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平面向量的数量积及其运算律
导学目标
1. 理解平面向量的数量积的含义及其物理意义,掌握平面向量数量积的性质。
2. 通过知识发生、发展过程的教学,使学生感受和领悟“数学化”过程及其思想。
3. 通过师生互动、自主探究、交流与学习,培养学生探求新知识以及合作交流的学习品质。
导学重点
平面向量的数量积
导学难点
向量数量积的运算及其性质
导学过程
一、 导入
我们已经学习了向量的加法、减法和数乘,它们的运算结果都是向量,那么向量与向量之间有没有“乘法”运算呢?这种新的运算结果又是什么呢?
联想:物理中,功就是矢量与矢量“相乘”的结果。
问题 物理学中的“功”是通过什么方法计算出来的?
通过对物理公式
(其中 是F与 的夹角)的分析,得到如下结论:
(1)功 是两个向量 和 的某种运算的结果,而且这个结果是一个数量;
(2)功不仅与力和位移的大小有关,而且还与它们的方向有关,具体地,它和力 与位移 的夹角有关。
由此可见,“求功运算”作为一种新的向量运算,不同于我们以前学习过的其他数学运算。
二、 导疑、导研
问题 从求功的运算中,可以抽象出什么样的数学运算?(学生讨论)
平面向量的数量积
(1) 最初的认识
学生讨论:如把力 和位移 抽象地看成两个“向量”,把力 与位移 的夹角 抽象地看成两个向量的夹角,就可以得到一种新的运算,它就是从向量 得到一个数量(即 )的运算,这里 是向量 的夹角。
(2) 进一步表述
引进“向量的数量积”等术语后,就可以把上面的结果进一步表述为:
已知两个向量 和 ,它们的夹角为 ,我们把数量 叫做 和 的数量积(或内积),记作 ,即 = 。
两个向量的夹角
问题 在上面的向量数量积的定义中,提到了“两个向量的夹角”的概念,它究竟代表什么意义呢?
从实际背景中的“力”和“位移”的夹角出发,展开讨论,得到下面的结论:
对于两个非零向量 和 ,作 ,则 ( )叫
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