小學(xué)數(shù)學(xué)說課教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-31高中數(shù)學(xué)必修四2.2.3向量數(shù)乘運(yùn)算及其幾何意義導(dǎo)學(xué)案。
2.2.3向量數(shù)乘運(yùn)算及其幾何意義
編審:周彥魏國慶
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.掌握向量數(shù)乘的運(yùn)算,并理解其幾何意義;
2.理解兩個(gè)向量共線的含義,并能證明簡單的平行及共線問題;3.了解向量的線性運(yùn)算性質(zhì)及其幾何意義;
【新知自學(xué)】
知識(shí)回顧:
已知非零向量,求作和.
新知梳理:
1.實(shí)數(shù)與向量的積的定義:
一般地,實(shí)數(shù)與向量的積是一個(gè)向量,記作,它的長度與方向規(guī)定如下:
(1);
(2)當(dāng)時(shí),的方向與的方向;
當(dāng)時(shí),的方向與的方向;
當(dāng)時(shí),.
2.實(shí)數(shù)與向量的積的運(yùn)算律:
(1)(結(jié)合律);
(2)(第一分配律);
(3)(第二分配律).
對(duì)點(diǎn)練習(xí)
1、下面給出四個(gè)命題:
①對(duì)于實(shí)數(shù)和向量,,恒有
(—)=—;
②對(duì)于實(shí)數(shù),和向量,恒有
(—)=m—n;
③若=(∈R),則有
=;
④若=(,∈R,≠0→),則有=.
其中正確命題的個(gè)數(shù)是()
A.1B.2C.3D.4
2、將化簡成最簡形式為()
A.B.
C.D.
3.向量共線定理:
定理:如果有一個(gè)實(shí)數(shù),使(),那么向量與是共線向量;反之,如果向量與()是共線向量,那么有且只有一個(gè)實(shí)數(shù),使得.
對(duì)點(diǎn)練習(xí)3、
與非零向量同向的單位向量是;
與非零向量反向的單位向量是;
與非零向量共線的單位向量是.
【合作探究】
典型精析
例1計(jì)算:(1)
變式練習(xí):1
化簡:
例2.已知向量和向量,求作向量和
例3.判斷并證明:向量,是否共線?
變式練習(xí):2
例4.已知兩個(gè)非零向量和不共線,,,
.
求證:三點(diǎn)共線.
變式練習(xí):3設(shè)兩個(gè)非零向量與不共線,若,,
.求證:、、三點(diǎn)共線.
【課堂小結(jié)】
【當(dāng)堂達(dá)標(biāo)】
1.若3—2(—)=0→,則=()
A.2a→B.-2a→
C.25a→D.-25a→
2.設(shè),是兩個(gè)不共線的向量,下列情況下,向量,共線的有()
①,;
②,;
③,
④,
A.①②③B.②③④
C.①③④D.①②③④
3.已知向量,,且AB→=+2,BC→=—5+6,CD→=7—2,則一定共線的三點(diǎn)是()
A.A、B、DB.A、B、C
C.B、C、DD.A、C、D
4.已知向量與反向,且,,,則的值等于().
A.B.C.D.
【課時(shí)作業(yè)】
1.設(shè),下面敘述不正確的是()
A.
B.
C.
D.與的方向相同()
2.已知向量與不共線,且,則點(diǎn)三點(diǎn)共線應(yīng)滿足()
A.
B.
C.
D.
*3.已知O是ΔABC所在平面內(nèi)一點(diǎn),D為BC邊的中點(diǎn),且2OA→+OB→+OC→=0→,那么()
A.AO→=OD→B.AO→=2OD→
C.AO→=3OD→D.2AO→=OD→
4.在ΔABC中,,,,三邊BC,CA,AB的中點(diǎn)依次是D,E,F,則AD→+BE→+CF→=.
5.若a→=m→+2n→,b→=3m→—4n→,且m→,n→共線,則a→與b→的關(guān)系是.
6.若,為平面上任意一點(diǎn),則=(用OA→,OB→表示).
7.已知x,y是實(shí)數(shù),向量,不共線,若,則____,_______.
*8.設(shè),是兩個(gè)不共線的向量,已知,,
.若三點(diǎn)A,B,D共線,求的值.
