平面向量的概念及线性运算教案.pdf
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1、【课题】7.1 平面向量的概念及线性运算【教学目标】知识目标:(1)了解向量、向量的相等、共线向量等概念;(2)掌握向量、向量的相等、共线向量等概念.能力目标:通过这些内容的学习,培养学生的运算技能与熟悉思维能力.【教学重点】向量的线性运算.【教学难点】已知两个向量,求这两个向量的差向量以及非零向量平行的充要条件.【教学设计】从“不同方向的力作用于小车,产生运动的效果不同”的实际问题引入概念.向量不同于数量,数量是只有大小的量,而向量既有大小、又有方向.教材中用有向线段来直观的表示向量,有向线段的长度叫做向量的模,有向线段的方向表示向量的方向.数量可以比较大小,而向量不能比较大小,记 号 没
2、有 意 义,而“I a I I”才是有意义的.教材通过生活实例,借助于位移来引入向量的加法运算.向量的加法有三角形法则与平行四边形法则.向量的减法是在负向量的基础上,通过向量的加法来定义的.即a f=a+(V),它可以通过几何作图的方法得到,即。4 可表示为从向量力的终点指向向量a的终点的向量.作向量减法时.,必须将两个向量平移至同一起点.实数2乘以非零向量Q,是数乘运算,其结果记作/l a,它是一个向量,其方向与向量a相同,其模为同的几倍.由此得到。boa=动.对向量共线的充要条件,要特别注意“非零向量a、b 与 z l w O ”等条件.【教学备品】教学课件.【课时安排】2 课 时.(9
3、0 分钟)【教学过程】教 学过 程教师行为学生行为教学意图时间*揭示课题0教学教师学生教学时过程行为行为意图间7.1平面向量的概念及线性运算介绍了解*创设情境兴趣导入从实如 图 7 1所示,用 1 0 0 N 的力,按照不同的方向拉一辆车,效果一样吗?播放课件观看课件例出发 使学 生%思考自然的走向知引导自我识点OO分析3图 7 1分析*动脑思考探索新知【新知识】在数学与物理学中,有两种量.只有大小,没有方向的量总结思考带领叫做数量(标量),例如质量、时间、温度、面积、密度等.既归纳学生有大小,又有方向的量叫做向量(矢量),例如力、速度、位分析移等.平面上带有指向的线段(有向线段)叫做平面向量
4、,线段的指向就是向量的方向,线段的长度表示向量的大小.如图7-2所示,有向线段的起点叫做平面向量的起点,有向线段的终点仔细理解引导叫做平面向量的终点.以4 为起点,B为终点的向量记作A B.也可以使用小写英文字母,印刷用黑体表示,记 作 a;手写时应在字母上面加箭头,记作分析讲解关键词语式启发学生得出结B记忆果图 7-2向量的大小叫做向量的 模.向量a,而的模依次记作 同,M-模为零的向量叫做零向量.记 作 0,零向量的方向是不确定的.1 0教 学过 程教师行为学生行为教学意图时间模 为 1 的向量叫做单位向量.*巩固知识典型例题例 1 一架飞机从A 处向正南方向飞行200km,另一架飞机从
5、A 处朝北偏东4 5 方向飞行2 00km,两架飞机的位移相同吗?分别用有向线段表示两架飞机的位移.解 位移是向量.虽然这两个向量的模相等,但是它们的方向不同,所以两架飞机的位移不相同.两架飞机位移的有向线段表示分别为图7-3 中的有向线段。与 b.7/A/av图 7-3说明强调引领讲解说明强调含义观察思考主动求解通 过例 题进 一步 领会13*运用知识强化练习说出下图中各向量的模,并指出其中的单位向量(小方格为 1).提问巡视指导思考11答及时了解学生知识掌握得情况18/NM/B/EA/TL/H7CD FF K乙QPG图 7-4教 学过 程教师行为学生行为教学意图时间*创设情境兴趣导入观察图
6、7-4中 的 向 量 而 与 而,它们所在的直线平行,两个向量的方向相同;向 量 而与所所在的直线平行,两个向量的方向相反.播放课件质疑引导分析观看课件自我分析从 实例 出发 使学 生自然的 走向知识点20*动脑思考探索新知【新知识】方向相同或相反的两个非零向量叫做互相平行的向量.向量”与向量6 平行记作a H b.规定:零向量与任何一个向量平行.由于任意一组平行向量都可以平移到同一条直线上,因此相互平行的向量又叫做共线向量.【想一想】图 7-4中,哪些向量是共线向量?总结归纳仔细分析讲解关键词语思考归纳理解记忆带领学生总结23*动脑思考探索新知【新知识】图 7-4中 的 平 行 向 量 而
