0，(a)b =|a|b|cosq， (ab) =|a|b|cosq，a(b) =|a|b|cosq，若 0，(a)b =|a|b|cos(p-q) = -|a|b|(-cosq) =|a|b|cosq，(ab) =|a|b|cosq，a(b) =|a|b|cos(p-q) = -|a|b|(-cosq) =|a|b|cosq.3分配律：(a + b)c = ac + bc 在平面内取一点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| cosq = |a| cosq1 + |b| cosq2 | c | |a + b| cosq =|c| |a| cosq1 + |c| |b| cosq2， c(a + b) = ca + cb 即：(a + b)c = ac + bc说明：（1）一般地，()（）（2），0（3）有如下常用性质：，（）（）()三、讲解范例：例1 已知a、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.解：由(a + 3b)(7a - 5b) = 0 7a2 + 16ab -15b2 = 0 (a - 4b)(7a - 2b) = 0 7a2 - 30ab + 8b2 = 0 两式相减：2ab = b2代入或得：a2 = b2设a、b的夹角为q，则cosq = q = 60例2 求证：平行四边形两条对角线平方和等于四条边的平方和.解：如图：平行四边形ABCD中，=|2=而= ，|2=|2 + |2 = 2= 例3 四边形ABCD中，且，试问四边形ABCD是什么图形?分析：四边形的形状由边角关系确定，关键是由题设条件演变、推算该四边形的边角量.解：四边形ABCD是矩形，这是因为：一方面：0，（），()（）即由于，同理有由可得，且即四边形ABCD两组对边分别相等.四边形ABCD是平行四边形另一方面，由，有（），而由平行四边形ABCD可得，代入上式得(2)，即，也即ABBC.综上所述，四边形ABCD是矩形.评述：(1)在四边形中，是顺次首尾相接向量，则其和向量是零向量，即0，应注意这一隐含条件应用；(2)由已知条件产生数量积的关键是构造数量积，因为数量积的定义式中含有边、角两种关系.四、课堂练习：1.下列叙述不正确的是（ ）A.向量的数量积满足交换律 B.向量的数量积满足分配律C.向量的数量积满足结合律 D.ab是一个实数2.已知|a|=6，|b|=4，a与b的夹角为，则(a+2b)(a-3b)等于（ ）A.72 B.-72 C.36 D.-363.|a|=3，|b|=4，向量a+b与a-b的位置关系为（ ）A.平行 B.垂直 C.夹角为 D.不平行也不垂直4.已知|a|=3，|b|=4，且a与b的夹角为150，则(a+b) .5.已知|a|=2，|b|=5，ab=-3，则|a+b|=_，|a-b|= .6.设|a|=3，|b|=5，且a+b与ab垂直，则 .五、小结（略） 六、课后作业（略）七、板书设计（略）八、课后记：第9课时三、平面向量数量积的坐标表示、模、夹角教学目的：要求学生掌握平面向量数量积的坐标表示掌握向量垂直的坐标表示的充要条件，及平面内两点间的距离公式.能用所学知识解决有关综合问题.教学重点：平面向量数量积的坐标表示教学难点：平面向量数量积的坐标表示的综合运用授课类型：新授课教 具：多媒体、实物投影仪教学过程：一、复习引入：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.C2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. 3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.4两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|cosq； 2 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|5平面向量数量积的运算律交换律：a b = b a数乘结合律：(a)b =(ab) = a (b)分配律：(a + b)c = ac + bc二、讲解新课： 平面两向量数量积的坐标表示已知两个非零向量，试用和的坐标表示.设是轴上的单位向量，是轴上的单位向量，那么，所以又，所以这就是说：两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和.即2. 平面内两点间的距离公式一、 设，则或.（2）如果表示向量的有向线段的起点和终点的坐标分别为、，那么(平面内两点间的距离公式)二、 向量垂直的判定设，则三、 两向量夹角的余弦（） cosq =四、 讲解范例：五、 设a = (5， -7)，b = (-6， -4)，求ab及a、b间的夹角(精确到1o)例2 已知A(1， 2)，B(2， 3)，C(-2， 5)，试判断ABC的形状，并给出证明.例3 已知a = (3， -1)，b = (1， 2)，求满足xa = 9与xb = -4的向量x. 解：设x = (t， s)， 由 x = (2， -3)例4 已知a（，），b（，），则a与b的夹角是多少?分析：为求a与b夹角，需先求ab及ab，再结合夹角的范围确定其值.解：由a（，），b（，）有ab（），a，b记a与b的夹角为，则又，评述：已知三角形函数值求角时，应注重角的范围的确定.例5 如图，以原点和A(5， 2)为顶点作等腰直角OAB，使B = 90，求点B和向量的坐标.解：设B点坐标(x， y)，则= (x， y)，= (x-5， y-2) x(x-5) + y(y-2) = 0即：x2 + y2 -5x - 2y = 0又| = | x2 + y2 = (x-5)2 + (y-2)2即：10x + 4y = 29由B点坐标或；=或 例6 在ABC中，=(2， 3)，=(1， k)，且ABC的一个内角为直角，求k值.解：当A = 90时，= 0，21 +3k = 0 k = 当B = 90时，= 0，=-= (1-2， k-3) = (-1， k-3)2(-1) +3(k-3) = 0 k = 当C = 90时，= 0，-1 + k(k-3) = 0 k = 六、 课堂练习：1.若a=(-4，3)，b=(5，6)，则3|a|ab（ ）A.23 B. 57 C.63 D.832.已知A(1，2)，B(2，3)，C(-2，5)，则ABC为（ ）A.直角三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.不等边三角形3.已知a=(4，3)，向量b是垂直a的单位向量，则b等于（ ）A.或 B.或C.或 D.或4.a=(2，3)，b=(-2，4)，则(a+b)(a-b)= .5.已知A(3，2)，B(-1，-1)，若点P(x，-)在线段AB的中垂线上，则x= .6.已知A(1，0)，B(3，1)，C(2，0)，且a=，b=，则a与b的夹角为 .七、 小结（略） 八、 课后作业（略）九、 板书设计（略）十、 课后记：