《人教高中數(shù)學(xué)必修四2.4 平面向量的數(shù)量積 教案 b》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《人教高中數(shù)學(xué)必修四2.4 平面向量的數(shù)量積 教案 b(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、教案 B第一課時教學(xué)目標(biāo)一、知識與技能1. 了解平面向量數(shù)量積的物理背景,理解數(shù)量積的含義及其物理意義;2. 體會平面向量的數(shù)量積與向量投影的關(guān)系,理解掌握數(shù)量積的性質(zhì)和運算律,并能運用性質(zhì)和運算律進(jìn)行相關(guān)的判斷和運算二、過程與方法體會類比的數(shù)學(xué)思想和方法,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生抽象概括、推理論證的能力三、情感、態(tài)度與價值觀通過自主學(xué)習(xí)、主動參與、積極探究,學(xué)生能感受數(shù)學(xué)問題探究的樂趣和成功的喜悅,增加學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心和積極性,并養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣教學(xué)重點平面向量數(shù)量積的定義,用平面向量的數(shù)量積表示向量的模、夾角教學(xué)難點平面向量數(shù)量積的定義及運算律的理解,平面向量數(shù)量積的應(yīng)用教 具多媒體、實物投影儀內(nèi)
2、容分析本節(jié)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是啟發(fā)學(xué)生理解平面向量數(shù)量積的定義,理解定義之后便可引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)數(shù)量積的運算律,然后通過概念辨析題加深學(xué)生對于平面向量數(shù)量積的認(rèn)識主要知識點:平面向量數(shù)量積的定義及幾何意義;平面向量數(shù)量積的3個重要性質(zhì);平面向量數(shù)量積的運算律教學(xué)流程概念引入概念獲得簡單運用運算律探究理解掌握反思提高教學(xué)設(shè)想:一、情境設(shè)置:問題1:回憶一下物理中“功”的計算,功的大小與哪些量有關(guān)?結(jié)合向量的學(xué)習(xí)你有什么想法?力做的功:W = |cosq,q是與的夾角(引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識功這個物理量所涉及的物理量,從“向量相乘”的角度進(jìn)行分析)二、新課講解1平面向量數(shù)量積(內(nèi)積)的定義:已知兩個非零向量a與b,它們
3、的夾角是,則數(shù)量|a|b|cosq叫a與b的數(shù)量積,記作ab,即有ab = |a|b|cosq,()并規(guī)定:0與任何向量的數(shù)量積為0問題2:定義中涉及哪些量?它們有怎樣的關(guān)系?運算結(jié)果還是向量嗎?(引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)清向量數(shù)量積運算定義中既涉及向量模的大小,又涉及向量的交角,運算結(jié)果是數(shù)量)注意:兩個向量的數(shù)量積與向量同實數(shù)積有很大區(qū)別(1)兩個向量的數(shù)量積是一個實數(shù),不是向量,符號由cosq的符號所決定(2)兩個向量的數(shù)量積稱為內(nèi)積,寫成ab;今后要學(xué)到兩個向量的外積ab,而ab是兩個向量的數(shù)量的積,書寫時要嚴(yán)格區(qū)分符號“ ”在向量運算中不是乘號,既不能省略,也不能用“”代替(3)在實數(shù)中,若a0,
4、且ab=0,則b=0;但是在數(shù)量積中,若a0,且ab=0,不能推出b=0因為其中cosq有可能為0(4)已知實數(shù)a、b、c(b0),則ab=bc a=c但是在向量的數(shù)量積中,ab = bc 推導(dǎo)不出a = c .如下圖:ab = |a|b|cosb = |b|OA|,bc = |b|c|cosa = |b|OA| ab = bc ,但a c. (5)在實數(shù)中,有(ab)c = a(bc),但是在向量中,(ab)c a(bc) 顯然,這是因為左端是與c共線的向量,而右端是與a共線的向量,而一般a與c不共線( “投影”的概念):作圖2定義:|b|cosq叫做向量b在a方向上的投影投影也是一個數(shù)量,
