第一篇:平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算 教案
平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算 教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能:
掌握平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算;
2、過程與方法:
通過對(duì)共線向量坐標(biāo)關(guān)系的探究,提高分析問題、解決問題的能力。3情感態(tài)度與價(jià)值觀:
學(xué)會(huì)用坐標(biāo)進(jìn)行向量的相關(guān)運(yùn)算,理解數(shù)學(xué)內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系。
二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算。
教學(xué)難點(diǎn):向量的坐標(biāo)表示的理解及運(yùn)算的準(zhǔn)確.三、教學(xué)設(shè)想
(一)導(dǎo)入新課
思路1.向量具有代數(shù)特征,與平面直角坐標(biāo)系緊密相聯(lián).那么我們?cè)趯W(xué)習(xí)直線和圓的方程以及點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系時(shí),直線與直線的平行是一種重要的關(guān)系.關(guān)于x、y的二元一次方程Ax+By+C=0(A、B不同時(shí)為零)何時(shí)所體現(xiàn)的兩條直線平行?向量的共線用代數(shù)運(yùn)算如何體現(xiàn)?
思路2.對(duì)于平面內(nèi)的任意向量a,過定點(diǎn)O作向量OA=a,則點(diǎn)A的位置被向量a的大小和方向所唯一確定.如果以定點(diǎn)O為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系,那么點(diǎn)A的位置可通過其坐標(biāo)來反映,從而向量a也可以用坐標(biāo)來表示,這樣我就可以通過坐標(biāo)來研究向量問題了.事實(shí)上,向量的坐標(biāo)表示,實(shí)際是向量的代數(shù)表示.引入向量的坐標(biāo)表示可使向量運(yùn)算完全代數(shù)化,將數(shù)與形緊密結(jié)合起來,這就可以使很多幾何問題的解答轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟知的數(shù)量運(yùn)算.引進(jìn)向量的坐標(biāo)表示后,向量的線性運(yùn)算可以通過坐標(biāo)運(yùn)算來實(shí)現(xiàn),那么向量的平行、垂直,是否也能通過坐標(biāo)來研究呢?
(二)推進(jìn)新課、新知探究、提出問題
①我們研究了平面向量的坐標(biāo)表示,現(xiàn)在已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),你能得出a+b,a-b,λa的坐標(biāo)表示嗎? ②如圖1,已知A(x1,y1),B(x2,y2),怎樣表示AB的坐標(biāo)?你能在圖中標(biāo)出坐標(biāo)為(x2-x1,y2-y1)的P點(diǎn)嗎?標(biāo)出點(diǎn)P后,你能總結(jié)出什么結(jié)論? 活動(dòng):教師讓學(xué)生通過向量的坐標(biāo)表示來進(jìn)行兩個(gè)向量的加、減運(yùn)算,教師可以讓學(xué)生到黑板去板書步驟.可得:
