高中数学 第二章 平面向量 2.2.2 向量的减法运算及其几何意义说课稿 新人教A版必修4
向量减法运算及其几何意义,向量的数乘运算及其几何意义教案
向量减法运算及其⼏何意义,向量的数乘运算及其⼏何意义教案§2.2.2向量减法运算及其⼏何意义⼀.知识点梳理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 -a2?规定:零向量的相反向量仍是零向量,且-(-a ) = a 。
任⼀向量与它的相反向量的和是零向量即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:若b + x = a ,则x 叫做a 与b 的差,记作a - b3减法的三⾓形法则:在平⾯内取⼀点O ,作OA = a , OB = b , 那么连接两个向量的终点并指向被减向量⽅向的向量就是两个向量的差向量. 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.4.向量减法运算的记忆⼝决:共起点,连终点,⽅向指向被减数(⽅向由后指前)5.向量减法与向量加法的⽐较:(1)加法:⾸尾相连,从头指尾(前向量的头指向后向量的尾)(2)减法:共起点,连终点,⽅向指向被减数 6.向量减法的字母公式:CB AC AB =-⼆.例题讲解例1.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例2.已知,在平⾏四边形ABCD中,aAD=,⽤a,b表⽰向量AC、AB=,bDB解:由平⾏四边形法则得: D CAC= a + b,DB= ADAB- = a-b bA aB 例3.若|AB|=8,|AC|=5,则|BC|的取值范围是( )A.[3,8]B.(3,8)C.[3,13]D.(3,13)解析:BC=AC-AB.(1)当AB、AC同向时,|BC|=8-5=3;(2)当AB、AC反向时,|BC|=8+5=13;(3)当AB、AC不共线时,3<|BC|<13.综上,可知3≤|BC|≤13.答案:C点评:此题可直接应⽤重要性质||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|求解.三.课堂练习1. 如下图所⽰,已知⼀点O到ABCD的3个顶点A、B、C的向量分别是a、b、c,则向量OD等于( )A.a+b+cB.a-b+cC.a+b-cD.a-b-c解析:如图5,点O到平⾏四边形的三个顶点A、B、C的向量分别是a、b、c,结合图形有OD=OA+AD=OA+BC=OA+OC-OB=a-b+c.答案:B2 判断题:(1)若⾮零向量a与b的⽅向相同或相反,则a+b的⽅向必与a、b之⼀的⽅向相同.(2)△ABC中,必有AB+BC+CA=0.(3)若AB+BC+CA=0,则A、B、C三点是⼀个三⾓形的三顶点.(4)|a+b|≥|a-b|.解:(1)a与b⽅向相同,则a+b的⽅向与a和b⽅向都相同;若a与b⽅向相反,则有可能a与b互为相反向量,此时a+b=0的⽅向不确定,说与a、b之⼀⽅向相同不妥.(2)由向量加法法则AB+BC=AC,AC与CA是互为相反向量,所以有上述结论.(3)因为当A、B、C三点共线时也有AB+BC+AC=0,⽽此时构不成三⾓形.(4)当a与b不共线时,|a+b|与|a-b|分别表⽰以a和b为邻边的平⾏四边形的两条对⾓线的长,其⼤⼩不定.当a 、b 为⾮零向量共线时,同向则有|a +b |>|a -b |,异向则有|a +b |<|a -b |; 当a 、b 中有零向量时,|a +b |=|a -b |. 综上所述,只有(2)正确.四.内容⼩结本节我们学习的内容如下: 1.相反向量的概念 2.向量减法的定义 3.向量减法的运算法则§2.2.2向量的数乘运算及其⼏何意义教学⽬标:1.向量的数乘运算的概念 2.向量的数乘运算法则 3.向量的数乘运算的⼏何意义 4.平⾯向量基本定理教学重点:1.向量的数乘运算法则 2.向量的数乘运算的⼏何意义教学难点:平⾯向量基本定理的理解与运⽤⼀.知识点梳理1.向量的数乘运算定义:规定⼀个实数λ与向量a 的积是⼀个向量,这种运算叫做向量的数乘运算记作λa. 它的长度和⽅向规定如下:(1)|λa|=|λ||a|. (2)0λ>时,λa 的⽅向与a 的⽅向相同;当0λ<时,λa 的⽅向与a的⽅向相反;特别地,当0λ=或0a = 时,0λa =.2.运算律:设a 、b为任意向量,λ、µ为任意实数,则有:(1)()λµa λa µa +=+ ;(2)()()λµa λµa = ;(3)()λa b λa λb +=+.通常将(2)称为结合律,(1)(3)称为分配律。
高中数学_向量的减法法则及其几何意义教学设计学情分析教材分析课后反思
2.2.2 向量的减法【教学目标】1.理解相反向量,掌握向量减法的运算法则。
2. 培养学生数形结合的思想方法与作图能力。
【教学重点】向量减法的三角形法则与向量减法的转换.【教学难点】理解向量减法的几何意义与转换方法.【教学方法】这节课主要采用诱导教学和自主讨论的教学方法.由以前学习知识引入,创设问题情境,教师引导学生得到相反向量的概念与表示,由向量加法得到向量减法.并在教学过程中始终注重数形结合,类比教学,培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力.本节课选自人教版必修四2.2.2,在以往的学习中,同学们学习了实数的加减法和物理的矢量概念。
对于高一的学生,经历了高中半年多的学习适应与历练,知识经验渐趋成熟,他们的智力已经到了形式运算阶段,具备了较强的抽象思维能力和演绎推理能力,能够根据一些学习掌握的知识来做类比推理。
所以我在授课时本着“以学生自主探讨为主体,教师引导为知识主线,发展学生思维为宗旨”的原则。
恰当的提出问题,巧妙地引导学生,让学生自主探究获得新知,并从之学会比较与模仿,学会归纳,学会描述。
这节课的重点和难点是学生数形结合能力的培养,向量减法三角形法则的理解与运用。
物质的量这个词对学生来说比较陌生、抽象、难懂。
在教学中可以通过启发、对比等教学方法,分组学习、合作学习等学习方法,使学生从我们熟悉的知识来理解物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数等概念,从而达到突出重点,突破难点的教学目的。
使学生正确地理解了物质的量这一概念。
为了更好的引入物质的量这一概念,列举宏观的例子,比如曹冲称象的故事等,学生在快乐学习中接受了物质的量这一概念。
在进行物质的量及摩尔的教学时,强调“物质的量”这个物理量只适用于微观粒子,为了帮助学生理解,设计一些简单的有关物质的量的适用范围的练习题。
理解了物质的量的概念。
)、微粒在讨论物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA数(N)之间的关系时,拿宏观物质(一箱苹果)做对比,学生理解了三者之间的关系。
高中数学第二章平面向量2.2平面向量的线性运算2.2.3向量数乘运算及其几何意义课件新人教A版必修
一级达标重点名校中学课件
2.本例(1)中,若点F为边AB的中点,设a=D→E,b=D→F,用a,b表示D→B. [解] 由题意ab==A12→A→BB--12AA→→DD,, 解得 AA→→BD==4323aa--2343bb,, 所以D→B=A→B-A→D=23a+23b.
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A,B,D三点共线.
(2)先用共线向量定理引入参数λ得
→ AP
=λ
→ AB
,再用向量减法的几何意义向
O→P=xO→A+yO→B变形,最后对比求x+y.
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(1)A,B,D
[(1)∵
→ AB
=e1+2e2,
B→D=
B→C+
→ CD
=-5e1+6e2+7e1-2e2=
2(e1+2e2)=2A→B.
A [对于①,b=-a,有a∥b; 对于②,b=-2a,有a∥b; 对于③,a=4b,有a∥b; 对于④,a与b不共线.]
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4.若|a|=5,b与a方向相反,且|b|=7,则a=________b. 【导学号:84352202】
-57 [由题意知a=-57b.]
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2.点C是线段AB靠近点B的三等分点,下列正确的是( )
A.A→B=3B→C
B.A→C=2B→C
C.A→C=12B→C
D.A→C=2C→B
D [由题意可知:A→B=-3B→C;A→C=-2B→C=2C→B.故只有D正确.]
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3.如图2-2-27,在平行四边形ABCD中,对角线AC 与BD交于点O,A→B+A→D=λA→O,则λFra bibliotek________.
