内容正文:
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6.1.2空间向量的数量积
江苏省苏州实验中学丁益民
教学目标:
理解空间向量数量积的定义,掌握空间向量数量积的运算律:理解空间向量
的投影:会利用空间向量的数量积解决简单立体几何问题。
教学重点:
掌握空间向量的数量积的概念、性质和运算律.
教学难点:
空间向量的数量积的简单运用.
教学过程:
一、问题情境
引导语:上节课我们学习了空间向量的线性运算,除此之外,空间向量还有
其它运算吗?在必修第二册中我们学习了平面向量的数量积运算,能否类比平面
向量数量积得出空间向量数量积的定义与性质吗?
二、学生活动
问题1:学习平面向量的数量积时,学习了哪些内容?是如何学习的?
请同学们类比平面向量的数量积研究空间向量的数量积运算,完成下表:
平面
空间
对非零向量a,b,作OA=4,0B=b,
则∠AOB叫作a与b的夹角,记作<a,b
夹角
>,<a,b>∈0,
当<4,b=元时,a·b=0台a1b
2
设a,b是平面两个非零向量,我们把数
量ablcos-<a,b>叫作a,b的数量积,记
数量积
作a·b,即
a·b=-lablcos-<a,b
规定:零向量与任一向量的数量积为0,
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a·a=a2=ld2
师生活动:让学生回忆平面向量数量积运算的内容和学习过程,共同回忆己
有认知,让学生小组合作完成右侧部分
三、建构数学
问题2:根据平面向量数量积的学习经验,为了研究数量积的运算律,需要
定义向量的投影.想一想空间向量的投影如何定义?
师生活动:引导学生类比平面向量的投影向量定义操作空间向量α向向量b
投影.由此得到,数量积a·b就是向量a在向量b上的投影向量与向量b的数
量积
问题3:你能说出空间向量数量积有哪些运算律吗?
师生活动:引导学生给出空间向量数量积运算律:
(1)(1a)b=(a,b)=a,(1b).
(2)a.b=ba(交换律).
(3)a.(b+)=ab+a·c(分配律).
注:数量积不满足结合律,即(ab)-c≠a.(b·c).
问题4:0,a是零向量吗?0ā是零向量吗?
我们规定:零向量与任一向量的数量积为0.
0a不是零向量是数,0a是零向量.
四、数学运用
例1如图,在棱长为1的正方体ABCD-41B1CD1中,M为棱CC1上任一
点
D
B
(1)确定向量AM在平面ABC上的投影向量,并求AM,BC;
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(2)确定向量AM在直线BC上的投影向量,并求AM.BC,
解:(1)在正方体ABCD-A1BCD1中,CC1⊥平面ABC,因此,AC即为
AM在平面ABC上投影向量.
又因为BC在平面ABC内,所以
AM,BC=AC.BC=V2×1×cos45o=1.
(2)在正方体ABCD-A1B1CD1中,AB⊥BC,CC1⊥BC,因此,BC即为
AM在直线BC上的投影向量,从而AM·BC=BC,BC=|BCP=1.
五、课堂小结
本节课学习了哪些内容?
(1)空间向量的夹角的概念:
(2)空间向量的数量积的概念、性质和运算律.
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