圖1 a+b=(x1i+y1j)+(x2i+y2j)=(x1+x2)i+(y1+y2)j, 即a+b=(x1+x2,y1+y2).同理a-b=(x1-x2,y1-y2).又λa=λ(x1i+y1j)=λx1i+λy1j.∴λa=(λx1,λy1).教師和學(xué)生一起總結(jié),把上述結(jié)論用文字?jǐn)⑹龇謩e為: 兩個(gè)向量和(差)的坐標(biāo)分別等于這兩個(gè)向量相應(yīng)坐標(biāo)的和(差);實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)等于用這個(gè)實(shí)數(shù)乘原來向量的相應(yīng)坐標(biāo).教師再引導(dǎo)學(xué)生找出點(diǎn)與向量的關(guān)系:將向量AB平移,使得點(diǎn)A與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合,則平移后的B點(diǎn)位置就是P點(diǎn).向量AB的坐標(biāo)與以原點(diǎn)為始點(diǎn),點(diǎn)P為終點(diǎn)的向量坐標(biāo)是相同的,這樣就建立了向量的坐標(biāo)與點(diǎn)的坐標(biāo)之間的聯(lián)系.學(xué)生通過平移也可以發(fā)現(xiàn):向量AB的模與向量OP的模是相等的.由此,我們可以得出平面內(nèi)兩點(diǎn)間的距離公式: |AB|=|OP|=(x1?x2)2?(y1?y2)2.教師對(duì)總結(jié)完全的同學(xué)進(jìn)行表?yè)P(yáng),并鼓勵(lì)學(xué)生,只要善于開動(dòng)腦筋,勇于創(chuàng)新,展開思維的翅膀,就一定能獲得意想不到的收獲.討論結(jié)果:①能.②AB=OB-OA=(x2,y2)-(x1,y1)=(x2-x1,y2-y1).結(jié)論:一個(gè)向量的坐標(biāo)等于表示此向量的有向線段的終點(diǎn)的坐標(biāo)減去始點(diǎn)的坐標(biāo).提出問題
①如何用坐標(biāo)表示兩個(gè)共線向量? ②若a=(x1,y1),b=(x2,y2),那么
y1y?2是向量a、b共線的什么條件? x1x2活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生類比直線平行的特點(diǎn)來推導(dǎo)向量共線時(shí)的關(guān)系.此處教師要對(duì)探究困難的學(xué)生給以必要的點(diǎn)撥:設(shè)a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0.我們知道,a、b共線,當(dāng)且僅當(dāng)存在實(shí)數(shù)λ,使a=λb.如果用坐標(biāo)表示,可寫為(x1,y1)=λ(x2,y2), ??x??x2,即?1消去λ后得x1y2-x2y1=0.??y1??y2.這就是說,當(dāng)且僅當(dāng)x1y2-x2y1=0時(shí)向量a、b(b≠0)共線.又我們知道x1y2-x2y1=0與x1y2=x2y1是等價(jià)的,但這與
y1y?2是不等價(jià)的.因x1x2為當(dāng)x1=x2=0時(shí),x1y2-x2y1=0成立,但
y1yyy?2均無意義.因此1?2是向量a、bx1x2x1x2共線的充分不必要條件.由此也看出向量的應(yīng)用更具一般性,更簡(jiǎn)捷、實(shí)用,讓學(xué)生仔細(xì)體會(huì)這點(diǎn).討論結(jié)果:①x1y2-x2y1=0時(shí),向量a、b(b≠0)共線.②充分不必要條件.提出問題
a與非零向量b為共線向量的充要條件是有且只有一個(gè)實(shí)數(shù)λ使得a=λb, 那么這個(gè)充要條件如何用坐標(biāo)來表示呢?
活動(dòng):教師引導(dǎo)推證:設(shè)a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠a,??x1??x2,由a=λb,(x1,y1)=λ(x2,y2)??消去λ,得x1y2-x2y1=0.??y1??y2.討論結(jié)果:a∥b(b≠0)的充要條件是x1y2-x2y1=0.教師應(yīng)向?qū)W生特別提醒感悟: 1°消去λ時(shí)不能兩式相除,∵y1、y2有可能為0,而b≠0,∴x2、y2中至少有一個(gè)不為0.2°充要條件不能寫成y1y?2(∵x1、x2有可能為0).x1x2?a??b3°從而向量共線的充要條件有兩種形式:a∥b(b≠0)??
