有關(guān)高三數(shù)學(xué)平面向量的數(shù)量積教學(xué)設(shè)計(jì)大全
教案是教師為順利而有效地開展教學(xué)活動(dòng),根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),教學(xué)大綱和教科書要求及學(xué)生的實(shí)際情況,以課時(shí)或課題為單位,對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)步驟、教學(xué)方法等進(jìn)行的具體設(shè)計(jì)和安排的一種實(shí)用性教學(xué)文書。接下來是小編為大家整理的有關(guān)高三數(shù)學(xué)平面向量的數(shù)量積教學(xué)設(shè)計(jì)大全,希望大家喜歡!
有關(guān)高三數(shù)學(xué)平面向量的數(shù)量積教學(xué)設(shè)計(jì)大全一
教學(xué)目標(biāo):
(i)知識(shí)目標(biāo):
(1)掌握平面向量數(shù)量積的概念、幾何意義、性質(zhì)、運(yùn)算律及坐標(biāo)表示.
(2) 平面向量數(shù)量積的應(yīng)用.
(ii)能力目標(biāo):
(1) 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用平面向量積解決相關(guān)問題的能力.
(2) 正確運(yùn)用向量運(yùn)算律進(jìn)行推理、運(yùn)算.
教學(xué)重點(diǎn): 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(biāo)運(yùn)算.
教學(xué)難點(diǎn): 平面向量數(shù)量積的綜合應(yīng)用.
?教學(xué)過程:
一、知識(shí)梳理
1.平面向量數(shù)量積(內(nèi)積)的定義:已知兩個(gè)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(zhǎng)度與 在 方向上投影| |cos(的乘積.
3.兩個(gè)向量的數(shù)量積的性質(zhì) 設(shè) 、 為兩個(gè)非零向量, 是與 同向的單位向量
1( ( = ( =| |cos(; 2( ( ( ( = 0
3(當(dāng) 與 同向時(shí), ( = | || |;當(dāng) 與 反向時(shí), ( = (| || | ,特別地 ( = | |2
4(cos( = ; 5(| ( | ≤ | || |
4.平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律
① 交換律: ( = ( ② 數(shù)乘結(jié)合律:( )( = ( ( ) = (( )
?、?分配律:( + )( = ( + (
5.平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示
?、僖阎獌蓚€(gè)向量 , ,則 .
?、谠O(shè) ,則 .
③平面內(nèi)兩點(diǎn)間的距離公式 如果表示向量 的有向線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)分別為
、 ,那么 .
?、芟蛄看怪钡呐卸?兩個(gè)非零向量 , ,則 .
?、輧上蛄繆A角的余弦 cos( = ( ).
二、典型例題
1. 平面向量數(shù)量積的運(yùn)算
例題1 已知下列命題:
?、?; ② ; ③ ; ④
其中正確命題序號(hào)是 ②、④ .
點(diǎn)評(píng): 掌握平面向量數(shù)量積的含義,平面數(shù)量積的運(yùn)算律不同于實(shí)數(shù)的運(yùn)算律.
例題2 已知 ; (2) ;(3) 的夾角為 ,分別求 .
解(1)當(dāng) 時(shí), = 或 = .
(2)當(dāng) 時(shí), = .
(3)當(dāng) 的夾角為 時(shí), = .
變式訓(xùn)練:已知 ,求
解: =
點(diǎn)評(píng): 熟練應(yīng)用平面向量數(shù)量積的定義式求值,注意兩個(gè)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(xùn)練1:① 已知 ,求向量 與向量 的夾角.
② 已知 , 夾角為 ,則 .
解: ① ,故夾角為 .
②依題意得 .
變式訓(xùn)練2:已知 是兩個(gè)非零向量,同時(shí)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(jié)合
點(diǎn)評(píng):注意兩個(gè)向量夾角共起點(diǎn),靈活應(yīng)用兩個(gè)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(xùn)練 :
?、?2005年湖北)已知向量 ,若 不超過5,則 的取值范圍 ( )