*9.在四邊形ABCD中,,,,且,不共線,試判斷四邊形ABCD的形狀.
【延伸探究】
在ΔABC中,D為BC的一個(gè)三等分點(diǎn),求證:AD→=23AB→+13AC→
精選閱讀
高中數(shù)學(xué)必修四2.2.2向量減法運(yùn)算及其幾何意義導(dǎo)學(xué)案
2.2.2向量減法運(yùn)算及其幾何意義
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解相反向量的概念;
1.2.理解向量減法的幾何意義,掌握向量的減法運(yùn)算;會(huì)作兩個(gè)向量的差向量,并能和向量的加法綜合運(yùn)用.
【新知自學(xué)】
知識(shí)回顧:
1.如何用向量加法的三角形法則和平行四邊形法則作兩向量的和?2.向量加法的運(yùn)算律:新知梳理:
1、“相反向量”的定義:與向量長度相同、方向相反的向量.記作
2、規(guī)定:
(1)零向量的相反向量仍是零向量.
(2)()=.
(3)任一向量與它的相反向量的和是零向量.
即+()=
(4)如果、互為相反向量,則=,=,+=
3、向量減法的定義:向量加上的相反向量,叫做,即:
=
求兩個(gè)向量差的運(yùn)算叫做向量的減法.
向量減法的幾何意義是
4、若+x=,則x叫做與的差,記作
求作差向量:已知向量,,求作向量
作法:
思考感悟:
(1)向量的起點(diǎn)與向量的起點(diǎn)相同時(shí),如果從向量的終點(diǎn)指向向量的終點(diǎn)作向量,那么所得向量是
(2)若∥,如何作出?
對(duì)點(diǎn)練習(xí):
1.化簡OP→-QP→+PS→+SP→的結(jié)果是()
A.QP→B.OQ→
C.SP→D.SQ→
2.下列四式中不能化簡為AD→的是()
A.AB→+CD→+BC→
B.AD→+MB→+BC→+CM→
C.OC→-OA→+CD→
D.MB→+AD→-BM→
3.如圖四邊形ABCD中,設(shè),,,則()
A.
B.
C.
D.
4.如圖,D、E、F分別是的邊AB、BC、CA的中點(diǎn),則()
A.
B.
C.
D.
【合作探究】
典例精析:
例1、已知向量、、、,求作向量、.
變式練習(xí):1課本練習(xí)1.
例2、平行四邊形中,,,用、表示向量、.
變式練習(xí):2已知,,且,則=
【課堂小結(jié)】
【當(dāng)堂達(dá)標(biāo)】
1、在△ABC中,=,=,則等于()?
A.+?B.-+(-)?
C.-?D.-?
2.可以寫成:①;②;③;④,其中正確的是()
A.①②B.②③
C.③④D.①④
3.如圖所示,在梯形ABCD中,ADBC,AC與BD交于O點(diǎn),則_______
4、化簡
【課時(shí)作業(yè)】
1、在△ABC中,向量可表示為①②;③;④;中的是()
A.①②③B.①③④
C.②③④D.①②④
2.在ABCD中,|AB→+AD→|=|AB→-AD→|,則必有()
A.AD→=0→B.AB→=0→或AD→=0→
C.ABCD是矩形D.ABCD是正方形
*3.設(shè)分別為的三邊的中點(diǎn),則()
A.B.
C.D.
4.若非零向量和互為相反向量,則錯(cuò)誤的是()
A、B、
C、D、
5.已知中,,,則下列等式成立的是______________。
(1)
(2)
(3)
(4)
6.若,下列結(jié)論正確的是______________________。
(1)
(2)
(3)
(4)
*7.中,是的中點(diǎn),設(shè),則
;.
*8.如圖,已知OA→=a→,OB→=b→,OC→=c→,OD→=d→,OE→=e→,OF→=f→,試用a→,b→,c→,d→,e→,f→表示下列向量.
(1)AD→-AB→;
(2)AB→+CF→;
(3)BF→-BD→.
9.如圖,在ABCD中,設(shè)AB→=a→,AD→=b→,則
(1)當(dāng)a→,b→滿足什么條件時(shí),a→+b→與a→-b→垂直?
