
轴垂直,只要
即可,可见要使向量与某一轴垂直只需向量的相应坐标为零,反之也为真。例2.数学之友A106—107例2
分析:利用空间向量的数量积可求空间任意两点间的距离,也可以求两条异面直线所成角的大小。由于向量的夹角
范围和两条异面直线所成角
的范围不同,因此当两向量的夹角为锐角或直角时
_______________;当两向量的夹角为钝角时
_______________例3.如图已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,△ABC为等腰直角三角形,∠BAC=90°,且AB=AA1,D,E,F分别为B1A,C1C,BC的中点.求证:(1)DE∥平面ABC; (2)B1F⊥平面AEF. 如何建系?能解决哪些问题?【课堂实录】 空间向量的数量积 一、自主梳理,构建网络师:空间向量的夹角及其表示?生:已知两非零向量
,在空间任取一点
,作
,则
叫做向量
与
的夹角,记作
;规定
,显然有
;若
,则称
与
互相垂直,记作:
;师:向量的数量积?生:已知向量
,则
叫做
的数量积,记作
,即
.特别地(1)零向量与任何向量的数量积为0(2)
=
(3)
.(4)
.师:空间向量数量积运算律?生:(1)
.(2)
(交换律). (3)
(分配律)师:平面向量数量积的运算一般有几种方法?数量积的运用在哪些方面?生:几何运算和代数运算,求角(线线角、线面角、二面角)、距离。师:对建系比较困难的空间几何体中如何求线段的长度?生:两点之间的距离。二、典型展示,深化思考生: 展示数学之友A106—107例1的学生答案师:谁来点评?生:答案对的,由本例可知,要使向量
师补充:空间向量的坐标运算类似于平面向量的坐标运算,解决此类问题关键是熟练运用公式。展示数学之友A106—107例2的学生答案师:谁来点评?生:此解正确,但较繁
可以选
作为基底。解题的关键是选择适当的基底。生:利用空间向量数量积可以求空间两点间的距离,也可以求两条异面直线所成角的大小。师追问:两条异面直线所成角等于两向量所成的角吗?生:两向量的夹角为锐角或直角时
两向量的夹角为钝角时
三、例题剖析、归纳总结例1:《数学之友A106—107例3》师详细板书,培养学生规范答题。师:建立空间直角坐标系,则利用坐标运算就可以证明垂直问题。
变式1、 如图已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,△ABC为等腰直角三角形,∠BAC=90°,且AB=AA1,D,E,F分别为B1A,C1C,BC的中点.求证:(1)DE∥平面ABC;(2)B1F⊥平面AEF.师:如何建系?生:以AB为X轴,以AC为Y轴,以
为Z轴建立空间直角坐标系解答过程略师: 能解决哪些问题? 生:求线面平行,线面垂直。师:如何证明线面平行?生:在已知平面适当选取两个不共线的向量作为基底,利用待定系数法线性表示所求向量,如果有解,则可以线性表示,即在平面内存在向量和所求向量共线.如果无解,则不存在,即直线与平面不平行。师:如何证明线面垂直?生:与直线共线的向量与平面内两不共线的向量的数量积均为零,则直线与平面垂直;否则不垂直。生:与直线共线的向量如果与平面的法向量共线,则直线与平面垂直;否则不垂直。
四、反思问题,巩固拓展变式2、 如图在四棱锥O-ABCD中,底面ABCD是边长 为1的菱形,∠ABC=
,OA⊥底面ABCD,OA=2,M为OA的中点,N为BC的中点.(1)证明:直线MN∥平面OCD;(2)求异面直线AB与MD所成角的大小。证明略(学生板书)学生指出解题注意点归纳总结,反思师:本节课你学到了那些知识?生:利用空间向量求证线面垂直、线面平行生:还可以求线线角、线面角、面面角【教学反思】通过本节课的复习,学生们进一步熟化了空间向量的数量积的计算公式,明析了空间向量坐标的由来,以及如何利用坐标证明或求解空间线线、线面、面面的平行或垂直的方法。学习过程中充分体现了学生的主体地位。但在今后的教学中就如何展示、暴露学生的思维,尤其是学生的错误思维?展示的方式等方面仍需加强研究。