A. B. C. D.
?、?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(diǎn)評(píng):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(yīng)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(guān)于 的函數(shù) ;
(3)求函數(shù) 的最小值及取得最小值時(shí)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(zhì),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(xué)中知識(shí)與能力的載體,是數(shù)學(xué)上的一個(gè)重要工具之一,值得一提的是在教材的后續(xù)兩章的學(xué)習(xí)中,對(duì)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(qiáng)的實(shí)用性。
課型 新授課
課時(shí) 1課時(shí)(練習(xí) 共2課時(shí))
學(xué)情分析
在學(xué)平面向量數(shù)量積之前,學(xué)生已學(xué)習(xí)了平面向量的概念、向量的線性運(yùn)算及向量的基本定理與坐標(biāo)表示等有關(guān)內(nèi)容,這為過渡到本節(jié)的學(xué)習(xí)起了鋪墊作用;在后繼知識(shí)的學(xué)習(xí)中,是據(jù)此內(nèi)容用向量代數(shù)方法進(jìn)一步研究了平面圖形的有關(guān)性質(zhì)。
本節(jié)以力對(duì)物體做功作為背景,研究平面向量的數(shù)量積。但是,學(xué)生作為初學(xué)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(dāng)然,以及對(duì)運(yùn)算律的理解和平面向量的數(shù)量積的靈活應(yīng)用。通過情景創(chuàng)設(shè)、探究和思考引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知、理解并掌握相關(guān)的內(nèi)容。利用向量數(shù)量積運(yùn)算討論一些幾何元素的位置關(guān)系、距離和角,這些刻畫幾何元素(點(diǎn)、線、面)之間度量關(guān)系的基本量學(xué)生容易混淆。利用數(shù)量積運(yùn)算來反映向量的長(zhǎng)度和兩個(gè)向量間夾角的關(guān)系解決問題,是學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)又是難點(diǎn)。由向量的線性運(yùn)算遷移、引申到向量的乘法運(yùn)算這是個(gè)很自然的過渡,深入淺出、符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,也有利于明確本節(jié)課的教學(xué)任務(wù),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。
教學(xué)內(nèi)容分析
教學(xué)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(yùn)算與物理知識(shí)聯(lián)系起來;向量數(shù)量積與向量的長(zhǎng)度及夾角的關(guān)系;進(jìn)一步探究?jī)蓚€(gè)向量的夾角對(duì)數(shù)量積符號(hào)的影響及有關(guān)的性質(zhì)、幾何意義和運(yùn)算律。
教材的編寫的特點(diǎn):本節(jié)內(nèi)容安排在《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·數(shù)學(xué)必修4》(B版)第二章、第3節(jié)第1課時(shí)。它是平面向量的核心內(nèi)容,向量的平行、垂直關(guān)系是向量間最基本、最重要的位置關(guān)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(gè)重要工具。?
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)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(zhì)和運(yùn)算律,會(huì)進(jìn)行平面向量數(shù)量積的運(yùn)算;
(3)能運(yùn)用數(shù)量積表示兩個(gè)向量的夾角,會(huì)用數(shù)量積判斷兩個(gè)向量的垂直關(guān)系.
過程與方法:
通過向量的線性運(yùn)算及多項(xiàng)式乘法運(yùn)算的對(duì)照,強(qiáng)化學(xué)生的類比思想
情感態(tài)度與價(jià)值觀:
通過數(shù)量積的性質(zhì)、運(yùn)算律的靈活應(yīng)用,發(fā)展學(xué)生從特殊到一般的認(rèn)知能力,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和合作交流的學(xué)習(xí)習(xí)慣
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):平面向量的數(shù)量積的概念和性質(zhì);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(yùn)算律的探究及應(yīng)用.
難點(diǎn):難點(diǎn)是平面向量的數(shù)量積的定義及對(duì)運(yùn)算律的探究、理解;平面向量數(shù)量積的靈活應(yīng)用。
教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)
《高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不能單純地依賴模仿與記憶,動(dòng)手實(shí)踐、自主探索與合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式”,轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生樂于參與到探索性和創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)活動(dòng)中來,這是新課程數(shù)學(xué)教學(xué)的基本要求?!陡咧袛?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》還明確提出了提高學(xué)生的知識(shí)與技能、重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程與方法,培養(yǎng)學(xué)生的情感態(tài)度、價(jià)值觀的三維目標(biāo)。為此,結(jié)合本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)中注重過程、方法,注重引導(dǎo)學(xué)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(dòng)、交流的過程中滲透情感態(tài)度與價(jià)值觀。
教學(xué)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(dòng),共同探討生成新知,更加有助于學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)過程 師生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
情景引入 1、給出有關(guān)材料并提出問題
問題1: 表示一個(gè)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(gè)公式有什么特點(diǎn)?請(qǐng)完成下列填空:
?、賅(功)是 量,②F(力)是 量,
?、跾(位移)是 量,④ 是 。
(3)你能用文字語(yǔ)言表述“功的計(jì)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(xué)生易答:表示力 的方向與位移 的方向的夾角
創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的問題情景,將學(xué)生自然的帶入到課堂的教學(xué)內(nèi)容中來。
探究問題
形成定義
(1)探究?jī)蓚€(gè)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(duì)于兩個(gè)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(duì)于兩個(gè)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(yùn)算與線性運(yùn)算的結(jié)果有什么不同?