5、不是向量;當(dāng)q為銳角時投影為正值;當(dāng)q為鈍角時投影為負(fù)值;當(dāng)q為直角時投影為0;當(dāng)q = 0時投影為 |b|;當(dāng)q = 180時投影為 -|b|3向量的數(shù)量積的幾何意義:數(shù)量積ab等于a的長度與b在a方向上投影|b|cosq的乘積例1 已知平面上三點A、B、C滿足|=2,|=1,|=,求+的值. 解:由已知,|2+|2=|2,所以ABC是直角三角形.而且ACB=90,從而sinABC=,sinBAC=.ABC=60,BAC=30.與的夾角為120,與的夾角為90,與的夾角為150.故+=21cos120+1cos90+2cos150=-4. 點評:確定兩個向量的夾角,應(yīng)先平移向量,使它們的起點
6、相同,再考察其角的大小,而不是簡單地看成兩條線段的夾角,如例題中與的夾角是120,而不是60.探究1:非零向量的數(shù)量積是一個數(shù)量,那么它何時為正,何時為0 ,何時為負(fù)?當(dāng)0 90時ab為正;當(dāng) =90時ab為零;90 180時ab為負(fù).探究2:兩個向量的夾角決定了它們數(shù)量積的符號,那么它們共線或垂直時,數(shù)量積有什么特殊性呢?4兩個向量的數(shù)量積的性質(zhì):設(shè)a、b為兩個非零向量(1)ab ab = 0(2)當(dāng)a與b同向時,ab = |a|b|;當(dāng)a與b反向時,ab = -|a|b| 特別的aa = |a|2或(3) |ab| |a|b|公式變形:cosq =探究3:對一種運算自然會涉及運算律,回憶過
7、去研究過的運算律,向量的數(shù)量積應(yīng)有怎樣的運算律?(引導(dǎo)學(xué)生類比得出運算律,老師作補充說明)向量a、b、c 和實數(shù),有 (1) a b= b a (2)(a) b= (a b )= a(b) (3)(a +b) c = a c+ b c(進(jìn)一步)你能證明向量數(shù)量積的運算律嗎?(引導(dǎo)學(xué)生證明(1)、(2)例2 判斷正誤:a00;0a;0-;aa;若a0,則對任一非零有a;a,則a與中至少有一個為0;對任意向量a,都有(a)();a與是兩個單位向量,則a上述8個命題中只有正確;例3 已知a,當(dāng)a,a,a與的夾角是60時,分別求a解:當(dāng)a時,若a與同向,則它們的夾角,aacos036118;若a與反向
8、,則它們的夾角180,aacos18036(-1)-18;當(dāng)a時,它們的夾角90,a;當(dāng)a與的夾角是60時,有aacos60369評述:兩個向量的數(shù)量積與它們的夾角有關(guān),其范圍是0,180,因此,當(dāng)a時,有0或180兩種可能評述:這一類型題,要求學(xué)生確實把握好數(shù)量積的定義、性質(zhì)、運算律三、課堂練習(xí)1已知|a|=1,|b|=,且(a-b)與a垂直,則a與b的夾角是( )A60 B30 C135 D2已知|a|=2,|b|=1,a與b之間的夾角為,那么向量m=a-4b的模為( )A2 B2 C6 D123已知a、b是非零向量,若|a|=|b|則(a+b)與(a-b) .4已知向量a、b的夾角為,|
9、a|=2,|b|=1,則|a+b|a-b|= 5已知a+b=2i-8j,a-b=-8i+16j,其中i、j是直角坐標(biāo)系中x軸、y軸正方向上的單位向量,那么ab= 6已知|a|=1,|b|=,(1)若ab,求ab;(2)若a、b的夾角為45,求|a+b|;(3)若a-b與a垂直,求a與b的夾角參考答案:1D 2B 3垂直4 5-3 6. 解:(1)若a、b方向相同,則ab=;若a、b方向相反,則ab=;(2)|a+b|=(3)45四、知識小結(jié)(1)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你學(xué)到了哪些知識?(2)關(guān)于向量的數(shù)量積,你還有什么問題?五、課后作業(yè)教材第108頁習(xí)題24 A組 1、2、3、6、7教學(xué)后記數(shù)學(xué)課
