有關高三數(shù)學平面向量的數(shù)量積教學設計大全
教案是教師為順利而有效地開展教學活動,根據(jù)課程標準,教學大綱和教科書要求及學生的實際情況,以課時或課題為單位,對教學內(nèi)容、教學步驟、教學方法等進行的具體設計和安排的一種實用性教學文書。接下來是小編為大家整理的有關高三數(shù)學平面向量的數(shù)量積教學設計大全,希望大家喜歡!
有關高三數(shù)學平面向量的數(shù)量積教學設計大全一
教學目標:
(i)知識目標:
(1)掌握平面向量數(shù)量積的概念、幾何意義、性質、運算律及坐標表示.
(2) 平面向量數(shù)量積的應用.
(ii)能力目標:
(1) 培養(yǎng)學生應用平面向量積解決相關問題的能力.
(2) 正確運用向量運算律進行推理、運算.
教學重點: 1. 掌握平面向量的數(shù)量積及其幾何意義.
2. 用數(shù)量積求夾角、距離及平面向量數(shù)量積的坐標運算.
教學難點: 平面向量數(shù)量積的綜合應用.
?教學過程:
一、知識梳理
1.平面向量數(shù)量積(內(nèi)積)的定義:已知兩個非零向量 與 ,它們的夾角是θ,則數(shù)量| || |cos(叫 與 的數(shù)量積,記作 ( ,即 ( = | || |cos(, 并規(guī)定 與任何向量的數(shù)量積為0
2.平面向量的數(shù)量積的幾何意義:數(shù)量積 ( 等于 的長度與 在 方向上投影| |cos(的乘積.
3.兩個向量的數(shù)量積的性質 設 、 為兩個非零向量, 是與 同向的單位向量
1( ( = ( =| |cos(; 2( ( ( ( = 0
3(當 與 同向時, ( = | || |;當 與 反向時, ( = (| || | ,特別地 ( = | |2
4(cos( = ; 5(| ( | ≤ | || |
4.平面向量數(shù)量積的運算律
?、?交換律: ( = ( ② 數(shù)乘結合律:( )( = ( ( ) = (( )
③ 分配律:( + )( = ( + (
5.平面向量數(shù)量積的坐標表示
?、僖阎獌蓚€向量 , ,則 .
?、谠O ,則 .
③平面內(nèi)兩點間的距離公式 如果表示向量 的有向線段的起點和終點的坐標分別為
、 ,那么 .
?、芟蛄看怪钡呐卸?兩個非零向量 , ,則 .
⑤兩向量夾角的余弦 cos( = ( ).
二、典型例題
1. 平面向量數(shù)量積的運算
例題1 已知下列命題:
?、?; ② ; ③ ; ④
其中正確命題序號是 ②、④ .
點評: 掌握平面向量數(shù)量積的含義,平面數(shù)量積的運算律不同于實數(shù)的運算律.
例題2 已知 ; (2) ;(3) 的夾角為 ,分別求 .
解(1)當 時, = 或 = .
(2)當 時, = .
(3)當 的夾角為 時, = .
變式訓練:已知 ,求
解: =
點評: 熟練應用平面向量數(shù)量積的定義式求值,注意兩個向量夾角的確定及分類完整.
2.夾角問題
例題3 若 ,且 ,則向量 與向量 的夾角為 ( )
A. B. C. D.
解:依題意 故選C
變式訓練1:① 已知 ,求向量 與向量 的夾角.
?、?已知 , 夾角為 ,則 .
解: ① ,故夾角為 .
②依題意得 .
變式訓練2:已知 是兩個非零向量,同時滿足 ,求 的夾角.
法一 解:將 兩邊平方得 ,
則 , 故 的夾角.為 .
法二: 數(shù)形結合
點評:注意兩個向量夾角共起點,靈活應用兩個向量夾角的兩種求法.
3.向量模的問題
例題4 已知向量 滿足 ,且 的夾角為 ,求 .
