优质课《231平面向量基本定理》教案
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《2.3.1平面向量基本定理》教案
参赛号:70
一、教材分析
本节课是在学习了共线向量定理的前提下,进一步研究平面内任一向量的表示,为今后平面向量的坐标运算打下坚实的基础。所以,本节在本章中起到承上启下的作用。平面向量基本定理揭示了平面向量之间的基本关系,是向量解决问题的理论基础。平面向量基本定理提供了一种重要的数学思想—转化思想。
二、教学目标
知识与技能: 了解平面向量基本定理及其意义,学会利用平面向量基本定理解决问题,掌握基向量表示平面上的任一向量.
过程与方法:通过学习平面向量基本定理,让学生体验数学的转化思想,培养学生发现问题的能力.
情感态度与价值观:通过学习平面向量基本定理,培养学生敢于实践的创新精神,在解决问题中培养学生的应用意识。
教学重点:平面向量基本定理的探究;
教学难点:如何有效实施对平面向量基本定理的探究过程.
三、教学过程
1、情景创设
七个音符谱出千支乐曲,26个字母写就百态文章! 在多样的向量中,我们能否找到它的基本音符呢?
问题1 给定一个非零向量a r
,允许做线性运算,你能写出多少个向量?
a r a λr
问题2 给定两个非零向量12 ,e e u r u u r
,允许做线性运算,写出尽量多的向量? 1、12 //e e u r u u r 通过线性运算会得到11221122 +e e e e λλλλu r u u r u r u u r
的形式,本质上它
们表示的都是1e u r
的数乘。
2、12 e e u r u u r ,不共线 通过线性运算会得到1122+e e λλu r u u r ,它表示的是什么向量? 1e 2e
不妨我们作出几个向量12+e e u r u u r ,122+e e u r u u r , 12-e e u r u u r
, 12-2e e u r u u r 来看看。只要
给定1λ和2λ的值,我们就可以作出向量1122+e e λλu r u u r ,本质上是1e u r 的数乘和2e u u r
的数乘的合成。随着1λ和2λ取值的变化,可以合成平面内无数多个向量。
问题3 那么我们能否这样认为:平面上的任何一个向量都可以由1e u r 和2e u u r 来合成呢?
我们在平面上任取一个向量a r ,看看它能否由1e u r 和2e u u r
来合成,也就是能否找
到这样的1e u r 和2e u u r ,使1122+a e e λλ=r u r u u r
?
这个问题可简述为:平面上有两个不共线的向量1e u r 和2e u u r
,平面上的任意一个向量能否用这两个向量来表示?
思考探究: 根据探寻的目标1122+a e e λλ=r u r u u r
,结合上面向量合成的做法,显然a r 就应该是合成后的平行四边形的对角线,而平行四边形两边应该是1e u r 和2e u u r
所在的直线,因此,只要作出这个平行四边形,问题就迎刃而解了。
1e 2e a ρ
如图所示,在平面内任取点O ,作=1e ,=2e ,=. 作平行四边形
ONCM. 则ON +=.由向量共线定理可得,存在唯一的实数1λ,使
=OM 1λ1e ;存在唯一的实数2λ,使=ON 2λ2e .即存在唯一的实数对1λ,2λ,
使得a =1λ1e +2λ2e .
强调:向量的任意性、1e 、2e 不共线、系数1λ,2λ的存在性与唯一性。 2、定理剖析
讨论探究:同学们能否总结出平面向量基本定理的内容?
如果1e 、2e 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意
向量a ,有且只有一对实数1λ,2λ,使a =1λ1e +2λ2e
这里我们发现平面内的任意两个不共线向量1e 、2e 就类似于音乐中的7个音符,类似于英文中的26个字母。
我们把任意两个不共线的向量1e 、2e 叫做表示这一平面内所有向量的一组
基底。 定理说明:
(1)什么样的两个向量可以作为平面内所有向量的一组基底? 不共线的两个向量
(2)一个平面的基底是唯一的吗? 不唯一,可以有无数多个
(3)当平面的基底给定时,任意向量的分解形式唯一的吗? 由共线向量定理可知:1λ,2λ唯一确定 3、例题分析
例1 已知向量1e 、2e ,求作向量-2.51e +32e . 1e 2e
例2 如图平行四边形ABCD 两条对角线相交于M ,且a AB =,b AD =,用b a ,表示向量MD MC MB MA ,,,.
变式:在上述平行四边形中,若已知 , , .AC m BD n m n AB AD ==u u u r u r u u u r r u r r u u u r u u u r 试用基底,表示和 4、课堂检测
1、已知向量1e 、2e 不共线,实数x 、y 满足(3x -4y ) 1e +(2x -3y ) 2e =61e +32e ,则x -y 的值等于( )
A.3 B .-3 C.0 D.2
2、如图,已知梯形ABCD ,AB//CD ,且AB= 2DC,M,N 分别是DC,AB 的中点.记向
量a AB =b AD =,试用a ,b ρ
表示向量MN .
5、课堂小结
(1)平面向量基本定理;
(2)该定理研究了向量哪方面的知识 2.3.1平面向量基本定理
问题引入
平面向量基本定理
定理说明
例1,
例2
变式训练
小结
7、作业
A
N
M
C
D
B