7、与 丽,方向相同,模相等;平行 向 量 而 与 正,方向相反,模相等.我们所研究的向量只有大小与方向两个要素.当向量。与向量入的模相等并且方向相同时,称向量a 与向量b 相等,记作 a=6.也就是说,向量可以在平面内任意平移,具有这种性质的向量叫做自由向量.与非零向量a 的模相等,且方向相反的向量叫做向量a 的负向量,记作-a.规定:零向量的负向量仍为零向量.总结归纳仔细分析讲解关键词语思考归纳理解记忆思考归纳理解记忆28教 学教师学生教学时过 程行为行为意图间显然,在图 7 4 中,A B=M N ,G H=T K .*巩固知识典型例题说明观察例2在平行四边形A B C。中(图7 5),。为
8、对角线交点.强调(1)找出与向量而相等的向量;D 思考通 过例 题(2)找出向量反的负向量;/引领主动求解进.A B(3)找出与向量而平行的向量.图7 5步领讲解注意分 析 要结合平行四边形的性质进行分析.两个向量相等,说明观察观察它们必须是方向相同,模相等;两个向量互为负向量,它们必学生思考是否须是方向相反,模相等;两个平行向量的方向相同或相反.引领求解理解解由平行四边形的性质,得领会知识+思考占(1)CB DA;强调含义求解反复(2)BA -DC,CD=-DC;说明弓虫倜(3)BA H A B,DC H A B,CD/A B.3 3*运用知识强化练习1.如图,A 4 B C中,。、E、尸分
9、别是三边的中点,试写出(1)与方相等的向量;(2)与通共线的向量.启发思考引导了解可以1)/_/交给B/(/V 尸学生 /自我第1题图 第2题图发现归纳2.如图,。点是正六边形4 3 C C E F的中心,试写出提问动手(1)与反相等的向量;(2)近 的 负 向 量;(3)与 反巡视指导求解共线的向量.教 学过 程教师行为学生行为教学意图时间38*创设情境兴趣导入王涛同学从家中(A 处)出发,向正南方向行走500”到达 超 市(8 处),买了文具后,又沿着北偏东6 0 角方向行走200加到达学校(C 处)(如图76).王涛同学这两次位移的总效果是从家(A 处)到达了学校(C 处).K500m
10、B”图76播放课件质疑引导分析观看课件自我分析从 实例发 使学 生自然的走向知识点42*动脑思考探索新知位 移 恁 叫 做 位 移 而 与 位 移 团 的 和,记作AC=AB+BC.BA图77一般地,设向量a 与向量B不共线,在平面上任取一点A(如R 7-6),依次作Z万=凡BC=b,则向量蔗叫做向量。与向量 3 的和,记作。十,即总结归纳思考归纳带领学生总结a+b=AB+BC=AC(7.1)求向量的和的运算叫做向量的加法.上述求向量的和的方法叫做向量加法的三角形法则.观察图7-7 可以看到:依照三角形法则进行向量0 与向量 6 的加法运算,运算的结果仍然是向量,叫做。与力的和向仔细分析讲解关
11、键理解记忆教 学教师学生教学时过 程行为行为意图间量.其和向量的起点是向量。的起点,终点是向量b的终点.词语【做一做】给出两个不共线的向量。和 b,画出它们的和向量.【想一想】(1)“+力与b+a 相等吗?请画出图来说明.50(2)如果向量a 和向量6共线,如何画出它们的和向量?*动脑思考探索新知如图79 所示,A 8C。为平行四边形,由 于 而=胫,根据三角形法则得总结思考归纳归纳D/AB+AD=AB+BC=ACA JB带领图79学生这说明,在平行四边形总结ABCD中,薪所表示的向量就是,万与,万 的和.这种求和理解记忆方法叫做向量加法的平行四边形法则.仔细平行四边形法则不适用于共线向量,可
12、以验证,向量的加分析讲解法具有以下的性质:关键(1)a +O =O+a =a;+(-。)=0;词语(2)a+b=b+a;(3)(+)+c =a+(b+c).55教 学过 程教师行为学生行为教学意图时间*巩固知识典型例题例 3一艘船以1 2 km/h 的速度航行,方向垂直于河岸,已知水流速度为5 km/h,求该船的实际航行速度.解如 图 7-1 0 所示,瓶表示船速,说明观察恁 为水流速度,由向量加法的平行四边形 A强调法则,而是船的实际航行速度,显然 c l&|AD|=|AB|2+|AC|2=V 1 22+52=1 3.图 7一1。1 2又 t a n AC AD =,利用计算器求得Z C A
13、 D。6 7。2 3 15思考即船的实际航行速度大小是1 3 km/h,其方向与河岸线(水引领流方向)的夹角约6 7。2 3 .*例 4 用两条同样的绳子挂一个物体(图 71 1).设物主动体的重力 为 上 两条绳子与垂线的夹角为。,求物体受到沿两讲解求解说明条绳子的方向的拉力片与正2 的大小.分析 由于两条同注意观察样的绳子与竖直垂线所 X.;/引领学生成 的 角 都 是。,所以分析观察是否思考理解国 1=1尸 21解决问题不 一-求解知识考虑其它因素,只考虑 jvk点受 力 的 平 衡,所以,囹 7 1 1F +F2=-k.解 利用平行四边形法则,可以得到领会|F1+F2|=2|F1|CO
