《河北省石家莊市高中數(shù)學(xué) 第三章 空間向量與立體幾何 3.1.3 空間向量的數(shù)量積運(yùn)算學(xué)案(無答案)理 新人教A版選修2-1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《河北省石家莊市高中數(shù)學(xué) 第三章 空間向量與立體幾何 3.1.3 空間向量的數(shù)量積運(yùn)算學(xué)案(無答案)理 新人教A版選修2-1(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
3.1.3 空間向量的數(shù)量積運(yùn)算(理)
班級(jí) 姓名 小組 號(hào)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1. 掌握空間向量夾角的概念及表示方法
2. 掌握兩個(gè)向量的數(shù)量積的概念、性質(zhì)和計(jì)算方法及運(yùn)算規(guī)律.
【學(xué)法指導(dǎo)】
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):掌握兩個(gè)向量的數(shù)量積的概念、性質(zhì)和計(jì)算方法及運(yùn)算規(guī)律.
難點(diǎn):掌握兩個(gè)向量的數(shù)量積的主要用途
【學(xué)情分析】
數(shù)量積是向量最重要的運(yùn)算,利用數(shù)量積可以求向量的模、兩個(gè)向量的夾角;通過類比平面向量的數(shù)量積,學(xué)習(xí)空間兩向量的數(shù)量積.通過向量積的運(yùn)用,培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí).
自主學(xué)習(xí)內(nèi)容
回顧舊知
2、:
平面向量數(shù)量積的公式
二、基礎(chǔ)知識(shí)感知
閱讀教材第90—62頁內(nèi)容,然后回答問題
一、空間向量的夾角
1.如圖,已知兩個(gè)非零向量a,b,在空間任取一點(diǎn)O,作=a,=b,則∠AOB叫做向量a,b的________,記作________.
2.a,b=b,a,a和b的夾角的范圍是________,其中當(dāng)a,b=0時(shí),a與b________;當(dāng)a,b=π時(shí),a與b________.
3.當(dāng)a,b=時(shí),a與b________.
4.若a∥b,則a,b=________,若a⊥b,則a,b=________.
二、空間向量的數(shù)量積
1.?dāng)?shù)量積的定義
3、
(1)已知a,b是兩個(gè)非零向量,則________叫做a,b的數(shù)量積,記作________,即a·b=________.
規(guī)定,零向量與任一向量的數(shù)量積為________,即0·a=________.
(2)a·b的幾何意義:數(shù)量積a·b等于a的長度|a|與b在a方向上的________的乘積.
2.?dāng)?shù)量積的運(yùn)算律
(1)(λa)·b=________. (2)交換律:a·b=________. (3)分配律:a·(b+c)=________.
3.?dāng)?shù)量積的性質(zhì)
兩個(gè)向量數(shù)
量積的性質(zhì)
若a,b是非零向量,則a⊥b?________
若a與b同向,則a·b=
4、|a||b|;
若反向,則a·b=________.
特別地,a·a=|a|2或|a|=
若θ為a,b的夾角,則cos θ=________
|a·b|≤|a||b|
2.空間向量數(shù)量積的性質(zhì)及幾何意義
(1)空間向量的數(shù)量積a·b可以為正,可以為負(fù),也可以為零.
(2)若向量a,b是非零向量.則a·b=0?a⊥b.
(3)特例與變形:
①若a是單位向量,則a·b=|b|cosa,b;
②cos=;
③a·a=|a|2.
(4)幾何意義:a與b的數(shù)量積a·b等于a的長度|a|與|b|在a的方向上的投影|b|cosa·b的乘積.
3.空間向量數(shù)量積運(yùn)
5、算與運(yùn)算律
向量的數(shù)量積運(yùn)算只適合交換律、加乘分配律及數(shù)乘結(jié)合律,不滿足:
①消去律,即由a·b=b·c不能推出a=c,即向量不能約分;
②乘法結(jié)合律,即(a·b)·c=a·(b·c)不一定成立,這是因?yàn)?a·b)·c表示一個(gè)與c共線的向量,而a·(b·c)表示一個(gè)與a共線的向量,但c與a不一定共線.
