向量的加法运算及其几何意义

编辑: 逍遥路 关键词: 高二 来源: 高中学习网
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临清三中数学组
2.2.1 向量的加法运算及其几何意义

目标:
1、掌握向量的加法运算,并理解其几何意义;
2、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向量,培养数形结合解决问题的能力;
3、通过将向量运算与熟悉的数的运算进行类比,使学生掌握向量加法运算的交换律和结合律,并会用它们进行向量计算,渗透类比的数学方法;
重点: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向量.
教学难点:理解向量加法的定义.
学 法:数能进行运算,向量是否也能进行运算呢?数的加法启发我们,从运算的角度看,位移的合成、力的合成可看作向量的加法.借助于物理中位移的合成、力的合成来理解向量的加法,让学生顺理成章接受向量的加法定义.结合图形掌握向量加法的三角形法则和平行四边形法则.联系数的运算律理解和掌握向量加法运算的交换律和结合律.
教 具:多媒体或实物投影仪,尺规
授课类型:新授课
教学过程:
一、设置情景:
1、复习:向量的定义以及有关概念
强调:向量是既有大小又有方向的量.长度相等、方向相同的向量相等.因此,我们研究的向量是与起点无关的自由向量,即任何向量可以在不改变它的方向和大小的前提下,移到任何位置
2、情景设置:
(1)某人从A到B,再从B按原方向到C,
则两次的位移和:
(2)若上题改为从A到B,再从B按反方向到C,
则两次的位移和:
(3)某车从A到B,再从B改变方向到C,
则两次的位移和:
(4)船速为 ,水速为 ,则两速度和:
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.
2、三角形法则(“首尾相接,首尾连”)
如图,已知向量a、b.在平面内任取一点 ,作 =a, =b,则向量 叫做a与b的和,记作a+b,即 a+b ,规定: a + 0-= 0 + a



探究:(1)两相向量的和仍是一个向量;
(2)当向量 与 不共线时, + 的方向不同向,且 + < + ;
(3)当 与 同向时,则 + 、 、 同向,且 + = + ,当 与 反向时,若 > ,则 + 的方向与 相同,且 + = - ;若 < ,则 + 的方向与 相同,且 +b= - .
(4)“向量平移”(自由向量):使前一个向量的终点为后一个向量的起点,可以推广到n个向量连加
3.例一、已知向量 、 ,求作向量 +
作法:在平面内取一点,作 ,则 .
4.加法的交换律和平行四边形法则
问题:上题中 + 的结果与 + 是否相同? 验证结果相同
从而得到:1)向量加法的平行四边形法则(对于两个向量共线不适应)
2)向量加法的交换律: + = +
5.向量加法的结合律:( + ) + = + ( + )
证:如图:使 , ,
则( + ) + = , + ( + ) =
∴( + ) + = + ( + )
从而,多个向量的加法运算可以按照任意的次序、任意的组合来进行.
三、应用举例:
例二(P94?95)略
练习:P95
四、小结
1、向量加法的几何意义;
2、交换律和结合律;
3、注意: + ≤ + ,当且仅当方向相同时取等号.
五、课后作业:
P103第2、3题
六、板书设计(略)



临清三中数学组
2.2.1 向量的加法运算及其几何意义

课前预习学案
预习目标:
通过复习提问回顾向量定义及有关概念;利用问题情景提出向量加法运算、给出实际背景。
预习内容:
1、复习:提问向量的定义以及有关概念。


强调:向量是既有大小又有方向的量.长度相等、方向相同的向量相等.因此,我们研究的向量是与起点无关的自由向量,即任何向量可以在不改变它的方向和大小的前提下,移到任何位置
2、情景设置:
(1)某人从A到B,再从B按原方向到C,
则两次的位移和: 。
(2)若上题改为从A到B,再从B按反方向到C,
则两次的位移和: 。
(3)某车从A到B,再从B改变方向到C,
则两次的位移和: 。
(4)船速为 ,水速为 ,则两速度和:


3、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容



课内探究学案
学习目标
1、掌握向量的加法运算,并理解其几何意义;
2、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向量,培养数形结合解决问题的能力;
3、通过将向量运算与熟悉的数的运算进行类比,使学生掌握向量加法运算的交换律和结合律,并会用它们进行向量计算,渗透类比的数学方法;
学习过程:
1、向量的加法: 叫做向量的加法.
2、三角形法则(“ ”)
如图,已知向量a、b.在平面内任取一点 ,作 =a, =b,则向量 叫做a与b的和,记作a+b,即 a+b ,规定: 。
探究:(1)两相向量的和仍是 ;
(2)当向量 与 不共线时, + 的方向 ,且 + + ;
(3)当 与 同向时,则 + 、 、 且 + + ,当 与 反向时,若 > ,则 + 的方向与 相同,且 + - ;若 < ,则 + 的方向与 相同,且 +b - .
(4)“向量平移”(自由向量):使前一个向量的终点为后一个向量的起点,可以推广到n个向量连加
3.例1、已知向量 、 ,求作向量 +
作法:


4.加法的交换律和平行四边形法则
问题:上题中 + 的结果与 + 是否相同?


从而得到:1)向量加法的平行四边形法则(对于两个向量共线不适应)
2)向量加法的交换律:
5.向量加法的结合律:
证:

6、应用举例:
例二(P94?95)

练习:P95


课后练习与提高

1、一艘船从A点出发以 的速度向垂直于对岸的方向行驶,船的实际航行的速度的大小为 ,求水流的速度.
2、一艘船距对岸 ,以 的速度向垂直于对岸的方向行驶,到达对岸时,船的实际航程为8km,求河水的流速.
3、一艘船从A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 ,船的实际航行的速度的大小为 ,方向与水流间的夹角是 ,求 和 .
4、一艘船以5km/h的速度在行驶,同时河水的流速为2km/h,则船的实际航行速度大小最大是 km/h,最小是 km/h
5、已知两个力F1,F2的夹角是直角,且已知它们的合力F与F1的夹角是60 ,F=10N求F1和F2的大小.
6、用向量加法证明:两条对角线互相平分的四边形是平行四边形

参考答案:略

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