第一篇:[教案精品]新課標(biāo)高中數(shù)學(xué)人教A版必修四全冊教案2.4.1平面向量數(shù)量積的物理背景及含義
2.4.1平面向量的數(shù)量積的物理背景及其含義教學(xué)目的:1.掌握平面向量的數(shù)量積及其幾何意義;2.掌握平面向量數(shù)量積的重要性質(zhì)及運(yùn)算律;3.了解用平面向量的數(shù)量積可以處理垂直的問題;4.掌握向量垂直的條件.教學(xué)重點(diǎn):平面向量的數(shù)量積定義教學(xué)難點(diǎn):平面向量數(shù)量積的定義及運(yùn)算律的理解和平面向量數(shù)量積的應(yīng)用教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入:(1)兩個(gè)非零向量夾角的概念:已知非零向量a與b,作OA=a,OB=b,則∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫a與b的夾角.說明:(1)當(dāng)θ=0時(shí),a與b同向;(2)當(dāng)θ=π時(shí),a與b反向;(3)當(dāng)θ=?時(shí),a與b垂直,記a⊥b;2(4)注意在兩向量的夾角定義,兩向量必須是同起點(diǎn)的.范圍0?≤?≤180?(2)兩向量共線的判定(3)練習(xí)
1.若a=(2,3),b=(4,-1+y),且a∥b,則y=(C)A.6 B.5 C.7 D.82.若A(x,-1),B(1,3),C(2,5)三點(diǎn)共線,則x的值為(B)A.-3 B.-1 C.1 D.3(4)力做的功:W = |F|?|s|cos?,?是F與s的夾角.二、講解新課:1.平面向量數(shù)量積(內(nèi)積)的定義:已知兩個(gè)非零向量a與b,它們的夾角是θ,則數(shù)量|a||b|cos?叫a與b的數(shù)量積,記作a?b,即有a?b = |a||b|cos?,(0≤θ≤π).并規(guī)定0向量與任何向量的數(shù)量積為0.?探究:
1、向量數(shù)量積是一個(gè)向量還是一個(gè)數(shù)量?它的符號什么時(shí)候?yàn)檎??什么時(shí)候?yàn)樨?fù)?
2、兩個(gè)向量的數(shù)量積與實(shí)數(shù)乘向量的積有什么區(qū)別?(1)兩個(gè)向量的數(shù)量積是一個(gè)實(shí)數(shù),不是向量,符號由cos?的符號所決定.(2)兩個(gè)向量的數(shù)量積稱為內(nèi)積,寫成a?b;今后要學(xué)到兩個(gè)向量的外積a×b,而a?b是兩個(gè)向量的數(shù)量的積,書寫時(shí)要嚴(yán)格區(qū)分.符號“· ”在向量運(yùn)算中不是乘號,既不能省略,1 也不能用“×”代替.(3)在實(shí)數(shù)中,若a?0,且a?b=0,則b=0;但是在數(shù)量積中,若a?0,且a?b=0,不能推出b=0.因?yàn)槠渲衏os?有可能為0.(4)已知實(shí)數(shù)a、b、c(b?0),則ab=bc ? a=c.但是a?b = b?c a = c
如右圖:a?b = |a||b|cos? = |b||OA|,b?c = |b||c|cos? = |b||OA|? a?b = b?c 但a ? c(5)在實(shí)數(shù)中,有(a?b)c = a(b?c),但是(a?b)c ? a(b?c)顯然,這是因?yàn)樽蠖耸桥cc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.2.“投影”的概念:作圖
定義:|b|cos?叫做向量b在a方向上的投影.投影也是一個(gè)數(shù)量,不是向量;當(dāng)?為銳角時(shí)投影為正值; 當(dāng)?為鈍角時(shí)投影為負(fù)值; 當(dāng)?為直角時(shí)投影為0; 當(dāng)? = 0?時(shí)投影為 |b|; 當(dāng)? = 180?時(shí)投影為 ?|b|.3.向量的數(shù)量積的幾何意義:
數(shù)量積a?b等于a的長度與b在a方向上投影|b|cos?的乘積.探究:兩個(gè)向量的數(shù)量積的性質(zhì):設(shè)a、b為兩個(gè)非零向量,1、a?b ? a?b = 0
2、當(dāng)a與b同向時(shí),a?b = |a||b|; 當(dāng)a與b反向時(shí),a?b = ?|a||b|.特別的a?a = |a|或|a|?a?a |a?b| ≤ |a||b| cos? =探究:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律 1.交換律:a ? b = b ? a
證:設(shè)a,b夾角為?,則a ? b = |a||b|cos?,b ? a = |b||a|cos? ∴a ? b = b ? a
2.?dāng)?shù)乘結(jié)合律:(?a)?b =?(a?b)= a?(?b)證:若?> 0,(?a)?b =?|a||b|cos?,?(a?b)=?|a||b|cos?,a?(?b)=?|a||b|cos?,2a?b
|a||b| 2 若?< 0,(?a)?b =|?a||b|cos(???)= ??|a||b|(?cos?)=?|a||b|cos?,?(a?b)=?|a||b|cos?,a?(?b)=|a||?b|cos(???)= ??|a||b|(?cos?)=?|a||b|cos?.3.分配律:(a + b)?c = a?c + b?c
在平面內(nèi)取一點(diǎn)O,作OA= a,AB= b,OC= c,∵a + b(即OB)在c方向上的投影等于a、b在c方向上的投影和,即 |a + b| cos? = |a| cos?1 + |b| cos?