10、堂教學(xué)應(yīng)當(dāng)是數(shù)學(xué)知識的形成過程和方法的教學(xué),數(shù)學(xué)活動是以學(xué)生為主體的活動,沒有學(xué)生積極參與的課堂教學(xué)是失敗的本節(jié)課教學(xué)設(shè)計按照“問題討論解決”的模式進(jìn)行,并以學(xué)生為主體,教師以課堂教學(xué)的引導(dǎo)者、評價者、組織者和參與者同學(xué)生一起探索平面向量數(shù)量積定義、性質(zhì)和運算律的形成與發(fā)展過程始終做到以“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、思維為主攻、訓(xùn)練為主線”第2課時教學(xué)目標(biāo) 一、知識與技能掌握平面向量的數(shù)量積坐標(biāo)運算及應(yīng)用二、過程與方法1.通過平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)運算,體會向量的代數(shù)性和幾何性.2.從具體應(yīng)用體會向量數(shù)量積的作用三、情感、態(tài)度與價值觀學(xué)會對待不同問題用不同的方法分析的態(tài)度 .教學(xué)重點、難點教學(xué)重點:
11、平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示.教學(xué)難點:平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示的綜合運用.教 具多媒體、實物投影儀.教學(xué)設(shè)想一、復(fù)習(xí)引入向量的坐標(biāo)表示,為我們解決有關(guān)向量的加、減、數(shù)乘運算帶來了極大的方便上一節(jié),我們學(xué)習(xí)了平面向量的數(shù)量積,那么向量的坐標(biāo)表示,對平面向量的數(shù)量積的表示方式又會帶來哪些變化呢?由此直接進(jìn)入主題二、探究新知: 平面兩向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示已知兩個非零向量,試用和的坐標(biāo)表示設(shè)是軸上的單位向量,是軸上的單位向量,那么,死記硬背是一種傳統(tǒng)的教學(xué)方式,在我國有悠久的歷史。但隨著素質(zhì)教育的開展,死記硬背被作為一種僵化的、阻礙學(xué)生能力發(fā)展的教學(xué)方式,漸漸為人們所摒棄;而另一方面,老師們又為提高學(xué)生
12、的語文素養(yǎng)煞費苦心。其實,只要應(yīng)用得當(dāng),“死記硬背”與提高學(xué)生素質(zhì)并不矛盾。相反,它恰是提高學(xué)生語文水平的重要前提和基礎(chǔ)。所以又,所以這就是說:兩個向量的數(shù)量積等于它們對應(yīng)坐標(biāo)的乘積的和即2 平面內(nèi)兩點間的距離公式(1)設(shè),則或如果表示向量的有向線段的起點和終點的坐標(biāo)分別為、,那么(平面內(nèi)兩點間的距離公式)(2)向量垂直的判定設(shè),則(3)兩非零向量夾角的余弦() cosq =三、例題講解例1 已知a = (3, -1),b = (1, 2),求滿足xa = 9與xb = -4的向量x解:設(shè)x = (t, s), 由 . x = (2,-3).例2 已知a(,),b(,-),則a與b的夾角是多少
13、? 分析:為求a與b夾角,需先求ab及ab,再結(jié)合夾角的范圍確定其值解:由a(,),b(,-).有ab(-),a,b記a與b的夾角為,則.又,.評述:已知三角形函數(shù)值求角時,應(yīng)注重角的范圍的確定例3 如圖,以原點和A(5, 2)為頂點作等腰直角OAB,使B = 90,求點B和向量的坐標(biāo)解:設(shè)B點坐標(biāo)(x, y),則= (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:10 x + 4y = 29.由.B點坐標(biāo)或;=或 .例4在ABC中,=(2, 3),
14、=(1, k),且ABC的一個內(nèi)角為直角,求k值解:當(dāng)A = 90時,= 0,21 +3k = 0, k =當(dāng)B = 90時,= 0,=-= (1-2, k-3) = (-1, k-3),2(-1) +3(k-3) = 0 k =當(dāng)C = 90時,= 0,-1 + k(k-3) = 0, k =四、小結(jié)1本節(jié)課的內(nèi)容:有關(guān)公式、結(jié)論(由學(xué)生歸納、總結(jié)).2本節(jié)課的思想方法:數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、方程(組)思想等.五、課外作業(yè)教材第107頁練習(xí)其實,任何一門學(xué)科都離不開死記硬背,關(guān)鍵是記憶有技巧,“死記”之后會“活用”。不記住那些基礎(chǔ)知識,怎么會向高層次進(jìn)軍?尤其是語文學(xué)科涉獵的范圍很廣,