?x1y2?x2y1?0.(三)應(yīng)用示例
思路1 例1 已知a=(2,1),b=(-3,4),求a+b,a-b,3a+4b的坐標(biāo).活動(dòng):本例是向量代數(shù)運(yùn)算的簡(jiǎn)單應(yīng)用,讓學(xué)生根據(jù)向量的線性運(yùn)算進(jìn)行向量的和、差及數(shù)乘的坐標(biāo)運(yùn)算,再根據(jù)向量的線性運(yùn)算律和向量的坐標(biāo)概念得出的結(jié)論.若已知表示向量的有向線段的始點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo),那么終點(diǎn)的坐標(biāo)減去始點(diǎn)的坐標(biāo)就是此向量的坐標(biāo),從而使得向量的坐標(biāo)與點(diǎn)的坐標(biāo)可以相互轉(zhuǎn)化.可由學(xué)生自己完成.解:a+b=(2,1)+(-3,4)=(-1,5);a-b=(2,1)-(-3,4)=(5,-3);3a+4b=3(2,1)+4(-3,4)=(6,3)+(-12,16)=(-6,19).點(diǎn)評(píng):本例是平面向量坐標(biāo)運(yùn)算的常規(guī)題,目的是熟悉平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算公式.變式訓(xùn)練
131.(2007海南高考,4)已知平面向量a=(1,1),b=(1,-1),則向量a?b
22等于()A.(-2,-1)
B.(-2,1)
C.(-1,0)D.(-1,2)答案:D 2.(2007全國(guó)高考,3)已知向量a=(-5,6),b=(6,5),則a與b?()
A.垂直
B.不垂直也不平行
C.平行且同向 D.平行且反向
答案:A 3
圖2 例2 如圖2,已知ABCD的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)分別是(-2,1)、(-1,3)、(3,4),試求頂點(diǎn)D的坐標(biāo).活動(dòng):本例的目的仍然是讓學(xué)生熟悉平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算.這里給出了兩種解法:解法一利用“兩個(gè)向量相等,則它們的坐標(biāo)相等”,解題過程中應(yīng)用了方程思想;解法二利用向量加法的平行四邊形法則求得向量OD的坐標(biāo),進(jìn)而得到點(diǎn)D的坐標(biāo).解題過程中,關(guān)鍵是充分利用圖形中各線段的位置關(guān)系(主要是平行關(guān)系),數(shù)形結(jié)合地思考,將頂點(diǎn)D的坐標(biāo)表示為已知點(diǎn)的坐標(biāo).解:方法一:如圖2,設(shè)頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(x,y).∵AB=(-1-(-2),3-1)=(1,2),DC=(3-x,4-y).由AB=DC,得?1?3?x,(1,2)=(3-x,4-y).∴?
2?4?x.??x?2,∴? ?y?2.∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,2).方法二:如圖2,由向量加法的平行四邊形法則,可知
BD?BA?AD?BA?BC=(-2-(-1),1-3)+(3-(-1),4-3)=(3,-1), 而OD=OB+BD=(-1,3)+(3,-1)=(2,2), ∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,2).點(diǎn)評(píng):本例的目的仍然是讓學(xué)生熟悉平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算.變式訓(xùn)練
圖3 如圖3,已知平面上三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(-2,1),B(-1,3),C(3,4),求點(diǎn)D的坐標(biāo)使這四點(diǎn)構(gòu)成平行四邊形四個(gè)頂點(diǎn).解:當(dāng)平行四邊形為ABCD時(shí),仿例二得:D1=(2,2);當(dāng)平行四邊形為ACDB時(shí),仿例二得:D2=(4,6);當(dāng)平行四邊形為DACB時(shí),仿上得:D3=(-6,0).例3 已知A(-1,-1),B(1,3),C(2,5),試判斷A、B、C三點(diǎn)之間的位置關(guān)系.活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生利用向量的共線來判斷.首先要探究三個(gè)點(diǎn)組合成兩個(gè)向量,然后根據(jù)兩個(gè)向量共線的充要條件來判斷這兩個(gè)向量是否共線從而來判斷這三點(diǎn)是否共線.教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解并熟練地運(yùn)用向量共線的坐標(biāo)形式來判斷向量之間的關(guān)系.讓學(xué)生通過觀察圖象領(lǐng)悟先猜后證的思維方式.解:在平面直角坐標(biāo)系中作出A、B、C三點(diǎn),觀察圖形,我們猜想A、B、C三點(diǎn)共線.下面給出證明.∵AB=(1-(-1),3-(-1))=(2,4), AC=(2-(-1),5-(-1))=(3,6), 又2×6-3×4=0,∴AB∥AC,且直線AB、直線AC有公共點(diǎn)A, ∴A、B、C三點(diǎn)共線.點(diǎn)評(píng):本例的解答給出了判斷三點(diǎn)共線的一種常用方法,其實(shí)質(zhì)是從同一點(diǎn)出發(fā)的兩個(gè)向量共線,則這兩個(gè)向量的三個(gè)頂點(diǎn)共線.這是從平面幾何中判斷三點(diǎn)共線的方法移植過來的.變式訓(xùn)練
已知a=(4,2),b=(6,y),且a∥b,求y. 解:∵a∥b,∴4y-2×6=0.∴y=3.思路2
例2 設(shè)點(diǎn)P是線段P1P2上的一點(diǎn),P1、P2的坐標(biāo)分別是(x1,y1)、(x2,y2).(1)當(dāng)點(diǎn)P是線段P1P2的中點(diǎn)時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);(2)當(dāng)點(diǎn)P是線段P1P2的一個(gè)三等分點(diǎn)時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).活動(dòng):教師充分讓學(xué)生思考,并提出這一結(jié)論可以推廣嗎?即當(dāng)
P1P=λPP2時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)是什么?師生共同討論,一起探究,可按照求中點(diǎn)坐標(biāo)的解題思路類比推廣,有學(xué)生可能提出如下推理方法: 由P1P=λPP2,知(x-x1,y-y1)=λ(x2-x,y2-y),?x1??x2x?,???x?x1??(x2?x)?1??即? ????y?y1??(y2?y)?y?y1??y2.?1???這就是線段的定比分點(diǎn)公式,教師要給予充分肯定,鼓勵(lì)學(xué)生的這種積極探索,這是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要品質(zhì).時(shí)間允許的話,可以探索λ的取值符號(hào)對(duì)P點(diǎn)位置的影響,也可鼓勵(lì)學(xué)生課后探索.圖4 解:(1)如圖4,由向量的線性運(yùn)算可知
x?x2y1?y21,.).OP=(OP1+OP2)=(1222所以點(diǎn)P的坐標(biāo)是(x1?x2y1?y2,.)22(2)如圖5,當(dāng)點(diǎn)P是線段P1P2的一個(gè)三等分點(diǎn)時(shí),有兩種情況,即
P1P1=或PP22P1P=2.PP2如果P1P1=,那么 PP22
圖5 PP=OPOP=OP1+11+
1P1P2 31=OP+(OP12-OP1)312=OP+OP12 33=(2x1?x22y1?y2,).332x1?x22y1?y2,).33即點(diǎn)P的坐標(biāo)是(同理,如果
x?2x2y1?2y2P1P,.=2,那么點(diǎn)P的坐標(biāo)是133PP2點(diǎn)評(píng):本例實(shí)際上給出了線段的中點(diǎn)坐標(biāo)公式和線段的三等分點(diǎn)坐標(biāo)公式.變式訓(xùn)練
在△ABC中,已知點(diǎn)A(3,7)、B(-2,5).若線段AC、BC的中點(diǎn)都在坐標(biāo)軸上,求點(diǎn)C的坐標(biāo).解:(1)若AC的中點(diǎn)在y軸上,則BC的中點(diǎn)在x軸上, 設(shè)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(x,y),由中點(diǎn)坐標(biāo)公式,得
3?xy?5?0,?0, 22∴x=-3,y=-5, 即C點(diǎn)坐標(biāo)為(-3,-5).(2)若AC的中點(diǎn)在x軸上,則BC的中點(diǎn)在y軸上,則同理可得C點(diǎn)坐標(biāo)為(2,-7).綜合(1)(2),知C點(diǎn)坐標(biāo)為(-3,-5)或(2,-7).例2 已知點(diǎn)A(1,2),B(4,5),O為坐標(biāo)原點(diǎn),OP=OA+tAB.若點(diǎn)P在第二象限,求實(shí)數(shù)t的取值范圍.活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算以及向量的相等,把已知條件轉(zhuǎn)化為含參數(shù)的方程(組)或不等式(組)再進(jìn)行求解.教師以提問的方式來了解學(xué)生組織步驟的能力,或者讓學(xué)生到黑板上去板書解題過程,并對(duì)思路清晰過程正確的同學(xué)進(jìn)行表?yè)P(yáng),同時(shí)也要對(duì)組織步驟不完全的同學(xué)給與提示和鼓勵(lì).教師要讓學(xué)生明白“化歸”思想的利用.不等式求變量取值范圍的基本觀點(diǎn)是,將已知條件轉(zhuǎn)化為關(guān)于變量的不等式(組),那么變量的取值范圍就是這個(gè)不等式(組)的解集.解:由已知AB=(4,5)-(1,2)=(3,3).∴OP=(1,2)+t(3,3)=(3t+1,3t+2).?3t?1?021若點(diǎn)P在第二象限,則????t??
33?3t?2?021,?).33點(diǎn)評(píng):此題通過向量的坐標(biāo)運(yùn)算,將點(diǎn)P的坐標(biāo)用t表示,由點(diǎn)P在第二象限可得到一個(gè)關(guān)于t的不等式組,這個(gè)不等式組的解集就是t的取值范圍.變式訓(xùn)練 故t的取值范圍是(?已知OA=(cosθ,sinθ),OB=(1+sinθ,1+cosθ),其中0≤θ≤π,求|AB|的取值范圍.解:∵AB=OB-OA=(1+sinθ,1+cosθ)-(cosθ,sinθ)=(1+sinθ-cosθ,1+cosθ-sinθ).∴|AB|=(1+sinθ-cosθ)+(1+cosθ-sinθ)=[1+(sinθ-cosθ)]2+[1-(sinθ-cosθ)]2 =2+2(sinθ-cosθ)2 =2+2(1-2sinθcosθ)=4-4sinθcosθ=4-2sin2θ.∵0≤θ≤π,∴0≤2θ≤2π.從而-1≤sin2θ≤1.∴4-2sin2θ∈[2,6].故|AB|的取值范圍是[2,6].222 7
(四)課堂小結(jié)
1.先由學(xué)生回顧本節(jié)都學(xué)習(xí)了哪些數(shù)學(xué)知識(shí):平面向量的和、差、數(shù)乘的坐標(biāo)運(yùn)算,兩個(gè)向量共線的坐標(biāo)表示.2.教師與學(xué)生一起總結(jié)本節(jié)學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)方法,定義法、歸納、整理、概括的思想,強(qiáng)調(diào)在今后的學(xué)習(xí)中,要善于培養(yǎng)自己不斷探索、善于發(fā)現(xiàn)、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和求實(shí)開拓的精神,為將來的發(fā)展打下良好基礎(chǔ).(五)作業(yè)
第二篇:平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算教案
“平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算”教學(xué)方案
教學(xué)目標(biāo):
1.知識(shí)與技能:
理解平面向量坐標(biāo)的概念,掌握平面向量坐標(biāo)的運(yùn)算。2.過程與方法:
在對(duì)平面向量坐標(biāo)表示及坐標(biāo)運(yùn)算的學(xué)習(xí)過程中使學(xué)生的演繹、歸納、猜想、類比的能力得到發(fā)展,利用圖形解決問題,也讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)形結(jié)合的思想方法解決問題的能力的重要性。3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)、生活的密切聯(lián)系,體會(huì)客觀世界中事物之間普遍聯(lián)系的辯證唯物主義觀點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn):
平面向量的坐標(biāo)表示及坐標(biāo)運(yùn)算。教學(xué)難點(diǎn):
平面向量坐標(biāo)表示的意義。教學(xué)方法:
結(jié)合本節(jié)課的目標(biāo)要求、重難點(diǎn)的確定以及學(xué)生實(shí)際思維水平,教學(xué)設(shè)計(jì)中采取啟發(fā)引導(dǎo)、類比歸納、合作探究、實(shí)踐操作等教學(xué)方法。教學(xué)手段:
投影儀、多媒體軟件 教學(xué)過程 1.情境創(chuàng)設(shè)
教師借助多媒體動(dòng)畫演示人站在高處拋擲硬物的過程作為本節(jié)課的問題情境引入課題,引導(dǎo)學(xué)生注意觀察硬物下落軌跡,提出問題:結(jié)合同學(xué)們的生活常識(shí)及物理學(xué)知識(shí),想一想硬物的速度可做怎樣的分解?