2∴| c | |a + b| cos? =|c| |a| cos?1 + |c| |b| cos?2,∴c?(a + b)= c?a + c?b 即:(a + b)?c = a?c + b?c
說明:(1)一般地,(a·b)с≠a(b·с)
(2)a·с=b·с,с≠0
2
a=b
2(3)有如下常用性質(zhì):a=|a|,(a+b)(с+d)=a·с+a·d+b·с+b·d
三、講解范例:
例1.證明:(a+b)=a+2a·b+b 2
2
2
????例2.已知|a|=12,|b|=9,a?b??542,求a與b的夾角。
例3.已知|a|=6,|b|=4,a與b的夾角為60求:(1)(a+2b)·(a-3b).(2)|a+b|與|a-b|.(利用 |a|?oa?a)
例4.已知|a|=3,|b|=4,且a與b不共線,k為何值時(shí),向量a+kb與a-kb互相垂直.四、課堂練習(xí):
1.P106面1、2、3題。
2.下列敘述不正確的是()
A.向量的數(shù)量積滿足交換律 B.向量的數(shù)量積滿足分配律 C.向量的數(shù)量積滿足結(jié)合律 D.a·b是一個(gè)實(shí)數(shù) 3.|a|=3,|b|=4,向量a+
33b與a-b的位置關(guān)系為()44A.平行 B.垂直 C.夾角為
? D.不平行也不垂直 3 4.已知|a|=8,|b|=10,|a+b|=16,求a與b的夾角.五、小結(jié):
1.平面向量的數(shù)量積及其幾何意義; 2.平面向量數(shù)量積的重要性質(zhì)及運(yùn)算律; 3.向量垂直的條件.六、作業(yè):《習(xí)案》作業(yè)二十三。
第二篇:2.4.1平面向量數(shù)量積的物理背景及其含義(教學(xué)設(shè)計(jì))
SCH高中數(shù)學(xué)(南極數(shù)學(xué))同步教學(xué)設(shè)計(jì)(人教A版必修4第二章《平面向量》)
2.4.1平面向量的數(shù)量積的物理背景及其含義(教學(xué)設(shè)計(jì))
[教學(xué)目標(biāo)]
一、知識與能力:
1. 掌握平面向量的數(shù)量積的物理背景及幾何意義; 2. 掌握平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律;
二、過程與方法:
滲透數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法,培養(yǎng)學(xué)生轉(zhuǎn)化問題的能力;借助物理背景,感知數(shù)學(xué)問題,探究知識的來龍去脈;培養(yǎng)學(xué)生轉(zhuǎn)化問題的能力.三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
培養(yǎng)對現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)學(xué)現(xiàn)象的好奇心,學(xué)習(xí)從數(shù)學(xué)角度發(fā)現(xiàn)和提出問題;樹立學(xué)科之間相互聯(lián)系、相互促進(jìn)的辯證唯物主義觀點(diǎn).[教學(xué)重點(diǎn)] 向量的數(shù)量積的定義及性質(zhì). [教學(xué)難點(diǎn)]
對向量數(shù)量積的定義及性質(zhì)的理解和應(yīng)用.
一、復(fù)習(xí)回顧,新課引入
????1. 向量共線定理
向量b與非零向量a共線的充要條件是:有且只有一個(gè)非零實(shí)數(shù)λ,使b=λa.2.平面向量基本定理:如果e1,e2是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對于這一平面內(nèi)的任一向量a,有且只有一對實(shí)數(shù)λ1,λ2使a=λ1e1+λ2e2 3.平面向量的坐標(biāo)表示
分別取與x軸、y軸方向相同的兩個(gè)單位向量i、j作為基底.任作一個(gè)向量a,由平面向量基本定理知,有且只有一對實(shí)數(shù)x、y,使得a?xi?yj,把(x,y)叫做向量a的(直角)坐標(biāo),記作a?(x,y)4.平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
若a?(x1,y1),b?(x2,y2),則a?b?(x1?x2,y1?y2),a?b?(x1?x2,y1?y2),?a?(?x,?y).若A(x1,y1),B(x2,y2),則AB??x2?x1,y2?y1?
