高中数学第二章平面向量第2课时2.2向量的加法教案苏教版必修4
苏教版高中数学必修四第二章2.2.1 向量的加法第一课时课程教学设计
2.2.1向量的加法教学设计与教学反思一、教材分析:平面向量这章是数学的重要内容之一,在高考中的考查主要集中在两个方面:①向量的基本概念和基本运算;②向量作为工具的应用。
向量的加法是向量的第一运算,是最基本、最重要的运算,是学习向量其他运算的基础。
它在本单元的教学中起着承前启后的作用,同事它在实际生活、生产中有着广泛的应用。
二、学情分析:学生通过上节课的学习,已经掌握了向量的概念,几何表示,理解了什么是共线向量,在物理课本中,已经知道了位移、速度和力这些物理量都是向量并可以进行合成,而且知道这些矢量的合成都遵循平行四边形法则,这些都为这节课的引入提供了较好的前提条件。
三、教学目标知识目标:理解向量加法的含义,会用向量加法的三角形法则和平行四边形法则作出两个向量的和;掌握向量加法的交换律与结合律,并会用它们进行向量运算.能力目标:经历向量加法概念、法则的建构过程,感受和体会将实际问题抽象为数学概念的过程和思想,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力.情感目标:经历运用数学描述和刻画现实世界的过程,体验探索的乐趣,激发学生的学习热情.培养学生勇于探索、创新的个性品质.四、重点难点重点:向量加法运算的意义和法则.难点:向量加法法则的理解.五、教学方法采用“启发探究”式教学方法,结合多媒体辅助教学.六、授课类型新授课七、教学过程Ⅰ.数学文化师:伟大的数学家傅里叶曾说过:“数学的发现来源于生活,来源于自然界”。
数学是美的,数学的运算更加优美,我们曾学习过数的运算,那么向量是否具有同样的运算呢?今天我们一起来探讨:Ⅱ.创设情境直观感知师:请观察问题1:直航之前如何从台北到达上海?直航之后可以从台北直达上海,此时的位移与前面两次位移的结果如何呢?两次位移的结果可称为两次位移的和,那么,如何用等式来刻画这三个位移的关系呢?生:OB OA AB =+u u u r u u u r u u u r .师:问题2:这是杭州湾大桥的A 型独塔斜拉桥,其中两根拉索对塔柱的拉力分别为F1、 F2 ,则它们对塔柱的共同作用效果如何?合力 可称为力 和 的和,如何用等式来刻画这三个力的关系呢?生:12F F F =+u r u u r u u r.师:力与位移都是物理中的矢量,既有大小又有方向,若去掉它们的物理属性,就是数学中的向量.它们的和也就可以抽象成向量与向量之间的一种运算——向量的加法(引出课题)【设计意图】从学生已有的生活经验和物理知识出发,让学生在位移合成和力合成的基础上,感知向量加法的概念,进而让学生感知出向量加法的三角形法则和平行四边形法则.Ⅲ.抽象概括、形成定义师:问题3:如何定义两个向量a r 与b r的和?定义(师生共同完成):已知向量,a b r r ,在平面内任取一点O ,作,OA a AB b ==u u u r r u u u r r ,则向量OB u u u r叫做向量,a b r r 的和.记作:a b +r r .即a b OA AB OB +=+=r r u u u r u u u r u u u r.塔斜拉桥示意梁O斜拉索柱斜拉索 塔柱 斜拉桥示意图O F 1F 2FAOB上海台北香港向量的加法的定义:求两个向量和的运算叫做向量的加法.向量加法的法则:和的定义给出了求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则.师:1、从行观察:用三角形法则求向量和的过程中要注意什么?——平移两个向量使它们“首尾相连首尾连”.师:2、从数观察(a b OA AB OB +=+=r r u u u r u u u r u u u r):三角形法则求向量和的特性“首尾相连首尾连”还实用吗?师:3、是不是所有的两向量通过平移均能和三角形的两条边对应呢: 学生讨论:两种特例(两向量平行) ①方向相同;②方向相反。
高中数学第二章平面向量2.2.1向量加法运算及其几何意义课件3新人教A必修4
【即时小测】
1.思考下列问题.
(1)两个向量相加结果可能是一个数量吗? 提示:不能,实数相加结果是数,而向量具有方向,所以相加的结果 是向量. (2)两个向量相加实际上就是两个向量的模相加,这种说法对吗? 提示:这种说法是不正确的.向量既有大小又有方向,在进行向量相 加时,不仅要确定长度还要确定向量的方向.
答案:CF
知识点1 向量的加法
【知识探究】
观察图形,回答下列问题:
问题1:三角形法则和平行四边形法则的使用条件有何不同? 问题2:共线向量怎样进行求和? 问题3:当涉及多个向量相加时,运用哪个法则求解?
【总结提升】 1.对向量加法的三角形法则和平行四边形法则的三点说明 (1)两个法则的使用条件不同. 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. (3)在使用三角形法则时要注意“首尾相连”,在使用平行四边形法 则时需要注意两个向量的起点相同.
3.如图,在正六边形ABCDEF中BuuAur
uuur CD
uur EF
=______.
【解析】根据正六边形的性质,对边平行且相等,我们容易得到
uuur uuur uur uuur uuur uur uur uuur uur BA CD EF BA AF EF BF CB CF.
uur
【解题探究】典例图1中a与b有何关系,图2两向量相加可采用哪种方
法进行?图3三向量相加可采用哪种方法进行? 提示:图1中向量a与向量b共线,图2中两向量相加可采用三角形法则 或平行四边形法则进行.图3中三向量相加可采用三角形法则或平行四 边形法则进行.
【解析】如图中(1),(2)所示, 首先作OuuAu=r a,然后作 Auu=Burb,则 Ou=uBura+b.
高中数学苏教版必修4教案:第二章 平面向量 第4课时 2.2向量的数乘
第4课时 §2.2 向量的数乘【教学目标】一、知识与技能(1)向量数乘定义。
(2)向量数乘的运算律。
二、过程与方法在对有关数乘问题的解决中理解数乘概念和实际意义.三、情感、态度与价值观联系生活实际学习向量的数乘让学生感受数学美【教学重点难点】向量的数乘的定义和运算律一、复习:已知非零向量a ,求作a a +和()()a a -+-.如图:OB a a =+2a =,()()CE a a =-+-二、讲解新课:1.实数与向量的积的定义:一般地,实数λ与向量a 的积是一个向量,记作a λ,它的长度与方向规定如下: (1)||||||a a λλ=;(2)当0λ>时,a λ的方向与a 的方向相同;当0λ<时,a λ的方向与a 的方向相反;当0λ= 时,0a λ=.2.实数与向量的积的运算律:(1)()()a a λμλμ=(结合律);a - E a a a O B A CD a -(2)()a a a λμλμ+=+(第一分配律);(3)a b λλλ+(a+b )=(第二分配律).3.向量共线定理:内容:三、例题分析:例1、计算:(1)(3)4a -⨯;(2)3()2()a b a b a +---;(3)(23)(32)a b c a b c +---+例2、 如图,已知3AD AB =,3DE BC =.试判断AC 与AE 是否共线.例3、 判断下列各题中的向量是否共线:(1)21245a e e =-,12110b e e =-; (2)12a e e =+,1222b e e =-,且1e ,2e 共线.A B C D E(3)当1e ,2e 中至少有一个为零向量时,显然b 与a 共线.例4、设12,e e 是两个不共线的向量,已知122AB e ke =+,123CB e e =+,122CD e e =-,若A ,B ,D 三点共线,求k 的值.五、课时小结:1.掌握实数与向量的积的定义;2.掌握实数与向量的积的运算律,并进行有关的计算;3.理解向量共线定理,并会判断两个向量是否共线。
江苏省高一数学下册 第二单元《平面向量》全套教案
江苏省高一数学教学案必修4_02 向量的概念及表示班级姓名目标要求1.了解向量的实际背景,会用字母表示向量,理解向量的几何表示;2.理解零向量、单位向量、平行向量、共线向量、相等向量、相反向量等概念.重点难点重点:向量、相等向量、共线向量及向量的几何表示;难点:向量、共线向量的概念.教学过程:一、问题情境二、数学建构1.向量的概念:2.向量的表示方法:3.零向量、单位向量概念:4.平行向量定义:5.相等向量定义:6.共线向量与平行向量关系:三、典例剖析例1 已知O为正六边形ABCDEF的中心,在图2-1-6所标出的向量中:(1)试找出与FE共线的向量;(2)确定与FE相等的向量;(3)OA与BC相等吗?C例2 在图2-1-7中的45⨯方格纸中有一个向量AB ,分别以图中的格点为起点和终点作向量,其中与AB 相等的向量有多少个?与AB 长度相等的共线向量有多少个(AB 除外)?图2-例3 判断下列各题是否正确:(1) 向量AB 与CD 是共线向量,则A 、B 、C 、D 必在同一直线上; (2) 若a b =,则a b =或a b =-; (3) 若a 与b 是平行向量,则a b =; (4) 若//,//a b b c ,则//a c .(5) 已知四边形ABCD ,当且仅当AB DC =时,该四边形是平行四边形.例4 某人从A 点出发向西走了200m 到达B 点,然后向西偏北走了450m 到达C 点,最后向东走了200m 到达D 点(1)作出向量,,AB BC CD (2)求A 到D 的位移例5 下列各种情况中,向量终点各构成什么图形: (1) 把所有单位向量起点平移到原点;(2) 把平行于某一直线的所有单位向量的起点平移到同一点; (3) 把平行于某一直线的一切向量平移到同一起点.A四、课堂练习1、 在质量、重力、速度、加速度、身高、面积、体积这些量中,哪些是数量?哪些是向量?2、在下列结论中,哪些是正确的?(1) 若两个向量相等,则它们的起点和终点分别重合;(2)模相等的两个平行向量是相等的向量;(3)若a 和b 都是单位向量,则a b =;(4)两个相等向量的模相等.3、关于零向量的说法正确的是____________ ①零向量没有方向 ②零向量长度为0 ③零向量与任一向量平行 ④零向量的方向任意4、如图,四边形ABCD 与ABDE 都是平行四边形 (1) 写出与向量相等的向量__________________ (2) 写出与向量共线的向量__________________ (3)23=,则向量EC 的长度______________ 高一数学作业(52)班级 姓名 得分1、下列说法中正确的是___________.①若||||a b >,则a b >; ②若||||a b =,则a b =;③若a b =,则//a b ; ④若a b ≠,则a 与b 不是共线向量.2、下面给出的五个命题:(1)单位向量都相等;(2)若DC AB =则=且//AB CD ;(3)若=且=,则=;(4)若//a b r r ,//b c r r ,则//a c r r;(5)若四边形ABCD 是平行四边形,则=. 其中真命题有 3、如图,ABC ∆和111C B A ∆是在各边的31处相交的两个全等正三角形,设正ABC ∆的边长是a ,图中列出了长度均为3a的若干个向量,则 (1)与向量CH 相等的向量是_____________(2)与向量GH 共线且模相等的向量有_________个 CDBCB1A1(3)与向量EA 平行且模相等的向量有________个4、若e 是a 方向上的单位向量,则||aa 与e 的方向 长度 .5、在直角坐标系中,已知||2OA =,那么点A 构成的图形是_____________.6、给出以下5个条件:①b a =;②a b =;③a 与b 的方向相反;④||0a =或||0b =;⑤与都是单位向量,其中能使与共线成立的是 .7、如图,O 为正方形ABCD 对角线的交点,四边形OAED ,OCFB 都是正方形.在图中所示的向量中:(1) 分别写出与,AO BO 相等的向量;(2) 写出与AO 共线的向量; (3) 写出与AO 的模相等的向量; (4) 向量AO 与CO 是否相等?8、已知飞机从甲地按北偏东30°的方向飞行2000km 到达乙地,再从乙地按南偏东 30°的方向飞行2000km 到达丙地,再从丙地按西南方向飞行km 到达丁地,问丁地在甲地的什么方向?丁地距甲地多远?FE方格纸中的格点为起点和终点的所有向量中,有多少种大小不同的模?有9、如图,以13多少种不同的方向?必修4_02 向量的加法班级姓名目标要求1.理解向量加法的含义,能熟练运用平行四边形法则、三角形法则作两个向量的和2.掌握向量加法的交换律、结合律,并能熟练运用3.通过向量的加法运算,让学生感受数形结合的思想重点难点重点:向量加法的三角形法则和平行四边形法则难点:向量加法的三角形法则和平行四边形法则教学过程:一、问题情境二、建构数学1. 向量加法的定义:2. 向量加法的三角形法则:3. 向量加法的平行四边形法则:4. 向量加法所满足的运算律:三、典例剖析例 1 如图,O 为正六边形ABCDEF 的中心,作出下列向量:(1)OA OC +; (2)BC FE +; (3)OA FE +例2 在长江南岸某渡口处,江水以12.5/km h 的速度向东流,渡船的速度为25km/h ,渡船要垂直地渡过长江,其航向应如何确定?例3如图,在正六边形OABCDE 中,若,OA a OE b ==试用,a b 将,,OB OC OD 表示出来例4 点D ,E ,F 分别是⊿ABC 三边AB ,BC ,CA 的中点,求证:(1)1()2AE AB AC =+; (2)0EA FB DC ++=例5 点M 是ABC ∆的重心,F E D ,,分别是CA BC AB ,,的中点,则++=_________课堂练习1、以下四个命题中不正确的是_____________①若是任意非零向量,则a ∥0 ② +=+③≠⇔≠或,方向不同 ④任一非零向量的方向都是唯一的 2、在四边形ABCD 中,+=,则四边形ABCD 的形状是______________ 3、下列各等式或不等式中,可以成立的个数是______________(1+<+<- (2+=+=-(3+<+=- (4+=+< 4、化简:AB DF CD BC FA ++++=____________5、一架飞机向北飞行200千米后,改变航向向东飞行200千米,则飞行的路程为_______,两次位移的和的方向为_____________,大小为_______高一数学作业(53)班级 姓名 得分1、,a b 是两向量,不等式a b a b +<+成立仅当 ( ) A 、a 与b 共线时成立 B 、a 与b 不共线时成立C 、a 与b 反向共线时成立D 、a 与b 不共线,或a 与b 均非零且反向共线时成立2、已知O 是ABCD 对角线的交点,则以下结论正确的序号是_____________ . ①AB AC BC += ②AB CB AC +=③AO OB AB += ④ CB CD CA += ⑤ A O C OD O B O+=+ 3、在四边形ABCD 中,AB CA BD ++等于______________.4、若O 是ABC ∆内一点,=++,则O 是ABC ∆的__________心.5、正方形ABCD 的边长为1, =,=,=++= .6、当不共线向量a ,b 满足条件________________时,使得b a +平分a ,b 间的夹角.7、若向量AB 与BC 反向共线,且2006AB =,2007BC =,则AB BC +=___________ .8、设表示“向东走10km ”,表示“向西走5km ”,c 表示“向北走10km ”,试说明下列向量的意义:(1)a b +________________________________________________. (2)a c +________________________________________________. 9、根据图形填空:b c +=______________;a d +=______________ b c d ++=______________;f e +=______________;eg +=______________.abc def gh10、设A ,B ,C 是平面内任意三点,求证:0AB BC CA ++=.11、如图在矩形ABCD 中,||43AD =设A B a =,BC b =,BD c =,求||a b c ++.12、一架飞机从甲地按北偏东20的方向飞行1500km 到达乙地,再从乙地按南偏西80的 方向飞行1500km 到达丙地。
高中数学2.3.1平面向量基本定理教案苏教版必修4
2.3.1 平面向量基本定理教学目标:1.了解平面向量的基本定理及其意义;2.通过定理用两个不共线向量来表示另一向量或将一个向量分解为两个向量; 3.能运用平面向量基本定理处理简单的几何问题.教学重点平面向量基本定理的应用;平面内任一向量都可以用两个不共线非零向量表示. 教学难点:平面向量基本定理的理解.教学方法:引导发现、合作探究.教学过程:一、创设情境,揭示课题问题1 研究火箭升空的某一时刻的速度. 问题2 物理中的力的分解. 二、学生活动1.火箭升空的某一时刻的速度可分解为在竖直向上和水平向前的分速度.2.l 1→,l 2→是两个不共线的向量,a 是平面内的任一向量,如何将a 分解到l 1→,l 2→方向上去?三、构建数学 平面向量基本定理:探索 (1)是不是每一个向量都可以分解成两个不共线向量?且分解是惟一的? (2)对于平面上两个不共线向量1e r ,2e r ,是不是平面上的所有向量都可以用它们来表示? 教师引导学生分析设1e r ,2e r是不共线向量,a 是平面内任一向量.−→−OA =1e r −→−OM =1λ1e r −→−OC =a r =−→−OM +−→−ON =1λ1e r +2λ2e r−→−OB =2e r −→−ON =2λ2e r平面向量基本定理:如果1e r ,2e r是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a r ,有且只有一对实数1λ,2λ,使a r 1λ=1e r +2λ2e r .我们把不共线向量1e r 、2e r叫做表示这一平面内所有向量的一组基底;这个定理也叫共面..向量定理. 注意:(1)1e r ,2e r均是非零向量,必须不共线...,则它是这一平面内所有向量的一组基底. (2)基底不唯一,当基底给定时,分解形式唯一;1λ,2λ是被a r ,1e r ,2e r唯一确定的实数.(3)由定理可将任一向量a r 在给出基底1e r 、2e r的条件下进行分解;同一平面内任一向量....都可以表示为两个不共线向量的线性组合.(4)20λ=时,a r 与1e r 共线;10λ=时,a r 与2e r 共线;120λλ==时,0a =r r . 基底:我们把不共线的向量1e r ,2e r叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.正交分解:一个平面向量用一组基底1e r ,2e r 表示成a r 1λ=1e r +2λ2e r的形式,我们称它为向量a r 的分解,当1e r ,2e r 所在直线互相垂直时,这种分解也称为向量a r的正交分解.思考 平面向量基本定理与前面所学的向量共线定理,在内容和表述形式上有什么区别和联系?四、数学运用 1. 例题.例 1 平行四边形ABCD 的对角线AC 和BD 交于点M ,=−→−AB a r ,=−→−AD b r ,试用向量a r ,b r 表示−→−MA ,−→−MB ,−→−MC ,−→−MD .1e r2e ra COBAP例2 如图2-3-4,质量为m 的物体静止地放在斜面上,斜面与水平面的夹角为θ,求斜面对物体的磨擦力→f .例3 已知向量12,e e r r,求作向量-2.51e r +32e r作法:(1)取点O ,作−→−OA =-251e r −→−OB =32e r ;(2)作OACB ,−→−OC 即为所求-251e r +32e r.例4 设1e r ,2e r 是平面内的一组基底,如果−→−AB =31e r -22e r ,−→−BC =41e r +2e r ,−→−CD =81e r -92e r.求证:A ,B ,D 三点共线.变式 设12,e e r r 是两个不共线的向量,已知−→−AB =21e r +k 2e r ,−→−CB =1e r +32e r ,−→−CD =21e r -2e r,若A ,B ,D 三点共线,求k 的值.解 −→−BD =−→−CD -=−→−CB (21e r -2e r )-(1e r +32e r )=1e r -42e r ,∵A ,B ,D三点共线,∴−→−AB 与−→−BD 共线,即存在实数λ,使得−→−AB =λ−→−BD , 即是12122(4)e ke e e λ+=-r r r r.由向量相等的条件,得24k λλ=⎧⎨=-⎩,∴8k =-.例5 如图,−→−OA 、−→−OB 不共线,t AP =−→−−→−AB )(R t ∈, 用−→−OA 、−→−OB 表示−→−OP .变式1 如图,−→−OA ,−→−OB 不共线,P 点在AB 上,求证:存在实数1.=+μλμλ且 使−→−−→−−→−+=OB OA OP μλ.变式2 设−→−OA ,−→−OB 不共线,点P 在O 、A 、B 所在的平面内,且−→−−→−−→−+-=OB t OA t OP )1()(R t ∈.求证:A 、B 、P 三点共线.2.巩固:教材P71练习. 五、小结f-fWθθ P1.熟练掌握平面向量基本定理,平面向量基本定理的理解及注意的问题;2.会应用平面向量基本定理.充分利用向量的加法、减法及实数与向量的积的几何表示.。
新课标数学必修4第2章平面向量教案
第二章平面向量第1课时平面向量的实际背景及基础概念【知识与技能】1.理解平面向量、有向线段的概念,掌握向量的几何表示;2.掌握向量的模、零向量、单位向量、平行向量、相等向量共线向量等概念3.会辨认图形中的相等向量;4.清楚认识现实生活中的向量和数量两个不同概念,把握其本质区别,提高辨识能力. 【过程与方法】向量的概念是由物理学和工程技术抽象出来的,是近代数学中重要和基本的数学概念之一,有深刻的几何背景,是解决几何问题的有力工具.向量概念引入后,全等和平行(平移)、相似、垂直、勾股定理就可转化为向量的加(减)法、数乘向量、数量积运算,从而把图形的基本性质转化为向量关系的运算.向量不同于数量,它是一种新的量,既有大小又有方向,关于数量的运算在向量范围内不一定适用.因此,本章在介绍向量概念时,说明了向量与数量的区别.本节从物理上的力和位移出发,抽象出向量的概念,并说明了向量与数量的区别,然后介绍了向量的几何表示、向量的长度、零向量、单位向量、平行向量、共线向量、相等向量等基本概念.本节是本章的入门课,概念较多,但难度不大.可根据在原有的位移、力等物理概念来学习向量的概念,结合图形来区分平行向量、相等向量、共线向量等概念.一、教学目标1.理解向量、零向量、单位向量、相等向量的意义,并能用数学符号表示向量;2.理解向量的几何表示,会用字母表示向量;3.了解平行向量、共线向量、和相等向量的意义,并会判断向量的平行、相等、共线;4.通过对向量的学习,使学生对现实生活的向量和数量有一个清楚的认识,培养学生进行唯物辩证思想.二、教学重点⑴向量的概念,相等向量的概念,向量的几何表示.⑵向量是一种新的量,其特征有两个:既有大小,又有方向.让学生认识到方向性的存在是认识向量概念的关键,还要让学生理解向量和数量的区别联系,建立一种新的量的思维体系.⑶相等向量只与方向、大小有关,与位置没有关系,进一步理了解学习的向量是自由向量,为以后运用向量解决平面数形问题奠定基础.三、教学难点⑴向量概念的理解.由于向量是一种新的量,与以前的数量是不同的体系,两者之间既有联系又有区别;⑵引入向量概念之后,随之带来一系列相关概念是比较多的,如零向量,单位向量,相等向量,平行向量,共线向量.对于它们要抓住本质特征,让学生在比较中找出相近概念的区别与联系,而且由于向量同时具有几何图象的特征,在学习时还要在图形中辩清它们相等、平行,且图形还可以从简单到复杂逐步分清向量所对应的有向线段的身份、地位和作用.四、教学具准备直尺、投影仪.五、教学过程㈠设置情境问:(边画图边讲解)美国“小鹰”号航空母舰导弹发射处接到命令:向1200公里处发射两枚战斧式巡航导弹(精度10米左右,射程超过2000公里),试问导弹是否能击中伊拉克的军事目标?答:不能,因为没有给定发射的方向.问:现实生活中还有哪些量既有大小又有方向?哪些量只有大小没有方向?答:力、速度、加速度等有大小也有方向,温度和长度只有大小没有方向.㈡向量的概念:力、速度、加速度等也是既有大小也有方向的量,我们把既有大小又有方向的量叫做向量.数学中用点表示位置,用射线表示方向.常用一条有向线段表示向量.在数学中,通常用点表示位置,用射线表示方向.(1)意义:既有大小又有方向的量叫向量。
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.。
(完整版)高中数学必修4第二章平面向量教案完整版
第1课时§2。
1 平面向量的实际背景及基本概念1、数量与向量的区别:数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、比较大小; 向量有方向,大小,双重性,不能比较大小。
2.向量的表示方法: ①用有向线段表示; ②用字母a、b(黑体,印刷用)等表示;③用有向线段的起点与终点字母:AB ;④向量AB 的大小――长度称为向量的模,记作|AB |.3.有向线段:具有方向的线段就叫做有向线段,三个要素:起点、方向、长度. 向量与有向线段的区别:(1)向量只有大小和方向两个要素,与起点无关,只要大小和方向相同,则这两个向量就是相同的向量; (2)有向线段有起点、大小和方向三个要素,起点不同,尽管大小和方向相同,也是不同的有向线段. 4、零向量、单位向量概念:①长度为0的向量叫零向量,记作0。
0的方向是任意的. 注意0与0的含义与书写区别.②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量。
说明:零向量、单位向量的定义都只是限制了大小。
5、平行向量定义:①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;②我们规定0与任一向量平行。
说明:(1)综合①、②才是平行向量的完整定义;(2)向量a、b、c平行,记作a∥b∥c. 6、相等向量定义:长度相等且方向相同的向量叫相等向量.说明:(1)向量a与b相等,记作a=b;(2)零向量与零向量相等;(3)任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段.....的起点无关...... 7、共线向量与平行向量关系:平行向量就是共线向量,这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上(与有向线段的起点无关..........).。
说明:(1)平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;(2)共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系。
A(起点)B(终点)aOABaaa bb b第2课时§2。
2.1 向量的加法运算及其几何意义二、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。
高中数学必修4教学案:第二章平面向量第2课时 向量的加法 精品
第2课时 向量的加法【学习目标】1.掌握向量加法的定义;2.会用向量加法的三角法则和向量的平行四边形法则作两个向量的和向量;3.掌握向量加法的交换律和结合律,并会用它们进行向量计算【学习重难点】重点:向量加法的三角法则、平行四边形则和加法运算律;难点:向量加法的三角法则、平行四边形则和加法运算律;【自主学习】1.向量的和、向量的加法: 已知向量a 和b,______________________________________________________ 则向量OB 叫做a 与b的和,记作:____________________________________ _________________________________叫做向量的加法注意:两个向量的和向量还是一个向量;2.向量加法的几何作法:(1)三角形法则的步骤:①② ③OA ∴ 就是所做的a b +(2)平行四边形法则的步骤:①② ③OC ∴ 就是所做的a b +注意:向量加法的平行四边形法则,只适用于对两个不共线的向量相加,而向量加法的三角a bA B O b a形法则对于任何两个向量都适用。
3.向量加法的运算律:(1)向量加法的交换律:_________________________________________(2)向量加法的结合律:_________________________________________思考:如果平面内有n 个向量依次首尾相接组成一条封闭折线,那么这n 条向量的和是什么?________________【例题讲解】例1.如图,已知O 为正六边形ABCDEF 的中心,作出下列向量: (1)OA OC + (2)例2.化简下列各式 (1)AB BC CD DA EA ++++ (2)AB MB BO OM +++(3)AB DF CD BC FA ++++(4)()AB CD BC DB BC ++++例3.在长江南岸某处,江水以12.5/km h 的速度向东流,渡船的速度为25/km h ,渡船要垂直地渡过长江,其航向应如何确定?【课堂练习】 1.已知,a b ,求作:a b +(1)(2)2.已知O 是平行四边形ABCD 的交点,下列结论正确的有_________ (1)AB CB AC += (2)AB AD AC +=(3)AD CD BD +≠ (4)0AO CO OB OD +++≠3.设点O 是ABC ∆内一点,若0OA OB OC ++=,则点O 为ABC ∆的______心;4.对于任意的,a b ,不等式||||||||||a b a b a b -≤+≤+成立吗?请说明理由。
高中数学必修四 第2章 平面向量课件 2.2.1 向量加法运算及其几何意义
③A→B+A→D+C→D=________; ④A→C+B→A+D→A=________. [思路探索] 首先观察各向量字母的排列顺序,再进行恰当的组 合,利用向量加法法则运算求解. 解 (1)C→D+B→C+A→B=(A→B+B→C)+C→D=A→C+C→D=A→D. (2)A→B+D→F+C→D+B→C+F→A =(A→B+B→C)+(C→D+D→F)+FA =A→C+C→F+F→A=A→F+F→A=0.
(3)①A→D+A→B=A→C,
②C→D+A→C+D→O=C→O+A→C=A→O,
③A→B+A→D+C→D=A→C+C→D=A→D,
④A→C+B→A+D→A=D→C+B→A=0.
答案
→ (1)AD
(2)0
(3)①A→C
②A→O
③A→D
④0
[规律方法] (1)解决该类题目要灵活应用向量加法运算,注意各 向量的起、终点及向量起、终点字母排列顺序,特别注意勿将0 写成0. (2)运用向量加法求和时,在图中表示“首尾相接”时,其和向量 是从第一个向量的起点指向最后一个向量的终点.
类型一 向量的加法运算 【例 1】 化简或计算:(1)C→D+B→C+A→B=________. (2)A→B+D→F+C→D+B→C+F→A=________.
(3)在平行四边形 ABCD 中(如图),对角线 AC、BD 交于点 O. 则①A→D+A→B=________; ②C→D+A→C+D→O=________;
类型二 利用向量证明几何问题 【例 2】 在平行四边形 ABCD 的对角线 BD 的延长线及反向延长线上,取点 F、E,使 BE=DF(如图).用向量的方法证明:四边 形 AECF 也是平行四边形.
[思路探索] 本题主要考查利用向量方法证明几何问题,只需证明 一组对边对应的向量相等即可.
高中数学必修4 第二章平面向量最优完整版导学案
(2)有向线段包含三个要素: 、 、
3.向量的表示
(1)几何表示:向量可以用有向线段表示,此时有向线段的方向就是向量的方向.
(2)字母表示:通常在印刷时用黑体小写字母 a,b,c…表示向量,书写时用→a ,→b ,→c …
表示向量;也可以用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示,
平行四边形法则:
①适用于两个不共线向量求和,且两向量要共起点;
②力的合成可以看作向量加法平行四边形法则的物理模型.
4
三、应用举例 例 1 如图 5,已知向量 a、b,求作向量 a+b
作法 1(三角形法则):
b a
图5
作法 2(平行四边形法则):
探究合作: ||a|-|b||,|a+b|,|a|,|b|存在着怎样的关系?
| a |-| b |;若| a |<| b |,则 a + b 的方向与 b 相同,且| a + b |
ab
结论:一般地:
| a b || a | | b |
四、练习巩固: 教材 84 页 1、2 题
| b |-| a |.
5
2.2.2 向量的减法运算及其几何意义 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:
(1)当向量 a 与 b 不共线时,| a + b |
| a |+| b |;
(2)当 a 与 b 同向时,则 a + b 、 a 、 b
(填同向或反向),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 |
高中数学第二章平面向量2.3.2平面向量的坐标运算(1)课件苏教版必修4
知识点三 思考 1
平面向量的坐标运算
设i、j 是与x轴、y轴同向的两个单位向量,若设a =(x1 ,y1) ,b
=(x2,y2),则a=x1i+y1j,b=x2i+y2j,根据向量的线性运算性质,向 量a+b,a-b,λa(λ∈R)如何分别用基底i、j表示?
答 a+b=(x1+x2)i+(y1+y2)j,
第2章 §2.3 向量的坐标表示
2.3.2 平面向量的坐标运算(一)
学习目标
1.了解平面向量的正交分解,掌握向量的坐标表示. 2.掌握两个向量和、差及数乘向量的坐标运算法则. 3.正确理解向量坐标的概念,要把点的坐标与向量的坐标区分开来.
问题导学
题型探究
达标检测
问题导学
知识点一 平面向量的正交分解
则(-1,2)=λ1(1,2)+λ2(-2,3)=(λ1-2λ2,2λ1+3λ2),
λ =1, 1 7 -1=λ1-2λ2, ∴ 解得 4 2=2λ1+3λ2, λ= . 2 7
1 4 ∴a=7e1+7e2.
解析答案
1
2
3
4
5
→ 1→ 4.已知两点 M(3,2),N(-5,-5),MP=2MN,则点 P
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题型探究
类型一 求向量的坐标
例1 如图,在直角坐标系xOy中,OA
重点难点 个个击破
= 4 , AB = 3 , ∠AOx = 45°, ∠OAB → → =105°, OA =a, AB =b.四边形 OABC为平行四边形. (1)求向量a,b的坐标;
解析答案
→ (2)求向量BA的坐标;
解
解析 因为点 P 在 MN 的延长线上,|MP|=2|PN|,
→ → 又MN=(0,5)-(2,-1)=(-2,6),所以MP=(-4,12),
【课堂新坐标】(教师用书)高中数学 2.3.2 平面向量的坐标运算教案 苏教版必修4
2.3.2 平面向量的坐标运算(教师用书独具)●三维目标1.知识与技能(1)掌握平面向量的坐标运算,能准确表述向量的加法、减法、实数与向量的坐标运算法则,并能进行相关运算.(2)理解用坐标表示的平面向量共线的条件.2.过程与方法(1)通过向量的正交分解及坐标运算,进一步体会向量的工具作用.(2)通过学习平面向量共线的坐标表示及应用,提高分析问题、解决问题的能力.3.情感、态度与价值观培养学生学习数学的兴趣,勤于思考、勇于创新的精神和良好的学习习惯.●重点难点重点:平面向量的加、减、数乘的坐标运算.难点:平面向量平行条件的理解.(教师用书独具)●教学建议1.关于平面向量的坐标的概念教学教学时,建议教师从学生熟悉的平面向量基本定理出发,结合物理知识中力的正交分解,自然引出向量的正交分解,并类比平面直角坐标系中“点与坐标”的关系,得出“平面向量的坐标”的概念,并强调指出平面直角坐标系中“点的坐标同以原点为起点的向量是一一对应的”.2.关于平面向量的坐标的线性运算的教学教学时,建议教师让学生结合向量加、减及数乘向量的定义和向量的坐标的概念自主推导出平面向量的坐标的线性运算,并就每种运算的特征加以概括;在此基础上要求学生通过练习熟练掌握平面向量的坐标的线性运算.3.关于平面向量平行的坐标表示的教学教学时,建议教师引导学生从向量共线定理出发,自主推导出向量共线时的坐标关系,并会应用向量的坐标关系解决与平行有关的平面几何证明问题.●教学流程创设问题情境,引入平面向量的坐标概念.⇒引导学生结合向量加、减及数乘运算,推导出平面向量的坐标的线性运算.⇒引导学生结合向量共线定理,推导出向量平行的坐标表示,并总结利用向量坐标关系判断向量平行的方法.⇒通过例1及其变式训练,使学生掌握结合图形用坐标表示向量的方法.⇒通过例2及其互动探究,使学生掌握平面向量坐标的线性运算方法.⇒通过例3及其变式训练,使学生掌握利用平行向量的坐标表示,解决有关向量平行问题的方法.⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识本节课所学知识.⇒完成当堂双基达标,巩固所学知识并进行反馈矫正.1.在平面直角坐标系中,分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i ,j 作为基底,任作一向量OA →.根据平面向量基本定理,OA →=x i +y j ,那么(x ,y )与A 点的坐标相同吗?【提示】 相同.2.如果向量OA →也用(x ,y )表示,那么这种向量OA →与实数对(x ,y )之间是否一一对应? 【提示】 是一一对应.(1)平面向量的坐标表示:在平面直角坐标系中,分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i ,j 作为基底,对于平面上的向量a ,由平面向量基本定理知,有且只有一对有序实数x ,y ,使得a =x i +y j ,则把有序实数对(x ,y )称为向量a 的(直角)坐标,记作a =(x ,y ).(2)平面向量的坐标运算①已知向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2)和实数λ,那么a +b =(x 1+x 2,y 1+y 2),a -b =(x 1-x 2,y 1-y 2),λa =(λx 1,λy 1).②已知A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),O 为坐标原点,则AB →=OB →-OA →=(x 2,y 2)-(x 1,y 1)=(x 2设a =(1,3),b =(2,6),向量b 与a 共线吗? 【提示】 b =(2,6)=2(1,3)=2a ,∴b 与a 共线.设向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2)(a ≠0),如果a ∥b ,那么x 1y 2-x 2y 1=0;反过来,如果x 1y2-x 2y 1=0,那么a ∥b .图2-3-10在直角坐标系xOy 中,向量a ,b ,c 的方向如图2-3-10所示,且|a |=2,|b |=3,|c |=4,分别计算出它们的坐标.【思路探究】 利用三角函数求出各向量在x 轴、y 轴上的分量的模的大小,以此确定向量的横、纵坐标.【自主解答】 设a =(a 1,a 2),b =(b 1,b 2),c =(c 1,c 2),则a 1=|a |cos 45°=2×22=2,a 2=|a |sin 45°=2×22=2, b 1=|b |cos 120°=3×(-12)=-32,b 2=|b |sin 120°=3×32=332, c 1=|c |cos(-30°)=4×32=23, c 2=|c |sin(-30°)=4×(-12)=-2.因此a =(2,2),b =(-32,332),c =(23,-2).1.向量的坐标等于终点的坐标减去起点的相应坐标,只有当向量的起点在坐标原点时,向量的坐标才等于终点的坐标.2.求向量的坐标一般转化为求点的坐标,解题时常常结合几何图形,利用三角函数的定义和性质进行计算.图2-3-11如图2-3-11,已知O 是坐标原点,点A 在第二象限,|OA →|=2,∠xOA =150°,求向量OA →的坐标.【解】 过点A 作AB ⊥x 轴于点B ,作AC ⊥y 轴于点C ,设A (x ,y ),则x =|OA →|cos 150°=-3,y =|OA →|sin 150°=1.所以OA →(2)已知三点A (2,-1),B (3,4),C (-2,0),试求向量3AB →+12CA →,BC →-2AB →.【思路探究】 (1)中分别给出了两向量的坐标,可根据向量的直角坐标运算法则进行.(2)中给出了点的坐标,可运用终点坐标减去起点坐标得到相应向量的坐标,然后再进行运算.【自主解答】 (1)∵a =(1,-3),b =(-2,4),c =(0,5), ∴3a -b +c =3(1,-3)-(-2,4)+(0,5)=(3,-9)-(-2,4)+(0,5)=(3+2+0,-9-4+5) =(5,-8).【答案】 (5,-8)(2)∵A (2,-1),B (3,4),C (-2,0). ∴AB →=(3,4)-(2,-1)=(1,5), CA →=(2,-1)-(-2,0)=(4,-1), BC →=(-2,0)-(3,4)=(-5,-4),∴3AB →+12CA →=3(1,5)+12(4,-1)=(5,292),BC →-2AB →=(-5,-4)-2(1,5)=(-7,-14).平面向量坐标的线性运算的方法:(1)若已知向量的坐标,则直接应用两个向量和、差及向量数乘的运算法则进行. (2)若已知有向线段两端点的坐标,则可先求出向量的坐标,然后再进行向量的坐标运算.(3)向量的线性坐标运算可完全类比数的运算进行.若题(2)中条件不变,如何求2AB →-3BC →+CA →呢? 【解】 ∵A (2,-1),B (3,4),C (-2,0), ∴AB →=(3,4)-(2,-1)=(1,5), BC →=(-2,0)-(3,4)=(-5,-4), CA →=(2,-1)-(-2,0)=(4,-1), ∴2AB →→→AB 与CD 是否平行?(2)已知向量OA →=(k,12),OB →=(4,5),OC →=(10,k ).当k 为何值时,A ,B ,C 三点共线?【思路探究】 (1)判断AB →∥CD →→判断点A 是否在直线CD 上→结论.(2)求A ,B ,C 三点共线时k 的值,则一定有AB →=λAC →成立.先求AB →,AC →,再列方程组求解k .【自主解答】 (1)因为AB →=(2,4),AD →=(4,11)-(-1,1)=(5,10),AC →=(-2,-1)-(-1,1)=(-1,-2),所以AB →=-2AC →,AD →=-5AC →.所以AB →∥AC →∥AD →.由于AB →与AC →,AD →有共同的起点A , 所以A ,B ,C ,D 四点共线. 因此直线AB 与CD 重合. (2)AB →=OB →-OA →=(4-k ,-7),AC →=OC →-OA →= (10-k ,k -12),若A ,B ,C 三点共线,则AB →∥AC →, ∴(4-k )(k -12)=-7×(10-k ), 解得k =-2或11,∴当k =-2或11时,A ,B ,C 三点共线.1.对于根据向量共线的条件求值的问题,一般有两种处理思路,一是利用共线向量定理a =λb (b ≠0)列方程组求解,二是利用向量共线的坐标表达式x 1y 2-x 2y 1=0直接求解.2.利用x 1y 2-x 2y 1=0求解,解决向量共线问题的优点在于不需要引入参数“λ”,从而减少未知数个数,而且使问题的解决具有代数化的特点、程序化的特征.已知向量a =(1,1),b =(2,x ),若a +b 与4b -2a 平行,求实数x 的值. 【解】 因为a =(1,1),b =(2,x ),所以a +b =(3,x +1),4b -2a =(6,4x -2),由于a +b 与4b -2a 平行,得6(x +1)-3(4x -2)=0,解得x =2.忽略平行四边形顶点顺序的讨论致误已知A (2,1),B (3,2),C (-1,4),若A ,B ,C 是平行四边形的三个顶点,求第四个顶点D 的坐标.【错解】 设点D 的坐标为(x ,y ),则由AD →=BC →,得x -2=-1-3,y -1=4-2,即x =-2,y =3,故所求点D 的坐标为(-2,3).【错因分析】 错解中认为平行四边形的四个顶点的顺序是ABCD .事实上,本题没有给出是四边形ABCD ,因此,需要分类讨论.【防范措施】 在求平行四边形某一顶点的坐标时,常常需要对平行四边形顶点顺序进行讨论.【正解】 设点D 的坐标为(x ,y ).当四边形为平行四边形ABCD 时,则有AD →=BC →,从而有x -2=-1-3,y -1=4-2,即x =-2,y =3,故点D 的坐标为(-2,3).当四边形为平行四边形ADBC 时,则有AD →=CB →,从而有x -2=3-(-1),y -1=2-4,即x =6,y =-1,故点D 的坐标为(6,-1).当四边形为平行四边形ABDC 时,则有AC →=BD →,从而有x -3=-1-2,y -2=4-1,即x =0,y =5,故点D 的坐标为(0,5),故第四个顶点D 的坐标为(-2,3)或(6,-1)或(0,5).1.向量的坐标运算(1)向量的坐标运算主要是利用加、减、数乘运算法则进行.若已知有向线段两端点的坐标,则应先求出向量的坐标.(2)解题过程中要注意方程思想的运用及正确使用运算法则. 2.两个向量共线条件的表示方法 已知a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2), (1)当b ≠0时,a =λb . (2)x 1y 2-x 2y 1=0.(3)当x 2y 2≠0时,x 1x 2=y 1y 2,即两向量的相应坐标成比例.1.设平面向量a =(3,5),b =(-2,1),则a -2b =________. 【解析】 a -2b =(3,5)-2(-2,1)=(3,5)-(-4,2)=(7,3). 【答案】 (7,3)2.已知M (3,-2),N (-5,-1),MP →=12MN →,则P 点坐标为________.【解析】 设P (x ,y ),则MP →=(x -3,y +2),MN →=(-8,1). ∵MP →=12MN →,∴(2x -6,2y +4)=(-8,1).∴⎩⎪⎨⎪⎧2x -6=-8,2y +4=1.∴⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-32.【答案】 (-1,-32)3.已知向量a =(3,1),b =(1,3),c =(k,7),若(a -c )∥b ,是k =________. 【解析】 a -c =(3-k ,-6),b =(1,3),∵(a -c )∥b ,∴3-k 1=-63.∴k =5.【答案】 54.已知A ,B ,C 三点的坐标分别为(-1,0),(3,-1),(1,2),并且AE →=13AC →,BF →=13BC →.求证:EF →∥AB →.【证明】 ∵AC →=(2,2),BC →=(-2,3),∴AE →=13AC →=(23,23),BF →=13BC →=(-23,1)∴E (-13,23),F (73,0).∴EF →=(83,-23).又AB →=(4,-1),所以AB →=32EF →.即EF →∥AB →.一、填空题1.下列说法正确的有________. (1)向量的坐标即此向量终点的坐标; (2)位置不同的向量其坐标可能相同;(3)一个向量的坐标等于它的始点坐标减去它的终点坐标; (4)相等的向量坐标一定相同.【解析】 我们所学的向量是自由向量,位置不同,可能是相同的向量,同时相等的向量坐标一定相同.故正确的说法是(2)(4).【答案】 (2)(4)2.