人教版高中数学《平面向量》全部教案124058.pdf
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1、欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网整理,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!第五章 平面向量 第一教时 教材:向量 目的:要求学生掌握向量的意义、表示方法以及有关概念,并能作一个向量与已知向量相等,根据图形判定向量是否平行、共线、相等。过程:一、开场白:课本 P93(略)实例:老鼠由 A 向西北逃窜,猫在 B 处向东追去,问:猫能否追到老鼠?(画图)结论:猫的速度再快也没用,因为方向错了。二、提出课题:平面向量 1意义:既有大小又有方向的量叫向量。例:力、速度、加速度、冲量等 注意:1数量与向量的区别:数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、比较大小;向量有方向,大
2、小,双重性,不能比较大小。2从 19 世纪末到 20 世纪初,向量就成为一套优良通性的数学体系,用以研究空间性质。2 向量的表示方法:1几何表示法:点射线 有向线段具有一定方向的线段 有向线段的三要素:起点、方向、长度 记作(注意起讫)2字母表示法:AB可表示为a(印刷时用黑体字)P95 例 用 1cm 表示 5n mail(海里)3 模的概念:向量AB的大小长度称为向量的模。记作:|AB|模是可以比较大小的 4 两个特殊的向量:1零向量长度(模)为 0 的向量,记作0。0的方向是任意的。注意0与 0 的区别 2单位向量长度(模)为 1 个单位长度的向量叫做单位向量。例:温度有零上零下之分,“
3、温度”是否向量?答:不是。因为零上零下也只是大小之分。例:AB与BA是否同一向量?A B A(起点)B(终点)a A B 北 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网整理,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!答:不是同一向量。例:有几个单位向量?单位向量的大小是否相等?单位向量是否都相等?答:有无数个单位向量,单位向量大小相等,单位向量不一定相等。三、向量间的关系:1平行向量:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量。记作:abc 规定:0与任一向量平行 2 相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量。记作:a=b 规定:0=0 任两相等的非零向量都可用一有向线段表示,与起点无
4、关。3 共线向量:任一组平行向量都可移到同一条直线上,所以平行向量也叫共线向量。OA=a OB=b OC=c 例:(P95)略 变式一:与向量长度相等的向量有多少个?(11 个)变式二:是否存在与向量长度相等、方向相反的向量?(存在)变式三:与向量共线的向量有哪些?(FEDOCB,)四、小结:五、作业:P96 练习 习题 5.1 第二教时 教材:向量的加法 目的:要求学生掌握向量加法的意义,并能运用三角形法则和平行四边形法则作几个向量的和向量。能表述向量加法的交换律和结合律,并运用它进行向量计算。过程:六、复习:向量的定义以及有关概念 强调:1向量是既有大小又有方向的量。长度相等、方向相同的向
5、量相等。2正因为如此,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。七、提出课题:向量是否能进行运算?5某人从 A 到 B,再从 B 按原方向到 C,则两次的位移和:ACBCAB a b c C O B A A B C 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网整理,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!6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:ACBCAB 7某车从 A 到 B,再从 B 改变方向到 C,则两次的位移和:ACBCAB 8船速为AB,水速为BC,则两速度和:ACBCAB 提出课题:向量的
6、加法 三、1定义:求两个向量的和的运算,叫做向量的加法。注意:;两个向量的和仍旧是向量(简称和向量)2三角形法则:强调:1“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 2可以推广到 n 个向量连加 3aaa00 4不共线向量都可以采用这种法则三角形法则 3例一、已知向量a、b,求作向量a+b 作法:在平面内取一点,作aOA bAB 则baOB 4加法的交换律和平行四边形法则 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 2向量加法的交换律:a+b=b+a 9向量加法的结合律:(a+b)+c=a+(b+c)证:如图:使aAB,bBC,c
7、CD C A B A B C A B C a+b A A A B B B C C C O A B a a a b b b a+b a+b a a b b b a a A C D a c a+b+c b a+b b+c 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网整理,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!则(a+b)+c=ADCDAC a+(b+c)=ADBDAB(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。四、例二(P9899)略 五、小结:1向量加法的几何法则 2交换律和结合律 3注意:|a+b|a|+|b|不一定成立,因为共线向量不
8、然。六、作业:P99100 练习 P102 习题 5.2 13 第三教时 教材:向量的减法 目的:要求学生掌握向量减法的意义与几何运算,并清楚向量减法与加法的关系。过程:八、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,BABACBCD 解:CDADBACBBABACB 九、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