(2)當(dāng)a→,b→滿足什么條件時(shí),|a→+b→|=|a→-b→|?
(3)a→+b→與a→-b→可能是相等向量嗎?
(4)當(dāng)a→,b→滿足什么條件時(shí),a→+b→平分a→與b→所夾的角?
【延伸探究】
已知|AB→|=8,|AC→|=5,,則|BC→|的取值范圍是.
第二章2.22.2.3向量數(shù)乘運(yùn)算及其幾何意義
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?以下是小編為大家精心整理的“第二章2.22.2.3向量數(shù)乘運(yùn)算及其幾何意義”,僅供參考,希望能為您提供參考!
2.2.3向量數(shù)乘運(yùn)算及其幾何意義
預(yù)習(xí)課本P87~90,思考并完成以下問題
(1)向量數(shù)乘的定義及其幾何意義是什么?
(2)向量數(shù)乘運(yùn)算滿足哪三條運(yùn)算律?
(3)向量共線定理是怎樣表述的?
(4)向量的線性運(yùn)算是指的哪三種運(yùn)算?
[新知初探]
1.向量的數(shù)乘運(yùn)算
(1)定義:規(guī)定實(shí)數(shù)λ與向量a的積是一個(gè)向量,這種運(yùn)算叫做向量的數(shù)乘,記作:λa,它的長度和方向規(guī)定如下:
①|(zhì)λa|=|λ||a|;
②當(dāng)λ>0時(shí),λa的方向與a的方向相同;
當(dāng)λ<0時(shí),λa的方向與a的方向相反.
(2)運(yùn)算律:設(shè)λ,μ為任意實(shí)數(shù),則有:
①λ(μa)=(λμ)a;
②(λ+μ)a=λa+μa;
③λ(a+b)=λa+λb;
特別地,有(-λ)a=-(λa)=λ(-a);
λ(a-b)=λa-λb.
[點(diǎn)睛](1)實(shí)數(shù)與向量可以進(jìn)行數(shù)乘運(yùn)算,但不能進(jìn)行加減運(yùn)算,如λ+a,λ-a均無法運(yùn)算.
(2)λa的結(jié)果為向量,所以當(dāng)λ=0時(shí),得到的結(jié)果為0而不是0.
2.向量共線的條件
向量a(a≠0)與b共線,當(dāng)且僅當(dāng)有唯一一個(gè)實(shí)數(shù)λ,使b=λa.
[點(diǎn)睛](1)定理中a是非零向量,其原因是:若a=0,b≠0時(shí),雖有a與b共線,但不存在實(shí)數(shù)λ使b=λa成立;若a=b=0,a與b顯然共線,但實(shí)數(shù)λ不唯一,任一實(shí)數(shù)λ都能使b=λa成立.
(2)a是非零向量,b可以是0,這時(shí)0=λa,所以有λ=0,如果b不是0,那么λ是不為零的實(shí)數(shù).
3.向量的線性運(yùn)算
向量的加、減、數(shù)乘運(yùn)算統(tǒng)稱為向量的線性運(yùn)算.對(duì)于任意向量a,b及任意實(shí)數(shù)λ,μ1,μ2,恒有λ(μ1a±μ2b)=λμ1a±λμ2b.
[小試身手]
1.判斷下列命題是否正確.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)λa的方向與a的方向一致.()
(2)共線向量定理中,條件a≠0可以去掉.()
(3)對(duì)于任意實(shí)數(shù)m和向量a,b,若ma=mb,則a=b.()
答案:(1)×(2)×(3)×
2.若|a|=1,|b|=2,且a與b方向相同,則下列關(guān)系式正確的是()
A.b=2aB.b=-2a
C.a(chǎn)=2bD.a(chǎn)=-2b
答案:A
3.在四邊形ABCD中,若=-12,則此四邊形是()
A.平行四邊形B.菱形
C.梯形D.矩形
答案:C
4.化簡:2(3a+4b)-7a=______.
答案:-a+8b
向量的線性運(yùn)算
[例1]化簡下列各式:
(1)3(6a+b)-9a+13b;
(2)123a+2b-a+12b-212a+38b;
(3)2(5a-4b+c)-3(a-3b+c)-7a.
[解](1)原式=18a+3b-9a-3b=9a.