15、要真正提高學(xué)生的寫作水平,單靠分析文章的寫作技巧是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,必須從基礎(chǔ)知識抓起,每天擠一點時間讓學(xué)生“死記”名篇佳句、名言警句,以及豐富的詞語、新穎的材料等。這樣,就會在有限的時間、空間里給學(xué)生的腦海里注入無限的內(nèi)容。日積月累,積少成多,從而收到水滴石穿,繩鋸木斷的功效。觀察內(nèi)容的選擇,我本著先靜后動,由近及遠(yuǎn)的原則,有目的、有計劃的先安排與幼兒生活接近的,能理解的觀察內(nèi)容。隨機觀察也是不可少的,是相當(dāng)有趣的,如蜻蜓、蚯蚓、毛毛蟲等,孩子一邊觀察,一邊提問,興趣很濃。我提供的觀察對象,注意形象逼真,色彩鮮明,大小適中,引導(dǎo)幼兒多角度多層面地進(jìn)行觀察,保證每個幼兒看得到,看得清??吹们宀拍苷f得
16、正確。在觀察過程中指導(dǎo)。我注意幫助幼兒學(xué)習(xí)正確的觀察方法,即按順序觀察和抓住事物的不同特征重點觀察,觀察與說話相結(jié)合,在觀察中積累詞匯,理解詞匯,如一次我抓住時機,引導(dǎo)幼兒觀察雷雨,雷雨前天空急劇變化,烏云密布,我問幼兒烏云是什么樣子的,有的孩子說:烏云像大海的波浪。有的孩子說“烏云跑得飛快?!蔽壹右钥隙ㄕf“這是烏云滾滾?!碑?dāng)幼兒看到閃電時,我告訴他“這叫電光閃閃?!苯又變郝牭嚼茁曮@叫起來,我抓住時機說:“這就是雷聲隆隆?!币粫合缕鹆舜笥辏覇枺骸坝晗碌迷鯓?”幼兒說大極了,我就舀一盆水往下一倒,作比較觀察,讓幼兒掌握“傾盆大雨”這個詞。雨后,我又帶幼兒觀察晴朗的天空,朗誦自編的一首兒歌:
17、“藍(lán)天高,白云飄,鳥兒飛,樹兒搖,太陽公公咪咪笑?!边@樣抓住特征見景生情,幼兒不僅印象深刻,對雷雨前后氣象變化的詞語學(xué)得快,記得牢,而且會應(yīng)用。我還在觀察的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)幼兒聯(lián)想,讓他們與以往學(xué)的詞語、生活經(jīng)驗聯(lián)系起來,在發(fā)展想象力中發(fā)展語言。如啄木鳥的嘴是長長的,尖尖的,硬硬的,像醫(yī)生用的手術(shù)刀樣,給大樹開刀治病。通過聯(lián)想,幼兒能夠生動形象地描述觀察對象。觀察內(nèi)容的選擇,我本著先靜后動,由近及遠(yuǎn)的原則,有目的、有計劃的先安排與幼兒生活接近的,能理解的觀察內(nèi)容。隨機觀察也是不可少的,是相當(dāng)有趣的,如蜻蜓、蚯蚓、毛毛蟲等,孩子一邊觀察,一邊提問,興趣很濃。我提供的觀察對象,注意形象逼真,色彩鮮明,
18、大小適中,引導(dǎo)幼兒多角度多層面地進(jìn)行觀察,保證每個幼兒看得到,看得清。看得清才能說得正確。在觀察過程中指導(dǎo)。我注意幫助幼兒學(xué)習(xí)正確的觀察方法,即按順序觀察和抓住事物的不同特征重點觀察,觀察與說話相結(jié)合,在觀察中積累詞匯,理解詞匯,如一次我抓住時機,引導(dǎo)幼兒觀察雷雨,雷雨前天空急劇變化,烏云密布,我問幼兒烏云是什么樣子的,有的孩子說:烏云像大海的波浪。有的孩子說“烏云跑得飛快?!蔽壹右钥隙ㄕf“這是烏云滾滾?!碑?dāng)幼兒看到閃電時,我告訴他“這叫電光閃閃?!苯又變郝牭嚼茁曮@叫起來,我抓住時機說:“這就是雷聲隆隆?!币粫合缕鹆舜笥?,我問:“雨下得怎樣?”幼兒說大極了,我就舀一盆水往下一倒,作比較觀察,讓幼兒掌握“傾盆大雨”這個詞。雨后,我又帶幼兒觀察晴朗的天空,朗誦自編的一首兒歌:“藍(lán)天高,白云飄,鳥兒飛,樹兒搖,太陽公公咪咪笑。”這樣抓住特征見景生情,幼兒不僅印象深刻,對雷雨前后氣象變化的詞語學(xué)得快,記得牢,而且會應(yīng)用。我還在觀察的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)幼兒聯(lián)想,讓他們與以往學(xué)的詞語、生活經(jīng)驗聯(lián)系起來,在發(fā)展想象力中發(fā)展語言。如啄木鳥的嘴是長長的,尖尖的,硬硬的,像醫(yī)生用的手術(shù)刀樣,給大樹開刀治病。通過聯(lián)想,幼兒能夠生動形象地描述觀察對象。第 7 頁