9、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 (ab)+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。A B D C O a b B a b ab 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网整理,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优
10、质的文档!注意:1AB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。4abc a b=a+(b)a b 十、例题:例一、(P101 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OA=a,OB=b,OC=c,OD=d,作BA,DC,则BA=ab,DC=cd 例二、平行四边形中,用表示向量,解:由平行四边形法则得:AC=a+b,DB=ADAB =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|=
11、|ab|?(a,b 互相垂直)变式三:a+b 与 ab 可能是相当向量吗?(不可能,对角线方向不同)十一、小结:向量减法的定义、作图法|十二、作业:P102 练习 P103 习题 5.2 48 第四教时 教材:向量、向量的加法、向量的减法综合练习教学与测试64、65、66 课 O A B a B b b b B a+(b)a b A B D C A B C b a d c D O ab A A B B B O ab a a b b O A O B ab ab B A O b 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网整理,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!目的:通过练习要求学生
12、明确掌握向量的概念、几何表示、共线向量的概念,掌握向量的加法与减法的意义与几何运算。过程:十三、复习:1向量的概念:定义、表示法、模、零向量、单位向量、平行向量、相等向量、共线向量 2向量的加法与减法:定义、三角形法则、平行四边形法则、运算定律 十四、1处理教学与测试P135136 第 64 课 (略)2处理教学与测试P137138 第 65 课 例一、设 a 表示“向东走 3km”,b 表示“向北走 3km”,则 a+b 表示向东北走23km 解:OB=OA+AB 233322OB(km)例二、试用向量方法证明:对角线互相平分的四边形是平行四边形。证:由向量加法法则:AB=AO+OB,DC=
13、DO+OC 由已知:AO=OC,DO=OB AB=DC 即 AB 与 CD 平行且相等 ABCD 为平行四边形 例三、在正六边形中,若OA=a,OE=b,试用 向量 a、b 将OB、OC、OD表示出来。解:设正六边形中心为 P 则OAOEOAPBOPOB)(a+b+a PCOPOC a+b+a+b 由对称性:OD=b+b+a 3处理教学与测试P139140 第 66 课 (略)十五、有时间可处理“备用题”:例一、化简FABCCDDFAB 解:FABCCDDFAB=FADFCDBCAB =FADFCDAC=FADFAD=FAAF=0 B a+b b O a A A B D C O A B O P
14、 C E F 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网整理,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!例二、在静水中划船的速度是每分钟 40,水流的速度是每分钟 20,如果船从岸边出发,径直沿垂直与水流的航线到达对岸,那么船行进的方向应该指向何处?解:如图:船航行的方向是 与河岸垂直方向成30夹角,即指向河的上游。十六、作业:上述三课中的练习部分(选)第五教时 教材:实数与向量的积 目的:要求学生掌握实数与向量的积的定义、运算律,理解向量共线的充要条件。过程:一、复习:向量的加法、减法的定义、运算法则。二、1引入新课:已知非零向量a 作出a+a+a和(a)+(a)+(a)OC=BCA
15、BOA=a+a+a=3a PN=MNQMPQ=(a)+(a)+(a)=3a 讨论:13a与a方向相同且|3a|=3|a|23a与a方向相反且|3a|=3|a|2从而提出课题:实数与向量的积 实数与向量a的积,记作:a 定义:实数与向量a的积是一个向量,记作:a 1|a|=|a|20 时a与a方向相同;时 两边向量的方向都与a同向 当0 且1 时在平面内任取一点 O,作OAa ABb 1OAa 11BAb 则OBa+b 1OBa+b 由作法知:AB11BA有OAB=OA1B1|AB|=|11BA|111ABBAOAOA OABOA1B1|1OBOB AOB=A1OB1 因此,O,B,B1在同一直
16、线上,|1OB|=|OB|1OB与OB方向也相同 O A B B1 A1 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网整理,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!(a+b)=a+b 当0(内分)(外分)0(-1)(外分)0 (-10 内分 0,(a)b=|a|b|cos,(ab)=|a|b|cos,a(b)=|a|b|cos,若 0,(a)b=|a|b|cos()=|a|b|(cos)=|a|b|cos,(ab)=|a|b|cos,a(b)=|a|b|cos()=|a|b|(cos)=|a|b|cos。12(a+b)c=ac+bc 在平面内取一点 O,作OA=a,AB=b,OC=c,
17、a+b(即OB)在 c 方向上的投影 等于 a、b 在 c 方向上的投影和,即:|a+b|cos=|a|cos1+|b|cos2|c|a+b|cos=|c|a|cos1+|c|b|cos2 c(a+b)=ca+cb 即:(a+b)c=ac+bc 13 例题:P118119 例二、例三、例四 (从略)二十五、应用例题:(教学与测试第 27 课 P156 例二、例三)例一、已知 a、b 都是非零向量,且 a+3b 与 7a 5b 垂直,a 4b 与 7a 2b 垂直,求 a 与 b 的夹角。解:由(a+3b)(7a 5b)=0 7a2+16ab 15b2=0 (a 4b)(7a 2b)=0 7a2
