新课标高中数学人教A版必修四教案2.2 平面向量的线性运算

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名称 新课标高中数学人教A版必修四教案2.2 平面向量的线性运算
格式 zip
文件大小 735.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2019-07-18 10:25:33

文档简介

2.2.1 向量的加法运算及其几何意义
教学目标:
1、 掌握向量的加法运算,并理解其几何意义;
2、 会用向量加法的三角形法则和平行四边形法则作两个向量的和向量,培养数形结合解决问题的能力;
3、 通过将向量运算与熟悉的数的运算进行类比,使学生掌握向量加法运算的交换律和结合律,并会用它们进行向量计算,渗透类比的数学方法;
教学重点:会用向量加法的三角形法则和平行四边形法则作两个向量的和向量.
教学难点:理解向量加法的定义.
教学思路:
一、设置情景:
1、 复习:向量的定义以及有关概念
强调:向量是既有大小又有方向的量.长度相等、方向相同的向量相等.因此,我们研究的向量是与起点无关的自由向量,即任何向量可以在不改变它的方向和大小的前提下,移到任何位置
2、 情景设置:
(1)某人从A到B,再从B按原方向到C, 则两次的位移和:
(2)若上题改为从A到B,再从B按反方向到C, 则两次的位移和:
(3)某车从A到B,再从B改变方向到C, 则两次的位移和:
(4)船速为,水速为,则两速度和:


二、探索研究:
1、向量的加法:求两个向量和的运算,叫做向量的加法.
2、三角形法则(“首尾相接,首尾连”)
如图,已知向量a、b.在平面内任取一点,作=a,=b,则向量叫做a与b的和,记作a+b,即 a+b, 规定: a + 0-= 0 + a




探究:(1)两向量的和与两个数的和有什么关系? 两向量的和仍是一个向量;
(2)当向量与不共线时, |+|<||+||;什么时候|+|=||+||,什么时候|+|=||-||,
当向量与不共线时,+的方向不同向,且|+|<||+||;
当与同向时,则+、、同向,且|+|=||+||,
当与反向时,若||>||,则+的方向与相同,且|+|=||-||;
若||<||,则+的方向与相同,且|+b|=||-||.
(3)“向量平移”(自由向量):使前一个向量的终点为后一个向量的起点,可以推广到n个向量连加
3.例一、已知向量、,求作向量+
作法:在平面内取一点,作 ,则.
4.加法的交换律和平行四边形法则
问题:上题中+的结果与+是否相同? 验证结果相同
从而得到:1)向量加法的平行四边形法则(对于两个向量共线不适应)
2)向量加法的交换律:+=+
5.你能证明:向量加法的结合律:(+) +=+ (+) 吗?
6.由以上证明你能得到什么结论? 多个向量的加法运算可以按照任意的次序、任意的组合来进行.
三、应用举例:
例二(P83—84)略
变式1、一艘船从A点出发以的速度向垂直于对岸的方向行驶,船的实际航行速度的大小为,求水流的速度.
变式2、一艘船从A点出发以的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为,船的实际航行的速度的大小为,方向与水流间的夹角是,求和.
练习:P84面1、2、3、4题
四、小结
1、向量加法的几何意义;2、交换律和结合律;3、|+| ≤ || + ||,当且仅当方向相同时取等号.
五、课后作业:《习案》作业十八。
六、备用习题 思考:你能用向量加法证明:两条对角线互相平分的四边形是平行四边形吗?


A B

C

A B

C

A B C

C A B

A

B

C

a+b

a+b

a

a

b

b

a





a+b

a

a

a

O

A

B

a

a

a

b

b

b



2.2.2向量的减法运算及其几何意义
教学目标:
1. 了解相反向量的概念;
2. 掌握向量的减法,会作两个向量的减向量,并理解其几何意义;
3. 通过阐述向量的减法运算可以转化成向量的加法运算,使学生理解事物间可以相互转化的辩证思想.
教学重点:向量减法的概念和向量减法的作图法.
教学难点:减法运算时方向的确定.
教学思路:
1、 复习:向量加法的法则:三角形法则与平行四边形法则,向量加法的运算定律:
例:在四边形中, . 解:
2、 提出课题:向量的减法
1. 用“相反向量”定义向量的减法
(1) “相反向量”的定义:与a长度相同、方向相反的向量.记作 a
(2) 规定:零向量的相反向量仍是零向量.(a) = a.
任一向量与它的相反向量的和是零向量.a + (a) = 0
如果a、b互为相反向量,则a = b, b = a, a + b = 0
(3) 向量减法的定义:向量a加上的b相反向量,叫做a与b的差.
即:a b = a + (b) 求两个向量差的运算叫做向量的减法.
2. 用加法的逆运算定义向量的减法: 向量的减法是向量加法的逆运算:
若b + x = a,则x叫做a与b的差,记作a b
3. 求作差向量:已知向量a、b,求作向量a b
∵(ab) + b = a + (b) + b = a + 0 = a
作法:在平面内取一点O,
作= a, = b 则= a b
即a b可以表示为从向量b的终点指向向量a的终点的向量.
注意:1表示a b. 强调:差向量“箭头”指向被减数
2用“相反向量”定义法作差向量,a b = a + (b)