學(xué)生回答:速度可按豎直和水平兩個(gè)方向進(jìn)行分解
設(shè)計(jì)目的:情境與生活聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)為下面展開的知識(shí)做
好鋪墊。
2.展開探究
問題一:平面向量的基本定理內(nèi)容是什么? 教師請(qǐng)一學(xué)生回答,同時(shí)投影出示其內(nèi)容。問題二:向量能不能象平面坐標(biāo)系中點(diǎn)一樣給出坐標(biāo)表示呢?我們?nèi)绾伪硎靖?/p>
合理呢?
組織學(xué)生談?wù)?,給出各種想法,教師做點(diǎn)評(píng)歸納。投影展示:將一任意向量a置于直角坐標(biāo)系中,給出向量的起點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo),并 提出問題 問題三:既然向量的起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)是確定的,那么向量也可以用一對(duì)實(shí)數(shù)來表示嗎?
設(shè)計(jì)目的:此問題引發(fā)學(xué)生聯(lián)想,對(duì)平面向量坐標(biāo)表示方法具有指導(dǎo)性作用。教師講授:在直角坐標(biāo)系內(nèi),我們分別取與 x軸、y軸方向相同的兩個(gè)單位向量i,j作為基底.任作一個(gè)向量a,由平面向量基本定理知,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)x,y,使得a=xi+yj ,我們把 叫做向量a的(直角)坐標(biāo),記作a=(x,y),其中x叫做a在x軸上的坐標(biāo),y叫做a在y軸上的坐標(biāo),(x,y)式叫做向量的坐標(biāo)表示。
3.深化理解
一.平面向量坐標(biāo)表示的的理解 提出問題:
(1)、如果以原點(diǎn)O作為起點(diǎn)作一向量OA=a(投影動(dòng)畫同步演示),那么點(diǎn)A的位置是否可以唯一確定呢?
(2)、點(diǎn)A的坐標(biāo)與向量OA的坐標(biāo)之間有什么關(guān)系?(3)、兩個(gè)向量相等的充要條件利用坐標(biāo)如何進(jìn)行表示呢?
(4)、如果我們將一個(gè)平面向量在直角坐標(biāo)系中作任意平移(不該表大小和方向),那么它的坐標(biāo)會(huì)改變嗎?
組織學(xué)生以小組為單位展開探究交流活動(dòng),在討論后回答上述問題,可師生共同完善答案,歸納如下:
(1)、點(diǎn)A的位置受向量OA決定,唯一確定。
(2)、以原點(diǎn)O為起點(diǎn)的向量OA的坐標(biāo)和終點(diǎn)A的坐標(biāo)事完全相同的。(3)、兩個(gè)平面向量相等的充要條件是兩個(gè)向量的坐標(biāo)相同。
(4)、在直角坐標(biāo)系中平面向量在大小和方向不變的前提下自由移動(dòng),它們的坐標(biāo)就是相同的。
設(shè)計(jì)目的:讓學(xué)生在合作探究中去主動(dòng)學(xué)習(xí),不僅鍛煉了解決問題的能力,還培養(yǎng)了探究協(xié)作的能力。
出示練習(xí):用基底i、j分別表示向量a、b、c、d,并求出它們的坐標(biāo)(圖略)。教師讓學(xué)生獨(dú)立完成,之后借助投影讓 個(gè)別學(xué)生展示完成情況,教師點(diǎn)評(píng)。設(shè)計(jì)目的:增進(jìn)了所學(xué)新知的內(nèi)化。
二、平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
提出問題:通過以上研究,我們了解了平面向量的坐標(biāo)表示,向量是可以進(jìn)行運(yùn)
算的,如何運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行兩個(gè)向量的和與差的坐標(biāo)表示及實(shí)數(shù) 與向量積的坐標(biāo)表示呢?
