启示:能否把功W看成两个向量F和S的一种运算结果呢?
为此我们引入平面向量数量积,今天,我们就来学习平面向量的数量积。
2、明晰数量积的定义
(1)数量积的定义:
a
与
b已的知数两量个积非(零或向内量积a)与,b记,作它:们a的b夹,角即为:θa,b我们a把b数co量s
ab。
cos
叫做向量
(2)定义说明:
①记法“
a
b
”中间的“”不可以省略,也不可以用“
”代替。
②规定:零向量与任何向量的数量积为零。
【设计意图】1认识向量的数量积的实际背景。2使学生在形式上认识数量积的
定义。3从数学和物理两个角度创设问题情景,使学生明白为什么研究这种运算
从而产生强烈的求知欲望。
3、提出问题3:向量的数量积运算与线性运算的结果有什么不同?影响数
量积大小的因素有哪些?
答:线性运算的结果是向量,而数量积的结果则是数量,这个数量的大小
不仅和向量a与b的模有关,还和它们的夹角有关。
4、学生讨论并完成下表:
θ的范围
a
b
的符号
0°≤θ90°
θ90°
90°θ≤180°
【设计意图】引导学生通过自主研究,明确两个向量的夹角决定它们的数量积的
f符号,进一步从细节上理解向量数量积的定义。
5、研究数量积的几何意义
(1)给出向量投影的概念:
叫做如向图量,b在我们a方把向b上co(sa(在ab
cos)方向上)的投影,
记做:OB1bcos
(2)提出问题4:数量积的几何意义是什么?
答:数量积
a
b
等于
a
的长度
a
与b
在
a
的
方向上的投影bcos的乘积。
【设计意图】这里将数量积的几何意义提前,使学生从代数和几何两个方面对数
量积的特征有了更加充分的认识。
6、研究数量积的物理意义
(1)请同学们用一句话来概括功的数学本质:功是力与位移的数量积。
(2)尝试练习:一物体质量是10千克,分别做以下运动:①、竖直下降
10米;②、竖直向上提升10米;③、在水平面上位移为10米;④、沿倾角为
30度的斜面向上运动10米;分别求重力做功的大小。
【设计意图】通过尝试练习,一方面使学生尝试计算数量积,巩固对定义的理解;
另一方面使学生理解数量积的物理意义,明白学科间的联系,同时也为数量积的
性质埋下伏笔。
活动三:探究数量积的运算性质
1、提出问题5:
(1)将尝试练习中的①②③的结论推广到一般向量,你能得到哪些结论?
(2)比较
a
b
与
a
b
的大小,你有什么结论?
2、请证明上述结论。
3、明晰:数量积的性质
设123、、、a特当a与别ab与b地是b,同非a当向零ba向时量,0ba时,b则
a
b
r