1、6.2.4平面向量的数量积(第二课时)(人教A版普通高中教科书数学必修第二册第六章)深圳市宝安中学(集团)高中部 陈少晗一、教学目标掌握平面向量数量积的运算律,能运用运算律解决相关问题.二、教学重难点1.教学重点:掌握平面向量数量积的运算律及常用的公式.2.教学难点:理解平面向量数量积的运算律.三、教学过程【复习引入】回顾:向量a,b的数量积的含义是什么?向量的数量积具有哪些运算性质? 【预设的答案】 ab|a|b|cos,其中为向量a,b的夹角.设a,b是非零向量,它们的夹角是,e是与b方向相同的单位向量,则(1)aeea|a|cos.(2)abab0.(3)当a与b同向时,ab|a|b|;
2、当a与b反向时,ab|a|b|,特别地,aa|a|2或|a|.(4)|ab|a|b|.【设计意图】复习回顾向量数量积第一课时的主要内容,为第二课时的学习做好准备.1.呈现背景,提出问题探究:类比数的乘法运算律,结合向量的线性运算律,你能得到数量积的哪些运算律?【活动预设】展示数学乘法运算的运算律,及前两节所学的向量的线性运算律,学生类比出数量积的一些运算律.【预设的答案】 运算律实数乘法向量数量积判断正误交换律abbaabba正确结合律(ab)ca(bc)(a)b=(ab)a(b)a(bc)(ab)c正确错误分配律(ab)cacbc(ab)cacbc正确 【设计意图】引导学生类比已学内容,做出
3、猜想,为引入本节的数量积运算律做铺垫.2.分析联想,寻求方法活动:尝试说明上述猜想正确与否,并给出证明:(1) abba; (2)(a)b=(ab)a(b); a(bc)(ab)c (3)(ab)cacbc.【活动预设】教师带领学生讨论,学生尝试说明以上猜想正确与否.【预设的答案】(1)交换律显然成立.(2)数乘结合律:(a)b=(ab)a(b)(a)b=|a|b|cos 1 (ab)=|a|b|cos 2 a(b)=|a|b|cos 3 对分类讨论可以说明数乘结合律是成立的. 数量积结合律: 思考: a(bc)(ab)c成立吗?由于 a(bc)表示与a共线的向量,(ab)c表示与c共线的向量
4、,所以这个式子不成立.(3)分配律:(ab)cacbc教师讲授:利用ab的投影向量等于a与b的投影向量之和可以证明.【设计意图】培养学生的归纳总结能力;鼓励学生大胆猜想,小心求证;紧扣向量的数量积定义进行运算律的验证,便于理解向量数量积的运算律.3.猜想验证,得出结论向量数量积的运算律:(1) abba;(交换律) (2)(a)b=(ab)a(b);(数乘结合律)(3)(ab)cacbc.(分配律)例1:我们知道,对于任意的,恒有对于任意向量a,b,是否也有下面类似的结论?(ab)a(a+b)2=a2+2abb2 (ab)(ab)=a2b2【活动预设】学生可利用分配律和交换律自行推导,加深对数
5、量积运算律的理解.【设计意图】通过数量积运算律的探索过程,学生已感受到类比推理的魅力.进一步类比实数范围内常用的结论,可以得到向量范围内的常用结论.4.运用新知,巩固内化例2:已知|a|6,|b|4,a,b的夹角是,求(a2b)(a3b).【活动预设】学生动手操作,尝试初步运用. 【设计意图】应用向量运算律解决计算问题,对初学者来说是有些难度的,教师根据运算律详细展示计算过程,加深巩固学生对新知识的把握.例3:已知|a|3,|b|4,且a,b不共线. 当k为何值时,向量akb与akb互相垂直?【活动预设】引导学生开动脑筋,考虑将几何问题与向量联系起来.【设计意图】通过此题让学生感受向量处理问题的优势. 通过向量运算将几何问题转化为代数问题,这为解决几何问题提供了新的思路.5.回顾反思,拓展问题问题1. 向量的数量积运算律是怎样的?问题2. 类比实数中的结论,数量积是否有相似的结论呢?比如abbc(b0)ac(消去律)等是否也成立呢?【设计意图】(1) 回顾总结本节的主要内容,加深印象;(2) 突出本节课类比推理,将未知化已知的思想方法,给学生留下想象的空间,让学生自 主探索,激发兴趣,获得成就感.3