?????5.a(chǎn)∥b(b?0)的充要條件是x1y2-x2y1=0 6.線段的定比分點(diǎn)及λ
P1,P2是直線l上的兩點(diǎn),P是l上不同于P1,P2的任一點(diǎn),存在實(shí)數(shù)λ,使 =λP1PPP2,λ叫做點(diǎn)P分
P1P2所成的比,有三種情況:SCH高中數(shù)學(xué)(南極數(shù)學(xué))同步教學(xué)設(shè)計(jì)(人教A版必修4第二章《平面向量》)
λ>0(內(nèi)分)
(外分)λ<0(λ<-1)
(外分)λ<0(-1<λ<0)問題:如圖一個(gè)力F作用于一個(gè)物體上,使該物體位移S,(1)如何計(jì)算這個(gè)力所做的功?W=|S||F|cos?.(2)如何從數(shù)學(xué)的角度來理解這個(gè)公式呢?
1?的意義是什么? ○2|F|cos?的意義是什么?○3|S|cos? 的意義是什么?
○
二、師生互動(dòng),新課講解:
1.兩個(gè)非零向量夾角的概念
已知非零向量a與b,作OA=a,OB=b,則∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫a與b的夾角.說明:(1)當(dāng)θ=0時(shí),a與b同向;
(2)當(dāng)θ=π時(shí),a與b反向;(3)當(dāng)θ=?時(shí),a與b垂直,記a⊥b; 2(4)注意在兩向量的夾角定義,兩向量必須是同起點(diǎn)的.范圍0?≤?≤180?
C
2.平面向量數(shù)量積(內(nèi)積)的定義:已知兩個(gè)非零向量a和b,它們的夾角為?,我們把數(shù)量|a|·|b|·cos?叫做a和b的數(shù)量積(或內(nèi)積)。記作:a·b
即:a·b=|a|·|b|·cos?
(0≤θ≤π).并規(guī)定0與任何向量的數(shù)量積為0.?探究:兩個(gè)向量的數(shù)量積與向量同實(shí)數(shù)積有很大區(qū)別
(1)兩個(gè)向量的數(shù)量積是一個(gè)實(shí)數(shù),不是向量,符號由cos?的符號所決定.(2)兩個(gè)向量的數(shù)量積稱為內(nèi)積,寫成a?b;今后要學(xué)到兩個(gè)向量的外積a×b,而a?b是兩個(gè)向量的數(shù)量的積,書寫時(shí)要嚴(yán)格區(qū)分.符號“· ”在向量運(yùn)算中不是乘號,既不能省略,也不能用“×”代替.(3)在實(shí)數(shù)中,若a?0,且a?b=0,則b=0;但是在數(shù)量積中,若a?0,且a?b=0,不能推出b=0.因?yàn)槠渲衏os?有可能為0.(4)已知實(shí)數(shù)a、b、c(b?0),則ab=bc ? a=c.但是a?b = b?c
如右圖:a?b = |a||b|cos? = |b||OA|,b?c = |b||c|cos? = |b||OA| ? a?b = b?c
但a ? c
(5)在實(shí)數(shù)中,有(a?b)c = a(b?c),但是(a?b)c ? a(b?c)
a = c SCH高中數(shù)學(xué)(南極數(shù)學(xué))同步教學(xué)設(shè)計(jì)(人教A版必修4第二章《平面向量》)
顯然,這是因?yàn)樽蠖耸桥cc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.3.“投影”的概念:作圖
定義:|b|cos?叫做向量b在a方向上的投影.投影也是一個(gè)數(shù)量,不是向量;當(dāng)?為銳角時(shí)投影為正值;當(dāng)?為鈍角時(shí)投影為負(fù)值;當(dāng)?為直角時(shí)投影為0;當(dāng)? = 0?時(shí)投影為 |b|;當(dāng)? = 180?時(shí)投影為 ?|b|.4.向量的數(shù)量積的幾何意義:
數(shù)量積a?b等于a的長度與b在a方向上投影|b|cos?的乘積.5.兩個(gè)向量的數(shù)量積的性質(zhì):
設(shè)a,b都是非零向量,e是與b方向相同的單位向量,?是a與e的夾角,則: 1)e?a?a?e?|a|cos? 2)a?b?a?b?0
3)當(dāng)a與b同向時(shí),a·b=|a|·|b|;當(dāng)a與b反向時(shí),a·b=-|a|·|b|.特別地,a·a=|a|2或|a|=a?a 4)cos??a?b|a|?|b| 5)|a·b|?|a|·|b| 例1(課本P104例1)已知|a|=5,|b|=4,a與b的夾角?=120?,求a?b.解:a?b=|a||b|cos?=5?4?cos120?=-10.變式訓(xùn)練1:向量|a|=6,a與b的夾角為120?,求a在b方向上的投影.(-3)
3. 數(shù)量積的運(yùn)算律(1)a?b= b?a;
(2)(?a)?b=?(a?b)=a?(?b);(3)(a+b)?c=a?c+b?c
