数学必修 第二册1.5 向量的数量积优质ppt课件
展开1.了解平面向量数量积的物理背景,理解数量积的含义及其物理意义.2.通过几何直观,了解平面向量的数量积与投影向量的关系,掌握数量积的性质和运算律.核心素养:数学抽象、直观想象、数学运算、逻辑推理
1.数量积的物理背景如图,一辆小车在拉力F的作用下产生了位移s.若拉力的大小为F N,其方向与小车位移方向的夹角为α,位移s的大小为s m,则拉力F所做的功W=|F||s|cs α.
例 1 已知|a|=6,|b|=5,在下列情况下分别求a与b的数量积.(1)a∥b;(2)a⊥b;(3)a与b的夹角为60°.
一、平面向量数量积的计算
方法总结:几何图形中数量积的常用计算方法1.转化法:对求数量积的向量进行转化,转化成模和夹角易于求解的向量,利用数量积的运算律展开求解.2.基向量法:取平面上的一组基,利用平面向量基本定理用基向量表示求数量积的向量,利用数量积的运算律展开求解.应用此法时注意基的选取,一般选择的两个基向量模和夹角已知.
二、向量的模的有关计算
1.求向量的模例 3(1)已知向量a与b的夹角为120°,且|a|=4,|b|=2,则|a+b|= ,|3a-4b|= .(2)已知向量a,b满足|a|=|b|=1,|a-b|=1,则|a+b|= .
三、向量的夹角与向量垂直问题
方法总结:证明两个向量垂直的方法1.证明两个向量的夹角是直角;2.证明这两个向量的数量积为0.
跟踪训练 3-4 用向量法证明三角形的高线相交于一点.
方法总结:已知向量垂直求参数值的方法1.方程思想:可利用a·b=0列方程求参数的值.2.数形结合思想:对于一些具有特殊条件的垂直问题,也可利用数形结合思想,转化为平面几何问题来解决.
四、求投影向量、投影长、投影
例 8 已知向量a,b满足|a|=3,且a⊥(a+b),则b在a方向上的投影向量为 ,投影长为 .
1.数量积在三角形、四边形中的应用例 9 如图,在四边形ABCD中,AB=CD,但不平行,点M,N分别是AD,BC的中点,MN与BA,CD的延长线分别交于点P,Q,求证:∠APM=∠DQM.
方法技巧1.利用向量数量积解决平面几何问题的步骤①用向量表示几何关系;②进行向量运算;③还原为几何结论.2.通过移项、平方等进行向量的线性运算或数量积运算,获取垂直或模的有关信息,从而判断三角形或四边形的形状或图形的一些特征.3.补充知识:三角形的四心是指三角形的重心、外心、内心、垂心.当且仅当三角形是正三角形的时候,重心、垂心、内心、外心四心合一心,称作正三角形的中心.外心:三角形三边的垂直平分线的交点(或三角形外接圆的圆心) .内心:三角形三条内角平分线的交点(或内切圆的圆心).垂心:三角形三边上的高的交点(通常用H表示).重心:三角形三条中线的交点.
方法技巧:解决与数量积最值(范围)有关问题的思路1.代数法:先进行数量积的有关运算,将数量积的最值转化为函数的最值问题,利用求函数最值的基本方法求出相关的最大值或最小值(或范围).2.几何法:先进行数量积的有关运算,利用数量积的几何意义将数量积的最值转化为几何量的最值问题,利用图形形象直观地求出相关的最值(或范围).
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