三、 探究問題
重點(diǎn)1 空間向量的數(shù)量積的運(yùn)算
[例1] 如圖所示,在棱長為1的正四面體ABCD中,E,F(xiàn)分別是AB,AD的中點(diǎn),求值:
(1)·; (2)·.
小組討論問題預(yù)設(shè):
變式1
6、 設(shè)向量a與b互相垂直,向量c與它們構(gòu)成的角都是60°,且|a|=5,|b|=3,|c|=8,那么(a+3c)·(3b-2a)=________;(2a+b-3c)2=________.
課堂展示問題預(yù)設(shè):
重點(diǎn)2 利用空間向量的數(shù)量積求夾角
[例2] (2014·山東高密高二檢測)如圖所示,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,M,N分別是棱BC和CC1的中點(diǎn),求異面直線AC和MN所成的角.
課堂訓(xùn)練問題預(yù)設(shè):
變式2 如圖,E是正方體ABCD-A1B1C1D1的棱C1D1的中點(diǎn),試求向量與所成角
7、的余弦值
整理內(nèi)化:
1、 課堂小結(jié)
2、 本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容中的問題和疑難
3.1.3 空間向量的數(shù)量積運(yùn)算(理)
班級(jí) 姓名 小組 號(hào)
限時(shí)訓(xùn)練 時(shí)間45分鐘,滿分100分
1.設(shè)a,b為空間的非零向量,下列各式:
¢ùa2=|a|2;¢ú=;¢?(a·b)2=a2·b2;
¢ü(a-b)2=a2-2a·b+b2;
¢Y(a·b)·c=b·(a·c)=(b·c)·a;
¢T向量b在向量a的方向上的投影為|a|cos.
其中
8、正確的個(gè)數(shù)為( )
2.空間四邊形OABC中,OB=OC,∠AOB=∠AOC=,則.的值為( )
A.60° B.45° C.120° D.90°
3.如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長為a,對(duì)角線AC1和BD1相交于點(diǎn)O,則有( )
A.·=2a2 B.·=a2
C.·=a2 D.·=a2
4.給出下列命題:
①零向量與任何向量的數(shù)量積仍然是零向量;
②若a·b<0,則〈a,b〉為鈍角;
③若a·b=-1,|a|=1,|b|=,則〈a,b〉=;
④a·b=-2,|a|=4,|b|
9、=3,則向量a在向量b上的投影數(shù)量為-.
其中真命題的個(gè)數(shù)為( )
A.0 B.1 C.2 D.3
5.已知非零向量a,b,c,若p=++,那么|p|的取值范圍是( )
A.(0,1] B.[1,2] C.(0,3] D.[1,3]
6.已知a·b=0,|a|=2,|b|=3,且(3a+2b)·(λa-b)=0,則λ等于( )
A. B.- C.± D.1
7.已知AB,BC,CD為兩兩垂直的三條線段,且它們的長都為1,則AD的長為( )
A.1 B.2 C.3 D.
8.設(shè)|m|=1,|n|=2,2m+n與m-3n垂直,a=4m-n,b=7m+2n,則〈a,b〉=________.
9.(2014·贛州高二檢測)三棱柱ABC-A1B1C1中,底面邊長和側(cè)棱長都相等,∠BAA1=∠CAA1=60°,
求 異面直線AB1與BC1所成角的余弦值
10. (2014·北京西城區(qū)高二期末考試)如圖,四面體ABCD的每條棱長都等于2,點(diǎn)E,F(xiàn)分別為棱AB,AD的中點(diǎn),則|+|=________,|-|=________,則與所成角為________.
整理內(nèi)化:
1、課堂小結(jié)
2、本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容中的問題和疑難
6