(共22张PPT)
向量数量积和向量投影
如果没有运算,向量只是一个“路标”,因为有了运算,向量的力量无限。
问题 1:请同学们回顾一下,我们已经研究了向量的哪些运算?这些运算的结果是什么?
问题 2:请同学们继续回忆,我们是怎么引入向量的加法运算的?引入向量的加法后又是按照怎样的顺序研究了这种运算的?
物理模型→概念→性质→运算律→应用
本节课我们仍然按照这种研究思路来研究向量的另外一种运算,首先来研究一个大家比较熟悉的物理模型。
平面向量数量积的物理背景
火箭弹在发射后受到哪几个力的作用?
这几个力对火箭发射作正功还是负功?
F
G
火箭弹在发射后受到内燃机的推力F,和火箭弹的位移方向相同.
火箭弹在发射后受到重力G,和火箭弹的位移方向夹角为钝角.
火箭弹在发射后受到空气阻力F‘,和火箭弹的位移方向相反.
平面向量数量积的物理背景
则力 所做的功为:
F
G
火箭弹在发射后受到内燃机的推力F,和火箭弹的位移方向相同,所做的功为
火箭弹在发射后受到重力G,和火箭弹的位移方向夹角为钝角 ,所做的功为
火箭弹在发射后受到空气阻力 ,和火箭弹的位移方向相反.所做的功为
在物理课中,我们学过功的概念,一个物体在力 的作用下产生位移 ,夹角为 ,那么力所做的功怎么求?
功是一个标量(数量),它由力和位移两个向量来确定,这给我们一种启示,能否把“功”看成这两个向量的一种新的运算结果呢?
数量积的概念
请同学们分析一下这个几个公式的特点,类比加法和减法运算的引入过程,由此对你有什么启发?
为此,我们仿照功的运算公式引入向量“数量积”的概念
平面向量数量积的物理背景
平面向量数量积的概念
规定:零向量与任意向量的数量积为零
平面向量数量积的概念
思考:向量数量积是一个数量,它的符号是怎样确定的?
非负
非负
可正可负可为零
探究:向量数量积的性质
探究一:以小组为单位,探究以下问题
判断垂直的又一条件
求模的方法
探究:向量数量积的性质
例 .已知 , 的夹角为120 ,
求
解:
例题解析
F
如图所示,将拉力正交分解,在位移方向上的分力大小怎么求?
将分力大小从数学角度去看又会得到什么?向量的数量积有没有类似的结论?
平面向量数量积的几何意义
功等于力在位移方向上的分力大小和位移大小的乘积
一个物体在力 的作用下产生位移 ,夹角为 ,则力 所做的功为:
力在位移方向上的分力大小
B
1
O
A
B
B
1
B
O
A
定义:
平面向量数量积的几何意义
平面向量数量积的几何意义
问题6:根据投影的概念,平面向量数量积
的几何意义如何?
探究:向量数量积的运算律
请同学们回忆一下,实数的乘法有哪些运算律?类比实数的乘法运算律,你对向量数量积的运算律有哪些猜想?
探究三:以小组为单位,探究以下问题
用向量的数量积的计算公式
考虑 的正负,以及
A
C
O
B
探究:向量数量积的运算律
数量积的运算律
例.我们知道,对任意 恒有
对任意向量 是否也有下面类似的结论?
例题解析
例题解析
知
识
技
能
思
想
方
法
1. 向量数量积的物理背景,定义及几何意义.
2. 向量数量积公式的应用及重要性质.
3.数量积的运算律.
1. 灵活应用数量积公式解决垂直,距离等问题.
2. 向量数量积是一个工具性知识点,是沟通几何和代数的桥梁,具有很强的功能作用。
1. 转化化归(将物理知识转化为数学知识)
2. 数形结合(灵活应用数量积的投影)
3. 分类讨论(讨论投影、数量积的正负等)
4.类比的思想(将向量的运算类比实数的运算)
归纳小结
课后练习
作业:
1、课本P106习题1.2.3
P108习题A组1.2.3.6.8
2、拓展与提高: