2020-2021学年新教材人教A版必修第二册 62 平面向量的运算 教案 (1)
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6.1 向量的加法运算
本节课选自《普通高中课程标准数学教科书-必修第二册》(人教A 版)第六章《平面向量及其应用》,本节课是本章第2课时,《向量的加法》是第六章平面向量的线性运算的第一节课。本节内容有向量加法的平行四边形法则、三角形法则及应用,向量加法的运算律及应用,大约需要1课时。向量的加法是向量的线性运算中最基本的一种运算,向量的加法为后面学习减法运算、向量的数乘运算及其几何意义奠定了基础;其中三角形法则适用于求任意多个向量的和,在空间向量与立体几何中有很普遍的应用。所以本课在平面向量及空间向量中有很重要的地位。
1.教学重点:两个向量的和的概念及其几何意义;
2.教学难点:向量加法的运算律。 多媒体 A.理解向量加法的意义;
B.掌握向量加法的几何表示法,理解向量加法的另两个运算法则;
C.
理解向量的运算律;
D.理解和体验实际问题抽象为数学概念的过程和思想,增强学生的应用意识。
一、复习回顾,温故知新
1. 向量、平行向量、相等向量的含义分别是什么? 【答案】向量:既有方向又有大小的量。 平行向量:方向相同或相反的向量。 相等向量:方向相同并且长度相等的向量。
2. 用有向线段表示向量,向量的大小和方向 是如何反映的?什么叫零向量和单位向量?
【答案】向量的大小:有向线段的长度。 向量的方向:有向线段的方向。 零向量:长度为零的向量叫零向量;
单位向量:长度等于1个单位长度的向量叫单位向量。 二、探索新知
思考1:如图,某质点从点A 经过点B 到点C ,则这个质点的位移怎么表示?
【答案】 从运算的角度看,可以认为是与的和,即位移、可以看作
向量的加法。
1.已知向量和,如图在平面内任取一点O ,作,则向量叫做和的和,记作.即OB AB OA b a =+=+。
求两个向量和的运算叫做向量的加法.
根据向量加法的定义得出的求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则.
【口诀】首尾相连首尾连。
思考2:某物体受到F1,F2作用,则该物体所受合力怎么求?
【答案】从运算的角度看,可以认为是与的和,即力的合成可以看作向量的加法。
2.向量加法的平行四边形法则
如图,以同一点O为起点的两个已知向量和为邻边作平行四边形OACB,则以O为起点的对角线OC就是和的和,我们把这种作两个向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则.
【口诀】起点相同,对角线为和。
思考3:向量加法的平行四边形法则与三角形法则一致吗?为什么?【答案】一致。平行四边形法则中利用了相等向量的平移。
注:向量的加法运算结果还是向量
对于零向量与任一向量.我们规定。
例1.如图,已知向量和,求作向量。
解:探究1:如果向量和共线,它们的加法与数的加法有什么关系?你能
做出向量吗?
【答案】(1)当和同向时,
AC
BC
AB
b
a=
+
=
+
(2)当和反向时,
AC
BC
AB
b
a=
+
=
+
探究2:结合例1,探索之间的关系。
【答案】由例1和探究1可得,当和反向或不共线时,;当和同向时,。所以,。
结论:一般地,有。
探究3:数的加法满足交换律、结合律,向量的加法是否也满足交换律和结合律呢?
【答案】在平行四边形ABCD中,
,b
a
BC
AB
AC+
=
+
=
a
b
DC
AD
AC+
=
+
=,所以。
在图(2)中,
c
b
a
CD
AC
CD
BC
AB
AD+
+
=
+
=
+
+
=)
(
,
形法则,提高学生的
解决问题、分析问题
的能力。
通过例题讲解,让学
生理解怎样用向量
的三角形法则与平
行四边形法则求向
量的和,提高学生解
决问题的能力。
通过探究,求共线向
量的和,进一步理解
向量的求和法则,提
高学生的解决问题、
分析问题的能力。
)(c b a BD AB CD BC AB AD ++=+=++=,所以, )(c b a c b a ++=++)(。
结论:向量加法的交换律和结合律
,)(c b a c b a ++=++)(
例2.长江两岸之间没有大桥的地方,常常通过轮船进行运输,如图所示,一艘船从长江南岸A 点出发,以km/h 的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时江水的速度为向东2km/h.
(1)试用向量表示江水速度、船速以及船实际航行的速度; (2)求船实际航行的速度的大小与方向(用与江水速度的夹角来表示)。
解:(1)如图所示,表示船速,表示水速,以AD 、AB 为邻边作平行四边形,则表示船实际航行的速度。 (2)在
中
,
3
2||,2||==BC AB ,
所
以
,
4)32(2||||||2
2
2
2
=+=+=BC AB AC ,
因为,
32
3
2|
AB ||BC |tan ==
=
∠CAB ,所以。
所以,船实际航行速度为4km/h,方向与水的流速间的夹角为60º。