(2)原式=122a+32b-a-34b=a+34b-a-34b=0.
(3)原式=10a-8b+2c-3a+9b-3c-7a=b-c.
向量線性運(yùn)算的方法
向量的線性運(yùn)算類似于代數(shù)多項(xiàng)式的運(yùn)算,共線向量可以合并,即“合并同類項(xiàng)”“提取公因式”,這里的“同類項(xiàng)”“公因式”指的是向量.
[活學(xué)活用]
化簡下列各式:
(1)2(3a-2b)+3(a+5b)-5(4b-a);
(2)1622a+8b-44a-2b.
解:(1)原式=6a-4b+3a+15b-20b+5a=14a-9b.
(2)原式=16(4a+16b-16a+8b)=16(-12a+24b)=-2a+4b.
用已知向量表示未知向量
[典例]如圖所示,D,E分別是△ABC的邊AB,AC的中點(diǎn),M,N分別是DE,BC的中點(diǎn),已知=a,=b,試用a,b分別表示,,.
[解]由三角形中位線定理,知DE綊12BC,故=12,即=12a.
=++=-a+b+12a=-12a+b.
=++=12++12
=-14a-b+12a=14a-b.
用已知向量表示未知向量的方法
用圖形中的已知向量表示所求向量,應(yīng)結(jié)合已知和所求,聯(lián)想相關(guān)的法則和幾何圖形的有關(guān)定理,將所求向量反復(fù)分解,直到全部可以用已知向量表示即可,其實(shí)質(zhì)是向量的線性運(yùn)算的反復(fù)應(yīng)用.
[活學(xué)活用]
如圖,四邊形OADB是以向量=a,=b為邊的平行四邊形.又=13,=13,試用a,b表示,,.
解:∵=13=16=16(-)=16(a-b),
∴=+
=b+16a-16b=16a+56b.
∵=13=16,
∴=+=12+16
=23=23(+)=23(a+b).
∴=-
=23(a+b)-16a-56b=12a-16b.
共線向量定理的應(yīng)用
題點(diǎn)一:判斷或證明點(diǎn)共線
1.已知兩個(gè)非零向量a與b不共線,=a+b,=2a+8b,=3(a-b),求證:A,B,D三點(diǎn)共線.
證明:∵=a+b,=2a+8b,=3(a-b),
∴=+=2a+8b+3(a-b)=2a+8b+3a-3b=5(a+b)=5.
∴,共線,
又∵它們有公共點(diǎn)B,
∴A,B,D三點(diǎn)共線.
題點(diǎn)二:利用向量的共線確定參數(shù)
2.已知a,b是不共線的兩個(gè)非零向量,當(dāng)8a+kb與ka+2b共線時(shí),求實(shí)數(shù)k的值.
解:∵8a+kb與ka+2b共線,
∴存在實(shí)數(shù)λ,使得8a+kb=λ(ka+2b),
即(8-λk)a+(k-2λ)b=0.
∵a與b不共線,∴8-λk=0,k-2λ=0,
解得λ=±2,
∴k=2λ=±4.
題點(diǎn)三:幾何圖形形狀的判定
3.如圖所示,正三角形ABC的邊長為15,=13+25,=15+25AC.
求證:四邊形APQB為梯形.
證明:因?yàn)椋剑剑?3-25++15+25=1315,所以∥.
又||=15,所以||=13,故||≠|(zhì)|,于是四邊形APQB為梯形.
用向量共線的條件證明兩條直線平行或重合的思路
(1)若b=λa(a≠0),且b與a所在的直線無公共點(diǎn),則這兩條直線平行;
(2)若b=λa(a≠0),且b與a所在的直線有公共點(diǎn),則這兩條直線重合.例如,若向量=λ,則,共線,又與有公共點(diǎn)A,從而A,B,C三點(diǎn)共線,這是證明三點(diǎn)共線的重要方法.
層級(jí)一學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo)
1.若|a|=5,b與a的方向相反,且|b|=7,則a=()
A.57bB.-57b
C.75bD.-75b
解析:選Bb與a反向,故a=λb(λ<0),|a|=-λ|b|,則5=-λ×7,所以λ=-57,∴a=57b.
