发布时间 : 星期六 文章人教A版高中数学必修4第二章 平面向量2.2 平面向量的线性运算教案(2)更新完毕开始阅读
2.2《平面向量的线性运算》教学设计
【教学目标】
1.掌握向量的加、减法运算,并理解其几何意义;
2.会用向量加、减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;
4.掌握实数与向量的积的定义以及实数与向量的积的三条运算律,会利用实数与向量的积的运算律进行有关的计算;
5.理解两个向量平行的充要条件,能根据条件判断两个向量是否平行;
6.通过对实数与向量的积的学习培养学生的观察、分析、归纳、抽象的思维能力,了解事物运动变化的辩证思想.
【导入新课】 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:AB?BC?AC
(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:AB?BC?AC (3)某车从A到B,再从B改变方向到C, 则两次的位移和:AB?BC?AC
A
C
(4)船速为AB,水速为BC,则两速度和:AB?BC?AC 新授课阶段 一、向量的加法
A
B
C
C A B A B C
1.向量的加法:求两个向量和的运算,叫做向量的加法. 2.三角相接,首尾
如图,已知向量a、b.在平面内任取一点A,作AB=a,BC=b,则向量AC叫做a与b的和,记作a+b,即 a+b?AB?BC?AC,规定: a + 0-= 0 + a.
探究:(1)两相向量的和仍是一个向量;
(2)当向量a与b不共线时,a+b的方向不同向,且|a+b|<|a|+|b|; (3)当a与b同向时,则a+b、a、b同向,且|a+b|=|a|+|b|,当a与b反向时,若|a|>|b|,则a+b的方向与a相同,且
b a
O
b
a a
A
b
b A a aa b B C a b a+b
a b a+b 形法则(“首尾连”)
|a+b|=|a|-|b|;若|a|<|b|,则a+b的方向与b相同,且|a+b|=|b|-|a|.
(4)“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.
例1 已知向量a、b,求作向量a+b.
作法:在平面内取一点,作OA?a AB?b,则OB?a?b. 4.加法的交换律和平行四边形法则
问题:上题中b+a的结果与a+b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:a+b=b+a.
5.向量加法的结合律:(a+b) +c=a+ (b+c). 证:如图:使AB?a, BC?b, CD?c,
则(a+b) +c=AC?CD?AD,a+ (b+c) =AB?BD?AD. ∴(a+b) +c=a+ (b+c).
从而,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. 二、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b的相反向量,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.
a
∵(a?b) + b = a + (?b) + b = a + 0 = a, 作法:在平面内取一点O, 作OA= a, AB= b. 则BA= 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?AB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). 显然,此法作图较繁,但最后作图可统一.
a O b
B
b B’ b
B
b a?b
O a ?b
a a+ (?b) b A
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.
a b a b a?b O B
A B’
O
a?b
A B
a?b
O
A ?b B
B
a?b O
A 2)若a∥b, 如何作出a ? b?
例2 已知向量a、b、c、d,求作向量a?b、c?d.
解:在平面上取一点O,作OA= a, OB= b, OC= c, OD= d, 作BA, DC,则BA= a?b, DC= c?d.
a
D C 例3 平行四边形ABCD中,AB?a,AD?b, 用a、b表示向量AC、DB.
A B
b
d c O C
A B
D