解: ,且 的夾角為;
變式訓練 :
?、?2005年湖北)已知向量 ,若 不超過5,則 的取值范圍 ( )
A. B. C. D.
②(2006年福建) 已知 的夾角為 , , ,則 等于( )
A 5 B. 4 C. 3 D. 1
解: ① , 故選C
?、?, ,解得 ,故選B
點評:涉及向量模的問題一般利用 ,注意兩邊平方是常用的方法.
4.平面向量數(shù)量積的綜合應用
例題5 已知向量 .
若 ; (2)求 的最大值 .
解:(1)若 ,則 , .
(2) = =
, 的最大值為 .
例題6已知向量 ,且 滿足 ,
求證 ; (2)將 與 的數(shù)量積表示為關于 的函數(shù) ;
(3)求函數(shù) 的最小值及取得最小值時向量 與向量 的夾角 .
解:(1),
故
(2) ,
故 .
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2.3.1向量數(shù)量積的物理背景與定義
教材說明
平面向量數(shù)量積具有代數(shù)與幾何的雙重性質,因此所涉及的內(nèi)容較為廣泛,如方程、不等式等代數(shù)問題;夾角、距離、面積、平行、垂直等幾何問題。
平面向量數(shù)量積是數(shù)學中知識與能力的載體,是數(shù)學上的一個重要工具之一,值得一提的是在教材的后續(xù)兩章的學習中,對三角函數(shù)內(nèi)容中某些問題的處理都是借助向量的數(shù)量積來解決的,這正體現(xiàn)了平面向量數(shù)量積的工具性,在解決代數(shù)與幾何問題中都有著很強的實用性。
課型 新授課
課時 1課時(練習 共2課時)
學情分析
在學平面向量數(shù)量積之前,學生已學習了平面向量的概念、向量的線性運算及向量的基本定理與坐標表示等有關內(nèi)容,這為過渡到本節(jié)的學習起了鋪墊作用;在后繼知識的學習中,是據(jù)此內(nèi)容用向量代數(shù)方法進一步研究了平面圖形的有關性質。
本節(jié)以力對物體做功作為背景,研究平面向量的數(shù)量積。但是,學生作為初學者不清楚向量數(shù)量積是數(shù)量還是向量,尋找兩向量的夾角又容易想當然,以及對運算律的理解和平面向量的數(shù)量積的靈活應用。通過情景創(chuàng)設、探究和思考引導學生認知、理解并掌握相關的內(nèi)容。利用向量數(shù)量積運算討論一些幾何元素的位置關系、距離和角,這些刻畫幾何元素(點、線、面)之間度量關系的基本量學生容易混淆。利用數(shù)量積運算來反映向量的長度和兩個向量間夾角的關系解決問題,是學生學習本節(jié)內(nèi)容的重點又是難點。由向量的線性運算遷移、引申到向量的乘法運算這是個很自然的過渡,深入淺出、符合學生的認知規(guī)律,也有利于明確本節(jié)課的教學任務,激發(fā)學生的學習興趣和求知欲望。
教學內(nèi)容分析
教學的主要內(nèi)容:以物體受力做功為背景引入數(shù)量積的概念,使向量數(shù)量積運算與物理知識聯(lián)系起來;向量數(shù)量積與向量的長度及夾角的關系;進一步探究兩個向量的夾角對數(shù)量積符號的影響及有關的性質、幾何意義和運算律。
教材的編寫的特點:本節(jié)內(nèi)容安排在《普通高中課程標準實驗教科書·數(shù)學必修4》(B版)第二章、第3節(jié)第1課時。它是平面向量的核心內(nèi)容,向量的平行、垂直關系是向量間最基本、最重要的位置關系,而向量的夾角、距離又是向量的重要數(shù)量特征,向量的數(shù)量積恰好是解決問題的一個重要工具。?
教學目標
知識與技能:
(1)理解平面向量數(shù)量積的含義及其物理意義;
(2)掌握向量數(shù)量積的性質和運算律,會進行平面向量數(shù)量積的運算;
(3)能運用數(shù)量積表示兩個向量的夾角,會用數(shù)量積判斷兩個向量的垂直關系.