2.已知a=5e,b=-3e,c=4e,則2a-3b+c=()
A.5eB.-5e
C.23eD.-23e
解析:選C2a-3b+c=2×5e-3×(-3e)+4e=23e.
3.已知=a+5b,=-2a+8b,=3(a-b),則()
A.A,B,C三點(diǎn)共線B.A,B,D三點(diǎn)共線
C.A,C,D三點(diǎn)共線D.B,C,D三點(diǎn)共線
解析:選B=+=-2a+8b+3(a-b)=a+5b=,
又∵與有公共點(diǎn)B,∴A,B,D三點(diǎn)共線.
4.在△ABC中,點(diǎn)P是AB上一點(diǎn),且=23+13,又=t,則t的值為()
A.13B.23
C.12D.53
解析:選A由題意可得=-=23+13-=13(-)=13,又=t,∴t=13.
5.在平行四邊形ABCD中,AC與BD相交于點(diǎn)O,E是線段OD的中點(diǎn),AE的延長線交DC于點(diǎn)F,若=a,=b,則=()
A.13a+bB.12a+b
C.a(chǎn)+13bD.a(chǎn)+12b
解析:選A由已知條件可知BE=3DE,∴DF=13AB,∴=+=+13=13a+b.
6.若3(x+a)+2(x-2a)-4(x-a+b)=0,則x=______.
解析:由已知得3x+3a+2x-4a-4x+4a-4b=0,
∴x+3a-4b=0,∴x=4b-3a.
答案:4b-3a
7.下列向量中a,b共線的有________(填序號(hào)).
①a=2e,b=-2e;
②a=e1-e2,b=-2e1+2e2;
③a=4e1-25e2,b=e1-110e2;
④a=e1+e2,b=2e1-2e2.
解析:①中,a=-b;②中,b=-2e1+2e2=-2(e1-e2)=-2a;③中,a=4e1-25e2=4e1-110e2=4b;④中,當(dāng)e1,e2不共線時(shí),a≠λb.故填①②③.
答案:①②③
8.已知向量a,b是兩個(gè)不共線的向量,且向量ma-3b與a+(2-m)b共線,則實(shí)數(shù)m的值為________.
解析:因?yàn)橄蛄縨a-3b與a+(2-m)b共線且向量a,b是兩個(gè)不共線的向量,所以存在實(shí)數(shù)λ,使得ma-3b=λ[a+(2-m)b],即(m-λ)a+(mλ-2λ-3)b=0,因?yàn)閍與b不共線,所以m=λ,mλ-2λ-3=0,解得m=-1或m=3.
答案:-1或3
9.計(jì)算:
(1)25(a-b)-13(2a+4b)+215(2a+13b);
(2)(2m-n)a-mb-(m-n)(a-b)(m,n為實(shí)數(shù)).
解:(1)原式=25-23+415a+-25-43+2615b=0.
(2)原式=2ma-na-mb-m(a-b)+n(a-b)
=2ma-na-mb-ma+mb+na-nb
=ma-nb.
10.已知e1,e2是兩個(gè)非零不共線的向量,a=2e1-e2,b=ke1+e2,若a與b是共線向量,求實(shí)數(shù)k的值.
解:∵a與b是共線向量,∴a=λb,
∴2e1-e2=λ(ke1+e2)=λke1+λe2,
∴λk=2,λ=-1,
∴k=-2,λ=-1,
∴k=-2.
層級(jí)二應(yīng)試能力達(dá)標(biāo)
1.設(shè)a是非零向量,λ是非零實(shí)數(shù),則下列結(jié)論中正確的是()
A.a(chǎn)與λa的方向相同
B.a(chǎn)與-λa的方向相反
C.a(chǎn)與λ2a的方向相同
D.|λa|=λ|a|
解析:選C只有當(dāng)λ0時(shí),a與λa的方向相同,a與-λa的方向相反,且|λa|=λ|a|.因?yàn)棣?0,所以a與λ2a的方向相同.
2.已知O是△ABC所在平面內(nèi)一點(diǎn),D為邊BC的中點(diǎn),且2++=0,則()
A.=B.=2
C.=3D.2=
解析:選A∵在△ABC中,D為邊BC的中點(diǎn),∴+=2,∴2(+)=0,即+=0,從而=.
