下學(xué)期 5.3實(shí)數(shù)與向量的積(通用2篇)
下學(xué)期 5.3實(shí)數(shù)與向量的積 篇1
。ǖ谝徽n時(shí))
一.教學(xué)目標(biāo)
1.理解并掌握實(shí)數(shù)與向量的積的意義.
2.理解兩個(gè)向量共線的充要條件,能根據(jù)條件判斷兩個(gè)向量是否共線;
3.通過對(duì)實(shí)數(shù)與向量的積的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、歸納、抽象的思維能力,了解事物運(yùn)動(dòng)變化的辯證思想.
二.教學(xué)重點(diǎn):實(shí)數(shù)與向量的積的定義、運(yùn)算律,向量共線的充要條件;
教學(xué)難點(diǎn) :理解實(shí)數(shù)與向量的積的定義,向量共線的充要條件;
三.教學(xué)具準(zhǔn)備
直尺、投影儀.
四.教學(xué)過程
1.設(shè)置情境
我們知道,位移、力、速度、加速度等都是向量,而時(shí)間、質(zhì)量等都是數(shù)量,這些向量與數(shù)量的關(guān)系常常在物理公式中體現(xiàn),如力與加速度的關(guān)系f=ma,位移與速度的關(guān)系s=vt.這些公式都是實(shí)數(shù)與向量間的關(guān)系.
師:我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了向量的加法,請(qǐng)同學(xué)們作出 和 向量,(已知向量已作在投影片上),并請(qǐng)同學(xué)們指出相加后,和的長(zhǎng)度與方向有什么變化?這些變化與哪些因素有關(guān)?
生: 的長(zhǎng)度是 的長(zhǎng)度的3倍,其方向與 的方向相同, 的長(zhǎng)度是 長(zhǎng)度的3倍,其方向與 的方向相反.
師:很好!本節(jié)課我們就來討論實(shí)數(shù)與向量的乘積問題,(板書課題:實(shí)數(shù)與向量的乘積(一))
2.探索研究
師:請(qǐng)大家根據(jù)上述問題并作一下類比,看看怎樣定義實(shí)數(shù)與向量的積?可結(jié)合教材思考.
生:我想這樣規(guī)定:實(shí)數(shù) 與向量 的積就是 ,它還是一個(gè)向量.
師:想法很好.不過我們要對(duì)實(shí)數(shù) 與向量 相乘的含義作一番解釋才行.
實(shí)數(shù) 與向量 的積是一個(gè)向量,記作 ,它的長(zhǎng)度和方向規(guī)定如下:
(1)
(2) 時(shí), 的方向與 的方向相同;當(dāng) 時(shí), 的方向與 的方向相反;特別地,當(dāng) 或 時(shí),
下面我們討論作為數(shù)乘向量的基本運(yùn)算律:
師:求作向量 和 ( 為非零向量)并進(jìn)行比較,向量 與向量 相等嗎?(引導(dǎo)學(xué)生從模的大小與方向兩個(gè)方面進(jìn)行比較)
生: ,
師:設(shè) 、 為任意向量, , 為任意實(shí)數(shù),則有:
(1) (2) (3)
通常將(1)稱為結(jié)合律,(2)(3)稱為分配律,有時(shí)為了區(qū)別,也把(2)叫第一分配律,(3)叫第二分配律.
請(qǐng)看例題
【例1】計(jì)算:(1) , (2) .
(3)
解:(1)原式
。2)原式
。3)原式 .
下面我們研究共線向量與實(shí)乘向量的關(guān)系.
師:請(qǐng)同學(xué)們觀察 , ,有什么關(guān)系.
生:因?yàn)?,所以 、 是共線向量.
師:若 、 是共線向量,能否得出 ?為什么,可得出 嗎?為什么?
生:可以!因?yàn)?、 共線,它們的方向相同或相反.
師:由此可得向量共線的充要條件.向量 與非零向量 共線的充分必要條件是有且僅有一個(gè)實(shí)數(shù) ,使得
此即教材中的定理.
對(duì)此定理的證明,是兩層來說明的.
其一,若存在實(shí)數(shù) ,使 ,則由實(shí)數(shù)與向量乘積定義中的第(2)條知 與 共線,即 與 共線.
其二,若 與 共線,且不妨令 ,設(shè) (這是實(shí)數(shù)概念).接下來看 、 方向如何:① 、 同向,則 ,②若 、 反向,則記 ,總而言之,存在實(shí)數(shù) ( 或 )使 .
【例2】如圖:已知 , ,試判斷 與 是否共線.
解:∵
∴ 與 共線.
練習(xí)(投影儀)
設(shè) 、 是兩個(gè)不共線向量,已 , ,若 、 、 三點(diǎn)共線,求 的值.
參考答案
∵ 、 、 三點(diǎn)共線.
∴ 、 共線 存在實(shí)數(shù) ,使
即
∴ ,
3.練習(xí)反饋(投影儀)
(1)若 為 的對(duì)角線交點(diǎn), , ,則 等于( )
A. B. C. D.
。2)在△ 中,點(diǎn) 、 、 分別是邊 、 、 的中點(diǎn),那么 .
