2019-2020学年数学高中人教A版必修4学案:2.4.1平面向量的数量积 Word版含解析
2019-2020学年数学高中人教A版必修4学案:2.4.1平面向量的数量积 Word版含解析第3页

  (3)W=F·s.

  二、信息交流,揭示规律

  1.数量积的概念

  |a|·|b|cosθ a·b

  问题2:数量积的结果是实数,线性运算的结果是向量.

  问题3:数量积的几何意义:数量积a·b等于a的长度|a|与b在a方向上的投影|b|cosθ的乘积.

  2.(1)a·b=|a||b| a·b=-|a||b|

  (2)(a"·" b)/("|" a"||" b"|" )

  (3)|a|2 √(a"·" a)

  (4)a·b=0

  3.(1)a·b=b·a

  (2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)

  (3)(a+b)·c=a·c+b·c

  三、运用规律,解决问题

  【例1】(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)√

  【例2】解:a·b=|a|·|b|·cos120°=5×4×(-1/2)=-10.

  【例3】解:cos=(a"·" b)/("|" a"||" b"|" )=("-" √2)/(√2×√2)=-√2/2.

  由于0≤≤180°,所以=135°.

  【例4】解:由(a+3b)(7a-5b)=0⇒7a2+16a·b -15b2=0 ①

  (a-4b)(7a-2b)=0⇒7a2-30a·b+8b2=0 ②

  两式相减:2a·b=b2,

  代入①或②得:a2=b2,

  设a,b的夹角为θ,则cosθ=(a"·" b)/("|" a"||" b"|" )=b^2/(2"|" b"|" ^2 )=1/2,∴θ=60°.

  四、变式演练,深化提高

  练习1:解:四边形ABCD是矩形,这是因为:

  一方面:∵a+b+с+d=0,∴a+b=-(с+d),∴(a+b)2=(с+d)2,

  即|a|2+2a·b+|b|2=|с|2+2с·d+|d|2,

  由于a·b=с·d,∴|a|2+|b|2=|с|2+|d|2 ①

  同理有|a|2+|d|2=|с|2+|b|2 ②

  由①②可得|a|=|с|,且|b|=|d|即四边形ABCD两组对边分别相等.

  ∴四边形ABCD是平行四边形.

  另一方面,由a·b=b·с,有b(a-с)=0,而由平行四边形ABCD可得a=-с,代入上式得b·(2a)=0,即a·b=0,∴a⊥b,即AB⊥BC.

  综上所述,四边形ABCD是矩形.

  练习2:解:|a+b|^2=(a+b)·(a+b)=a2+b2+2a·b=25+16-20=21,

  所以|a+b|=√21.

  五、反思小结,观点提炼

  1.掌握数量积的定义、重要性质及运算律;

2.能应用数量积的重要性质及运算律解决问题;