14、 S6 =|*|,所以教 学过 程教师行为学生行为教学意图时间|F j=-W-.1 1 1 2 c o s 6【想一想】根据例题4的分析,判断在单杠上悬挂身体时(如 图7 1 2),两臂成什么角度时,双臂受力最小?反复强调电讲解说明思考求解图 7-1 26 2*运用知识强化练习练习7.1.21 .如图,已知a,b,求(1)(2)第1题图 c2.填 空(向量如图所示):/(1)a+b=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,/C启发引导提问巡视思考了解动手求解可以交给学生自我发现归纳(2)b+c=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,a第2题 图(3)a+b+c=_ _ _ _
15、 _ _ _ _ _ _ _ _ .3.计算:(1)A B+B C +C D;(2)OB+BC+CA指导6 5*创设情境兴趣导入在进行数学运算的时候,减去个数可以看作加上这个数质疑引导思考参与引导启 发教 学过 程教师行为学生行为教学意图时间的相反数.分析分析学 生思考66*动脑思考探索新知与数的运算相类似,可以将向量。与向量b 的负向量的和总结定义为向量,1与向量力的差.即归纳设 a=0 A,ba-b=a+(b).=0 B ,则思考归纳O A-O B =OA +(一。8)=OA-BO=BO+OA =BA.即OA -OB=BA(7.2)观察图7-1 3 可以得到:起点相同的两个向量a、b,其带
16、领学生差a-b仍然是一个向量,叫做a 与 b 的差向量,其起点是减向量方的终点,终点是被减向量。的终点.a-b-一-.-仔细分析讲解关键理解记忆总结/词语图 7-1368*巩固知识典型例题例 5已知如图714(1)所示向量。、,请画出向量ab.a _ _ _ _ _ _b强调含义思考求解注意/b观察学生A(1)(2)图 714解 如图714(2)所示,以平面上任一点O 为起点,作说明领会是否理解知识点OA=a,O B=b,连接员4,则向量而 为 所 求的差向量,即BA =ab.思考求解70教 学过 程教师行为学生行为教学意图时间【想一想】当 与 共 线时,如何画出。.*运用知识强化练习1.填空
17、:(1)而-A D=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,(2)BC-BA =_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,(3)O D -OA =_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.2.如图,在平行四边形4 8 C Z)中,设 施=a,而=4 7c试用a,b表示向量A C.BD.-第2题图DB.启发引导提问巡视指导思考了解动手求解可以交给学生自我发现归纳7 2*创设情境兴趣导入观察图7 1 5可以看出,向 量 反 与 向 量a共线,并且O C=3 a.a ra 一 a a _0 A B C图 7-1 5质疑引导分析思考参与分析引导启 发学
18、生思考7 4*动脑思考探索新知一般地,实数几与向量a的积是一个向量,记作2 a,它的模为|版|=|九|a|(7.3)若|彳。性0,则当几0时,4 a的方向与a的方向相同,当;1,1).(7.8)*巩固知识典型例题例 3 设。=(1,-2),=(-2,3),求下列向量的坐标:(l)a+Z ,(2)-3 a,(3)3 a-2 b.解(1)a+Z=(l,-2)+(-2,3)=(-l,l)(2)-3 a=-3 X(l,-2)=(-3,6)(3)3 a-2 b=3 X(l,-2)-2 X (-2,3)=(3,-6)-(-4,6)=(7,-1 2).说明强调引领讲解说明观察思考主动求解通 过例 题进 一步
19、 领会45*运用知识强化练习已知向量,力的坐标,求+力、一 、一 2。+3 的坐标.(1)。=(-2,3),*=(1,1);(2)0=(1,0),6=(-4,-3);(3)a=(-l,2),方=(3,0).启发引导提问巡视指导思考了解动手求解及时了解学生知识掌握得情况5 5*创设情境兴趣导入【问题】前面我们学习了公式(7.4),知道对于非零向量a、b,当4x0时,有a b=a=A b如何用向量的坐标来判断两个向量是否共线呢?引导分析观察思考思考参与分析引 导后 发学 生思考6 0*动脑思考探索新知【新知识】设。=(百,),6 =(*2,乃),由 1 =我,有X 1 =Z x2,|=A y2,于
