2.1.向量
一、课题:向量
二、教学目标:1.理解向量的概念,掌握向量的二要素(长度、方向);
2.能正确地表示向量,初步学会求向量的模长;
3.注意向量的特点:可以平行移动(长度、方向确定,起点不确定)。
三、教学重、难点:1.向量、相等向量、共线向量的概念;
2.向量的几何表示。
四、教学过程:
(一)问题引入:
老鼠由向西北方向逃窜,如果猫由向正东方向追赶,那么猫能否抓到老鼠?为什么?
(二)新课讲解:
1.向量定义:既有大小又有方向的量叫做向量。
2.向量的表示方法:(1)用有向线段表示;
(2)用字母表示:
说明:(1)具有方向的线段叫有向线段。有向线段的三要素:起点、方向和长度;
(2)向量的长度(或称模):线段的长度叫向量的长度,记作.
3.单位向量、零向量、平行向量、相等向量、共线向量的定义:
(1)单位向量:长度为1的向量叫单位向量,即;
(2)零向量:长度为零的向量叫零向量,记作;
(3)平行向量:方向相同或相反的非零向量叫平行向量,记作:;
(4)相等向量:长度相等,方向相同的向量叫相等向量。即:;
(5)共线向量:平行向量都可移到同一直线上。平行向量也叫共线向量。
说明:(1)规定:零向量与任一向量平行,记作;
(2)零向量与零向量相等,记作;
(3)任意二个非零相等向量可用同一条有向线段表示,与有向线段的起点无关。
4.例题分析:
例1如图1,设是正六边形的中心,分别
写出图中与向量,,相等的向量。
解:;;
.
例2如图2,梯形中,,分别是腰、
的三等分点,且,,求.
解:分别取,的中点分别记为,,
由梯形的中位线定理知:
∴∴.
例3在直角坐标系中,已知,与轴正方向所成的角为,与轴正方向所成的角为,试作出.
解:
五、课堂练习:
六、课堂小结:1.正确理解向量的概念,并会用数学符号和有向线段表示向量;
2.明确向量的长度(模)、零向量、单位向量、平行向量、共线向量和相等
向量的意义。
七、作业:.
平行向量的坐标表示
年级高一
学科数学
课题
平行向量的坐标表示
授课时间
撰写人
学习重点
向量平行的坐标表示及直线上点的坐标的求解.
学习难点
向量平行的坐标表示及应用
学习目标
1.理解用坐标表示的两个向量共线条件;2.会根据向量的坐标,判断向量是否共线.
教学过程
一自主学习
复习:⑴若点、的坐标分别为,那么向量的坐标为.⑵若,则,假设,其中,若共线,当且仅当存在实数,使,用坐标该如何表示这两个向量共线呢?新知:通过运算,我们得知当且仅当时,向量共线.
二师生互动
例1已知,,且,求
变式训练1:已知平面向量,,且,则等于
例2向量,,,当为何值时,三点共线.
变式:已知,,,求证:、、三点共线.
思考题:设点P是线段P1P2上的一点,P1、P2的坐标分别是(x1,y1),(x2,y2).(1)当点P是线段P1P2的中点时,求点P的坐标;(2)当点P是线段P1P2的一个三等分点时,求点P的坐标.
三巩固练习
1.已知向量,,则与的关系是()A.不共线B.相等C.方向相同D.共线2.已知三点共线,且,若点横坐标为,则点的纵坐标为()A.B.C.D.3.点关于点对称点坐标为()A.B.C.D.4.已知,,若与平行,则的值为.5.已知为边上的一点,且,则分所成的比为.6.已知=+5,=-2+8,=3(-),则()A.A、B、D三点共线B.A、B、C三点共线C.B、C、D三点共线D.A、C、D三点共线7.若向量=(-1,x)与=(-x,2)共线且方向相同,则x为________.8.设,,,且,求角.
四课后反思
五课后巩固练习
1.已知四点坐标分别为,,试证明:四边形是梯形.
2.已知点,点在直线上,且,求的坐标.
