高中数学 第2章 平面向量 2.4.1 平面向量数量积的物理背景及其含义学案 新人教A版必修4-新人教A版高一必修4数学学案

2.4.1 平面向量数量积的物理背景及其含义学 习 目 标核 心 素 养1.了解平面向量数量积的物理背景.2.掌握平面向量数量积的定义和运算律，理解其几何意义. (重点)3.会用两个向量的数量积求两个向量的夹角以及判断两个向量是否垂直．(难点)4. 向量的数量积与实数的乘法的区别．(易混点)1.通过学习平面向量数量积的学习，培养学生的数学抽象素养.2.通过数量积的应用，提升学生的数学运算素养.1．平面向量数量积的定义非零向量 a，b 的夹角为 θ，数量| a || b |cos θ 叫做向量 a 与 b 的数量积，记作 a·b，即 a·b ＝ | a || b |cos θ .特别地，零向量与任一向量的数量积等于 0.思考：向量的数量积的运算结果与线性运算的结果有什么不同？[提示] 数量积的运算结果是实数，线性运算的运算结果是向量．2．向量的数量积的几何意义(1)投影的概念：①b 在 a 的方向上的投影为| b |cos θ ；②a 在 b 的方向上的投影为| a |cos θ .(2)数量积的几何意义：数量积 a·b 等于 a 的长度|a|与 b 在 a 的方向上的投影 | b |cos θ 的乘积 ．思考：投影一定是正数吗？[提示] 投影可正、可负也可以为零．3．向量数量积的性质垂直向量a·b＝0平行向量同向a·b＝| a || b | 反向a·b＝－ | a || b | 向量的模a·a＝|a|2或|a|＝求夹角cos θ＝不等关系a·b≤| a || b | 4.向量数量积的运算律(1)a·b＝b·a(交换律)．(2)(λa)·b＝λ ( a·b ) ＝a ·( λ b ) (结合律)．(3)(a＋b)·c＝a·c ＋ b·c (分配律)．思考：a·(b·c)＝(a·b)·c 成立吗？[提示] (a·b)·c≠a·(b·c)，因为 a·b，b·c 是数量积，是实数，不是向量，所以(a·b)·c 与向量 c 共线，a·(b·c)与向量 a 共线．因此，(a·b)·c＝a·(b·c)在一般情况下不成立．1．已知单位向量 a，b，夹角为 60°，则 a·b＝( )A. B.C．1 D．－A [a·b＝1×1×cos 60°＝.]2．已知向量 a，b 满足|a|＝1，|b|＝4，且 a·b＝2，则 a 与 b 的夹角 θ 为( )A. B.C. D.C [由条件可知，cos θ＝＝＝，又 0≤θ≤π，∴θ＝.]3．已知单位向量 a，b 夹角为，则|a－b|＝________.1 [单位向量 a，b 夹角为，则|a－b|＝＝＝1.]4．己知|a|＝1，(a＋b)⊥a ，则 a·b＝________.－1 [|a|＝1，(a＋b)⊥a，可得：a2＋a·b＝0，∴a·b＝－1.]向量数量积的计算及其几何意义【例 1】 (1)已...