過程與方法:
通過向量的線性運算及多項式乘法運算的對照,強化學生的類比思想
情感態(tài)度與價值觀:
通過數(shù)量積的性質、運算律的靈活應用,發(fā)展學生從特殊到一般的認知能力,培養(yǎng)學生學習的主動性和合作交流的學習習慣
教學重點和難點
重點:平面向量的數(shù)量積的概念和性質;用平面向量數(shù)量積表示向量的模及向量的夾角;平面向量數(shù)量積的運算律的探究及應用.
難點:難點是平面向量的數(shù)量積的定義及對運算律的探究、理解;平面向量數(shù)量積的靈活應用。
教學策略選擇與設計
《高中數(shù)學課程標準》指出:“有效的數(shù)學學習活動不能單純地依賴模仿與記憶,動手實踐、自主探索與合作交流是學生學習數(shù)學的重要方式”,轉變學生的學習方式,激發(fā)學生的學習積極性,讓學生樂于參與到探索性和創(chuàng)造性的學習活動中來,這是新課程數(shù)學教學的基本要求?!陡咧袛?shù)學課程標準》還明確提出了提高學生的知識與技能、重視學生的學習過程與方法,培養(yǎng)學生的情感態(tài)度、價值觀的三維目標。為此,結合本節(jié)課的教學內(nèi)容,教學中注重過程、方法,注重引導學生自覺去看書,不斷提出問題,研究問題,并解決問題。重視在師生,生生互動、交流的過程中滲透情感態(tài)度與價值觀。
教學資源與手段
資源:三角板,彩粉筆,電腦,多媒體。
手段:通過師生互動,共同探討生成新知,更加有助于學生探究能力的培養(yǎng)。
教學過程設計
教學環(huán)節(jié) 教學過程 師生活動 設計意圖
情景引入 1、給出有關材料并提出問題
問題1: 表示一個么角?
SHAPE MERGEFORMAT
(1)如圖所示,一物體在力F的作用下產(chǎn)生位移S,那么力F所做的功: 。
(2)這個公式有什么特點?請完成下列填空:
①W(功)是 量,②F(力)是 量,
?、跾(位移)是 量,④ 是 。
(3)你能用文字語言表述“功的計算公式”嗎?答:功是力與位移的大小及其夾角余弦的乘積
提問
學生易答:表示力 的方向與位移 的方向的夾角
創(chuàng)設學生熟悉的問題情景,將學生自然的帶入到課堂的教學內(nèi)容中來。
探究問題
形成定義
(1)探究兩個向量的夾角的定義。
問題2:你能指出下列圖中兩向量的夾角嗎?
問題3:對于兩個非零向量 ,你能給出它們夾角的定義嗎?
問題4:思考向量夾角的范圍
問題5: 表示什么?
SHAPE MERGEFORMAT
(2)探究向量 在 方向上的投影
問題6:對于兩個非零向量 ,向量 在向量 方向上的投影為什么?你能從圖中作出 在 方向上的投影嗎?
(3)探究 與 的數(shù)量積.
問題7:F(力)是 量, S(位移)是 量,W(功)是 量
定義:
叫做 與 的數(shù)量積(或內(nèi)積),記作: .
即: = 。(板書三)
問題8:向量數(shù)量積的運算與線性運算的結果有什么不同?
若 是非零向量,設夾角為θ,完成下表:
夾角θ的范圍的符號
問題9:根據(jù)投影的概念,數(shù)量積 =
的幾何意義如何? (板書四)
問題10:請同學們用一句話來概括功的數(shù)學本質:功是力與位移的數(shù)量積
(板書五)
?、佗冖蹖W生容易得到,④學生可能會出現(xiàn)兩種答案,教師給予指導
學生思考回答,教師予以補充,關鍵是點出兩向量起點相同,并給出夾角符號
有了問題2的鋪墊,學生容易得出0 ,
教師強調(diào)同向時為0,反向時為π.
教師補充:
(1)當
= 時,向量 與向量 互相垂直,記作 .
(2)在討論垂直問題時規(guī)定:零向量與任一向量垂直.