向量的减法
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课前自主预习
01
高中新教材同步导学案•BS•数学•必修第二册
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新知梳理 1.向量减法的定义 向量 a 减向量 b 等于向量 a 加上向量 b 的 相反向量 ,即 a-b=a+(-b). 2.向量减法的几何意义 以 O 为起点,作向量O→A=a,O→B=b,则B→A=a-b,如图所示,即 a-b 可表示从向 量 b 的终点指向向量 a 的终点的向量.
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【典例 1】 (1)已知|A→B|=6,|C→D|=9,求|A→B-C→D|的取值范围. (2)已知|a|=6,|b|=14,|c|=3,求|a+b+c|的最大值和最小值.
[解] (1)∵||A→B|-|C→D||≤|A→B-C→D|≤|A→B|+|C→D|,且|C→D|=9,|A→B|=6, ∴3≤|A→B-C→D|≤15. 当C→D与A→B同向时,|A→B-C→D|=3; 当C→D与A→B反向时,|A→B-C→D|=15. ∴|A→B-C→D|的取值范围为[3,15].
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[巩固训练] 1.如图所示,已知向量 a,b,c,d,求作向量 a-b,c-d.
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[解] 如图所示,在平面内任取一点 O,作O→A=a,O→B=b,O→C=c,O→D=d.
则 a-b=B→A,c-d=D→C.
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高中新教材同步导学案•BS•数学•必修第二册
3.若菱形 ABCD 的边长为 2,则|A→B-C→B+C→D|=_____2_____. [解析] ∵|A→B-C→B+C→D|=|A→B+B→C+C→D| =|A→C+C→D|=|A→D|=2.
高中数学教学课例《2.2.2向量的减法运算及其几何意义》课程思政核心素养教学设计及总结反思
(4)充分挖掘和利用学习资源。因地制宜开展探究
活动
(5)采用多样化的评价方式,鼓励学生参与评价
3.重视同伴评价和自我评价
4.在活动中评价学生的探究能力、情感态度和价值
观 5.在纸笔测试中注重考核学生分析、解决问题的能
力 6.既关注对学生量的评价,又要注重对学生质的评
价
2.新知探究 提出问题:①向量是否有减法? ②向量的加法运算有平行四边形法则和三角形法 教学过程 则,那么,向量的减法是否也有类似的法则? 引导学生思考,相反向量有哪些性质 a 和-a 互为相 反向量.于是-(-a)=a. 我们规定,零向量的相反向量仍是零向量. 任一向量与其相反向量的和是零向量,即 a+(-a)=(-a)+a=0.如果 a、b 是互为相反的向量,那么 a=-b,b=-a,a+b=0. (1)平行四边形法则 如图 1,设向量=b,=a,则=-b,由向量减法的定义, 知=a+(-b)=a-b.又 b+=a,所以=a-b.由此,我们得到 a-b 的作图方法.
1.先由学生回顾本节学习的数学知识:相反向量,
向量减法的定义,向量减法的几何意义,向量数学方法,类
比,数形结合,几何作图,分类讨论.
七、课后作业
促进学生的全方面发展,关键是课堂的实施,那么
教学方式的转变当然要体现在教学的设计之中,因此课
堂的教学设计在遵循一定策略的基础上,一定要以学生
减法运算是加法运算的逆运算,学生在理解相反向 量的基础上结合向量的加法运算掌握向量的减法运算; 并利用三角形做出减向量.运用几何直观,类比等思维 教学策略选 方法,进一步提高理性思维能力.像数的代数和那样, 择与设计 把减式看成和式.类比数的减法(减去一个数等于加上 这个数的相反数),首先引进相反向量的概念,然后引 入向量的减法(减去一个向量,等于加上这个向量的相 反向量),通过向量减法的三角形法则和平行四边形法
第二章 2.2 2.2.2 向量减法运算及其几何意义
解析:① AB + BC + CA = AC + CA =0; ② OA+ OC + BO + CO =( CO + OA)+( BO + OC ) = CA+ BC = BA ; ③ AB - AC + BD - CD = CB + BC =0; ④ NO + QP + MN - MP = NP + PN =0.
法三:( AB - CD )-( AC - BD ) = AB - CD - AC + BD =( OB - OA)-( OD - OC )-( OC - OA )+(OD - OB ) = OB - OA- OD + OC - OC + OA + OD - OB =0.
先根据向量加、减法的运算法则将易求的向量表 示出来,再表示 BD . [提示]
[解] ∵四边形 ACDE 为平行四边形, ∴ CD = AE =c. BC = AC - AB =b-a. BE = AE - AB =c-a, CE = AE - AC =c-b, ∴ BD = BC + CD =b-a+c.
1.下面给出了四个式子: ① AB + BC + CA ;② OA + OC + BO + CO ; ③ AB - AC + BD - CD ;④ NQ + QP + MN - MP . 其中值为 0 的有 A.①② C.①③④ B.①③ D.①②③ ( )
如图 1 所示.
法二:a+b-c=(a+b)+(-c)在平面内任取一点 O,作 OA =a, AB =b, BC =-c,则 OC =a+b-c,如图 2 所示.
全国高中数学 青年教师展评课 向量减法运算及其几何意义教学设计与点评
芯衣州星海市涌泉学校向量减法运算及其几何意义一、教学内容解析向量减法运算及几何意义是高中数学必修4第二章平面向量第二单元第二节的内容。
向量是近代数学中重要和根本的数学概念之一,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。
本节课的学习是建立在学生已经掌握了平面向量的根本概念、相等向量,一一共线向量的特点,以及向量加法运算的根底上,进一步对于向量减法运算及其几何意义进展研究。
类比实数的减法运算,通过相反向量将向量减法运算转化为向量加法运算,表达了加法运算与减法运算的内部联络。
向量减法的学习是对数学中减法运算的丰富与升华,是运算认识的又一次质的飞跃。
根据本节课的内容特点以及学生的实际情况,在教学过程中让学生自己去感受向量减法的形成过程是这节课的打破口。
向量的减法运算及其几何意义,及向量减法与向量加法的类比作为本节课的教学重点。
本节课的学习在开展学生运算才能的同时还需要培养学生运用向量语言和方法表述和解决实际问题的才能。
另外,向量减法运算及几何意义与向量加法运算及即将学习的“向量数乘运算及几何意义〞都有着密不可分的关系,因此本节的内容起到了承前启后的重要作用;并且通过本节内容的教学还为培养学生逻辑推理才能和浸透数形结合、类比、转化的数学思想方法提供了重要的素材。
二、教学目的设置新课标指出教学目的应表达学生学会知识与技能的过程也同时成为学生学会学习,形成正确价值观的过程。
新课标要求:借助向量加法运算及相反向量的概念,理解向量减法的运算其几何意义。
根据新课标的理念及本节课的教学要求,制定了如下教学目的:1.掌握相反向量的概念,通过类比数的运算理解向量减法的定义,并掌握作两个向量的差向量的方法。
2.掌握向量减法的几何意义并体会向量加减法的内在联络,从而浸透转化的数学思想方法。
3.通过学习,感知向量具有数形兼备的特征,同时向量是研究图形的重要工具,从而深化体会数形结合的思想方法。
4.通过学习使学生经历用向量方法解决某些简单的平面几何问题,进步分析实际问题的才能,增强数学应用意识。
2.2.2平面向量的减法及几何意义
例2:如下图,已知向量 a , b , c , d , 求作向量
a b, c d .
A
B
C
b a
c
d
O
b
D
c
a
d
则 BA OA OB a b
DC OC OD c d
例3:如下图,
ABCD中, AB a , AD b ,
a
b
O
a b
a
A
向量减法的几何意义: a b OA OB BA, 表示 从向量b的终点指向向量a的终点的向量.
练习:课本P87页T2. 例1:
化简:( ) AC DB 1 AB
( A) AD ( B) AC (C )CD ( D) DC
一、向量减法运算的定义
(1)相反向量.
相反的向量,叫做 a 的相反向量,记作 a ① a 和 a互为相反向量,于是 ( a ) a a
②规定:零向量的相反向量还是零向量,即 ③任一向量与其相反向量的和是零向量,即
规定:与向量 a 长度相等,方向
0 0
a
a (a ) (a ) a 0.
④如果 a 、b 是互为相反的向量,那么 a b, b a, a b 0. (2)向量减法的定义: a b a ( b )
即减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量.
ab
• 变式训练五
若 a b a b , 则a与a b的夹角为多少度?
