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1、平面向量数量积授课优秀教案第一章:向量概念回顾1.1 向量的定义向量的表示方法:用箭头表示,起点为向量的始点,终点为向量的终点。向量的方向:由始点到终点的方向。向量的长度:始点到终点的线段长度,称为向量的模或大小。1.2 向量的运算向量的加法:将两个向量的始点连接起来,得到一个新的向量,称为这两个向量的和。向量的减法:将两个向量的始点连接起来,得到一个新的向量,称为这两个向量的差。第二章:向量的数量积2.1 向量数量积的定义两个向量a和b的数量积,记作ab,表示为a和b的模的乘积与它们夹角的余弦值的乘积。ab = |ab| cos,其中为a和b之间的夹角。2.2 向量数量积的性质交换律:ab
2、= ba分配律:a(b+c) = ab + ac标量乘法:ab = (a)b = (ab)第三章:向量数量积的应用3.1 投影向量向量a在向量b上的投影向量,记作proj_b a,表示为a与b的数量积除以b的模的平方的开方。proj_b a = (ab) / |b|2 b3.2 夹角余弦值的计算两个向量的夹角余弦值,可以通过它们的数量积除以它们的模的乘积来计算。cos = (ab) / (|ab|)第四章:向量的垂直与平行4.1 向量的垂直两个向量a和b垂直,当且仅当它们的数量积为0。ab = 0 表示a和b垂直。4.2 向量的平行两个向量a和b平行,当且仅当它们的方向相同或相反。如果a和b平
3、行,则存在一个实数k,使得a = kb。第五章:向量数量积的进一步应用5.1 向量场的概念向量场是一个定义在平面或空间上每一点上都有对应向量的集合。向量场的例子:速度场、电场、磁场等。5.2 向量场的数量积运算向量场A和向量场B的数量积,记作AB,表示为A中每个向量与B中对应向量的数量积的和。AB = (a_ib_i),其中a_i是A中第i个向量,b_i是B中第i个向量。第六章:数量积与距离的关系6.1 点到向量的距离点P到向量a的距离,记作d(P, a),定义为从点P到向量a的投影向量的模。d(P, a) = |proj_a P P|,其中proj_a P是点P在向量a上的投影向量。6.2
4、向量到向量的距离两个向量a和b之间的距离,记作d(a, b),定义为它们之间的差的模。d(a, b) = |a b|,其中a和b是任意给定的向量。第七章:数量积与角度的关系7.1 夹角余弦值的计算两个向量a和b的夹角余弦值,可以通过它们的数量积除以它们的模的乘积来计算。cos = (ab) / (|ab|),其中是向量a和b之间的夹角。7.2 角度的补角和余角两个向量的夹角的补角,它们的和为90度。两个向量的夹角的余角,它们的和为180度。第八章:数量积与平行四边形法则8.1 平行四边形法则两个向量的和,可以看作是以这两个向量为邻边的平行四边形的对角线。a + b = |a b| (ab) /
5、 (|ab|),其中|a b|是向量a和b之间的距离。8.2 平行四边形法则的应用可以通过平行四边形法则来求解两个向量的和。可以通过平行四边形法则来求解两个向量的差。第九章:数量积与向量的投影9.1 向量的投影向量a在向量b上的投影,记作proj_b a,表示为a与b的数量积除以b的模的平方的开方。proj_b a = (ab) / |b|2 b,其中|b|是向量b的模。9.2 向量的正交投影向量a在向量b上的正交投影,记作proj_b a,表示为a与b的数量积的相反数除以b的模的平方的开方。proj_b a = -(ab) / |b|2 b,其中|b|是向量b的模。第十章:数量积的物理意义1
6、0.1 数量积与力两个力的数量积,等于这两个力的模的乘积与它们之间夹角的余弦值的乘积。F1F2 = |F1F2| cos,其中是两个力之间的夹角。10.2 数量积与功力对物体做的功,等于力的数量积与物体的位移的乘积。W = Fs,其中W是功,F是力,s是物体的位移。重点和难点解析重点环节1:向量数量积的定义和性质向量数量积的定义:两个向量的模的乘积与它们夹角的余弦值的乘积。向量数量积的性质:交换律、分配律、标量乘法。重点环节2:向量数量积的应用投影向量的计算:通过数量积和模的平方根的关系来求解。夹角余弦值的计算:通过数量积和模的乘积的关系来求解。重点环节3:向量的垂直与平行向量的垂直:两个向量
7、的数量积为0。向量的平行:两个向量的方向相同或相反。重点环节4:向量数量积的进一步应用向量场的概念:每个点上都有对应向量的集合。向量场的数量积运算:求解向量场A和向量场B的数量积。重点环节5:数量积与距离的关系点到向量的距离:通过投影向量的模来求解。向量到向量的距离:通过它们之间的差的模来求解。重点环节6:数量积与角度的关系夹角余弦值的计算:通过数量积和模的乘积的关系来求解。角度的补角和余角:夹角的和为90度或180度。重点环节7:数量积与平行四边形法则平行四边形法则:两个向量的和可以看作是平行四边形的对角线。平行四边形法则的应用:求解两个向量的和或差。重点环节8:数量积与向量的投影向量的投影:通过数量积和模的平方根的关系来求解。向量的正交投影:通过数量积的相反数和模的平方根的关系来求解。重点环节9:数量积的物理意义数量积与力:两个力的数量积等于它们的模的乘积与夹角的余弦值的乘积。数量积与功:力对物体做的功等于力的数量积与物体的位移的乘积。