例2(課本P105例2)對于任意向量a,b證明(1)(a+b)2=a2+2 a?b+b2;(2)(a+b)?(a-b)=a2-b2.SCH高中數(shù)學(xué)(南極數(shù)學(xué))同步教學(xué)設(shè)計(jì)(人教A版必修4第二章《平面向量》)
證明:(1)(a+b)2=(a+b)?(a+b)
=a?a+a?b+b?a+b?b
=a2+2a?b+b2;
(2)(a+b)(a-b)=a?a-a?b+b?a-b?b=a2-b2.變式訓(xùn)練2:判斷下列說法是否正確:
(1)若a=0,則對于任一向量b,有a?b=0.(?)(2)若a?0,則對任一非零向量b,有a?b?0.(?)(3)若a?0,a?b=0,則b=0.(?)(4)若a?b=0,則a,b至少有一個(gè)為零.(?)(5)若a?0,a?b=a?c,則b=c.(?)(6)若a?b=a?c,則b=c,當(dāng)且僅當(dāng)a?0時(shí)成立.(?)(7)對任意向量a、b、c,有(a?b)?c?a?(b?c).(?)(8)對任意向量a,有a2=|a|2.(?)例3(課本P105例3)已知|a|=6,|b|=4,a與b的夾角為60?,求(a+2b)?(a-3b).解:(a+2b)?(a-3b)=a?a-a?b-6b?b
=|a|2-a?b-6|b|
2=|a|2-|a||b|cos?-6|b|2
=-72.變式訓(xùn)練3:已知|a|=3,|b|=6,當(dāng)①a∥b,②a⊥b,③a與b的夾角是60°時(shí),分別求a·b.解:①當(dāng)a∥b時(shí),若a與b同向,則它們的夾角θ=0°,∴a·b=|a|·|b|c(diǎn)os0°=3×6×1=18; 若a與b反向,則它們的夾角θ=180°,∴a·b=|a||b|c(diǎn)os180°=3×6×(-1)=-18; ②當(dāng)a⊥b時(shí),它們的夾角θ=90°,∴a·b=0;
③當(dāng)a與b的夾角是60°時(shí),有
a·b=|a||b|c(diǎn)os60°=3×6×=9 例4(課本P105例4)已知|a|=3,|b|=4,且a與b不共線,k為何值時(shí),向量a+kb與a-kb互相垂直? 解:a+kb與a-kb互相垂直的條件是(a+kb)?(a-kb)=0,12SCH高中數(shù)學(xué)(南極數(shù)學(xué))同步教學(xué)設(shè)計(jì)(人教A版必修4第二章《平面向量》)
即a2-k2b2=0,∵ a2=32=9,b2=42=16,∴ 9-16k2=9,∴k=?.變式訓(xùn)練4:已知|a|=2,|b|=4,ka+b與ka-b垂直,求實(shí)數(shù)k的值.解:(ka+b)?(ka-b)=0 ?k2a2-b2=0 ?k2|a|2-|b|2=0 ?4k2-16=0 ?k=?2.課堂練習(xí)(課本P106練習(xí)NO:1;2;3)
三、課堂小結(jié),鞏固反思:
1.平面向量的數(shù)量積的物理背景及幾何意義; 2.平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律.四、課時(shí)必記:
1、平面向量數(shù)量積(內(nèi)積)的定義:已知兩個(gè)非零向量a與b,它們的夾角是θ,則數(shù)量|a||b|cos?叫a與b的數(shù)量積,記作a?b,即有a?b = |a||b|cos?,2、|b|cos?叫做向量b在a方向上的投影.3、設(shè)a,b都是非零向量,e是與b方向相同的單位向量,?是a與e的夾角,則:
1)e?a?a?e?|a|cos? 2)a?b?a?b?0
3)當(dāng)a與b同向時(shí),a·b=|a|·|b|;當(dāng)a與b反向時(shí),a·b=-|a|·|b|.特別地,a·a=|a|2或|a|=a?a 4)cos??a?b|a|?|b| 5)|a·b|?|a|·|b|
五、分層作業(yè): A組:
1、(課本P108習(xí)題2.4 A組:NO:2)
2、(課本P108習(xí)題2.4 A組:NO:6)SCH高中數(shù)學(xué)(南極數(shù)學(xué))同步教學(xué)設(shè)計(jì)(人教A版必修4第二章《平面向量》)
3、(課本P108習(xí)題2.4 A組:NO:7)
4、.已知|a|=1,|b|=2,且(a-b)與a垂直,則a與b的夾角是()
A.60°
B.30°
C.135°
D.45°
5、已知a⊥b、c與a、b的夾角均為60°,且|a|=1,|b|=2,|c|=3,則(a+2b-c)=______.B組:
1、已知|a|=1,|b|=2,(1)若a∥b,求a·b;(2)若a、b的夾角為60°,求|a+b|;(3)若a-b與a垂直,求a與b的夾角.2、設(shè)m、n是兩個(gè)單位向量,其夾角為60°,求向量a=2m+n與b=2n-3m的夾角.C組:
1、(tb1225172)已知:(a?3b)垂直于(7a?5b)、(a?4b)垂直于(7a?2b),求a與b的夾角?。
(答:
2?)