总课题向量的坐标表示总课时第23课时
分课题平面向量的坐标运算分课时第2课时
教学目标掌握平面向量的坐标表示及坐标运算
重点难点掌握平面向量的坐标表示及坐标运算;平面向量坐标表示的理解
引入新课
1、在直角坐标平面内一点是如何表示的?。
2、以原点为起点,为终点,能不能也用坐标来表示呢?例:
3、平面向量的坐标表示。
4、平面向量的坐标运算。
已知、、实数,那么
;;。
例题剖析
例1、如图,已知是坐标原点,点在第一象限,,,求向量的坐标。
例2、如图,已知,,,,求向量,,,的坐标。
例3、用向量的坐标运算解:如图,质量为的物体静止的放在斜面上,斜面与水平面的夹角为,求斜面对物体的摩擦力。
例4、已知,,是直线上一点,且,求点的坐标。
巩固练习
1、与向量平行的单位向量为()
、、、或、
2、已知是坐标原点,点在第二象限,,,求向量的坐标。
3、已知四边形的顶点分别为,,,,求向量,的坐标,并证明四边形是平行四边形。
4、已知作用在原点的三个力,,,求它们的合力的坐标。
5、已知是坐标原点,,,且,求的坐标。
课堂小结
平面向量的坐标表示;平面向量的坐标运算。
课后训练
班级:高一()班姓名__________
一、基础题
1、若向量,,则,的坐标分别为()
、,、,、,、,
2、已知,终点坐标是,则起点坐标是。
3、已知,,向量与相等.则。
4、已知点,,,则。
5、已知的终点在以,为端点的线段上,则的最大值和最小值分别等于。
6、已知平行四边形的三个顶点坐标分别为,,,求第四个顶点的坐标。
7、已知向量,,点为坐标原点,若向量,,求向量的坐标。
8、已知点,及,,求点,和的坐标。
三、能力题
9、已知点,,,若点满足,
当为何值时:(1)点在直线上?(2)点在第四象限内?
《向量的概念及表示》教学实录
1基本情况分析
1.1授课对象
学生来自四星级普通高中,学生基础相对较好,进入高中后,经过培养,课堂上初步具有思考、交流、探究的意识和能力.
1.2教材分析
所用教材为《普通高中课程标准实验教科书数学(必修4)》(苏教版).本节内容为第2章第1节第1课时.向量是近代数学中重要和基本的数学概念之一,它是沟通代数、几何与三角函数的一种工具,有着极其丰富的实际背景.
在教学中,我们通过位移、力等实例,了解向量的实际背景,通过物理中矢量和标量的区别,认识向量和数量的区别,理解平面向量的含义.向量是数形结合的载体,教科书一直坚持从形和数两个方面来建构和研究向量,且这种数形结合的方法一直贯穿本章的始终.
教学目标(1)了解向量的物理实际背景,理解平面向量的一些基本概念,能正确进行平面向量的几何表示;(2)经历类比方法学习向量及其几何表示的过程,体验对比理解向量基本概念的简易性,从而养成科学的学习方法;(3)通过本节的学习,让学生感受向量的概念、方法源于现实世界,从而激发学生学习数学的热情,培养学生学习数学的兴趣.
教学重点向量及其几何表示,相等向量、平行向量的概念.
教学难点向量的概念,对平行向量(也叫做共线向量)的理解.
2教学过程
2.1创设情境,引入概念
问题1由于大陆和台湾没有直航,因此2006年春节探亲,乘飞机要先从台北到香港,再从香港到上海,这里发生了两次位移.
在物理学中,我们用一条带箭头的线段表示位移.位移是矢量,矢量有什么特征?
设计意图通过物理课中学过的位移这一矢量,抽象形成数学中的向量概念,建立学习向量的认知基础.
2.2学生活动,理解概念
师:能否再举一些既有距离又有方向的量?
生:力,速度,加速度等.
设计意图通过实例使学生认识理解向量概念的实质,让学生大量举例,体验到数学中的向量源于现实.
2.3建构数学,完善概念
师:我们把既有大小又有方向的量称为向量.向量常用一条有向线段来表示,有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向.以A为起点、B为终点的向量记为,向量也可用小写字母a,b,c来表示.
师:向量的大小称为向量的长度(或称为模),记作.
师:既然向量只有大小和方向这两个要素,接下来我们就抓住这两要素来研究向量.如果从向量的大小角度来考虑,同学们觉得有哪些向量比较特殊?
生:我觉得有两类向量比较特殊,一类是模为1的向量,还有一类是模为0的向量.
师:在实数中我们有两个特殊的数:0和1.类似的,我们在向量中也有两类比较特殊的向量:模为1和0的向量.我们把1个单位长度的向量称为单位向量.单位向量的模为1,它的方向确定吗?
生:方向不能确定,是任意的.
师:单位向量有且只有一个吗?
生:不是.各个方向上都有单位向量.
师:在平面直角坐标系内,起点在原点的单位向量,它们的终点的轨迹是什么图形?
生:它们终点的轨迹是以原点为圆心,1为半径的圆.
师:很好,这位同学观察地非常仔细!在PPT屏幕(图1)上我们可以看到任何一方向上都有单位向量,如果我们将这些向量的模不断缩小(动画演示),直至模为0时,得到一个新的向量,大家觉得这样的向量怎么命名比较合理?
生:零向量.
师:很好,我们把长度为0的向量称为零向量,记作0.
师:0与0有什么区别呢?
生:数0只有大小;而0是个向量,既有大小又有方向.
师:0的大小是0,而方向又如何呢?
生:它的方向是任意的.
师:很好!因为它的起点与终点重合,所以方向是任意的.
概念辨析:
辨析1:单位向量有且只有一个吗?
辨析2:零向量有且只有一个吗?