2.2.2向量减法运算及其几何意义
a a
AB BA, 在计算中常用
结论: (1) (a)
a 0
(2)零向量的相反向量仍是零向量,
0 0
(3)a (a) (a) a
(4)如果是a,b互为相反的向量,那么
a b , b a, a b 0
二、向量减法: 定义: a b a ( b) 即:减去一个向量相当于加上这个向量的 相反向量。 把 a b 也叫做 也是一个向量。
解:(1) D
船实际航行速度
C
船速 A
B 水速
(2)在Rt ABC中, | AB | 2,| BC | 2 3
| AC | | AB |2 | BC |2
22 (2 3) 2 4
D C
2 3 tan CAB 3 2
CAB 60 .
A
B
答:船实际航行速度为4km/h,方向与水的流速间的夹角为60º 。
变式训练 四 如图,
你能用
ABCD 中, AO = a,OB = b,
D C
O
a ,b 表示向量AB和AD吗?
a
A
解:AB=a + b; AD=a - b.
b
B
练习2
填空:
重要提示
AB BA
DB AB AD _____; 你能将减法运 CA 算转化为加法 BA BC ______; 运算吗? AC BC BA ______;
AD OD OA ______;
BA OA OB ______ .
练习3
(1)化简AB AC BD CD 解 : 原式 CB BD CD CD CD 0
高中数学 第二章 平面向量 2.2 平面向量的线性运算教学案数学教学案
2.2 平面向量的线性运算第1课时向量加法运算及其几何意义[核心必知]1.预习教材,问题导入根据以下提纲,预习教材P80~P83的内容,回答下列问题.(1)观察教材P80图2.2-1,思考:某对象从A点经B点到C 点,两次位移的结果是什么?与从A点直接到C点的位移有什么关系?提示:从A点经B点到C点,两次位移的结果是位移,与从A点直接到C点的位移相等.(2)观察教材P80“探究”的内容,思考:①力F对橡皮条产生的效果,与力F1与F2共同产生的效果相同吗?提示:产生的效果相同.②力F与力F1、F2有怎样的关系?提示:力F是F1与F2的合力.力F在以F1、F2为邻边的平行四边形的对角线上,并且大小等于平行四边形对角线的长.(3)数的加法启发我们,从运算的角度看,F可以认为是F1与F2的什么运算?提示:F可以认为是F1与F2的和,即位移、力的合成可看作向量的加法.2.归纳总结,核心必记(1)向量加法的定义求两个向量和的运算,叫做向量的加法.(2)向量加法的运算法则向量求和的法则三角形法则已知非零向量a、b,在平面内任取一点A,作=a,=b,则向量叫做a与b的和,记作a+b,即a+b=+=_.这种求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则.对于零向量与任一向量a的和有a+0=0+a=a.平行四边形法则以同一点O为起点的两个已知向量a、b为邻边作▱OACB,则以O为起点的对角线_就是a与b的和.我们把这种作向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则.①交换律:a+b=b+a;②结合律:a+b+c=(a+b)+c=a+(b+c).[问题思考](1)两个向量相加就是两个向量的模相加吗?提示:因为向量既有大小,又有方向,所以两个向量相加不是模的相加.两个向量相加应满足三角形法则或平行四边形法则.(2)当两非零向量a,b共线时,向量加法的平行四边形法则还能用吗?三角形法则呢?提示:平行四边形法则不能用,但三角形法则可用.(3)式子=0正确吗?[课前反思](1)向量加法的定义:;(2)求向量和的三角形法则:;(3)求向量和的平行四边形法则:;(4)向量加法的交换律:;(5)向量加法的结合律:.[思考1] 求作两个向量和的方法有哪些?提示:三角形法则和平行四边形法则.[思考2] 三角形法则和平行四边形法则的适用条件有什么不同?名师指津:(1)三角形法则适用于任意两个非零向量求和,平行四边形法则只适用于两个不共线的向量求和.(2)当两个向量不共线时,两个法则是一致的.如图所示, (平行四边形法则),(3)在使用三角形法则时,应注意“首尾连接”;在使用平行四边形法则时应注意范围的限制及和向量与两向量的起点相同.讲一讲1.(1)如图①,利用向量加法的三角形法则作出a+b;(2)如图②,利用向量加法的平行四边形法则作出a+b.[尝试解答] (1)如图ⓐ所示,设=a,∵a与b有公共点A,故过A点作=b,连接即为a+b.(2)如图ⓑ,设=a,过O点作=b,则以OA、OB为邻边作▱OACB,连接OC,则=a+b.应用三角形法则和平行四边形法则应注意的问题(1)三角形法则可以推广到n个向量求和,作图时要求“首尾相连”,即n个首尾相连的向量的和对应的向量是第一个向量的起点指向第n个向量的终点的向量.(2)平行四边形法则只适用于不共线的向量求和,作图时要求两个向量的起点重合.(3)求作三个或三个以上的向量的和时,用三角形法则更简单.练一练1.如图,已知a、b、c,求作向量a+b+c.解:作法:在平面内任取一点O,如图所示.作=a+b+c.[思考] 向量加法有哪些运算律?名师指津:向量加法的交换律:a+b=b+a;向量加法的结合律:(a+b)+c=a+(b+c).讲一讲2.化简下列各式:解决向量加法运算时应关注两点(1)可以利用向量的几何表示,画出图形进行化简或计算.(2)要灵活应用向量加法运算律,注意各向量的起、终点及向量起、终点字母的排列顺序,特别注意勿将0写成0.练一练2.如图,在△ABC中,O为重心,D、E、F分别是BC、AC、AB 的中点,化简下列三式:讲一讲3.在某地抗震救灾中,一架飞机从A地按北偏东35°的方向飞行800 km到达B地接到受伤人员,然后又从B地按南偏东55°的方向飞行800 km送往C地医院,求这架飞机飞行的路程及两次位移的和.[尝试解答] 如图所示,设分别表示飞机从A地按北偏东35°方向飞行800 km,从B地按南偏东55°的方向飞行800 km.则飞机飞行的路程指的是;两次飞行的位移的和指的是依题意,有=800+800=1 600 (km).又α=35°,β=55°,∠ABC=35°+55°=90°.=8002+8002=8002(km).其中∠BAC=45°,所以方向为北偏东35°+45°=80°.从而飞机飞行的路程是 1 600 km,两次飞行的位移和的大小为800 2 km,方向为北偏东80°.利用向量的加法解决实际应用题的三个步骤练一练3.轮船从A港沿东偏北30°方向行驶了40 km到达B处,再由B处沿正北方向行驶40 km到达C处,求此时轮船与A港的相对位置.解:如图所示,设分别是轮船的两次位移,则表示最终位移,且=+.∠CAD=60°,即此时轮船位于A港东偏北60°,且距离A港40 3 km处.——————————————[课堂归纳·感悟提升]———————————————1.本节课的重点是向量和的作法以及向量和的运算,难点是向量和的应用.2.要掌握向量加法的三个问题(1)求作向量的和,见讲1;(2)向量加法运算,见讲2;(3)向量加法的应用,见讲3.3.求作向量时应注意以下两点(1)利用三角形法则求和向量时,关键要抓住“首尾相接”,并且和向量是由第一个向量的起点指向最后一个向量的终点.(2)利用平行四边形法则求和向量时,应注意“共起点”.课下能力提升(十四)[学业水平达标练]题组1 求作向量的和1.如图,已知两个不共线的非零向量a,b,求作a+b.解:在平面内任取一点O,2.已知两非零向量a,b(如图所示)求作a+b.解:如图所示:在平面内任取一点O,作题组2 向量加法运算4.下列等式错误的是( )A.a+0=0+a=aA.2 5 B.45C.12 D.66.根据图示填空.解析:由三角形法则知7.已知正方形ABCD 的边长为1,=a ,=c ,=b ,则|a +b +c |为________.解析:|a +b +c |===2 2.答案:22 8.如图,O 为正六边形ABCDEF 的中心,根据图示计算: 解:(1)因为四边形OABC 是以OA ,OC 为邻边的平行四边形,OB 为其对角线,所以题组3 向量加法的应用 9.若a 等于“向东走8 km ”,b 等于“向北走8 km ”则|a +b |=________,a +b 的方向是________. 解析:如图所示,设=a ,=b ,则=a +b ,且△ABC 为等腰直角三角形,则||=8 2 km ,∠BAC =45°.答案:8 2 km 北偏东45°10.