6.2.1向量基本定理
一.教学目标
(一)知识和技能目标:
1、理解并掌握共线向量基本定理和平面向量基本定理.
2、准确理解定理中唯一性,并通过练习体验平面向量基本定理的应用.
(二)过程与方法目标:
1、通过学生自己动手作图,调动学生的积极性和情感投入,培养学生数形结合的思想方法;
2、培养学生类比、归纳的数学思想;
3、培养学生发现数学规律,实践第一的观点,增强学习数学的兴趣.
(三)重点、难点与疑点
教学重点:平面向量基本定理.
教学难点:平面向量基本定理的应用,
教学疑点: 共线,平面向量基本定理的证明
二.学情分析
本节课是学习共线向量定义了后,学生已经掌握了向量的基本概念,对向量已经有了一个比较清晰的认识,这为本节课的学习提供了知识的保障.
三.教学程序
(一)共线向量基本定理
问题1:前面我们已经看到,当存在实数,使得时,.那么,这个结论反过来是否成立呢?
【任务】
1. 通过动手实验完成课本第152页上面的例题,总结共线向量基本定理;
2.在老师的带领下思考定理中“唯一”指的是什么,并给出证明;
3.在老师的带领下思考“尝试与发现”.
共线向量基本定理
一般地,有如下共线向量基本定理:
如果且,则存在唯一的实数,使得.
注意问题:1.其中的“唯一”指的是,如果还有,则有.这是因为:由可知,如果,则与已知矛盾,所以,即.
2.可以看出,此时只有时才存在实数,使得,而且这样的可以是任意实数.
3.三点共线:如果A,B,C是三个不同的点,则它们共线的充要条件是:存在实数,使得
(二)平面向量基本定理
问题2:共线向量基本定理的实质是,所有共线的向量中,只要指定一个非零向量,
则其他向量都可以用这个向量表示出来.那么,这个结论是否可以推广到所有共面的向量呢?
【任务】
1. 通过思考完成第153页下面的“尝试与发现”,总结平面向量基本定理;
2. 师生共同思考定理如何给出证明
(三)疑点解析
平面向量基本定理存在性和唯一性的证明:
(1)存在性的证明
上述实数对可以用如下方式找到:如图6-2-4所示,将向量与的始点平移到一起,假设,将向量的始点也平移到点O,以OA,OB所在的直线为相邻的边,以OC为对角线作平行四边形ODCE.因为与不共线,所以且.
又因为,因此由共线向量基本定理可得,存在唯一的,使得
同理,存在唯一的,使得.又由向量加法的平行四边形法则可知,从而.
(2)唯一性证明
平面向量基本定理中,当与不共线时,“唯一的实数对”指的是用,表示时,表达式唯一,即如果,那么且.这是因为由可知,如果,则从而可知,共线,与已知矛盾,因此即.同理可得.
(四)例题讲解及课内巩固练习
总结:例题2和例题5:用基底向量表示所求的向量
第一步:确定基底向量;
第二步:找所求向量的封闭向量;
第三步:封闭向量中不是基底向量的向量统统用基底向量表示;
第四步:合并,得出结论.
(五)课堂小结
1.共线向量基本定理和平面向量基本定理的内容;
2.证明三点共线的方法.
(六)课后作业