高中数学第二章平面向量2.5从力做的功到向量的数量积课件1北师大版必修.ppt

2.5 从力做的功到向量的数量积,物理中我们学过功的概念，一个物体在力 的作用 下产生位移 （如图）,力 所做的功W可用下式计算: 其中是 与 的夹角.,当090时，W0, 即力F做正功； 当90时，W0，即力F不做功； 当90180时，W0，即力F做负功.,从力所做的功出发，我们引入向量的数量积的概念.,1.通过物理中“功”等实例，理解平面向量数量积的含义及其物理意义、几何意义.（重点） 2.体会平面向量的数量积与向量射影的关系.,3.掌握平面向量数量积的重要性质及运算律和它的一些简单应用.（重点） 4.能运用数量积表示两个向量的夹角，会用数量积判断两个平面向量的垂直关系.（难点）,两个非零向量 和 ，作 ， ，则 （ ）叫作向量 与 的夹角,问题1 如何定义向量的夹角？,计算向量的夹角时要将两个向量起点放在一起.,探究点1 向量的数量积,由于零向量的方向是任意的，为方便起见， 规定:零向量可与任一向量垂直.,，过点B 作BB1垂直于直线OA，垂足为 B1，则,| | cos叫作向量 在 方向 上的射影(也叫投影),当为锐角时， | | cos_0,问题2 什么是向量的射影？,B1,O,B,A,当=0时， | |cos=_,| |,当为钝角时， | | cos_0.,当为直角时， | |cos_0,=,O,B,A,当=180时， | | cos=_,B1,物理实例中，与位移 方向一致的分力 的长度为 cos，即是力 在 方向上的射影.,-| |,问题3 平面向量的数量积的定义如何？ 已知两个向量 与 ，它们的夹角为，我们把 | | |cos叫作 与 的数量积（或内积）.记作 =| | | cos,注意：向量的数量积是一个数量.,特别地:零向量与任一向量 的数量积为0.,例1 已知| |=3，| |=4，且 与 的夹角=150，求 .,解： =| | |cos=34cos150 =34（- ）=6,变式练习：已知 =(1,1), =(2,0), 与 的夹角 = 45. 求 .,解： | | = , | |=2, =45, 所以 =| | |cos= 2cos45= 2.,问题4 数量积的几何意义是什么？,特别提醒： 1. 2.若 是单位向量,则,重要性质： 1.若 是单位向量，则： 2. 3. 4. 5. 当且仅当 时等号成立.,问题5 数量积的物理意义是什么？,反之成立吗？,解答：不成立.,解答：成立.,思考：,探究点2 向量的数量积的运算律,练习：判断下列说法的正误,3若 ， =0，则 =,2若 ，则对任一非零向量 ,有 0,1若 = ，则对任一向量 ，有 = 0 ,4若 =0，则 , 中至少有一个为 ,5若 ， = ，则 =,6若 = ,且 ,当且仅当 = 时成立,7对任意向量 有,例2 在ABC中，设边BC，CA，AB的长度分别为a，b，c，证明： a=b+c2 bccosA， b=c+a2cacosB， c=a+b2abcosC.,证明：设 则,同理可证其他两式，我们把这个结果称为余弦定理.,=b+c2 bccosA.,向量法证明几何问题的步骤： 1.将三角形的边用有向线段表示. 2.根据向量的运算及向量的几何意义，写出向量之间的关系. 3.通过平方和向量的数量积整理出所要的结果.,例3 证明菱形的两条对角线互相垂直.,证明：菱形ABCD中，AB=AD，由于,可得,=0， 所以，,即菱形的两条对角线互相垂直.,A,B,C,D,O,证明线段垂直的方法： 1.取两个不共线的向量作基底. 2.将要证明的向量用这两个向量表示. 3.利用 进行证明.,【提升总结】,例4 已知单位向量 , 的夹角为60，求向量 , 的夹角.,解：由单位向量 , 的夹角为60，得,又,设 与 的夹角为 ， 由可得,又 所以 . 即向量 与 的夹角为 .,技巧点拨： 1.以 ， 为基底,计算 的值. 2.利用向量的夹角公式计算.,1.判断下列说法的正误: （1）平面向量的数量积可以比较大小. ( ) （2） ( ) （3）已知 为非零向量,因为0 = ， = 0, 所以 = ( ) (4) ( ),2.ABC中， 则该三角形为( ) A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.不能确定 【解析】由 知ABC为锐角； 由 知,ACB为钝角.,C,C,5.在ABC中，M是线段BC的中点，AM=3，BC=10， 则,_.,-16,-2,6.若|a|=1,|b|=2，且a，b反向，则ab=_.,解：,本节课