若向量a =(3,2),b =(0,-1),则向量2b +a 的坐标是________.【解析】 2b +a =2(0,-1)+(3,2)=(0,-2)+(3,2)=(3,0). 【答案】 (3,0)3.已知a =(-1,x )与b =(-x,2)共线,且方向相同,则实数x =________.【解析】 设a =λb ,则(-1,x )=(-λx,2λ),所以有⎩⎪⎨⎪⎧-1=-λx ,x =2λ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,λ=22或⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,λ=-22.又a 与b 方向相同,则λ>0,所以λ=22,x = 2. 【答案】24.(2013·连云港高一检测)已知点M (3,-2),N (-6,1),且MP →=2PN →,点P 的坐标为________.【解析】 设P (x ,y ),则MP →=(x -3,y +2), PN →=(-6-x,1-y ),∴由MP →=2PN →得⎩⎪⎨⎪⎧x -3=-12-2x ,y +2=2-2y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-3,y =0,∴点P 的坐标为(-3,0).【答案】 (-3,0)5.设m =(a ,b ),n =(c ,d ),规定两向量之间的一个运算为m ⊗n =(ac -bd ,ad +bc ),若已知p =(1,2),p ⊗q =(-4,-3),则q =________.【解析】 设q =(x ,y ),则由题意可知 ⎩⎪⎨⎪⎧ x -2y =-4,y +2x =-3, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =1,所以q =(-2,1).【答案】 (-2,1)6.已知向量OA →=(k,12),OB →=(4,5),OC →=(10,k ),若A ,B ,C 三点共线,则实数k =________.【解析】 由题意得AB →=OB →-OA →=(4-k ,-7), BC →=OC →-OB →=(6,k -5),∵AB →与BC →共线. ∴(4-k )×(k -5)-6×(-7)=0, 解得k =-2或11. 【答案】 -2或117.下列说法正确的有______________. (1)存在向量a 与任何向量都是平行向量;(2)如果向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),且a ∥b ,则x 1y 1=x 2y 2;(3)如果向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),且a ∥b ,则x 1y 2-x 2y 1=0;(4)如果向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),且x 1y 1=x 2y 2,则a ∥b .【解析】 (1)当a 是零向量时,零向量与任何向量都是平行向量;(2)不正确,当y 1=0或y 2=0时,显然不能用x 1y 1=x 2y 2来表示;(3)(4)正确.【答案】 (1)(3)(4)8.已知向量m =(2,3),n =(-1,2),若a m +b n 与m -2n 共线,则a b等于________. 【解析】 a m +b n =(2a,3a )+(-b,2b )=(2a -b,3a +2b ),m -2n =(2,3)-(-2,4)=(4,-1),∵a m +b n 与m -2n 共线,∴b -2a -12a -8b =0,∴a b =-12.【答案】 -12二、解答题9.已知A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4). 设AB →=a ,BC →=b ,CA →=c ,且CM →=3c ,CN →=-2b , (1)求3a +b -3c ;(2)求满足a =m b +n c 的实数m ,n ;(3)求M ,N 的坐标及向量MN →的坐标.【解】 由已知得a =(5,-5),b =(-6,-3),c =(1,8). (1)3a +b -3c =3(5,-5)+(-6,-3)-3(1,8) =(15-6-3,-15-3-24)=(6,-42). (2)∵m b +n c =(-6m +n ,-3m +8n ), ∴⎩⎪⎨⎪⎧ -6m +n =5,-3m +8n =-5,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-1,n =-1. (3)设O 为坐标原点,∵CM →=OM →-OC →=3c , ∴OM →=3c +OC →=(3,24)+(-3,-4)=(0,20),∴M (0,20).又∵CN →=ON →-OC →=-2b , ∴ON →=-2b +OC →=(12,6)+(-3,-4)=(9,2) ,∴N (9,2).∴MN →=(9,-18).10.已知O (0,0),A (1,2),B (4,5) 及OP →=OA →+tAB →,求: (1)t 为何值时,P 在x 轴上?P 在y 轴上?P 在第二象限?(2)四边形OABP 能否为平行四边形?若能,求出相应的t 值;若不能,请说明理由.【解】 (1)设P (x ,y ),AB →=(3,3),由OP →=OA →+tAB →得(x ,y )=(1,2)+t (3,3),即⎩⎪⎨⎪⎧x =1+3t ,y =2+3t .若P 在x 轴上,则y P =0,即2+3t =0,∴t =-23.若P 在y 轴上,则x P =0,即1+3t =0,∴t =-13.若P 在第二象限,则⎩⎪⎨⎪⎧1+3t <0,2+3t >0,∴-23<t <-13.(2)四边形OABP 不能为平行四边形. 因为若四边形OABP 能构成平行四边形, 则OP →=AB →,即(1+3t,2+3t )=(3,3). ∴⎩⎪⎨⎪⎧1+3t =3,2+3t =3, t 无解,故四边形OABP 不能为平行四边形. 11.已知a =(1,2),b =(-2,1),x =a +(t 2+1)b ,y =-1k a +1tb ,是否存在正实数k ,t 使得x ∥y ?若存在,求出取值范围;若不存在,请说明理由. 【解】 不存在.理由:依题意,x =a +(t 2+1)b=(1,2)+(t 2+1)(-2,1)=(-2t 2-1,t 2+3).y =-1k a +1tb=-1k (1,2)+1t(-2,1)=(-1k -2t,-2k +1t).假设存在正实数k ,t ,使x ∥y ,则(-2t 2-1)(-2k +1t )-(t 2+3)·(-1k -2t)=0,化简得t 2+1k +1t =0,即t 3+t +k =0. ∵k ,t 为正实数,∴满足上式的k ,t 不存在,∴不存在这样的正实数k ,t ,使x ∥y .(教师用书独具)已知△AOB 中,O (0,0),A (0,5),B (4,3),OC →=14OA →,OD →=12OB →,AD 与BC 交于点M ,求点M 的坐标.【思路探究】 由已知条件易求得点C ,D 的坐标,再由点M 是AD 与BC 的交点,即A ,M ,D 三点共线与B ,M ,C 三点共线可得到以点M 的坐标为解的方程组,解方程组即可.【自主解答】 ∵点O (0,0),A (0,5),B (4,3), ∴OA →=(0,5),OB →=(4,3),OC →=14OA →=(0,54), ∴点C 的坐标为(0,54).同理可得D (2,32). 设点M (x ,y ),则AM →=(x ,y -5),∵A ,M ,D 共线,∴AM →与AD →共线.又AD →=(2-0,32-5)=(2,-72), ∴-72x -2(y -5)=0, 即7x +4y =20.①∵CM →=(x ,y -54),CB →=(4-0,3-54)=(4,74), CM →与CB →共线,∴74x -4(y -54)=0, 即7x -16y =-20.②由①②得x =127,y =2, ∴M 的坐标为(127,2).在求点或向量的坐标中充分利用两个向量共线,要注意方程思想的应用,在题目中充分利用向量共线、向量相等等条件作为列方程的依据.如图所示,已知点A (4,0),B (4,4),C (2,6),求AC 和OB 的交点P 的坐标.【解】 法一 设OP →=tOB →=t (4,4)=(4t,4t ),则AP →=OP →-OA →=(4t,4t ) -(4,0)=(4t -4,4t ),AC →=(2,6)-(4,0)=(-2,6).由AP →,AC →共线的条件知(4t -4)×6-4t ×(-2)=0,解得t =34. 所以OP →=(4t,4t )=(3,3),所以P 点的坐标为(3,3).法二 设P (x ,y ),则OP →=(x ,y ),OB →=(4,4).因为OP →,OB →共线,所以4x -4y =0.①又CP →=(x -2,y -6),CA →=(2,-6),且向量CP →,CA →共线,所以-6(x -2)+2(6-y )=0.②解①②组成的方程组,得x =3,y =3,所以P点的坐标为(3,3).。