4. 探究:
1) 如果从向量a的终点指向向量b的终点作向量,那么所得向量是b a.
2)若a∥b, 如何作出a b ?






3、 例题:
例一、(P86 例三)已知向量a、b、c、d,求作向量ab、cd.
解:在平面上取一点O,作= a, = b, = c, = d,
作, , 则= ab, = cd




例二、平行四边形中,a,b, 用a、b表示向量、.
解:由平行四边形法则得: = a + b, = = ab
变式一:当a, b满足什么条件时,a+b与ab垂直?(|a| = |b|)
变式二:当a, b满足什么条件时,|a+b| = |ab|?(a, b互相垂直)
变式三:a+b与ab可能是相等向量吗?(不可能,∵ 对角线方向不同)



练习:1。P87面1、2题
2.在△ABC中, =a, =b,则等于( B )?
A.a+b? B.-a+(-b)? C.a-b? D.b-a?
四:小结:向量减法的定义、作图法|
五:作业:《习案》作业十九

O

a

b

B

a

b

ab

O

A

B

a

B’

b

b

b

B

a+ (b)

a

b

ab

A

A

B

B

B’

O

ab

a

a

b

b

O

A

O

B

ab

ab

B

A

O

b

A

B

C

D

O

b

a

d

c

A B

D C





2.2.3 向量的数乘运算及几何意义(1)

一、教学目标:1.掌握实数与向量的积的定义;
2.掌握实数与向量的积的运算律,并进行有关的计算;
二、教学重、难点:1.实数与向量的积的定义及其运算律。
三、教学过程:
(一)复习:
已知非零向量,求作和.





如图:,.

(二)新课讲解:
1.实数与向量的积的定义:
一般地,实数与向量的积是一个向量,记作,它的长度与方向规定如下:
(1);
(2)当时,的方向与的方向相同;
当时,的方向与的方向相反;
当 时,.
2.实数与向量的积的运算律:
(1)(结合律);
(2)(第一分配律);
(3)(第二分配律).

3.例1 计算:(1); (2);
(3).
解:(1)原式=; (2)原式=; (3)原式=.


例2.已知向量和向量,求作向量

4.练习
计算: (1)
(2)
(3)教材P90面5题
5.思考




例3.



例4.教材例7。


三、课堂练习:教材P90面1、2、3、4题

四、小结:1.掌握实数与向量的积的定义;
2.掌握实数与向量的积的运算律,并进行有关的计算;
3.向量共线的条件

五、作业:《习案》作业二十。

































2.2.3 向量数乘运算及几何意义(2)
一、教学目标:
(1)理解并掌握共线向量定理,并会判断两个向量是否共线。
(2)能运用向量判断点共线、线共点等。
二、教学重、难点:
(1)共线向量定理
(2)共线向量定理应用。
三、教学过程:
(一)复习:
1.实数与向量的积的定义:
一般地,实数与向量的积是一个向量,记作,它的长度与方向规定如下:
(1);
(2)当时,的方向与的方向相同;
当时,的方向与的方向相反;
当 时,.
2.实数与向量的积的运算律:
(1)(结合律);
(2)(第一分配律);
(3)(第二分配律).
3.向量共线定理:
定理: 如果有一个实数,使 (),那么向量与是共线向量;反之,如果向量与()是共线向量,那么有且只有一个实数,使得.

(二)新课讲解:
1.向量共线问题:

例1、


例2、














例3、教材P89面例6








例4。




四、课堂练习: P90面6题



五、小结:1.掌握向量数乘运算的定义;
2.掌握向量数乘运算的运算律,并进行有关的计算;
3.理解两向量共线(平行)的条件,并会判断两个向量是否共线、点共线。
课后思考

1.







2.






3.



































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