雨滴在下落一定时间后的运动是匀速的,无风时雨滴下落的速度是4.0 m/s ,现在有风,风使雨滴以433m/s 的速度水平向东移动,求雨滴着地时的速度和方向.解:如图,用表示雨滴下落的速度,表示风使雨滴水平向东的速度.以,为邻边作平行四边形OACB ,就是雨滴下落的实际速度. 在Rt △OAC 中,||=4,||=433,∴∠AOC =30°. 故雨滴着地时的速度大小是833m/s ,方向与垂直方向成30°角向东.[能力提升综合练]1.设a =,b 是任一非零向量,则在下列结论中,正确的为( )①a∥b ;②a +b =a ;③a +b =b ;④|a +b |<|a |+|b |;⑤|a +b |=|a |+|b |.A .①②B .①③C .①③⑤D .③④⑤解析:选C a ==0,∴①③⑤是正确的.2.已知D ,E ,F 分别是△ABC 的边AB ,BC ,CA 的中点,则下列等式中不正确的是( )解析:选D 由向量加法的平行四边形法则可知,3.如图,四边形ABCD 是梯形,AD ∥BC ,则=( )4.已知△ABC 的三个顶点A ,B ,C 及平面内一点P 满足,则下列结论中正确的是( )A .P 在△ABC 的内部B .P 在△ABC 的边AB 上C .P 在AB 边所在的直线上D .P P 在△ABC 的外部解析:选D ,根据平行四边形法则,如图,则点P 在△ABC 外.答案:6.若P 为△ABC 的外心,且,则∠ACB =________. 解析:∵,则四边形APBC 是平行四边形. 又P 为△ABC 的外心,因此∠ACB =120°.答案:120°7.在四边形ABCD 中,对角线AC 、BD 交于点O 且||==0,cos ∠DAB =12.求 又cos ∠DAB =12,∠DAB ∈(0,π), ∴∠ DAB =60°,∴△ABD 为正三角形.8.已知船在静水中的速度为20 m/min ,水流的速度为10 m/min ,如果船从岸边出发沿垂直于水流的航线到达对岸,求船行进的方向.解:作出图形,如图.船速v 船与岸的方向成α角,由图可知v 水+v 船=v 实际,结合已知条件,四边形ABCD 为平行四边形,在Rt△ACD中,=|v水|=10 m/min,∴α=60°,从而船与水流方向成120°的角.故船行进的方向是与水流的方向成120°的角.第2课时向量减法运算及其几何意义[核心必知]1.预习教材,问题导入根据以下提纲,预习教材P85~P86的内容,回答下列问题.(1)一个数x的相反数是什么?一个向量a有相反向量吗?若有,如何表示?提示:一个数x的相反数是-x.一个向量a有相反向量,记为-a.(2)任何一个数x与它相反数的和为0,那么向量a与它的相反向量的和是什么?提示:a+(-a)=0.(3)根据前一节所学的内容,你能作出向量a与b的差a-b 吗?提示:可以,先作-b,再按向量加法的平形四边形法则或三角形法则作出a+(-b)即可.2.归纳总结,核心必记(1)相反向量与a长度相等,方向相反的向量,叫做a的相反向量,记作-a.①规定:零向量的相反向量仍是零向量;②-(-a)=a;③a+(-a)=(-a)+a=0;④若a与b互为相反向量,则a=-b,b=-a,a+b=0.(2)向量的减法①定义:a-b=a+(-b),即减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量.②几何意义:以O为起点,作向量=a,=b,则_=a -b,如图所示,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.[问题思考](1)若两个非零向量a与b互为相反向量,则a与b应具备什么条件?提示:①长度相等;②方向相反.(2)相反向量与相反数一样吗?提示:不一样.相反数是两个数符号相反,绝对值相等,相反向量是指两个向量方向相反,模相等.(3)若a-b=c-d,则a+d=b+c成立吗?提示:成立.移项法则对向量的运算是成立的.[课前反思](1)相反向量的定义:;(2)向量减法的定义:;(3)向量减法的几何意义:.讲一讲(1)向量减法运算的常用方法(2)向量加减法化简的两种形式①首尾相连且为和;②起点相同且为差.做题时要注意观察是否有这两种形式,同时要注意逆向应用.练一练1.化简下列各式:[思考1] 已知两个非零向量a,b,如何作a-b?名师指津:求作两向量的差可以转化为两个向量的和,也可以直接用向量减法的三角形法则,即把两向量的始点重合,则差向量就是连接两个向量的终点,并指向被减向量.[思考2] a-b的几何意义是什么?名师指津:a-b的几何意义是:当向量a,b的始点相同时,从向量b的终点指向向量a的终点的向量.讲一讲2.(1)四边形ABCD中,若( )A.a-b+c B.b-(a+c)C.a+b+c D.b-a+c(2)如图,已知向量a,b,c不共线,求作向量a+b-c.[尝试解答] (1)=a+c-b.(2)法一:如图①所示,在平面内任取一点O,作=a,=b,则=a+b,再作=c,则=a+b-c.法二:如图②所示,在平面内任取一点O,作=a,=b,则=a+b,再作=c,连接OC,则=a+b-c.答案:(1)A求作两个向量的差向量的两种思路(1)可以转化为向量的加法来进行,如a-b,可以先作-b,然后作a+(-b)即可.(2)也可以直接用向量减法的三角形法则,即把两向量的起点重合,则差向量为连接两个向量的终点,指向被减向量的终点的向量.练一练2.如图,O为△ABC内一点,=a,=b,=c.求作:(1)b+c-a;(2)a-b-c.如图所示.(2)由a-b-c=a-(b+c),如图,作▱OBEC,连接OE,连接AE,则=a-(b+c)=a-b-c.讲一讲3.如图,解答下列各题:利用已知向量表示其他向量的一个关键及三点注意(1)一个关键一个关键是确定已知向量与被表示向量的转化渠道.(2)三点注意①注意相等向量、相反向量、共线向量以及构成三角形三向量之间的关系;②注意应用向量加法、减法的几何意义以及它们的运算律;③注意在封闭图形中利用多边形法则.练一练—————————————[课堂归纳·感悟提升]———————————————1.本节课的重点是相反向量、向量减法的运算以及利用已知向量表示未知向量,难点是利用已知向量表示未知向量.2.要掌握向量减法的三个问题(1)向量的减法运算,见讲1;(2)向量减法及其几何意义,见讲2;(3)利用已知向量表示未知向量,见讲3.3.掌握用已知向量表示某向量的基本步骤第一步:观察各向量的位置;第二步:寻找(或作)相应的平行四边形或三角形;第三步:运用法则找关系;第四步:化简结果.课下能力提升(十五)[学业水平达标练]题组1 向量的减法运算1.已知非零向量a与b同向,则a-b( )A.必定与a同向B.必定与b同向C.必定与a是平行向量D.与b不可能是平行向量解析:选C 若|a|>|b|,则a-b与a同向,若|a|<|b|,则a-b与-b同向,若|a|=|b|,则a-b=0,方向任意,且与任意向量共线.故A,B,D皆错,故选C.3.给出下面四个式子,其中结果为0的是( )A.①② B.①③C.①③④ D.②③题组2 向量减法及其几何意义4.若O,E,F是不共线的任意三点,则以下各式中成立的是( )解析:选B 由减法法则知B正确.A.[3,8] B.(3,8)C.[3,13] D.(3,13)6.如图,在正六边形ABCDEF中,=( )7.已知菱形ABCD边长都是2,求向量的模.题组3 利用已知向量表示未知向量8.如图,向量,则向量可以表示为( ) A.a+b-c B.a-b+cC.b-a+c D.b-a-c解析:选C =b-a+c.故选C.9.已知一点O到▱ABCD的3个顶点A,B,C的向量分别是a,b,c,则向量等于( )A.a+b+c B.a-b+cC.a+b-c D.a-b-c解析:选B 如图,点O到平行四边形ABCD的三个顶点A,B,C的向量分别是a,b,c,结合图形有=a-b+c.10.如图,已知ABCDEF是一正六边形,O是它的中心,其中=b,=c,则等于________.解析:=b-c.答案:b-c11.如图,在五边形ABCDE中,若四边形ACDE是平行四边形,且=a,=b,=c,试用a,b,c表示向量[能力提升综合练]1.有下列不等式或等式:①|a|-|b|<|a+b|<|a|+|b|;②|a|-|b|=|a+b|=|a|+|b|;③|a|-|b|=|a+b|<|a|+|b|;④|a|-|b|<|a+b|=|a|+|b|.其中,一定不成立的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.3解析:选A ①当a与b不共线时成立;②当a=b=0,或b =0,a≠0时成立;③当a与b共线,方向相反,且|a|≥|b|时成立;④当a与b共线,且方向相同时成立.2.