高中数学必修4教案
①向量AB与CD是共线向量,则A、B、C、D四点必在一直线上;? ②单位向量都相等;?
③任一向量与它的相反向量不相等;?
④四边形ABCD是平行四边形当且仅当AB=DC ⑤一个向量方向不确定当且仅当模为0;? ⑥共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.
解:①不正确.共线向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量AB、AC在同一直线上.
②不正确.单位向量模均相等且为1,但方向并不确定.
③不正确.零向量的相反向量仍是零向量,但零向量与零向量是相等的. ④、⑤正确.⑥不正确.如图AC与BC共线,虽起点不同,但其终点却相2.书本77页练习4题 三、小结 :
2、 描述向量的两个指标:模和方向.
2、平行向量不是平面几何中的平行线段的简单类比. 3、共线向量与平行向量关系、相等向量。 四、课后作业: 《习案》作业十八。
同.
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
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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 (4)船速为AB,水速为BC,则两速度和:AB?BC?AC
A B C
C A B A B
A B C
C
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
b
A a aa b B
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a与b不共线时, |a+b|<|a|+|b|;什么时候|a+b|=|a|+|b|,什么时候|a+b|=|a|-|b|,
当向量a与b不共线时,a+b的方向不同向,且|a+b|<|a|+|b|; 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|a+b|=|a|-|b|;
27 a C b b
a+b
a+b a
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若|a|<|b|,则a+b的方向与b相同,且|a+b|=|b|-|a|.
(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a、b,求作向量a+b
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.你能证明:向量加法的结合律:(a+b) +c=a+ (b+c) 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23km/h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4km/h,求水流的速度.
变式2、一艘船从A点出发以v1的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为v2,
船的实际航行的速度的大小为4km/h,方向与水流间的夹角是60?,求v1和v2.
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、|a+b| ≤ |a| + |b|,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
O b a a A b
2.2.2向量的减法运算及其几何意义
教学目标:
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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:
一、 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,CB?BA?AD?CB?BA?AD?CA?AD?CD
. 解:
二、 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 ∵(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
b a
b
a?b O 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)
b
B
29 b a O B’
?b
a a+ (?b) b A 高中数学必修4教案
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 ?
b
三、 例题:
例一、(P86 例三)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 b
d c O 例二、平行四边形ABCD中,AB?a,AD?b, 用a、b表示向量AC、DB. 解:由平行四边形法则得: AC= a + b, DB= AB?AD = a?b 变式一:当a, b满足什么条件时,a+b与a?b垂直?(|a| = |b|) 变式二:当a, b满足什么条件时,|a+b| = |a?b|?(a, b互相垂直) 变式三:a+b与a?b可能是相等向量吗?(不可能,∵ 对角线方向不同)
例 3. 如图, 已知一点O到平行四边形 的三个顶点A、B、C的向量分别为 试用向量a、b、c表示OD.练习:1。P87面1、2题
2.在△ABC中, BC=a, CA=b,则AB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
30 ABCDa、b、c,a b a a?b O B
A B’
O
a?b
A B
a?b
O
A
a?b
?b
B
B
O
A A B
D D C C
A B