内容正文:
章节:第六章 平面向量及其应用
标题:6.2平面向量的运算
6.2.1向量的加法
目
录
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1.教学目标
2.新课讲授
3.新课小结
4.作业巩固
PART 01
教学目标
环节1:教学目标分解
教学目标 素养目标
1.借助实例和平面向量的几何表示,掌握平面向量加、减运算及运算规则,并理解其几何意义 数学抽象
逻辑推理
数学运算
直观想象
2.借助实例,掌握平面向量数乘运算及运算规则,理解其几何意义.理解两个平面向量共线的含义
3.了解平面向量的线性运算的运算律和运算性质
4.通过物理中“功”等实例,理解平面向量数量积的概念及其物理意义,会计算平面向量的数量积
5.通过几何直观,了解平面向量投影的概念以及投影向量的意义
6.会用数量积判断两个平面向量的垂直关系
环节2:教学重难点
重点:
1.借助实例和平面向量的几何表示,掌握平面向量加、减运算及运算规则,并理解其几何意义
PART 02
新课讲授
1.复习回顾
问题1 向量相关的概念有哪些?请大家试着填写下面的表格。
向量的概念 我们把既有大小又有方向的量叫做向量
向量的表示 向量可以用有向线段来表示,我们把这个向量记作向量
常见的向量 长度为0的向量叫做零向量,记作;
长度等于1一个单位长度的向量,叫做单位向量。有时记作;
方向相同或者相反的非零向量叫做平行向量
长度相等且方向相同的向量叫做相等向量。
2.向量的加法
向量的三角形法则
我们知道,数能进行运算,因为有了运算而使数的威力无穷。那么,向量是否也能像数一样进行运算呢?人们从向量的物理背景和数的运算中得到启发,引进了向量的运算.本节我们就来研究平面向量的运算,探索其运算性质,体会向量运算的作用.
我们知道,位移、力是向量,它们可以合成.
因此,可以通过物理中的位移、力的合成中得到启发,引进向量的加法.
情景一:
下面,我们以位移为例进行向量加法的运算
问题2 如图,小明从点A经过B到点C,则小明的位移结果如何?
物理知识告诉我们,这个质点两次位移的结果,与从点直接到点的位移结果相同.
因此,位移可以看作位移与合成的.
数的加法启发我们,从运算的角度看,可以看作与的和,即位移的合成可以看作向量的加法.
=+
已知非零向量与,在平面上任取一点,
则向量叫做向量与的和,记作
即
所以,两向量可以相加,并且两个向量的的和还是一个向量
概念1:
=+
一般的,求两个向量和的运算,叫做向量的加法。
这种求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则(首尾相连首尾连)
1.两向量的和仍然是一个向量
2.对与零向量与任意向量规定
3.位移的合成可以看作向量加法三角形法则的物理模型
3.向量的加法
向量的平行四边形法则
情景二:
问题3 如图,在光滑的平面上,一个物体同时受到两个外力与的作用,你能作出这个物体所受的合力吗?
我们知道,合力在以、为邻边的平行四边形的对角线上,并且大小等于这条对角线的长.
从运算的角度看,可以看作与的和,即力的合成可以看作向量的加法
概念2:
O
A
B
C
如图,以同一点为起点的两个已知向量,,
以、为邻边作,
则以为起点的向量(是的对角线)就是向量与的和.
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.
共起点,对角线为向量和
问题4 向量加法的平行四边形法则和三角形法则一致吗?为什么?
起点相同,对角为和
=+
首尾相连首尾连
本质上一致,平行四边形法则中运用了相等向量的平移。
向量是可以平移的
向量是可以平移的
我们规定:对与零向量与任意向量规定
课堂例题
例1.如图,已知向量,,求作向量。
作法1:在平面内取一点O,如图1,
作向量, ,则
作法2:在平面内取一点O,如图1,作向量, ,
以为邻边作,连接OC,
则。
向量中的不等关系
问题5 如果向量,共线,求作向量。
①当与同向时,
即
②当与同向时,
即
请同学们结合例1和问题4,探索之间的关系
情景三:
,不共线时,
,同向时,
,反向时,
综上,有,当且仅当,同向时等号成立。
向量关系 , 共线 , 不共线
同向 反向
模长关系
几何关系
,当且仅当同向时等号成立
概念3:
4.向量的加法运算律
问题6 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?
情景四:
?
向量加法满足交换律
?
向量加法满足结合律
课堂例题
例2.长江两岸之间没有大桥的地方,常常通过轮渡进行运输。如图,一艘船从长江南岸A地出发,垂直于对岸航行,航行速度的大小为15 km/h,同时江水的速度为向东6km/h。
(1)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 (结果