如图,D,E,F分别是△ABC的边AB,BC,CA的中点,则( ) A.8 B.4 C.2 D.14.平面上有三点A,B,C,设若m,n 的长度恰好相等,则有( )A.A,B,C三点必在同一直线上B.△ABC必为等腰三角形且∠B为顶角C.△ABC必为直角三角形且∠B=90°D.△ABC必为等腰直角三角形解析:选C 由|m|=|n|,知A,B,C为一矩形的三顶点,且△ABC中∠B为直角.答案:6.设平面向量a1,a2,a3满足a1-a2+a3=0,如果平面向量b1,b2,b3满足|b i|=2|a i|,且a i顺时针旋转30°后与b i同向,其中i=1,2,3,则b1-b2+b3=________.解析:将a i顺时针旋转30°后得a i′,则a1′-a2′+a3′=0.又∵b i与a i′同向,且|b i|=2|a i|,∴b1-b2+b3=0.答案:07.设O是△ABC内一点,且,若以线段OA,OB为邻边作平行四边形,第四个顶点为D,再以OC,OD为邻边作平行四边形,其第四个顶点为H.试用a,b,c表示.解:由题意可知四边形OADB为平行四边形,又四边形ODHC为平行四边形,8.已知O为四边形ABCD所在平面外一点,且向量、满足等式.作图并观察四边形ABCD的形状,并证明.解:通过作图(如图)可以发现四边形ABCD为平行四边形.证明如下:∵,∴,∴,∴AB綊DC,∴四边形ABCD为平行四边形.第3课时向量数乘运算及其几何意义[核心必知]1.预习教材,问题导入根据以下提纲,预习教材P 87~P 90的内容,回答下列问题.(1)已知非零向量a ,根据向量的加法,作出a +a +a 和(-a )+(-a )+(-a ),你认为它们与a 有什么关系?提示:a +a +a =3a 的长度是a 长度的3倍,且方向相同;(-a )+(-a )+(-a )=-3a 的长度是a 长度的3倍,且方向相反.(2)λa 与a (λ≠0,a ≠0)的方向、长度之间有什么关系? 提示:当λ>0时,λa 与a 方向相同;当λ<0时,λa 与a 方向相反,且λa 的长度是a 长度的|λ|倍.(3)若a =λb ,则a 与b 共线吗?提示:共线.2.归纳总结,核心必记(1)向量数乘运算一般地,我们规定实数λ与向量a 的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作λa ,它的长度与方向规定如下:①|λa |=|λ||a |;②λa (a ≠0)的方向⎩⎪⎨⎪⎧当λ>0时,与a 方向相同,当λ<0时,与a 方向相反W. 特别地,当λ=0或a =0时,0a =0或λ0=0.(2)向量数乘的运算律设λ,μ为实数,则①λ(μa)=(λμ)a;②(λ+μ)a=λa+μa;③λ(a+b)=λa+λb.特别地,(-λ)a=-(λa)=λ(-a),λ(a-b)=λa-λb.(3)共线向量定理向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b=λa.(4)向量的线性运算向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算.对于任意向量a、b,以及任意实数λ、μ1、μ2,恒有λ(μ1a±μ2b)=λμ1a±λμ2b.[问题思考](1)向量与实数可以求积,那么向量和实数可以进行加减运算吗?提示:不可以,向量与实数不能进行加减运算,如λ+a,λ-2b无法运算.(2)数乘向量与实数的乘积等同吗?提示:不等同.数乘向量的结果仍然是一个向量,既有大小又有方向.实数相乘运算的结果是一个实数,只有大小没有方向.(3)λ=0时,λa=0;a=0时,λa=0,这两种说法正确吗?提示:不正确,λa=0中的“0”应写为“0”.[课前反思](1)向量数乘的概念:;(2)向量数乘的运算律:;(3)共线向量定理:;(4)向量的线性运算:.[思考] 向量的线性运算与代数多项式的运算有什么类似之处?名师指津:向量的线性运算类似于多项式的运算,具有实数与多个向量和的乘积形式,计算时应先去括号.共线向量可以“合并同类项”“提取公因式”,这里的“同类项”“公因式”是指向量,实数看作是向量的系数.讲一讲1.化简下列各式:(1)3(6a +b )-9⎝⎛⎭⎪⎫a +13b ;(2)12⎣⎢⎡⎦⎥⎤(3a +2b )-⎝ ⎛⎭⎪⎫a +12b -2⎝ ⎛⎭⎪⎫12a +38b ; (3)2(5a -4b +c )-3(a -3b +c )-7a .[尝试解答] (1)原式=18a +3b -9a -3b =9a .(2)原式=12⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +32b -a -34b =a +34b -a -34b =0. (3)原式=10a -8b +2c -3a +9b -3c -7a =b -c .向量数乘运算的方法(1)向量的数乘运算类似于多项式的代数运算,实数运算中的去括号、移项、合并同类项、提取公因式等变形手段在数与向量的乘积中同样适用,但是这里的“同类项”“公因式”指向量,实数看作是向量的系数.(2)向量也可以通过列方程来解,把所求向量当作未知数,利用解代数方程的方法求解,同时在运算过程中要多注意观察,恰当运用运算律,简化运算.练一练1.设向量a =3i +2j ,b =2i -j ,求⎝ ⎛⎭⎪⎫13a -b -⎝⎛⎭⎪⎫a -23b +(2b -a ).解:原式=13a -b -a +23b +2b -a=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-1-1a +⎝⎛⎭⎪⎫-1+23+2b =-53a +53b =-53(3i +2j )+53(2i -j ) =⎝ ⎛⎭⎪⎫-5+103i +⎝⎛⎭⎪⎫-103-53j =-53i -5j . 讲一讲2.已知在▱ABCD 中,M ,N 分别是DC ,BC 的中点.若,试用e 1,e 2表示[尝试解答] ∵M ,N 分别是DC ,BC 的中点,∴MN 綊12BD . 用已知向量表示未知向量的方法用图形中的已知向量表示所求向量,应结合已知和所求,联想相关的法则和几何图形的有关定理,将所求向量反复分解,直到全部可以用已知向量表示,其实质是向量线性运算的反复应用.练一练2.如图所示,四边形OADB 是以向量OA ―→=a ,OB ―→=b 为邻边的平行四边形.又BM =13BC ,CN =13CD ,试用a ,b 表示 [思考1] 如何证明向量a 与b 共线?名师指津:要证向量a 与b 共线,只需证明存在实数λ,使得b =λa (a ≠0)即可.[思考2] 如何证明A ,B ,C 三点在同一条直线上?名师指津:讲一讲3.(1)已知e 1,e2是两个不共线的向量,若=2e1-8e2,=e1+3e2,=2e1-e2,求证:A,B,D三点共线.(2)已知A,B,P三点共线,O为直线外任意一点,若求x+y的值.∵AB与BD有交点B,∴A,B,D三点共线.(2)由于A,B,P三点共线,所以向量在同一直线上,由向量共线定理可知,必定存在实数λ使故x=1-λ,y=λ,即x+y=1.用向量共线的条件证明两条直线平行或重合的思路(1)若b=λa(a≠0),且b与a所在的直线无公共点,则这两条直线平行;(2)若b=λa(a≠0),且b与a所在的直线有公共点,则这两条直线重合.例如,若向量,则共线,又有公共点A,从而A,B,C三点共线,这是证明三点共线的重要方法.练一练3.如图所示,已知D,E分别为△ABC的边AB,AC的中点,延长CD到M使DM=CD,延长BE至N使BE=EN,求证:M,A,N 三点共线.证明:∵D为MC的中点,且D为AB的中点,∴M,A,N三点共线.—————————————[课堂归纳·感悟提升]——————————————1.本节课的重点是向量的数乘运算及共线向量定理,难点是共线向量定理的应用.2.掌握与向量数乘运算有关的三个问题(1)向量的线性运算,见讲1;(2)用已知向量表示未知向量,见讲2;(3)共线向量定理及应用,见讲3.3.本节课的易错点当A、B、C、D四点共线时,共线;反之不一定成立.4.要掌握用已知向量表示其他向量的两种方法(1)直接法.(2)方程法.当直接表示比较困难时,可以首先利用三角形法则和平行四边形法则建立关于所求向量和已知向量的等量关系,然后解关于所求向量的方程.5.注意以下结论的运用(1)以AB,AD为邻边作▱ABCD,且则对角线所对应的向量=a+b,=a-b.