内容正文:
第六章
平面向量及其应用
6.2.4 向量的数量积(第2课时)
学习目标
课堂导入
探究新知
课堂练习
知识总结
课后作业
考点 学习目标 重、难点 核心素养
数量积的运算律 掌握数量积的运算律 重点 数学抽象
证明数量积的运算律 逻辑推理
利用数量积的运算律化简、求值 利用数量积的运算律化简、求值 难点 数学运算
学习目标
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1
问题引入
问题1:数的乘法有交换律,结合律,分配律,那么向量的数量积是否也满足类似的运算律呢?
问题2:能否类比数的乘法的运算律,写出向量的数量积的运算律?
对向量 和实数λ,有:
课前思考
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2
问题3:这三种运算律在数的乘法中都是成立的,那么对于向量的数量积来说都是成立的吗?我们可以利用数量积的定义进行证明吗?
4
课前思考
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3
问题4:现在我们研究一下(3)该怎么证明,我们可以通过作图的方法结合我们上一节课学习的投影向量来证明(3)。
5
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4
一、向量数乘运算的定义
问题5:根据向量的数量积的定义我们发现(2)在数量积中是不成立的,那么如果我们怎么改变(2)结合律会成立呢?我们可以进行证明吗?
6
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5
例1 我们知道,对任意 ,恒有
对任意向量 ,是否也有下面类似的结论?
证明:
7
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6
例2 已知 , 与 的夹角60°
(1)求 ;
解:
(2)求 .
解:
8
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7
与 互相垂直的充要条件是
解:
例3 已知 ,且 与 不共线.当k为何值时,向量 与 互相垂直?
9
题型一 向量数量积的运算律
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8
向量数量积的运算律的应用
(1)先分别求出向量a与向量b的模及向量a与向量b的夹角的余弦值,再根据数量积的定义求解.
(2)若待求式是较复杂的数量积的运算,需先利用向量数量积的运算律或相关公式进行化简.
易错提醒:在运算时注意确定两个向量的夹角,特别是平行向量要注意两个向量是同向还是反向.
题型二 与模有关的问题
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9
B
求向量的模的常见思路及方法
(1)求模的问题一般转化为求模的平方,常与向量的数量积联系,并灵活应用a2=|a|2,勿忘记开方.
(2)a·a=a2=|a|2或|a|=,可以实现实数运算与向量运算的相互转化.
题型三 向量的夹角和垂直
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10
.
题型三 向量的夹角和垂直
学习目标
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11
学习目标
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课堂小结
12
一、知识点概括
(1)向量数量积的运算律.
(2)利用数量积求向量的模和夹角.
(3)向量垂直的应用.
二、数学方法
类比法.
课后作业
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课后作业
13
1.完成本节练习
2.完成习题6.2第12题
感谢观看
1.已知|a|=3,|b|=4,a与b的夹角为120°,求:
(1)a·b;
(2)a2-b2;
(3)(2a-b)·(a+3b).
解:(1)a·b=|a||b|cos 120°=3×4×(-)=-6.
(2)a2-b2=|a|2-|b|2=32-42=-7.
(3)(2a-b)·(a+3b)=2a2+5a·b-3b2=2|a|2+5|a|·|b|·cos 120°-3|b|2=2×32+5×3×4×(-)-3×42=-60.
1.已知平面向量a与b的夹角为60°,|a|=2,|b|=1,则|a+2b|= ( )
A. B.2 C.4 D.12
解析:|a+2b|===
==2.
1.已知向量a,b满足(a+2b)·(a-b)=-6,且|a|=1,|b|=2,则a与b的夹角为
解析:设a与b的夹角为θ,依题意有
(a+2b)·(a-b)=a2+a·b-2b2=-7+2cos θ=-6,所以cos θ=.
因为0≤θ≤π,所以θ=.
解:因为a-b与a垂直,所以(a-b)·a=0,
所以a2-a·b=0,所以a·b=|a|2=1.
要使得(ka-b)⊥(a+2b),只要(ka-b)·(a+2b)=0,
即k|a|2+(2k-1)a·b-2|b|2=0,
所以k+(2k-1)-2×22=0,
所以k=3.
(2)已知|a|=1,|b|=2,a-b与a垂直,则当k为何值时,(ka-b)⊥(a+2b)?
求向量a,b的夹角θ的思路
(1)求向量a,b的夹角的关键是计算a·b及|a||b|,在此基础上结合数量积的定义或性质计算cos θ=,最后借助θ∈[0,π]求出θ的值.
(2)在个别含有|a|,|b|与a·b的等量关系式中,常利用整体思想计算cos θ的值.
$$