11772900124968006.3.2 平面向量的的正交分解及坐标表示
本节课选自《普通高中课程标准数学教科书-必修第二册》(人教A版)第六章《平面向量及其应用》,本节课主要讲解平面向量的正交分解、平面向量的坐标表示。
在不共线的两个向量中,垂直是一种重要的特殊情形,向量的正交分解是向量分解中常用且重要的一种分解。因为在平面上,如果选取互相垂直的向量作为基底时会给问题的研究带来方便,联系平面向量基本定理和向量的正交分解,由点在直角坐标系中的表示得到启发,要在平面直角坐标系中表示一个向量最方便的是分别取与x轴、y轴方向相同的两个单位向量i、j作为基底,这时,对于平面直角坐标系内的一个向量a,由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数x、y,使得a=xi+yj.
于是,平面内的任一向量a都可由x、y唯一确定,而有序数对(x,y)正好是向量a的终点的坐标这样的“巧合”使平面直角坐标系内的向量与坐标建立起――映射,从而实现向量的“坐标化”表示,使我们在使用向量工具时得以实现“有效能算”的思想。
课程目标
学科素养
A.会把向量正交分解;?
B.会用坐标表示向量;
1.数学抽象:向量的正交分解;
2.逻辑推理:将一向量分解为两个垂直的向量;
3.数学运算:求向量的坐标;
1.教学重点:平面向量的正交分解,平面向量的坐标表示;
2.教学难点:平面向量的坐标表示。
多媒体
教学过程
教学设计意图
核心素养目标
复习回顾,温故知新
平面向量基本定理:
如果false是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量false,有且只有一对实数false,使false。
我们把false叫做表示这一平面内所有向量的一个基底。
探索新知
1.平面向量的正交分解:
把一个向量分解为两个互相垂直的向量,叫作把向量正交分解。
思考1:我们知道,在平面直角坐标系中,每一个点都可用一对有序实数对(即它的坐标)表示,那么,如何表示坐标平面内的一个向量呢?
【解析】在直角坐标系中,分别取与x轴、y轴方向相同的两个不共线向量i、j作为基底,对于平面内的一个向量a,由平面向量基本定理知,有且只有一对实数x,y使得a=xi+yj,则把有序数对(x,y),叫做向量a的坐标.记作a=(x,y),此式叫做向量的坐标表示.
作向量false,设false,所以false。
【结论】向量的起点为原点时,向量的坐标与向量终点的坐标一致。
两向量相等时,坐标一样。
例1.如图,用基底 i , j 分别表示向量a,b,c,d,并求出它们的坐标
268224095885【解析】:由图可知,a=+=xi+yj,
∴a=(2,3).
同理,b=-2i+3j=(-2,3);
c=-2i-3j=(-2,-3);d=2i-3j=(2,-3).[来源:学*科*
通过复习上节所学平面向量基本定理,引入本节新课。建立知识间的联系,提高学生概括、类比推理的能力。
通过思考,建立点的坐标和向量坐标之间的关系,提高学生分析问题、概括能力。
通过例题练习向量的坐标表示,提高学生解决问题的能力。
三、达标检测
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)两个向量的终点不同,则这两个向量的坐标一定不同.( )
(2)当向量的始点在坐标原点时,向量的坐标就是向量终点的坐标.( )
(3)两向量差的坐标与两向量的顺序无关.( )
(4)点的坐标与向量的坐标相同.( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)×
【解析】 (1)错误.对于同一个向量,无论位置在哪里,坐标都一样.
(2)正确.根据向量的坐标表示,当始点在原点时,终点与始点坐标之差等于终点坐标.
(3)错误.根据两向量差的运算,两向量差的坐标与两向量的顺序有关.
(4)错误.当向量的始点在坐标原点时,向量的坐标等于(终)点的坐标.
2.如图,在正方形ABCD中,O为中心,且=(-1,-1),则=________;________.
【解析】因为=(-1,-1),
由正方形的对称性可知,B(1,-1),所以=(1,-1),
同理=(-1,1).
3.如图,已知在边长为1的正方形ABCD中,AB与x轴正半轴成30°角,求点B和点D的坐标和与的坐标.
【解析】由题意知B, D分别是30°,120°角的终边与以点O为圆心的单位圆的交点.设B(x1,y1),D(x2,y2).由三角函数的定义,
得x1=cos30°=,y1=sin30°=,所以B.
x2=cos120°=-,y2=sin120°=,所以D.
所以=,=.
通过练习巩固本节所学知识,通过学生解决问题的能力,感悟其中蕴含的数学思想,增强学生的应用意识。
四、小结
1. 向量的正交分解;2.向量的坐标表示;
五、作业
预习下一节。
通过总结,让学生进一步巩固本节所学内容,提高概括能力,提高学生的数学运算能力和逻辑推理能力。
本教案的亮点是用心设置思考题,在学生已有的知识基础上得到要学习的问题,水到渠成,讲练结合。学生在独立或小组讨论中解决问题,很好调动学生的积极性与主动性。