若 是非零向量,設(shè)夾角為θ,完成下表:
夾角θ的范圍的符號(hào)
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(qǐng)同學(xué)們用一句話來概括功的數(shù)學(xué)本質(zhì):功是力與位移的數(shù)量積
(板書五)
?、佗冖蹖W(xué)生容易得到,④學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)兩種答案,教師給予指導(dǎo)
學(xué)生思考回答,教師予以補(bǔ)充,關(guān)鍵是點(diǎn)出兩向量起點(diǎn)相同,并給出夾角符號(hào)
有了問題2的鋪墊,學(xué)生容易得出0 ,
教師強(qiáng)調(diào)同向時(shí)為0,反向時(shí)為π.
教師補(bǔ)充:
(1)當(dāng)
= 時(shí),向量 與向量 互相垂直,記作 .
(2)在討論垂直問題時(shí)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(bǔ)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(duì)上述物理意義下的“功”概念進(jìn)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(guān)高三數(shù)學(xué)平面向量的數(shù)量積教學(xué)設(shè)計(jì)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(guān)長(zhǎng)度、角度、垂直問題,掌握向量垂直的條件.
高考預(yù)測(cè):(1)客觀題---- 考查數(shù)量積的定義、性質(zhì)及運(yùn)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(yīng)用,多與函數(shù)、三角函數(shù)、不等式聯(lián)系,難度中等.
教學(xué)目標(biāo):
(i)知識(shí)目標(biāo):
(1)掌握平面向量數(shù)量積的概念、幾何意義、性質(zhì)、運(yùn)算律及坐標(biāo)表示.
(2) 平面向量數(shù)量積的應(yīng)用.
(ii)能力目標(biāo):
(1) 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用平面向量積解決相關(guān)問題的能力.
(2) 正確運(yùn)用向量運(yùn)算律進(jìn)行推理、運(yùn)算.
教學(xué)重點(diǎn): 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(biāo)運(yùn)算.
教學(xué)難點(diǎn): 平面向量數(shù)量積的綜合應(yīng)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(fù)習(xí)課,重點(diǎn)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(biāo)運(yùn)算.滲透化歸思想以及數(shù)形結(jié)合思想.
?教學(xué)過程:
一、追溯
(修改:這部分屬知識(shí)點(diǎn)回顧,既然是高三復(fù)習(xí)課,可把相關(guān)知識(shí)點(diǎn)以填空的形式展示出來。一方面可要求不主動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)生完成必要的任務(wù),另一方面也把知識(shí)的重點(diǎn)部分展現(xiàn)在所有學(xué)生面前。)
1.平面向量數(shù)量積(內(nèi)積)的定義:已知兩個(gè)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(zhǎng)度與 在 方向上投影| |cos(的乘積.
3.兩個(gè)向量的數(shù)量積的性質(zhì) 設(shè) 、 為兩個(gè)非零向量, 是與 同向的單位向量
1( ( = ( =| |cos(; 2( ( ( ( = 0
3(當(dāng) 與 同向時(shí), ( = | || |;當(dāng) 與 反向時(shí), ( = (| || | ,特別地 ( = | |2
4(cos( = ; 5(| ( | ≤ | || |
4.平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律
?、?交換律: ( = ( ② 數(shù)乘結(jié)合律:( )( = ( ( ) = (( )
③ 分配律:( + )( = ( + (
5.平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示
?、僖阎獌蓚€(gè)向量 , ,則 .
②設(shè) ,則 .
?、燮矫鎯?nèi)兩點(diǎn)間的距離公式 如果表示向量 的有向線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)分別為
、 ,那么 .
?、芟蛄看怪钡呐卸?兩個(gè)非零向量 , ,則 .
?、輧上蛄繆A角的余弦 cos( = ( ).
二、典型例題
1. 平面向量數(shù)量積的運(yùn)算
例題1 已知下列命題:
?、?; ② ; ③ ; ④
其中正確命題序號(hào)是 ②、④ .
點(diǎn)評(píng): 掌握平面向量數(shù)量積的含義,平面數(shù)量積的運(yùn)算律不同于實(shí)數(shù)的運(yùn)算律.
例題2 已知 ; (2) ;(3) 的夾角為 ,分別求 .
解(1)當(dāng) 時(shí), = 或 = .
(2)當(dāng) 時(shí), = .
(3)當(dāng) 的夾角為 時(shí), = .
變式訓(xùn)練:已知 ,求
解: =
點(diǎn)評(píng): 熟練應(yīng)用平面向量數(shù)量積的定義式求值,注意兩個(gè)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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