课下能力提升(十六)[学业水平达标练]题组1 向量的线性运算1.13⎣⎢⎡⎦⎥⎤12(2a +8b )-(4a -2b )等于( ) A .2a -b B .2b -aC .b -aD .a -b解析:选B 原式=16(2a +8b )-13(4a -2b )=13a +43b -43a +23b =-a +2b =2b -a .2.已知m ,n 是实数,a ,b 是向量,则下列命题中正确的为( ) ①m (a -b )=m a -m b ;②(m -n )a =m a -n a ;③若m a =m b ,则a =b ;④若m a =n a ,则m =n .A .①④B .①②C .①③D .③④解析:选B ①和②属于数乘对向量与实数的分配律,正确;③中,若m =0,则不能推出a =b ,错误;④中,若a =0,则m ,n 没有关系,错误.题组2 用已知向量表示未知向量A .r =-12p +32q B .r =-p +2qC .r =32p -12q D .r =-q +2p=-12p +32q .4.在△ABC 中,点P 是AB 上一点,且则t 的值为( )A.13B.23C.12D.535.如图所示,在▱ABCD 中,=a ,=b ,AN =3NC ,M 为BC 的中点,则=________.(用a ,b 表示)=12b -14(a +b )=14b -14a =14(b -a ). 答案:14(b -a ) 6.如图所示,已知▱ABCD 的边BC 、CD 的中点分别为K 、L,且=e 1,=e 2,试用e 1,e 2表示⎩⎪⎨⎪⎧-y +12x =e 1, ①x -12y =e 2. ②-2×②+①得12x -2x =e 1-2e 2, 解得x =23(2e 2-e 1),即=23(2e 2-e 1)=43e 2-23e 1, 同理得y =23(-2e 1+e 2), 即=-43e 1+23e 2.题组3 共线向量定理的应用7.对于向量a ,b 有下列表示:①a =2e ,b =-2e ;②a =e 1-e 2,b =-2e 1+2e 2;③a =4e 1-25e 2,b =e 1-110e 2; ④a =e 1+e 2,b =2e 1-2e 2.其中,向量a ,b 一定共线的有( )A .①②③B .②③④C .①③④D .①②③④解析:选A 对于①,a =-b ;对于②,a =-12b ;对于③,a =4b ;对于④,若a =λb (λ≠0),则e 1+e 2=λ(2e 1-2e 2),即(1-2λ)e 1+(1+2λ)e 2=0,所以1-2λ=1+2λ=0,矛盾,故④中a 与b 不共线.8.已知向量a ,b ,且=7a -2b ,则一定共线的三点是( )A .A ,B ,D B .A ,B ,CC .B ,C ,D D .A ,C ,D解析:选A=(-5a +6b )+(7a -2b )=2a +4b =2,所以A ,B ,D 三点共线.9.已知e 1,e 2是两个不共线的向量,而a =k 2e 1+⎝⎛⎭⎪⎫1-52k e 2与b =2e 1+3e 2是两个共线向量,则实数k =________.解析:由题设知k 22=1-52k 3, 所以3k 2+5k -2=0,解得k =-2或13. 答案:-2或1310.如图,在△ABC 中,D ,F 分别是BC ,AC 的中点,AE =23AD ,=a ,=b .(1)用a ,b 分别表示向量(2)求证:B ,E ,F 三点共线.[能力提升综合练]2.已知向量a ,b 是两个非零向量,在下列四个条件中,一定可以使a ,b 共线的是( )①2a -3b =4e 且a +2b =-2e ;②存在相异实数λ,μ,使λa -μb =0;③x a +y b =0(其中实数x ,y 满足x +y =0);④已知梯形ABCD ,其中A .①②B .①③C .②D .③④解析:选A 由2a -3b =-2(a +2b )得到b =-4a ,故①可以;λa -μb =0,λa =μb ,故②可以;x =y =0,有x a +y b =0,但b 与a 不一定共线,故③不可以;梯形ABCD 中,没有说明哪组对边平行,故④不可以.解析:选B 如图,在△ABC 中,以BM ,CM 为邻边作平行四边形MBDC ,依据平行四边形法则可得两向量有公共点M ,则A ,M ,D 三点共线,设BC ∩MD =E ,结合MD 是平行四边形MBDC 的对角线可知,AE 是△ABC 的中线,同理可证BM ,CM 也在△ABC 的中线上,即M 是△ABC 的重心.以AB 、AC 为邻边作平行四边形ABFC ,依据向量加法的平行四边形法则可得4.如图所示,两射线OA 与OB 交于O ,则下列选项中哪些向量的终点落在阴影区域内(不含边界)( )A .①②B .①②④C .①②③D .③④到λx +(1-x )λ=λ>1;注意到1+2=3>1,34+13>34+14=1,12+13=56<1,34+15=1920<1,故选A. 答案:236.已知两个不共线向量e 1,e 2,且=e 1+λe 2,=3e 1+4e 2,=2e 1-7e 2,若A ,B ,D 三点共线,则λ的值为________.又=e 1+λe 2,且A ,B ,D 三点共线,所以存在实数μ,即e 1+λe 2=μ(5e 1-3e 2),又e 1,e 2不共线,所以⎩⎪⎨⎪⎧5μ=1,-3μ=λ,则λ=-35. 答案:-357.如图,已知在平行四边形ABCD 中,AH =HD ,BF =MC =14BC ,设=a ,=b ,试用a ,b 分别表示解:∵ABCD 是平行四边形,BF =MC =14BC , ∴FM =BC -BF -MC =12BC . ∴FM =12BC =12AD =AH . ∴FM 綊AH .∴四边形AHMF 也是平行四边形.8.已知O ,A ,M ,B 为平面上四点, (λ∈R ,λ≠0且λ≠1).(1)求证:A ,B ,M 三点共线;(2)若点B在线段AM上,求实数λ的范围.。
高中数学必修四 第2章 平面向量课件 2.2.2 向量减法运算及其几何意义
∴E→F+E→F=A→B+D→C.
法二 如图,在平面内取点 O,连接 AO、EO、DO、CO、FO、 BO,则 E→F=E→O+O→F=E→A+A→O+O→B+B→F,A→B=A→O +O→B, D→C=D→O+O→C =D→E+E→A+A→O+O→B+B→F+F→C. ∵E、F 是 AD、BC 的中点,
5.化简:(1)(B→A-B→C)-(E→D-E→C); (2)(A→C+B→O+O→A)-(D→C-D→O-O→B). 解 (1)(B→A-B→C)-(E→D-E→C)=C→A-C→D=D→A. (2)(A→C+B→O+O→A)-(D→C-D→O-O→B)=A→C+B→A-D→C+(D→O+ O→B)=A→C+B→A-D→C+D→B=B→C-D→C+D→B=B→C+C→B=0.
类型三 向量加、减法的综合应用 【例 3】 已知任意四边形 ABCD,E 为 AD 的中点,F 为 BC 的 中点,求证:E→F+E→F=A→B+D→C.
[思路探索] 本题主要考查向量加法与相反向量的知识,可以考 虑封闭图形中所有向量的和为 0 或把E→F用不同的向量形式表示 出来,然后相加,即可得证.
证明 法一 如图,在四边形 CDEF 中,
E→F+F→C+C→D+D→E=0,
∴ E→F
=-
→ FC
- C→D
- D→E =
→ CF
+ D→C
+
E→D.①
在四边形 ABFE 中,
E→F+F→B+B→A+A→E=0,
∴E→F=B→F+A→B+E→A.②
①+②得 E→F+E→F=C→F+D→C+E→D+B→F+A→B+E→A=(C→F+B→F)+(E→D+ E→A)+(A→B+D→C). ∵E、F 分别是 AD、BC 的中点,
2.2.2 向量减法运算及其几何意义
uuur
uuur
uuur
3.若| AB |=5,| AC |=8,则| BC |的取值范围是
( C)
A.[3,8]
B.(3,8)
C.[3,13]
D.(3,13)
4.若 a 与 b 为非零向量,且|a+b|=|a|+|b|,则( A )
A.a∥b,且 a 与 b 方向相同 B.a、b 是方向相反的向量 C.a=-b D.a、b 无论什么关系均可
ABCD
中,设
uuur AB
uuur
=a,AD
=b,uBuCur
=c,则
uuur DC
等于(
A)
A.a-b+c B.b-(a+c) C.a+b+c D.b-a+c
2.已知 O 为平行四边形 ABCD 内一点, OA =a , OB =b,OC =c,用 a,b,c 表示 OD .