设计意图教师在课堂教学时应结合教学内容,让学生经历知识的发现过程,体验获得知识与能力的成功与喜悦.笔者从特殊实数0和1的研究类比到特殊向量(零向量、单位向量)的研究,抓住向量概念中的关键词“大小”,引出单位向量与零向量这两个特殊向量,利用单位向量变零向量的动画演示,使学生直观感受零向量的方向是任
意的,真正理解教材中零向量方向规定的合理性.通过概念辨析,进一步理解单位向量和零向量这两个概念.
师:刚刚我们是从向量的大小角度来考虑的,如果仅从向量的方向角度来研究,你觉得还有哪些特殊关系的向量呢?
生:方向相同或相反向量.比如图2中a与b方向相反,a与c方向相同.
师:我们把方向相同或相反的非零向量称为平行向量.
师:这里定义的平行向量全面吗?
生:还少了0.
师:很好!我们规定0与任意向量都平行.因此平行向量这个定义是分两类来说明的,今后我们谈到向量平行时同学们不能忘记零向量的情况.
概念辨析:
辨析3:由上述结论可知a0,b0,那么ab吗?
辨析4:若ab,bc,则ac,这个结论对吗?
辨析5:若a,b是不平行的两个向量,若存在一个c使得ac,bc,则c=.
设计意图:通过概念辨析,对“零向量与任一向量平行”这一规定有全面正确的理解.
教师接下来出示了一道练习题:如图3,a与b是平行向量吗?
生:这两个向量的方向相反,所以它们是平行向量.
师:很好.在平行向量里如果再把大小考虑在内,大家觉得又会有什么更加特殊的平行向量呢?
生:模相等的平行向量.
师:我们把长度相等且方向相同的向量称为相等向量.同学们,你能构造一个图形其中有相等向量吗?
生:如图4,在平行四边形ABCD中,.
师:在此平行四边形ABCD中,可以看作是平移得到的.虽然这两个向量对应的有向线段的起点不同,一个是A,另一个是D,但平移过程中它们的大小和方向都未改变,因此这两个向量相等.由此它能说明什么?
F
C
D
E
BA
A
图5
生:向量与表示它的有向线段的起点无关,只与向量的大小和方向有关.
师:不错.我们可以通过这个办法将向量随意平移,比如图5中我们可再将上述的平移,得到一个,.由此通过这个办法我们可得到一系列的相等向量.
师:在图4的平行四边形ABCD中,与是什么关系呢?
生:这两个向量长度相等方向相反.
师:很好.我们把与a长度相等,方向相反的向量叫作a的相反向量,记作-a.规定:-0=0.
师:刚才提到向量与表示它的有向线段的起点是无关的,即它们是“自由”的.如果一直线与三个向量都平行(图6),那么我们可以将这三个向量都平移到直线上.因此,“平行向量”我们又可以称什么?
生:共线向量.
师:很好.“平行向量”与“共线向量”是同一个概念.
设计意图笔者抓住向量概念中的关键词“方向”,引出向量间的特殊关系:平行向量.抓住向量的“大小”和“方向”,引出了向量间的另两种特殊关系:相等向量与相反向量.通过学生举例找相等向量的过程,发现向量与表示它的有向线段的起点没有关系,进而引出共线向量的概念.
概念辨析:
辨析6:若向量,则直线ABCD对吗?
辨析7:若直线ABCD,则向量对吗?
设计意图针对平行向量与共线向量的理解不易到位,笔者创设了一串辨析题,让学生类比联想平面几何中的“平行”与“共线”,明确向量平行(共线)与直线平行(共线)的区别与联系,深化了学生对概念的理解.
2.4例题示范,运用概念
例1:已知为正六边形ABCDEF的中心,在图7所标出的向量中:(1)确定与相等的向量;(2)确定与相反的向量;(3)找出与共线的向量;(4)找出与长度相等且平行的向量.
B
图8
A
例2:在图8中的方格纸中有一个向量,分别以图中的格点为起点和终点作向量,其中与相等的向量有多少个?与长度相等的共线向量有多少个?(除外)
设计意图这一环节主要是让学生巩固所学的向量概念.
2.5回顾反思,总结提升
向量主要是从两个方面来刻画的:一个是大小,一个是方向.
设计意图通过小结,既让学生巩固本课重点、难点,又让学生进一步体会利用数学认识问题、解决问题的一般方法,培养其思维能力.
2.6课外作业,巩固概念
概念辨析
(1)模相等的两个平行向量是相等的向量;
(2)若和都是单位向量,则;
(3)任一向量与它的相反向量都不相等;
(4)共线的向量,若起点不同,则终点也不同;
(5)若,则ABCD;
(6)若ABCD,则;
(7)与共线,与共线,则与也共线;
(8)向量与不共线,则与都不是零向量.
书本P59,感受理解3.
文章来源:http://m.jab88.com/j/49838.html
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