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1、2019人教版精品教學資料·高中選修數(shù)學
3.1.3.空間向量的數(shù)量積(1)
教學目標:1.掌握空間向量夾角和模的概念及表示方法;
2.掌握兩個向量的數(shù)量積的計算方法,并能利用兩個向量的數(shù)量積解決立體幾何中的一些簡單問題。
教學重、難點:空間數(shù)量積的計算方法、幾何意義、立體幾何問題的轉(zhuǎn)化。
教具準備:與教材內(nèi)容相關(guān)的資料。
教學設(shè)想:激發(fā)學生的學習熱情,激發(fā)學生的求知欲,培養(yǎng)嚴謹?shù)膶W習態(tài)度,培養(yǎng)積極進取的精神.
教學過程
學生探究過程:(一)復(fù)習:空間向量基本定理及其推論;
(二)新課講解:
1.空間向量的夾角及其表示:
已知兩非零向量,在空間任取一點
2、,作,則叫做向量與的夾角,記作;且規(guī)定,顯然有;
若,則稱與互相垂直,記作:;
2.向量的模:
設(shè),則有向線段的長度叫做向量的長度或模,記作:;
3.向量的數(shù)量積:
已知向量,則叫做的數(shù)量積,記作,即.
已知向量和軸,是上與同方向的單位向量,作點在上的射影,作點在上的射影,則叫做向量在軸上或在上的正射影;可以證明的長度.
4.空間向量數(shù)量積的性質(zhì):
(1).
(2).
(3).
5.空間向量數(shù)量積運算律:
(1).
(2)(交換律).
(3)(分配律).
(三)例題分析:
例1.用向量方法證明:直線和平面垂直
3、的判定定理。
已知:是平面內(nèi)的兩條相交直線,直線與平面的交點為,且
求證:.
證明:在內(nèi)作不與重合的任一直線,
在上取非零向量,∵相交,
∴向量不平行,由共面定理可知,存在
唯一有序?qū)崝?shù)對,使,
∴,又∵,
∴,∴,∴,
所以,直線垂直于平面內(nèi)的任意一條直線,即得.
例2.已知空間四邊形中,,,求證:.
證明:(法一)
.
(法二)選取一組基底,設(shè),
∵,∴,即,
同理:,,
∴,
∴,∴,即.
說明:用向量解幾何題的一般方法:把線段或角度轉(zhuǎn)化為向量表示,并用已知向量表示未知向量,然后通過向量運算取計算或證明。
例3.如圖,在空間四邊形中,,,,,,,求與的夾角的余弦值。
解:∵,
∴
∴,
所以,與的夾角的余弦值為.
說明:由圖形知向量的夾角時易出錯,如易錯寫成,切記!
五.鞏固練習:課本第99頁練習第1、2、3題。
六.教學反思:空間向量數(shù)量積的概念和性質(zhì)。
七.作業(yè):課本第106頁第3、4題
補充:
1.已知向量,向量與的夾角都是,且,
試求:(1);(2);(3).