(3)如圖所示,在平行四邊形 中, 是 中點(diǎn),點(diǎn) 是 上一點(diǎn), 求證 、 、 三點(diǎn)共線.
參考答案:
。1)B; (2) ;
。3)設(shè) , 則 又 ,∴ ∴ 、 、 共線.
4.總結(jié)提煉
。1) 與 的積還是向量, 與 是共線的.
。2)一維空間向量的基本定理的內(nèi)容和證明思路,也是應(yīng)用該定理解決問題的思路.該定理主要用于證明點(diǎn)共線、求系數(shù)、證直線平行等題型問題.
。3)運(yùn)算律暗示我們,化簡(jiǎn)向量代數(shù)式就像計(jì)算多項(xiàng)式一樣去合并同類項(xiàng).
五.板書設(shè)計(jì)
1.實(shí)數(shù)與向量的積定義
2.運(yùn)算律
、
、
、
3.向量共線定理
例1
2
演練反饋
總結(jié)提煉
下學(xué)期 5.3實(shí)數(shù)與向量的積 篇2
(第二課時(shí))
一.教學(xué)目標(biāo)
1.了解平面向量基本定理的證明.掌握平面向量基本定理及其應(yīng)用;
2.能夠在解題中適當(dāng)?shù)剡x擇基底,使其它向量能夠用選取的基底表示.
二.教學(xué)重點(diǎn):平面向量基本定理
教學(xué)難點(diǎn) :理解平面向量基本定理.
三.教學(xué)具準(zhǔn)備
直尺、投影儀.
四.教學(xué)過程
1.設(shè)置情境
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了共線向量的基本定理,通過它們判定兩個(gè)向量是否平行,而且共線向量可由該集合中的任一非零向量表示出來.這個(gè)非零向量叫基向量.那么平面上的任一向量是否也具有類似屬性呢?如果是這樣的話,對(duì)平面上任一向量的研究就可以化歸為對(duì)基向量的研究了.
2.探索研究
師:向量 與非零向量 共線的充要條件是什么?
生:有且僅有一個(gè)實(shí)數(shù) ,使得
師:如何作出向量 ?
生:在平面上任取一點(diǎn) ,作 , ,則
師:對(duì)!我們知道向量 是向量 與 的合成, 、 也可以看做是由向量 的分解,是不是每一個(gè)向量都可以分解兩個(gè)不共線的向量呢?
平面向量基本定理:如果 、 是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對(duì)這一平面內(nèi)的任一向量 ,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù) , 使
我們把不共線的向量 、 叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底.
說明:①實(shí)數(shù) , 的確定是由平面幾何作圖得到的,同時(shí)也應(yīng)用了上節(jié)課的共線向量基本定理.
、趯(duì)該定理重在使用.
下面看例題
【例1】已知向量 、 ,求作 .
【例2】如圖所示, 的兩條對(duì)角線相交于點(diǎn) ,且 , ,用 、 表示 、 、 和 ?
解:在 中
∵
∴
說明:①這些表示方法很常用,要熟記
、谟孟蛄糠ㄓ懻搸缀螁栴},關(guān)鍵是選取適當(dāng)?shù)幕蛄勘硎酒渌蛄浚绢}的基底就是 、 ,由它可以“生”成 , ,…….
【例3】如圖所示,已知 的兩條對(duì)角線 與 交于 , 是任意一點(diǎn),求證
證明:∵ 是對(duì)角線 和 的交點(diǎn)
∴ , .在△ 中,
同理:
相加可得:
注:本題也可以取基本向量 , , , ,利用三角形中線公式(向量),得 兩種表示方式:
①
、
、伲诘 證畢.
【例4】如圖所示 、 不共線, ( ),用 , 表示 .
解 ∵
∴
說明:①本題是個(gè)重要題型:設(shè) 為平面上任一點(diǎn).
則: 、 、 三點(diǎn)共線
或令 , 則 、 、 三點(diǎn)共線 (其中 )
、诋(dāng) 時(shí), 常稱為△ 的中線公式(向量式).
3.演練反饋
。1)命題 :向量 與 共線;命題 :有且只有一個(gè)實(shí)數(shù) ,使 ;則 是 的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.不充分不必要條件
(2)已知 和 不共線,若 與 共線,則實(shí)數(shù) 的值等于____________.
。3)如圖△ 中,點(diǎn) 是 的中點(diǎn),點(diǎn) 在邊 上,且 , 與 相交于點(diǎn) ,求 的值.
參考答案:
。1)B (2)
(3)解:(如圖)設(shè) , ,則 ,
,∵ 、 、 和 、 、 分別共線,∴存在 、 ,使 , .
故 ,而 .
∴由基本定理得 ∴ ∴ ,即
4.總結(jié)提煉
(1)當(dāng)平面內(nèi)取定一組基底 , 后,任一向量 都被 、 惟一確定,其含義是存在惟一這數(shù)對(duì) ,使 ,則必有 且 .
(2)三點(diǎn) 、 、 共線 (其中 且 )
五.板書設(shè)計(jì)