3.已知向量a,b不共線,若=λ1a+b,=a+λ2b,且A,B,C三點(diǎn)共線,則關(guān)于實(shí)數(shù)λ1,λ2一定成立的關(guān)系式為()
A.λ1=λ2=1B.λ1=λ2=-1
C.λ1λ2=1D.λ1+λ2=1
解析:選C∵A,B,C三點(diǎn)共線,
∴=k(k≠0).
∴λ1a+b=k(a+λ2b)=ka+kλ2b.
又∵a,b不共線,
∴λ1=k,1=kλ2,∴λ1λ2=1.
4.已知平面內(nèi)有一點(diǎn)P及一個(gè)△ABC,若++=,則()
A.點(diǎn)P在△ABC外部B.點(diǎn)P在線段AB上
C.點(diǎn)P在線段BC上D.點(diǎn)P在線段AC上
解析:選D∵++=,
∴++-=0,
∴+++=0,即++=0,
∴2=,∴點(diǎn)P在線段AC上.
5.設(shè)e1,e2是兩個(gè)不共線的向量,若向量ke1+2e2與8e1+ke2方向相反,則k=______.
解析:∵ke1+2e2與8e1+ke2共線,
∴ke1+2e2=λ(8e1+ke2)=8λe1+λke2.
∴k=8λ,2=λk,解得λ=12,k=4或λ=-12,k=-4.
∵ke1+2e2與8e1+ke2反向,
∴λ=-12,k=-4.
答案:-4
6.如圖所示,在ABCD中,=a,=b,AN=3NC,M為BC的中點(diǎn),則=________(用a,b)表示.
解析:=+=-=12-14
=12b-14(a+b)=14b-14a=14(b-a).
答案:14(b-a)
7.已知:在四邊形ABCD中,=a+2b,=-4a-b,=-5a-3b,求證:四邊形ABCD為梯形.
證明:如圖所示.
∵=++=(a+2b)+(-4a-b)+(-5a-3b)
=-8a-2b=2(-4a-b),
∴=2.
∴與共線,且||=2||.
又∵這兩個(gè)向量所在的直線不重合,
∴AD∥BC,且AD=2BC.
∴四邊形ABCD是以AD,BC為兩條底邊的梯形.
8.如圖,已知△OCB中,點(diǎn)A是BC的中點(diǎn),D是將OB分成2∶1的一個(gè)內(nèi)分點(diǎn),DC和OA交于點(diǎn)E,設(shè)=a,=b.
(1)用a,b表示向量,;
(2)若=λ,求λ的值.
解:(1)由A是BC的中點(diǎn),則有=12(+),
從而=2-=2a-b.
由D是將OB分成2∶1的一個(gè)內(nèi)分點(diǎn),得=23,
從而=-=(2a-b)-23b=2a-53b.
(2)由于C,E,D三點(diǎn)共線,則=μ,
又=-=(2a-b)-λa=(2-λ)a-b,
=2a-53b,
從而(2-λ)a-b=μ2a-53b,
又a,b不共線,則2-λ=2μ,1=53μ,解得λ=45.
向量的減法運(yùn)算及其幾何意義
向量的減法運(yùn)算及其幾何意義
教學(xué)目標(biāo):
1.了解相反向量的概念;
2.掌握向量的減法,會(huì)作兩個(gè)向量的減向量,并理解其幾何意義;
3.通過闡述向量的減法運(yùn)算可以轉(zhuǎn)化成向量的加法運(yùn)算,使學(xué)生理解事物之間可以相互轉(zhuǎn)化的辯證思想.
教學(xué)重點(diǎn):向量減法的概念和向量減法的作圖法.
教學(xué)難點(diǎn):減法運(yùn)算時(shí)方向的確定.
學(xué)法:減法運(yùn)算是加法運(yùn)算的逆運(yùn)算,學(xué)生在理解相反向量的基礎(chǔ)上結(jié)合向量的加法運(yùn)算掌握向量的減法運(yùn)算;并利用三角形做出減向量.
教具:多媒體或?qū)嵨锿队皟x,尺規(guī)
授課類型:新授課
教學(xué)思路:
一、復(fù)習(xí):向量加法的法則:三角形法則與平行四邊形法則
向量加法的運(yùn)算定律:
例:在四邊形中,.
