平面向量的数量积的运算律教案
教学目的:要求学生掌握平面向量数量积的运算律,明确向量垂直的充要
条件。
教学重点:运算律
教学难点:运算律的理解
教学方法; 启发式 上次作业问题:
教 具:
课堂反馈情况:
教学过程:
一、复习引入
1. 平面向量数量积(内积)的定义及其
几何意义: 数量积 a b 等于 a 的长度与 b 在 a 方向上投影|b|cos的
乘积。
性质:1、ab a b = 0。2、 22 aa
2.判断下列各题正确与否:
1若a = 0,则对任一向量b,有a b = 0。 ( √
)
2 若 a 0 , 则 对 任 一 非 零 向 量 b , 有 a b 0 。
( × )
3 若 a 0 , a b = 0 , 则 b = 0 。
( × )
4若a b = 0,则a 、b 至少有一个为零。 ( × )
5 若 a 0 , a b = a c , 则 b = c 。
( × )
6若a b = a c,则 b = c 当且仅当 a 0 时成立。 (
× )
1
7对任意向量a、b、c,有(a b)c a (b c)。 ( ×
)
8对任意向量a,有a2 = |a|2。 ( √ )
二、新课讲解:
1. 交换律:a b = b a
证:设 a,b 夹角为,则 a b = |a||b|cos,b a = |b||
a|cos
∴a b = b a
2. ( a)b = (a b) = a ( b)
证:若 > 0,( a)b = |a||b|cos,
(a b) = |a||b|cos,
a ( b) = |a||b|cos,
若 < 0 , ( a)b =| a||b|cos() = |a||b|
(cos) = |a||b|cos,
(a b) = |a||b|cos,
a ( b) =|a|| b|cos() = |a||b|
(cos) = |a||b|cos。
3. (a + b)c = a c + b c
在平面内取一点O,作OA = a, AB = b,OC = c,
∵a + b (即OB)在c 方向上的投影
等于a、b 在c 方向上的投影和,
即:|a + b| cos = |a| cos1 + |b| cos2
2 1
2
a
b
A
B
O A
1
B
1
Cc
∴| c | |a + b| cos =|c| |a| cos1 + |c| |b| cos2
∴c (a + b) = c a + c b 即:(a + b)c = a c + b c
4、例与练习:
例1、已知: .)2.()1(,120,3,2 220 babababa 求的夹角为与
解:(1) 5942222 baba
(2) 7cos22)( 22222 bbaabbaababa
例2、已知 ba、都是非零向量,且 baba 573 与 垂直,
baba 274 与 垂直,求 ba、的夹角。
解:由(a + 3b)(7a 5b) = 0 7a2 + 16a b 15b2 = 0 ①
(a 4b)(7a 2b) = 0 7a2 30a b + 8b2 = 0 ②
两式相减:2a b = b2 代入①或②得:a2 = b2设a、b 的夹角为,
则cos = 2
1
2 2
2
|||||| b
b
ba
ba ∴ = 60
例 3、已知:向量 )()(,22 bababababa 求证:不共线,且、
解: 2)2(,22 bababa 2)2( ba
22222 ,4444 babbaabbaa
0,0,0)()( 22 babababababa 不共线,与又
)()( baba
例4、求证:平行四边形两条对角线平方和等于四条边的平方和。
解:如图: ABCD中: DCAB , BCAD , AC = ADAB
∴| AC |2= ADABADABADAB 2|| 222
而BD = ADAB
∴|BD |2= ADABADABADAB 2|| 222
∴| AC |2 + |BD |2 = 2 22 2ADAB = 2222 |||||||| ADDCBCAB
3
A B
D C
三、小结:平面向量的数量积的运算律。
四、作业:课本119页 6、7、8
4