【解析】 = - = - = - + =c-b+a.
B
ab
D
b a
d c
A
d b
cd
C a
c
O
作法:如图,在平面内任取一点O,作OuuAur
r a,
uuur OB
r b,
uuur OC
cr ,则OuuDur
r d,
BA a b,DC c d.
【变式练习】
如图,已知a,b, 求作 a b.
(2)
(1)a
ab
a
b
b
(3)
a
(4)
ab
a
b
r
b r ra
.
7.在平行四边形 ABCD 中,| + |=| - |,则有
()
A. =0 C.ABCD 是矩形
2.2.2 向量减法运算及其几何意义
探究一:向量的数乘运算及其几何意义
思考1:已知非零向量a,如何求作向
量a+a+a和(-a)+(-a)+
(-a)?
aa a
OA B C
-a
a
uuur
OC = a+a+a
-a -a
uuur
P NMO
用. 向量的坐标表示的理解及运算的准确性.
一、问题情境
(1)如何求此时竖直 和水平方向速度?
(2)利用什么法则?
v
v sin
v cos
探究: uur uur 给定平面内两个向量 e、1 e2,平面内
任一向量是否都可以在这两向量方向上分解呢?
N
B
uuv
e2
A
uv e1
M
e2
分解
a
平移
共同起点
a-b与b-a是相反向量.
|a-b|≤|a|+|b|,当且仅当a与b反向时取
等号;
|a-b|≥||a|-|b||,当且仅当a与b同向时
取等号.
思考7:|a-b|与|a+b|有什么大小关 系吗?为什么?
B
C
b
a+b
a-b
O
a
A
思考8:对于非零向量a与b,向量a+b与
a-b可能相等吗?
理论迁移
例1 如图,已知向量a,b,c,求作
O L
uuuur 则OM=
uuur uuur OA OB (线段AB中点的向量表达式)
2
例2.设ueu1r,ueu2r是不共线的非零向量, ( 1) 证 明 :u且ar,ubuuarr可=以ueu1r作- 2为ueu2r一,ubr组= ue基u1r +底3eu;u2r
《平面向量》优秀说课稿(通用3篇)
《平面向量》优秀说课稿(通用3篇)作为一位不辞辛劳的人民教师,就不得不需要编写说课稿,通过说课稿可以很好地改正讲课缺点。
那么什么样的说课稿才是好的呢?下面是小编为大家整理的《平面向量》优秀说课稿(通用3篇),希望对大家有所帮助。
《平面向量》说课稿1一、说教材平面向量的数量积是两向量之间的乘法,而平面向量的坐标表示把向量之间的运算转化为数之间的运算。
本节内容是在平面向量的坐标表示以及平面向量的数量积及其运算律的基础上,介绍了平面向量数量积的坐标表示,平面两点间的距离公式,和向量垂直的坐标表示的充要条件。
为解决直线垂直问题,三角形边角的有关问题提供了很好的办法。
本节内容也是全章重要内容之一。
二、说学习目标和要求通过本节的学习,要让学生掌握(1):平面向量数量积的坐标表示。
(2):平面两点间的距离公式。
(3):向量垂直的坐标表示的充要条件。
以及它们的一些简单应用,以上三点也是本节课的重点,本节课的难点是向量垂直的坐标表示的充要条件以及它的灵活应用。
三、说教法在教学过程中,我主要采用了以下几种教学方法:(1)启发式教学法因为本节课重点的坐标表示公式的推导相对比较容易,所以这节课我准备让学生自行推导出两个向量数量积的坐标表示公式,然后引导学生发现几个重要的结论:如模的计算公式,平面两点间的距离公式,向量垂直的坐标表示的充要条件。
(2)讲解式教学法主要是讲清概念,解除学生在概念理解上的疑惑感;例题讲解时,演示解题过程!主要辅助教学的手段(powerpoint)(3)讨论式教学法主要是通过学生之间的相互交流来加深对较难问题的理解,提高学生的自学能力和发现、分析、解决问题以及创新能力。
四、说学法学生是课堂的主体,一切教学活动都要围绕学生展开,借以诱发学生的学习兴趣,增强课堂上和学生的交流,从而达到及时发现问题,解决问题的目的。
通过精讲多练,充分调动学生自主学习的积极性。
如让学生自己动手推导两个向量数量积的坐标公式,引导学生推导4个重要的结论!并在具体的问题中,让学生建立方程的思想,更好的解决问题!五、说教学过程这节课我准备这样进行:首先提出问题:要算出两个非零向量的数量积,我们需要知道哪些量?继续提出问题:假如知道两个非零向量的坐标,是不是可以用这两个向量的坐标来表示这两个向量的数量积呢?引导学生自己推导平面向量数量积的坐标表示公式,在此公式基础上还可以引导学生得到以下几个重要结论:(1)模的计算公式(2)平面两点间的距离公式。
高中数学平面向量教案(精选6篇)
高中数学平面向量教案(精选6篇)为大家收集的高中数学平面向量教案,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
高中数学平面向量教案精选篇1教学目标1、了解基底的含义,理解并掌握平面向量基本定理。
会用基底表示平面内任一向量。
2、掌握向量夹角的定义以及两向量垂直的定义。
学情分析前几节课已经学习了向量的基本概念和基本运算,如共线向量、向量的加法、减法和数乘运算及向量共线的充要条件等;另外学生对向量的物理背景有了初步的了解。
如:力的合成与分解、位移、速度的合成与分解等,都为学习这节课作了充分准备重点难点重点:对平面向量基本定理的探究难点:对平面向量基本定理的理解及其应用教学过程4.1第一学时教学活动活动1【导入】情景设置火箭在升空的某一时刻,速度可以分解成竖直向上和水平向前的两个分速度v=vx+vy=6i+4j。
活动2【活动】探究已知平面中两个不共线向量e1,e2,c是平面内任意向量,求向量c=___e1+___e2(课堂上准备好几张带格子的纸张,上面有三个向量,e1,e2,c)做法:作OA=e1,OB=e2,OC=c,过点C作平行于OB的直线,交直线OA于M;过点C作平行于OA的直线,交OB于N,则有且只有一对实数l1,l2,使得OM=l1e1,ON=l2e2。
因为OC=OM+ON,所以c=6 e1+6e2。
向量c=__6__e1+___6__e2活动3【练习】动手做一做请同学们自己作出一向量a,并把向量a表示成:a=31;31;31;31;____e1+_____(做完后,思考一下,这样的一组实数是否是唯一的呢?)(是唯一的)由刚才的几个实例,可以得出结论:如果给定向量e1,e2,平面内的任一向量a,都可以表示成a=入1e1+入2e2。
活动4【活动】思考问题2:如果e1,e2是平面内任意两向量,那么平面内的任一向量a还可以表示成a=入1e1+入2e2的形式吗?生:不行,e1,e2必须是平面内两不共线向量活动5【讲授】平面向量基本定理平面向量基本定理:如果e1,e2是平面内两个不共线的向量,那么对于这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数l1,l2,使a=l1e1+l2e2。
2.2.2向量减法运算及其几何意义
练习
(1)
如图,已知a, b, 求作a b.
(2)
a
a
b b
o a
A
o
B
b
a b
A
a b
B
BA OA OB a b
例2.已知平行四边形ABCD , AB a , AD b, 用 a , b 表示向量AC , DB
解:由向量加法的平行四边形法则, A 得
D
C
b a
B
AC a b;
由向量的减法可得,
DB AB AD a b.
课堂小结:
1.理解相反向量的概念 2. 理解向量减法的定义 3. 正确熟练地掌握向量减法的三角形法则 4. 向量加法的三角形法则和减法法则在做 法上有什么区别?
( 2)
反向
例 1.已知向量a, b, c, d , 求作向量a b, c d.
A B D
C
b a
作法 :
d
c a
b
O
d
c
1.在平面上任取点O , 作OA a , OB b, OC c , OD d . 2.作 BA, DC , 则BA a b, DC c d为所求.
2.2 平面向
探 究
向量是否有减法? 如何理解向量的减法?