解:
二、提出課題:向量的減法
1.用“相反向量”定義向量的減法
(1)“相反向量”的定義:與a長度相同、方向相反的向量.記作a
(2)規(guī)定:零向量的相反向量仍是零向量.(a)=a.
任一向量與它的相反向量的和是零向量.a+(a)=0
如果a、b互為相反向量,則a=b,b=a,a+b=0
(3)向量減法的定義:向量a加上的b相反向量,叫做a與b的差.
即:ab=a+(b)求兩個(gè)向量差的運(yùn)算叫做向量的減法.
2用加法的逆運(yùn)算定義向量的減法:
向量的減法是向量加法的逆運(yùn)算:
若b+x=a,則x叫做a與b的差,記作ab
3求作差向量:已知向量a、b,求作向量
∵(ab)+b=a+(b)+b=a+0=a
作法:在平面內(nèi)取一點(diǎn)O,
作=a,=b
則=ab
即ab可以表示為從向量b的終點(diǎn)指向向量a的終點(diǎn)的向量.
注意:1表示ab.強(qiáng)調(diào):差向量“箭頭”指向被減數(shù)
2用“相反向量”定義法作差向量,ab=a+(b)
顯然,此法作圖較繁,但最后作圖可統(tǒng)一.
2.探究:
1)如果從向量a的終點(diǎn)指向向量b的終點(diǎn)作向量,那么所得向量是ba.
2)若a∥b,如何作出ab?
三、例題:
例一、(P97例三)已知向量a、b、c、d,求作向量ab、cd.
解:在平面上取一點(diǎn)O,作=a,=b,=c,=d,
作,,則=ab,=cd
例二、平行四邊形中,a,b,
用a、b表示向量、.
解:由平行四邊形法則得:
=a+b,==ab
變式一:當(dāng)a,b滿足什么條件時(shí),a+b與ab垂直?(|a|=|b|)
變式二:當(dāng)a,b滿足什么條件時(shí),|a+b|=|ab|?(a,b互相垂直)
變式三:a+b與ab可能是相當(dāng)向量嗎?(不可能,∵對(duì)角線方向不同)
練習(xí):P98
四、小結(jié):向量減法的定義、作圖法|
五、作業(yè):P103第4、5題
六、板書設(shè)計(jì)(略)
七、備用習(xí)題:
1.在△ABC中,=a,=b,則等于()?
A.a+b?B.-a+(-b)?C.a-b?D.b-a?
2.O為平行四邊形ABCD平面上的點(diǎn),設(shè)=a,=b,=c,=d,則
A.a+b+c+d=0B.a-b+c-d=0?C.a+b-c-d=0D.a-b-c+d=0
3.如圖,在四邊形ABCD中,根據(jù)圖示填空:?
a+b=,b+c=,c-d=,a+b+c-d=.?
4、如圖所示,O是四邊形ABCD內(nèi)任一點(diǎn),試根據(jù)圖中給出的向量,確定a、b、c、d的方向(用箭頭表示),使a+b=,c-d=,并畫出b-c和a+d.
向量的加法運(yùn)算及其幾何意義
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向量的加法運(yùn)算及其幾何意義
教學(xué)目標(biāo):
1、掌握向量的加法運(yùn)算,并理解其幾何意義;
2、會(huì)用向量加法的三角形法則和平行四邊形法則作兩個(gè)向量的和向量,培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合解決問題的能力;
3、通過將向量運(yùn)算與熟悉的數(shù)的運(yùn)算進(jìn)行類比,使學(xué)生掌握向量加法運(yùn)算的交換律和結(jié)合律,并會(huì)用它們進(jìn)行向量計(jì)算,滲透類比的數(shù)學(xué)方法;
教學(xué)重點(diǎn):會(huì)用向量加法的三角形法則和平行四邊形法則作兩個(gè)向量的和向量.
教學(xué)難點(diǎn):理解向量加法的定義.