生答:力F在位移方向上的分量
師補充:我們把 稱為力F在位移S方向上的投影
師生共作向量 在 方向上的投影圖象。
對上述物理意義下的“功”概念進行抽象,將公式中的力與位移推廣到一般向量 與 。
怎么來規(guī)定
有關高三數(shù)學平面向量的數(shù)量積教學設計大全三
平面向量的數(shù)量積教案
考綱要求:掌握平面向量的數(shù)量積及其幾何意義,了解用平面向量的數(shù)量積處理有關長度、角度、垂直問題,掌握向量垂直的條件.
高考預測:(1)客觀題---- 考查數(shù)量積的定義、性質及運算律,難度較低.
(2)主觀題---以平面向量的數(shù)量積為工具,考查其綜合應用,多與函數(shù)、三角函數(shù)、不等式聯(lián)系,難度中等.
教學目標:
(i)知識目標:
(1)掌握平面向量數(shù)量積的概念、幾何意義、性質、運算律及坐標表示.
(2) 平面向量數(shù)量積的應用.
(ii)能力目標:
(1) 培養(yǎng)學生應用平面向量積解決相關問題的能力.
(2) 正確運用向量運算律進行推理、運算.
教學重點: 1. 掌握平面向量的數(shù)量積及其幾何意義.
2. 用數(shù)量積求夾角、距離及平面向量數(shù)量積的坐標運算.
教學難點: 平面向量數(shù)量積的綜合應用.
教 具:多媒體.
教材教法分析:
本節(jié)課是高三第一輪平面向量數(shù)量積復習課,重點掌握平面向量數(shù)量積及幾何意義.用數(shù)量積求夾角、距離及平面向量數(shù)量積的坐標運算.滲透化歸思想以及數(shù)形結合思想.
?教學過程:
一、追溯
(修改:這部分屬知識點回顧,既然是高三復習課,可把相關知識點以填空的形式展示出來。一方面可要求不主動學習的學生完成必要的任務,另一方面也把知識的重點部分展現(xiàn)在所有學生面前。)
1.平面向量數(shù)量積(內(nèi)積)的定義:已知兩個非零向量 與 ,它們的夾角是θ,則數(shù)量| || |cos(叫 與 的數(shù)量積,記作 ( ,即 ( = | || |cos(, 并規(guī)定 與任何向量的數(shù)量積為0
2.平面向量的數(shù)量積的幾何意義:數(shù)量積 ( 等于 的長度與 在 方向上投影| |cos(的乘積.
3.兩個向量的數(shù)量積的性質 設 、 為兩個非零向量, 是與 同向的單位向量
1( ( = ( =| |cos(; 2( ( ( ( = 0
3(當 與 同向時, ( = | || |;當 與 反向時, ( = (| || | ,特別地 ( = | |2
4(cos( = ; 5(| ( | ≤ | || |
4.平面向量數(shù)量積的運算律
① 交換律: ( = ( ② 數(shù)乘結合律:( )( = ( ( ) = (( )
?、?分配律:( + )( = ( + (
5.平面向量數(shù)量積的坐標表示
①已知兩個向量 , ,則 .
?、谠O ,則 .
?、燮矫鎯?nèi)兩點間的距離公式 如果表示向量 的有向線段的起點和終點的坐標分別為
、 ,那么 .
④向量垂直的判定 兩個非零向量 , ,則 .
⑤兩向量夾角的余弦 cos( = ( ).
二、典型例題
1. 平面向量數(shù)量積的運算
例題1 已知下列命題:
① ; ② ; ③ ; ④
其中正確命題序號是 ②、④ .
點評: 掌握平面向量數(shù)量積的含義,平面數(shù)量積的運算律不同于實數(shù)的運算律.
例題2 已知 ; (2) ;(3) 的夾角為 ,分別求 .
解(1)當 時, = 或 = .
(2)當 時, = .
(3)當 的夾角為 時, = .
變式訓練:已知 ,求
解: =
點評: 熟練應用平面向量數(shù)量積的定義式求值,注意兩個向量夾角的確定及分類完整.
2.夾角問題
例題3 (2005年北京)若 ,且 ,則向量 與向量 的夾角為 ( )
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