思 考
(1)如图,如果从a的终点到b的终点作向量,那么
所得向量是什么?
a
b
? b a
(2)如果 a // b ,怎样作出 a b 呢?
a
b
( 1)
同向
a
《平面向量》说课稿9篇平面向量的说课
《平面向量》说课稿9篇平面向量的说课下面是我收集的《平面向量》说课稿9篇平面向量的说课,供大家参阅。
《平面向量》说课稿1说课内容:普通高中课程标准实验教科书(人教A版)《数学必修4》第二章第四节“平面向量的数量积”的第一课时---平面向量数量积的物理背景及其含义。
下面,我从背景分析、教学目标设计、课堂结构设计、教学过程设计、教学媒体设计及教学评价设计六个方面对本节课的思考进行说明。
一、背景分析1、学习任务分析平面向量的数量积是继向量的线性运算之后的又一重要运算,也是高中数学的一个重要概念,在数学、物理等学科中应用十分广泛。
本节内容教材共安排两课时,其中第一课时主要研究数量积的概念,第二课时主要研究数量积的坐标运算,本节课是第一课时。
本节课的主要学习任务是通过物理中“功”的事例抽象出平面向量数量积的概念,在此基础上探究数量积的性质与运算律,使学生体会类比的思想方法,进一步培养学生的抽象概括和推理论证的能力。
其中数量积的概念既是对物理背景的抽象,又是研究性质和运算律的基础。
同时也因为在这个概念中,既有长度又有角度,既有形又有数,是代数、几何与三角的最佳结合点,不仅应用广泛,而且很好的体现了数形结合的数学思想,使得数量积的概念成为本节课的核心概念,自然也是本节课教学的重点。
2、学生情况分析学生在学习本节内容之前,已熟知了实数的运算体系,掌握了向量的概念及其线性运算,具备了功等物理知识,并且初步体会了研究向量运算的一般方法:即先由特殊模型(主要是物理模型)抽象出概念,然后再从概念出发,在与实数运算类比的基础上研究性质和运算律。
这为学生学习数量积做了很好的铺垫,使学生倍感亲切。
但也正是这些干扰了学生对数量积概念的理解,一方面,相对于线性运算而言,数量积的结果发生了本质的变化,两个有形有数的向量经过数量积运算后,形却消失了,学生对这一点是很难接受的;另一方面,由于受实数乘法运算的影响,也会造成学生对数量积理解上的偏差,特别是对性质和运算律的理解。
高中数学必修四 2.2.2 向量减法运算及其几何意义(步步高)
反思与感悟 求作两个向量的差向量时,当两个向量有共同始点,直 接连接两个向量的终点,并指向被减向量,就得到两个向量的差向量; 若两个向量的始点不重合,先通过平移使它们的始点重合,再作出差 向量.
跟踪训练 1 如图所示,O 为△ABC 内一点,O→A=a,O→B=b,O→C=c. 求作:b+c-a.
梳理 (1)定义:如果两个向量长度 相等 ,而方向 相反, 那么称这两 个向量是相反向量. (2)性质:①对于相反向量有:a+(-a)=(-a)+a=0. ②若a,b互为相反向量,则a=-b,b=-a,a+b=0. ③零向量的相反向,已知a,b如图,如何作出向量a,b的差 向量a-b?
解答
类型二 向量减法法则的应用
例2 化简下列式子: (1)N→Q-P→Q-N→M-M→P; 解 原式=N→P+M→N-M→P=N→P+P→N=N→P-N→P=0. (2)(A→B-C→D)-(A→C-B→D). 解 原式=A→B-C→D-A→C+B→D
=(A→B-A→C)+(D→C-D→B)=C→B+B→C=0.
解答
(2)(A→C+B→O+O→A)-(D→C-D→O-O→B). 解 (A→C+B→O+O→A)-(D→C-D→O-O→B) =A→C+B→A-D→C+(D→O+O→B) =A→C+B→A-D→C+D→B =B→C-D→C+D→B=B→C+C→D+D→B =B→C+C→B=0.
解答
类型三 向量减法几何意义的应用 例 3 已知|A→B|=6,|A→D|=9,求|A→B-A→D|的取值范围. 解 ∵||A→B|-|A→D||≤|A→B-A→D|≤|A→B|+|A→D|,且|A→D|=9,|A→B|=6, ∴3≤|A→B-A→D|≤15. 当A→D与A→B同向时,|A→B-A→D|=3; 当A→D与A→B反向时,|A→B-A→D|=15. ∴|A→B-A→D|的取值范围为[3,15].
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向量的减法运算及几何意义
一、教材分析
《向量的减法运算及几何意义》是高中必修四第二章第二节内容,是平面向量线性运算的一种。
在学完向量的加法运算及几何意义后,本节课是对上节课内容的一个转换。
通过类比数的减法,得到向量的减法及几何意义,培养了学生的化归思想和数形结合思想。
这样,不但能帮助学生加深对向量加法运算及几何意义的理解,也为后面学习向量的数乘运算及几何意义提供了指导性的思想。
二、学情分析
学生已经学习了平面向量的加法运算及几何意义,会运用三角形法则和平行四边形法则求两个向量的和向量,具备了一定的作图能力。
这为学习向量的减法运算打下了很好的基础。
类比数的减法运算时,应让学生注意对“被减数”的理解。
三、教学目标
知识目标:1.掌握相反向量的概念及其在向量减法中的作用
2.掌握向量的减法,会作两个向量的差向量,并理解其几何意义
3.会求两个向量的差
能力目标:培养学生的类比思想、数形结合思想及化归思想
情感目标:通过引导学生自主探索,培养学生的自学能力,激发学生学习热情,提高学生的学习积极性及主动性
四、教学重点和难点
教学重点:向量减法的运算和几何意义
教学难点:减法运算时差向量方向的确定
五、教学方法及教学手段
教学方法:类比法、探究法、讲练结合
教学手段:采用多媒体与学案相结合,提高课堂的利用率。
六、教学过程
(一)回顾旧知
通过提问,复习上节课所学内容(三角形法则:首尾相接连端点。
四边形法则:起点相同连对角及向量加法法则)
1.已知a,b。
求作a+b
(用三角形法则与平行四边形法则求两个向量的和向量分别如何操作?)
引出疑问——加与减是对立统一的两个方面,既然向量可以相加,那么,两个向量可以相减呢
设计意图:通过对上节课所学知识的复习,为本节课的学习打下基础。
并自然引出本节课所研究的内容。
(二)引入新课
问题: 一架飞机由北京飞往香港,然后再由香港返回北京,我们把北京记作A 点,香港记作B 点,那么这辆飞机的位移是多少?怎样用向量来表示呢
?
引出相反向量的定义:与a 长度相同、方向相反的向量.记作 -a
规定:零向量的相反向量仍是零向量.
1、若 向量a , b 是互为相反向量,那么,a 与b 满足什么关系
2、 – ( – a ) = ________
设计意图:与实际生活相联系,让学生体会数学在实际生活中的重要地位。
也能使学生更容易理解相反向量的定义及相关性质
(1) 引入利用相反向量,通过向量加法定义向量减法。
通过数的减法运算的定义类比得
到向量的减法运算的定义:向量a-b=a+(-b).文字语言:
如图:已知a 和b 求作a -b
作法:在平面内取一点O ,
作= a , OB = 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︒ BA 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.
然后思考若果把向量AE 平移会有什么发现。
得出向量的减法运算的三角形法则:两个向量的起点相同,两个向量的差向量等于减数的终点指向被减数的终点。
设计意图:通过对相反向量的理解,结合学生在初中所学的数的运算法则,通过老师的引导与学生的自主探索。
总结归纳出用相反向量,通过向量的加法运算定义向量的减法运算。
能O A B a B’ b -b b
B
a + (-
b ) a b
极大程度的提高学生的参与度。
加深学生对知识点的理解和把握。
培养学生的自学思维和自信心。
再通过向量的平移引出“用向量加法的逆运算来定义向量减法”这一方式。
过程自然,便于让学生接受并理解。
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 ?
例题:
例1、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= a , = b , = c , = d ,
作, DC , 则= a -b , DC = c -d
例2、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 , = - = 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 可能是相当向量吗?(不可能,∵ 对角线方向不同)
(三)课堂练习 A B D C A B
C
b
a d c
D O a -b A
A
B
B B’ O a -b a
a b b O A O B a -b
a -b
B A O
-b。