學(xué)法:
數(shù)能進(jìn)行運(yùn)算,向量是否也能進(jìn)行運(yùn)算呢?數(shù)的加法啟發(fā)我們,從運(yùn)算的角度看,位移的合成、力的合成可看作向量的加法.借助于物理中位移的合成、力的合成來理解向量的加法,讓學(xué)生順理成章接受向量的加法定義.結(jié)合圖形掌握向量加法的三角形法則和平行四邊形法則.聯(lián)系數(shù)的運(yùn)算律理解和掌握向量加法運(yùn)算的交換律和結(jié)合律.
教具:多媒體或?qū)嵨锿队皟x,尺規(guī)
授課類型:新授課
教學(xué)思路:
一、設(shè)置情景:
1、復(fù)習(xí):向量的定義以及有關(guān)概念
強(qiáng)調(diào):向量是既有大小又有方向的量.長度相等、方向相同的向量相等.因此,我們研究的向量是與起點(diǎn)無關(guān)的自由向量,即任何向量可以在不改變它的方向和大小的前提下,移到任何位置
2、情景設(shè)置:
(1)某人從A到B,再從B按原方向到C,
則兩次的位移和:
(2)若上題改為從A到B,再從B按反方向到C,
則兩次的位移和:
(3)某車從A到B,再從B改變方向到C,
則兩次的位移和:
(4)船速為,水速為,則兩速度和:
二、探索研究:
1、向量的加法:求兩個(gè)向量和的運(yùn)算,叫做向量的加法.
2、三角形法則(“首尾相接,首尾連”)
如圖,已知向量a、b.在平面內(nèi)任取一點(diǎn),作=a,=b,則向量叫做a與b的和,記作a+b,即a+b,規(guī)定:a+0-=0+a
探究:(1)兩相向量的和仍是一個(gè)向量;
(2)當(dāng)向量與不共線時(shí),+的方向不同向,且|+|||+||;
(3)當(dāng)與同向時(shí),則+、、同向,且|+|=||+||,當(dāng)與反向時(shí),若||||,則+的方向與相同,且|+|=||-||;若||||,則+的方向與相同,且|+b|=||-||.
(4)“向量平移”(自由向量):使前一個(gè)向量的終點(diǎn)為后一個(gè)向量的起點(diǎn),可以推廣到n個(gè)向量連加
3.例一、已知向量、,求作向量+
作法:在平面內(nèi)取一點(diǎn),作,則.
4.加法的交換律和平行四邊形法則
問題:上題中+的結(jié)果與+是否相同?驗(yàn)證結(jié)果相同
從而得到:1)向量加法的平行四邊形法則(對(duì)于兩個(gè)向量共線不適應(yīng))
2)向量加法的交換律:+=+
5.向量加法的結(jié)合律:(+)+=+(+)
證:如圖:使,,
則(+)+=,+(+)=
∴(+)+=+(+)
從而,多個(gè)向量的加法運(yùn)算可以按照任意的次序、任意的組合來進(jìn)行.
三、應(yīng)用舉例:
例二(P94—95)略
練習(xí):P95
四、小結(jié)
1、向量加法的幾何意義;
2、交換律和結(jié)合律;
3、注意:|+|≤||+||,當(dāng)且僅當(dāng)方向相同時(shí)取等號(hào).
五、課后作業(yè):
P103第2、3題
六、板書設(shè)計(jì)(略)
七、備用習(xí)題
1、一艘船從A點(diǎn)出發(fā)以的速度向垂直于對(duì)岸的方向行駛,船的實(shí)際航行的速度的大小為,求水流的速度.
2、一艘船距對(duì)岸,以的速度向垂直于對(duì)岸的方向行駛,到達(dá)對(duì)岸時(shí),船的實(shí)際航程為8km,求河水的流速.
3、一艘船從A點(diǎn)出發(fā)以的速度向垂直于對(duì)岸的方向行駛,同時(shí)河水的流速為,船的實(shí)際航行的速度的大小為,方向與水流間的夾角是,求和.
4、一艘船以5km/h的速度在行駛,同時(shí)河水的流速為2km/h,則船的實(shí)際航行速度大小最大是km/h,最小是km/h
5、已知兩個(gè)力F1,F(xiàn)2的夾角是直角,且已知它們的合力F與F1的夾角是60,|F|=10N求F1和F2的大小.
6、用向量加法證明:兩條對(duì)角線互相平分的四邊形是平行四邊形