18、 30ab+8b2=0 两式相减:2ab=b2 代入或得:a2=b2 设 a、b 的夹角为,则 cos=21222|bbbaba =60 1 2 a b A B O ABC c 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网整理,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!例二、求证:平行四边形两条对角线平方和等于四条边的平方和。解:如图:ABCD 中:DCAB,BCAD,AC=ADAB|AC|2=ADABADABADAB2|222 而BD=ADAB|BD|2=ADABADABADAB2|222|AC|2+|BD|2=2222ADAB=2222|ADDCBCAB 二十六、小结:运算律 二十七
19、、作业:P119 习题 5.6 7、8 教学与测试P152 练习 第十三教时 教材:平面向量的数量积的坐标表示 目的:要求学生掌握平面向量数量积的坐标表示,掌握向量垂直的坐标表示的充要条件。过程:二十八、复习:1平面向量的坐标表示及加、减、实数与向量的乘积的坐标表示 2平面向量数量积的运算 3两平面向量垂直的充要条件 4两向量共线的坐标表示:二十九、课题:平面两向量数量积的坐标表示 14 设 a=(x1,y1),b=(x2,y2),x 轴上单位向量 i,y 轴上单位向量 j,则:ii=1,jj=1,ij=ji=0 15 推导坐标公式:a=x1i+y1j,b=x2i+y2j ab=(x1i+y1
20、j)(x2i+y2j)=x1x2i2+x1y1ij+x2y1ij+y1y2j2 =x1x2+y1y2 从而获得公式:ab=x1x2+y1y2 例一、设 a=(5,7),b=(6,4),求 ab 解:ab=5(6)+(7)(4)=30+28=2 16 长度、角度、垂直的坐标表示 1a=(x,y)|a|2=x2+y2|a|=22yx 2若 A=(x1,y1),B=(x2,y2),则AB=221221)()(yyxx A B D C 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网整理,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!3 cos=|baba222221212121yxyxyyxx 4ab
21、 ab=0 即 x1x2+y1y2=0(注意与向量共线的坐标表示原则)17 例二、已知 A(1,2),B(2,3),C(2,5),求证:ABC 是直角三角形。证:AB=(21,32)=(1,1),AC=(21,52)=(3,3)ABAC=1(3)+13=0 ABAC ABC 是直角三角形 三、补充例题:处理教学与测试P153 第 73 课 例三、已知 a=(3,1),b=(1,2),求满足 xa=9 与 xb=4 的向量 x。解:设 x=(t,s),由 xa=9 3t s=9 t=2 由 xa=9 3t s=9 s=3 x=(2,3)例四、如图,以原点和 A(5,2)为顶点作等腰直角OAB,使
22、B=90,求点 B 和向量AB的坐标。解:设 B 点坐标(x,y),则OB=(x,y),AB=(x5,y2)OBAB x(x5)+y(y2)=0 即:x2+y2 5x 2y=0 又|OB|=|AB|x2+y2=(x5)2+(y2)2即:10 x+4y=29 由2723232729410025221122yxyxyxyxyx或 B 点坐标)23,27(或)27,23(;AB=)27,23(或)23,27(例五、在ABC 中,AB=(2,3),AC=(1,k),且ABC 的一个内角为直角,求 k 值。解:当 A=90时,ABAC=0,21+3k=0 k=23 当 B=90时,ABBC=0,BC=A
23、CAB=(12,k3)=(1,k3)2(1)+3(k3)=0 k=311 当 C=90时,ACBC=0,1+k(k3)=0 k=2133 A O B 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网整理,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!四、小结:两向量数量积的坐标表示 长度、夹角、垂直的坐标表示 五、作业:P121 练习及习题 5.7 教学与测试P154 5、6、7、8,思考题 第十四教时 教材:平移 目的:要求学生理解“平移”的概念和平移的几何意义,并掌握平移公式,能运用公式解决有关具体问题。过程:三十、平移的概念:点的位置、图形的位置改变,而形状、大小没有改变,从而导致函数的解
24、析式也随着改变。这个过程称做图形的平移。(作图、讲解)三十一、平移公式的推导:18 设 P(x,y)是图形 F 上的任意一点,它在平移后的 图象 F上的对应点为 P(x,y)可以看出一个平移实质上是一个向量。19 设PP=(h,k),即:PPOPOP (x,y)=(x,y)+(h,k)kyyhxx 平移公式 20 注意:1它反映了平移后的新坐标与原坐标间的关系 2知二求一 3这个公式是坐标系不动,点P(x,y)按向量 a=(h,k)平移到点P(x,y)。另一种平移是:点不动,把坐标系平移向量a,即:kyyhxx。这两种变换使点在坐标系中的相对位置是一样的,这两个公式作用是一致的。三十二、应用:
25、例一、(P121 例一)1把点A(2,1)按 a=(3,2)平移,求对应点 A的坐标(x,y)。2点 M(8,10)按 a 平移后对应点 M的坐标为(7,4),求 a。解:1由平移公式:321y132x 即对应点 A的坐标为(1,3)2由平移公式:141510487khkh即 a 的坐标为(15,14)例二、将函数 y=2x 的图象 l 按 a=(0,3)平移到 l,求 l的函数解析式。a a a F P P F O 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网整理,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!解:设 P(x,y)为 l 上任一点,它在 l上的对应点为 P(x,y)由平移公
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