32、(tb1225577)設(shè)e1和e2是兩個(gè)單位向量,其夾角為600,試求向量a=2e1+e2和b=-3e1+2e2的夾角。(答:1200)
第三篇:[教案精品]新課標(biāo)高中數(shù)學(xué)人教A版必修四全冊教案2.3平面向量基本定理及坐標(biāo)表示(二)
2.3.3平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算教學(xué)目的:(1)理解平面向量的坐標(biāo)的概念;(2)掌握平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算;(3)會(huì)根據(jù)向量的坐標(biāo),判斷向量是否共線.教學(xué)重點(diǎn):平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算教學(xué)難點(diǎn):向量的坐標(biāo)表示的理解及運(yùn)算的準(zhǔn)確性.教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入:1.平面向量基本定理:如果e1,e2是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對于這一平面內(nèi)的任一向量a,有且只有一對實(shí)數(shù)λ1,λ2使a=λ1e1+λ2e2??(1)我們把不共線向量e1、e2叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底;(2)基底不惟一,關(guān)鍵是不共線;(3)由定理可將任一向量a在給出基底e1、e2的條件下進(jìn)行分解;(4)基底給定時(shí),分解形式惟一.λ1,λ2是被a,e1,e2唯一確定的數(shù)量
二、講解新課:
?1.平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
?????思考1:已知:a?(x1,y1),b?(x2,y2),你能得出a?b、a?b、?a的坐標(biāo)嗎?設(shè)基底為i、j,則a?b?(x1i?y1j)?(x2i?y2j)?(x1?x2)i?(y1?y2)j即a?b?(x1?x2,y1?y2),同理可得a?b?(x1?x2,y1?y2)(1)若a?(x1,y1),b?(x2,y2),則a?b?(x1?x2,y1?y2),a?b?(x1?x2,y1?y2)兩個(gè)向量和與差的坐標(biāo)分別等于這兩個(gè)向量相應(yīng)坐標(biāo)的和與差.(2)若a?(x,y)和實(shí)數(shù)?,則?a?(?x,?y).實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)等于用這個(gè)實(shí)數(shù)乘原來向量的相應(yīng)坐標(biāo).設(shè)基底為i、j,則?a??(xi?yj)??xi??yj,即?a?(?x,?y)
實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)等于用這個(gè)實(shí)數(shù)乘原來向量的相應(yīng)坐標(biāo)。
?思考2:已知A(x1,y1),B(x2,y2),怎樣求AB的坐標(biāo)?
(3)若A(x1,y1),B(x2,y2),則AB??x2?x1,y2?y1?
AB=OB?OA=(x2,y2)?(x1,y1)=(x2? x1,y2? y1)一個(gè)向量的坐標(biāo)等于表示此向量的有向線段的終點(diǎn)坐標(biāo)減去始點(diǎn)的坐標(biāo).思考3:你能標(biāo)出坐標(biāo)為(x2? x1,y2? y1)的P點(diǎn)嗎?
向量AB的坐標(biāo)與以原點(diǎn)為始點(diǎn)、點(diǎn)P為終點(diǎn)的向量的坐標(biāo)是相同的。
三、講解范例:
????????例1 已知a=(2,1),b=(-3,4),求a+b,a-b,3a+4b的坐標(biāo).例2 已知平面上三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(?2,1),B(?1,3),C(3,4),求點(diǎn)D的坐標(biāo)使這四點(diǎn)構(gòu)成平行四邊形四個(gè)頂點(diǎn).解:當(dāng)平行四邊形為ABCD時(shí),由AB?DC得D1=(2,2)當(dāng)平行四邊形為ACDB時(shí),得D2=(4,6),當(dāng)平行四邊形為DACB時(shí),得D3=(?6,0)例3已知三個(gè)力F1(3,4),F(xiàn)2(2,?5),F(xiàn)3(x,y)的合力F1+F2+F3=0,求F3的坐標(biāo).解:由題設(shè)F1+F2+F3=0 得:(3,4)+(2,?5)+(x,y)=(0,0)即:??3?2?x?0?x??5 ∴? ∴F3(?5,1)?4?5?y?0?y?
