内容正文:
江苏省丹阳高级中学高二数学教案 选修2-1第3章 空间向量与立体几何(第6课时)
空间向量的数量积(2)
学习目的:
1.掌握空间向量的模长公式、夹角公式、两点间的距离公式,会用这些公式解决有关问题;
2.会根据向量的坐标判断两个向量共线或垂直
学习重点:夹角公式、距离公式
学习难点:模长公式、夹角公式、两点间的距离公式及其运用
学习过程:
一、复习
1.空间直角坐标系:
2.空间直角坐标系中的坐标
3.空间向量的直角坐标运算律
二、讲解新课:
1.模长公式
若,, 有,
则,.
2.夹角公式
.
3.两点间的距离公式:
若,,
则,
或.
三、讲解范例
例1已知,, 求:(1)线段的中点坐标和长度;
(2)到两点的距离相等的点的坐标满足的条件
点评:到两点的距离相等的点构成的集合就是线段AB的中垂面,若将点P的坐标
满足的条件的系数构成一个向量,与共线.
例2 正方体中,点分别在棱上,且
求与所成角的余弦.
例3 已知三角形的顶点是,,,试求这个三角形的面积.
点评:三角形的内角可看成由该角的顶点出发的两边所在向量的夹角.
例4如图,在棱长为1的正方体中,分别是的中点,在棱上,且,为中点,应用空间向量的运算办法解决下列问题:
(1)求证:; (2)求与所成的角的余弦;A
B
C
D
E
F
G
H
A1
B1
C1
D1
(3)求的长.
四、练习 :教材95页练习
五、小结 :
1.空间向量的模长公式、两点间的距离公式的形式与平面向量中相关内容一致,因此可类比记忆;
2.在计算异面直线所成角时,仍然用向量数量积的知识,建立空间直角坐标系后能方便的求出向量的坐标,则通常考虑用坐标运算来求角
3.对于一些较特殊的几何体或平面图形中有关夹角,距离,垂直,平行的问题,都可以通过建立坐标系将其转化为向量间的夹角,模,垂直,平行的问题,从而利用向量的坐标运算求解,并可以使解法简单化.值得注意的是——坐标系的选取要合理、适当.
六、作业1:
1、求下列各题中两个向量夹角的大小
(1) (2)
2若,,求的取值范围;
3.若,,求的最大值和最小值
4、在空间四边形中,已知为的重心,分别为边和的中点,化简下列各式:
(1)(2)(3)
5.在长方体中,,求异面直线和所成角