20、是 xxXy2=A x2y,即总结归纳思考归纳教 学过 程教师行为学生行为教学意图时间*乃一%=0 .由此得到,对非零向量a、4 W 0时,有b,设a =(*,)力=(小,乃),当仔细分析讲解理解记忆带领学生总结6 7a/b xy2-x2y=0.(7.9)*巩固知识典型例题例 4 设。=(1,3),万=(2,6),判断向量a、6是否共线.解 由 于 3 X 2 T X 6=0,故由公式(7.9)知,a/b,即向量a、共线.说明强调引领分析讲解说明观察思考主动求解通 过例 题进 一步 领会7 0*运用知识强化练习判断下列各组向量是否共线:/、3(1)a(2,3),。=(1,一):2(2)a=(l
21、,-l),b=(-2,2);(3)a=(2,1),6=(-1,2).启发引导提问巡视指导思考了解动手求解及时了解学生知识掌握得 牌:况7 5*理论升华整体建构思考并回答下面的问题:向量坐标的概念?任意起点的向量的坐标表示?共线向量的坐标表示?结论:一般地,设平面直角坐标系中,x轴的单位向量为i,y轴质疑归 纳回答及 时了解学 生知 识掌 握【教师教学后记】教 学过 程教师行为学生行为教学意图时间的单位向量为了,则对于从原点出发的任意向量a都有唯-对实数x、y,使得a =+有序实数对(x,y)叫做向量a的坐标,记作a =(x,y).向量的坐标等于原点到终点的向量的坐标减去原点到起点的向量的坐标.
22、对非零向量a、b,设。=(&,%),/=(*2,丫 2),当之W 0时,有a/b xxy2-x2yx-0.强调情况8 0*归纳小结强化思想本次课学了哪些内容?重点和难点各是什么?引导回忆*自我反思目标检测本次课采用了怎样的学习方法?你是如何进行学习的?你的学习效果如何?已知向量a,力的坐标,求。+力、a-b-2 a+3 b的坐标.a=(2,3),提问巡视指导反思动手求解检验学生学习效果8 5*继续探索活动探究(1)读书部分:教材(2)书面作业:教材习题7.2 A组(必 做);7.2 B组(选做)(3)实践调查:寻找生活中的向量坐标实例说明记录分 层次 要求9 0项目反思点学生知识、技能的掌握情
23、况学生是否真正理解有关知识;是否能利用知识、技能解决问题;在知识、技能的掌握上存在哪些问题;学生的情感态度学生是否参与有关活动;在数学活动中,是否认真、积极、自信;遇到困难时,是否愿意通过自己的努力加以克服;学生思维情况学生是否积极思考;思维是否有条理、灵活;是否能提出新的想法;是否自觉地进行反思;学生合作交流的情况学生是否善于与人合作;在交流中,是否积极表达;是否善于倾听别人的意见;学生实践的情况学生是否愿意开展实践;能否根据问题合理地进行实践;在实践中能否积极思考;能否有意识的反思实践过程的方面;【课题】7.3 平面向量的内积【教学目标】知识目标:(1)了解平面向量内积的概念及其几何意义.
24、(2)了解平面向量内积的计算公式.为利用向量的内积研究有关问题奠定基础.能力目标:通过实例引出向量内枳的定义,培养学生观察和归纳的能力.【教学重点】平面向量数量积的概念及计算公式.【教学难点】数量积的概念及利用数量积来计算两个非零向量的夹角.【教学设计】教材从某人拉小车做功出发,引入两个向量内积的概念.需要强调力与位移都是向量,而功是数量.因此,向量的内积乂叫做数量积.在讲述向量内积时要注意:(1)向量的数量积是一个数量,而不是向量,它的值为两向量的模与两向量的夹角余弦的乘积.其符号是由夹角决定;(2)向量数量积的正确书写方法是用实心圆点连接两个向量.教材中利用定义得到内积的性质后面的学习中会
25、经常遇到,其中:(1)当/=0 时,a,b=ab;当。=18 0 时,a,b=ab.可以记忆为:两个共线向量,方向相同时内积为这两个向量模的积;方向相反时内枳为这两个向量模的积的相反数.(2)同=心 显 示 出 向 量 与 向 量 的 模 的 关 系,是得到利用向量的坐标计算向量模的公式的基础;(3)c o s a 力 =上,是得到利用两个向量的坐标计算两个向量所成角的公式的基|切础;(4)4 6=00。,”经常用来研究向量垂直问题,是推出两个向量内积坐标表示的重要基础.【教学备品】教学课件.【课时安排】2 课 时.(9 0 分钟)【教学过程】教 学过 程教师行为学生行为教学意图时间*揭示课题
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