1四、課堂練習(xí):
1.若M(3,-2)N(-5,-1)且 MP?1MN,求P點(diǎn)的坐標(biāo) 22.若A(0,1),B(1,2),C(3,4),則AB?2BC=.3.已知:四點(diǎn)A(5,1),B(3,4),C(1,3),D(5,-3),求證:四邊形ABCD是梯形.五、小結(jié):平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算;
六、課后作業(yè):《習(xí)案》作業(yè)二十
第四篇:平面向量的數(shù)量積的物理背景及其含義教學(xué)反思
1.1 教材的地位與作用
本節(jié)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了向量的概念和向量的加法、減法、數(shù)乘向量等線性運(yùn)算的基礎(chǔ)上,探索向量的又一種新的運(yùn)算,它既是前面所學(xué)知識和方法的延續(xù),又是后繼學(xué)習(xí)解三角形、解析幾何以及空間向量等內(nèi)容的基礎(chǔ),因此本節(jié)內(nèi)容具有承上啟下的重要作用.1.2 學(xué)情分析
(1)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了任意角的三角函數(shù)、向量的概念和線性運(yùn)算等知識.(2)學(xué)生對向量的物理背景有了一定的了解.如:力、位移、速度的合成與分解,力做功的有關(guān)知識.(3)學(xué)生已經(jīng)具備了一定的數(shù)學(xué)建模能力,能從簡單的物理背景及生活背景抽象出數(shù)學(xué)概念.2 教學(xué)目標(biāo)分析
依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和以上分析,制定本節(jié)課的三維目標(biāo)如下:
知識與技能目標(biāo)
通過物理中“功”的實(shí)例,理解平面向量數(shù)量積的含義及其物理意義,掌握平面向量數(shù)量積的性質(zhì).過程與方法目標(biāo)
經(jīng)歷從物理背景的分析,抽象概括出概念的過程,培養(yǎng)學(xué)生歸納概括,類比遷移的能力;經(jīng)歷通過不同的方式探究、發(fā)現(xiàn)平面向量數(shù)量積性質(zhì)的過程,體會(huì)從特殊到一般、分類討論、數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法.情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo)
通過師生互動(dòng),生生互動(dòng)的教學(xué)活動(dòng)過程,形成學(xué)生的體驗(yàn)性認(rèn)識,體會(huì)各學(xué)科之間的密切聯(lián)系,感受知識的形成過程,提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,形成獨(dú)立自主的鉆研精神和合作交流的科學(xué)態(tài)度.3 重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
根據(jù)教學(xué)目標(biāo)以及學(xué)情分析,確定本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn).重點(diǎn):平面向量數(shù)量積的概念和性質(zhì).難點(diǎn):向量在軸上的正射影的概念的理解和平面向量數(shù)量積的性質(zhì)的發(fā)現(xiàn).在教學(xué)中,注意遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律.從學(xué)生感興趣的物理實(shí)例入手,通過層層分析,形成數(shù)量積的概念,并經(jīng)歷概念辨析、深化理解、學(xué)以致用等過程,來突出重點(diǎn).通過練習(xí)和探究問題的設(shè)計(jì),將五個(gè)性質(zhì)分散開來,通過課件動(dòng)畫、問題引領(lǐng)、自主探究、合作交流等手段,從理性認(rèn)識到實(shí)踐練習(xí),再到應(yīng)用,使性質(zhì)自然呈現(xiàn),既突出了重點(diǎn),又突破了難點(diǎn).教學(xué)策略分析
基于數(shù)量積的知識特點(diǎn)及學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,采用啟發(fā)式和問題探究相結(jié)合的教學(xué)方法.著名數(shù)學(xué)教育家波利亞指出:“學(xué)習(xí)任何東西,最好的途徑是自己去發(fā)現(xiàn)”.因此,指導(dǎo)學(xué)生采用發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)法.在課堂上堅(jiān)持以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,以抽象類比與問題探究為主線.同時(shí),為了有效實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),采用多媒體和自編學(xué)案輔助教學(xué).5 教學(xué)過程分析
本節(jié)課的教學(xué)流程如下:
具體分析如下:
5.1 創(chuàng)設(shè)情境 展示背景
教師錄像展示“大力士拉車”的情境實(shí)例,提出物理問題.問題1 大力士拉車,沿著繩子方向上的力為F,車移動(dòng)的位移是s,力和位移的夾角為θ,大力士所做的功為多少?
設(shè)計(jì)意圖 從學(xué)生已有的認(rèn)知水平出發(fā),通過熟悉的生活實(shí)例,創(chuàng)設(shè)數(shù)量積的物理背景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.5.2 分析背景 形成概念
該環(huán)節(jié),依據(jù)本套教材的特點(diǎn),以物理背景作為總的抓手,通過抽象、概括、歸納,形成了兩個(gè)向量的夾角、向量在軸上的正射影和向量的數(shù)量積定義三個(gè)概念.第一步:背景的初次分析
問題2 決定功的大小的量有哪幾個(gè)?它們是標(biāo)量還是矢量?當(dāng)力和位移的大小一定時(shí),功的大小取決于那個(gè)量?
問題3 這個(gè)夾角抽象到我們數(shù)學(xué)中,就是今天我們要學(xué)習(xí)的兩個(gè)向量的夾角,把力F、位移s換作數(shù)學(xué)中任意兩個(gè)非零向量a與b,你能嘗試著給出向量a與b夾角的概念嗎?