新人教版高中数学第二章《平面向量》向量的加法教案必修四
5.2向量的加法
教学目标
1.知识目标
掌握向量的加法定义,会用向量加法的三角形法则和平行四边形法则作出两个向量的和向量;掌握向量加法的运算律,并会用它们进行向量计算。
2.能力目标
使学生经历向量加法法则的探究和应用过程,体会数形结合、分类讨论等数学思想方法,进一步培养学生归纳、类比、迁移能力,增强学生的数学应用意识和创新意识。
3.情感目标
注重培养学生积极参与、大胆探索的精神以及合作意识;通过让学生体验成功,培养学生学习数学的信心。
教学重点、难点
重点:向量加法的两个法则及其应用;
难点:对向量加法定义的理解。
突破难点的关键是抓住实例,借助多媒体动画演示,不断渗透数形结合的思想,使学生从感性认识升华到理性认识。
教学方法
结合学生实际,主要采用“问题探究”式教学方法。
通过创设问题情境,使学生对向量加法有一定的感性认识;通过设置一条问题链,引导学生在自主学习与合作交流中经历知识的形成过程;通过层层深入的例题与习题的配置,引导学生积极思考,灵活掌握知识,使学生从“懂”到“会”到“悟”,提高思维品质,力求把传授知识与培养能力融为一体。
采用计算机辅助教学,通过直观演示体现形、动、思于一体的教学效果,优化课堂结构,提高教学质量。
教学过程
二、新课讲授:。
高中数学苏教版必修4教案:第二章 平面向量 第2课时 2.2向量的加法
第2课时§2.2 向量的加法【教学目标】一、知识与技能(1)理解向量加法的含义,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;(2)掌握两个向量加法的交换律和结合律,并会用它们进行向量运算二、过程与方法从物体位移变化规律的探知中总结出向量加法规律三、情感、态度与价值观感受数学和生活的联系,增强学习数学的兴趣【教学重点难点】::1.如何作两向量的和向量;2.向量加法定义的理解。
【教学过程】一、复习:1.向量的概念、表示法。
2.平行向量、相等向量的概念。
3.已知O点是正六边形ABCDEF的中心,则下列向量组中含有相等向量的是()(A)OB、CD、FE、CB(B)AB、CD、FA、DE(C)FE、AB、CB、OF(D)AF、AB、OC、OD二、创设情景利用向量的表示,从景点O到景点A的位移为OA,从景点A到景点B的位移为AB,那么经过这两次位移后游艇的合位移是OB ,向量OA ,AB ,OB 三者之间有何关系?OBA三、讲解新课: 1.向量的加法:求两个向量和的运算叫做向量的加法。
表示:AB BC AC +=作法:在平面内任取一点O (如图(2)),作OA a =,AB b =,则OB a b =+ .(1) (2)2.向量加法的法则:(1)三角形法则:根据向量加法定义得到的求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则。
表示:AB BC AC +=.(2)平行四边形法则:以同一点A 为起点的两个已知向量a ,b 为邻边作平行四边形ABCD ,则以A 为起点的对角线AC 就是a 与b 的和,这种求向量和的方法称为向量加法的平行四边形法则。
b a O BA ba b a A BC D3.向量的运算律:交换律:a b b a +=+.结合律:()()a b c a b c ++=++.说明:多个向量的加法运算可按照任意的次序与任意的组合进行: 例如:()()()()a b c d b d a c +++=+++;[()]()a b c d e d a c b e ++++=++++.四、例题分析:例1、 如图,一艘船从A点出发以/km h 的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为2/km h ,求船实际航行速度的大小与方向(用与流速间的夹角表示)。
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第2课时§2.2 向量的加法
【教学目标】
一、知识与技能
(1)理解向量加法的含义,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;(2)掌握两个向量加法的交换律和结合律,并会用它们进行向量运算
二、过程与方法
从物体位移变化规律的探知中总结出向量加法规律
三、情感、态度与价值观
感受数学和生活的联系,增强学习数学的兴趣
【教学重点难点】::1.如何作两向量的和向量;
2.向量加法定义的理解。
【教学过程】
一、复习:
1.向量的概念、表示法。
2.平行向量、相等向量的概念。
3.已知点是正六边形的中心,则下列向量组中含有相等向量的是()()、、、()、、、
()、、、
()
、、
、
二、创设情景
利用向量的表示,从景点O到景点A的位移为OA,从景点A到景点B的位移为AB,那么经过这两次位移后游艇的合位移是OB,向量OA,AB,OB三者之间有何关系?
O ABCDEF
A O
B CD FE CB B AB CD FA DE
C FE AB CB OF
D AF AB OC OD
O
B
A
三、讲解新课:
1
.向量的加法:求两个向量和的运算叫做向量的加法。
表示:
作法:在平面内任取一点
(如图(
2))
,作,,则 .
(1)(2)
2.向量加法的法则:
(1)三角形法则:根据向量加法定义得到的求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则。
表示:.
(2)平行四边形法则:以同一点为起点的两个已知向量,为邻边作平行四边形ABCD,则以为起点的对角线就是与的和,这种求向量和的方法称为向量加法的平行四边形法则。
3.向量的运算律:
交换律:.
结合律:.
说明:多个向量的加法运算可按照任意的次序与任意的组合进行:
AB BC AC
+=
O OA a
=AB b
=OB a b
=+
AB BC AC
+=
A a b
A AC a b
a b b a
+=+
()()
a b c a b c
++=++
例如:
;. 四、例题分析:
例1、 如图,一艘船从点出发以的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时
河水的流速为,求船实际航行速度的大小与方向(用与流速间的夹角表
示)。
例2、已知矩形中,宽为,长为
,,,
,
试作出向量,并求出其模的大小。
例3、 一架飞机向北飞行千米后,改变航向向东飞行千米, 则飞行的路程为 400千米;两次位移的和的方向为北偏东
, 大小为千米.
()()()()a b c d b d a c +++=+++[()]()a b c d e d a c b e ++++=++++A 23/km h 2/km h ABCD 223AB a =BC b =AC c =a b c ++200200452002
例4、在长江南岸某渡口处,江水以12.5km/h 的速度向东流,渡船的速度为25km/h.渡船要垂直地度过长江,其航向应如何确定?
变式:若渡船以25km/h 的速度按垂直于河岸的航向航行,那么受水流影响,渡船的实际航向如何?
例5、已知两个力,的夹角是直角,且知它们的合力与的夹角是, 牛,求和的大小
五、课时小结:
1.理解向量加法的概念及向量加法的几何意义;
2.熟练掌握向量加法的平行四边形法则和三角形法则
1F 2F F 1F 60||10F 1F 2F。