設(shè)計(jì)意圖 通過力做功的幾個(gè)因素的分析,突出夾角在做功中的作用,形成兩個(gè)向量夾角的概念.1.兩個(gè)向量的夾角
已知非零向量a與b,作OA=a,OB=b,則∠AOB稱作向量a與b的夾角,記作:〈a,b〉.問題4 下面幾種情形中(銳角、鈍角、直角、共線同向、共線反向),兩向量的夾角分別是什么角?
設(shè)計(jì)意圖 通過幾種類型的夾角的給出,讓學(xué)生直觀感知夾角的范圍,幫助學(xué)生理解夾角范圍規(guī)定的合理性.規(guī)定: 0≤〈a,b〉≤π,且〈a,b〉=〈b,a〉.特別的:當(dāng)〈a,b〉=π2時(shí),叫做a與b垂直,記作a⊥b;
兩向量的垂直符號同幾何中的垂直符號是一致的.問題5 請回顧:0的方向是怎樣規(guī)定的?
規(guī)定:0與任意向量垂直.前面曾規(guī)定:0與任意向量平行.設(shè)計(jì)意圖 概念呈現(xiàn)后,注意與前面所學(xué)知識進(jìn)行對比,便于學(xué)生理解,記憶.圖
1練習(xí): 如圖1,正△ABC中,求
(1)AC與AB的夾角;
(2)AB與BC的夾角.注:確定兩向量的夾角的關(guān)鍵是:通過平移使兩向量共起點(diǎn).設(shè)計(jì)意圖 及時(shí)鞏固所學(xué)概念,強(qiáng)調(diào)確定兩向量夾角的一般方法.第二步:背景的再次分析
問題6 真正使汽車前進(jìn)的力是什么?它的大小是多少?
設(shè)計(jì)意圖 讓學(xué)生借助已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn),類比物理背景中拉力F在位移方向上的分力,它的大小是Fcos θ,自然引出向量在軸上的正射影及其數(shù)量的概念.從特殊到一般,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,突破難點(diǎn).2.向量在軸上的正射影
已知向量a和軸l,作OA=a,過點(diǎn)O、A分別作軸l的垂線,垂足分別為O1、A1,則向量O1A1叫做向量a在軸l上的正射影(簡稱射影).向量在軸上的正射影的數(shù)量
該射影在軸l上的坐標(biāo),稱作a在軸l上的數(shù)量或在軸l的方向上的數(shù)量.OA=a在軸l上正射影的坐標(biāo)記作: al,若向量a的方向與軸l的正向所成的角為θ,則al=|a|cos θ.問題7 向量在軸上的正射影與向量在軸上的正射影的數(shù)量有什么區(qū)別?
問題8 向量在軸上的正射影的數(shù)量一定是正實(shí)數(shù)嗎?
注: a在軸l上的正射影的數(shù)量是個(gè)實(shí)數(shù),可正、可負(fù)、可為零.向量a在b方向上的正射影及數(shù)量
如果向量b在軸l上且與軸同向,那么,向量O1A1叫做向量a在向量b方向上的正射影,它的數(shù)量是acos.設(shè)計(jì)意圖 讓學(xué)生理解正射影及其數(shù)量的含義,并引申出向量a在向量b方向上的正射影及其數(shù)量,為數(shù)量積的概念的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備
第五篇:[教案精品]新課標(biāo)高中數(shù)學(xué)人教A版必修四全冊教案2.3平面向量基本定理及坐標(biāo)表示(三)
2.3.4平面向量共線的坐標(biāo)表示教學(xué)目的:(1)理解平面向量共線的坐標(biāo)表示;(2)掌握平面上兩點(diǎn)間的中點(diǎn)坐標(biāo)公式及定點(diǎn)坐標(biāo)公式;(3)會(huì)根據(jù)向量的坐標(biāo),判斷向量是否共線.教學(xué)重點(diǎn):平面向量公線的坐標(biāo)表示及定點(diǎn)坐標(biāo)公式,教學(xué)難點(diǎn):向量的坐標(biāo)表示的理解及運(yùn)算的準(zhǔn)確性教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入:1.平面向量基本定理:如果e1,e2是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對于這一平面內(nèi)的任一向量a,有且只有一對實(shí)數(shù)λ1,λ2使a=λ1e1+λ2e2??(1)我們把不共線向量e1、e2叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底;(2)基底不惟一,關(guān)鍵是不共線;(3)由定理可將任一向量a在給出基底e1、e2的條件下進(jìn)行分解;(4)基底給定時(shí),分解形式惟一.λ1,λ2是被a,e1,e2唯一確定的數(shù)量2.平面向量的坐標(biāo)表示
?分別取與x軸、y軸方向相同的兩個(gè)單位向量i、j作為基底.任作一個(gè)向量a,由平面向量基本定理知,有且只有一對實(shí)數(shù)x、y,使得a?xi?yj把(x,y)叫做向量a的(直角)坐標(biāo),記作a?(x,y)其中x叫做a在x軸上的坐標(biāo),y叫做a在y軸上的坐標(biāo),特別地,i?(1,0),j?(0,1),0?(0,0).2.平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算(1)若a?(x1,y1),b?(x2,y2),則a?b?(x1?x2,y1?y2),a?b?(x1?x2,y1?y2),?a?(?x,?y)兩個(gè)向量和與差的坐標(biāo)分別等于這兩個(gè)向量相應(yīng)坐標(biāo)的和與差..實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)等于用這個(gè)實(shí)數(shù)乘原來向量的相應(yīng)坐標(biāo)。(2)若A(x1,y1),B(x2,y2),則AB??x2?x1,y2?y1?一個(gè)向量的坐標(biāo)等于表示此向量的有向線段的終點(diǎn)坐標(biāo)減去始點(diǎn)的坐標(biāo).1
向量AB的坐標(biāo)與以原點(diǎn)為始點(diǎn)、點(diǎn)P為終點(diǎn)的向量的坐標(biāo)是相同的。3.練習(xí):1.若M(3,-2)N(-5,-1)且 MP?1MN,求P點(diǎn)的坐標(biāo)22.若A(0,1),B(1,2),C(3,4),則AB?2BC=.3.已知:四點(diǎn)A(5,1),B(3,4),C(1,3),D(5,-3),如何求證:四邊形ABCD是梯形.?
二、講解新課:
1、思考:(1)兩個(gè)向量共線的條件是什么?(2)如何用坐標(biāo)表示兩個(gè)共線向量?
????設(shè)a=(x1,y1),b=(x2,y2)其中b?a.??x1??x2?由a=λb得,(x1,y1)=λ(x2,y2)?? 消去λ,x1y2-x2y1=0
?y1??y2???a∥b(b?0)的充要條件是x1y2-x2y1=0探究:(1)消去λ時(shí)能不能兩式相除?
?(不能 ∵y1,y2有可能為0,∵b?0 ∴x2,y2中至少有一個(gè)不為0)
(2)能不能寫成y1y2 ?(不能?!選1,x2有可能為0)?x1x2a??b
x1y2?x2y1?0???(3)向量共線有哪兩種形式? a∥b(b?0)?
三、講解范例:
????例1已知a=(4,2),b=(6,y),且a∥b,求y.例2已知A(-1,-1),B(1,3),C(2,5),試判斷A,B,C三點(diǎn)之間的位置關(guān)系.思考:你還有其它方法嗎?
??例3若向量a=(-1,x)與b=(-x,2)共線且方向相同,求x ??解:∵a=(-1,x)與b=(-x,2)共線 ∴(-1)×2-x?(-x)=0
?? ∴x=±2 ∵a與b方向相同 ∴x=2
例4 已知A(-1,-1),B(1,3),C(1,5),D(2,7),向量AB與CD平行嗎?直線AB平行于直線CD嗎?
解:∵AB=(1-(-1),3-(-1))=(2,4),CD=(2-1,7-5)=(1,2)又 ∵2×2-4×1=0 ∴AB∥CD
又 ∵ AC=(1-(-1),5-(-1))=(2,6),AB=(2,4),2×4-2×6?0 ∴AC與AB不平行
∴A,B,C不共線 ∴AB與CD不重合 ∴AB∥CD 例5設(shè)點(diǎn)P是線段P1P2上的一點(diǎn),P1、P2的坐標(biāo)分別是(x1,y1),(x2,y2).(1)當(dāng)點(diǎn)P是線段P1P2的中點(diǎn)時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);(2)當(dāng)點(diǎn)P是線段P1P2的一個(gè)三等分點(diǎn)時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).思考:(1)中 P1P:PP2=?(2)中P1P:PP2=? 若P1P:PP2=?如何求點(diǎn)P的坐標(biāo)?
四、課堂練習(xí):P101面4、5、6、7題。
五、小結(jié) :(1)平面向量共線的坐標(biāo)表示;
(2)平面上兩點(diǎn)間的中點(diǎn)坐標(biāo)公式及定點(diǎn)坐標(biāo)公式;(3)向量共線的坐標(biāo)表示.六、課后作業(yè):《習(xí)案》二十二。思考:
1.若a=(2,3),b=(4,-1+y),且a∥b,則y=(C)A.6 B.5 C.7 D.8 2.若A(x,-1),B(1,3),C(2,5)三點(diǎn)共線,則x的值為(B) A.-3 B.-1 C.1 D.3 3.若AB=i+2j,DC=(3-x)i+(4-y)j(其中i、j的方向分別與x、y軸正方向相同且為單位向量).AB與DC共線,則x、y的值可能分別為(B)A.1,2 B.2,2 C.3,2 D.2,4 4.已知a=(4,2),b=(6,y),且a∥b,則y= 3.3
5.已知a=(1,2),b=(x,1),若a+2b與2a-b平行,則x的值為26.已知□ABCD四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為A(5,7),B(3,x),C(2,3),D(4,x),則x= 5