投影出示:已知向量a=(s,t),b=(m,n),求向量a+b,a-b, λa的坐標(biāo)
學(xué)生展開討論,可能給出多種推導(dǎo)方法,教師要耐心給與點(diǎn)評(píng),并做最后歸納。(1)向量加減法的坐標(biāo)等于向量坐標(biāo)的加減法。
(2)實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)等于是屬于向量坐標(biāo)的積。
(3)一個(gè)向量的坐標(biāo)等于表示此向量的有向線段的終點(diǎn)的坐標(biāo)減去起點(diǎn)坐標(biāo) 教師提問:設(shè)AB是表示向量a的有向線段,點(diǎn)A(s,t),B(m,n),那么向量a的坐標(biāo)如何表示?
學(xué)生結(jié)合向量坐標(biāo)運(yùn)算可得出答案,a=(m-s,n-t),教師強(qiáng)調(diào)
一個(gè)向量的坐標(biāo)等于表示此向量的有向線段的終點(diǎn)的坐標(biāo)減去始點(diǎn)的坐標(biāo)。設(shè)計(jì)目的 :此環(huán)節(jié)教師充當(dāng)引導(dǎo)者,以學(xué)生為主體,讓學(xué)生在討論思考中享受成功的快樂。
4.例題剖析
例
1、已知平行四邊形ABCD的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)分別為(-2,1)、(-1,3)、(3,4),求頂點(diǎn)D的坐標(biāo)。
變式:已知平面上三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(?2, 1), B(?1, 3), C(3, 4),求點(diǎn)D的坐標(biāo),使這四點(diǎn)成為平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)。
教師給學(xué)生充足時(shí)間獨(dú)立思考,適當(dāng)時(shí)可提示作圖理解,而變式對(duì)學(xué)生來說
難度增大,要鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試,獨(dú)立求解,并提示要考慮圖形的多種畫法。設(shè)計(jì)目的:通過例題和變式綜合考查學(xué)生對(duì)本節(jié)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握程度,也促進(jìn)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力。
5.課堂小結(jié)
請(qǐng)學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容作歸納,不足之處師生補(bǔ)充完善,最后教師作總結(jié)式說明。1.向量的坐標(biāo)表示是向量的另一種表示形式,也可以稱之為向量的代數(shù)表示,其背景是平面向量的基本定理。
2.向量的坐標(biāo)表示為我們進(jìn)行向量的運(yùn)算提供了方便。
3.向量的坐標(biāo)表示使得我們借助數(shù)的運(yùn)算對(duì)圖形的幾何性質(zhì)展開研究,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想方法的應(yīng)用。
前面我們還學(xué)習(xí)了這留待我們下一 節(jié)再來研究。
6.布置作業(yè)(1).課后習(xí)題
(2)如何運(yùn)用向量坐標(biāo)來表示和判定共線向量呢?讓學(xué)生預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容。
7.板書設(shè)計(jì)
平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
1.平面向量的坐標(biāo)
例1
變式 定義
解:
解:(1)
(2)
(3)
2.平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
第三篇:平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算教案1[定稿]
平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算教案1
教學(xué)目標(biāo)
1.理解平面向量的坐標(biāo)表示方法,包括起點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn)的向量坐標(biāo)表示法,起點(diǎn)不是坐標(biāo)原點(diǎn)的向量坐標(biāo)表示法、相等向量的坐標(biāo)表示法.
2.掌握已知平面向量的和、差、實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)表示法.
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):平面向量的坐標(biāo)表示法,特別是起點(diǎn)不是坐標(biāo)原點(diǎn)的向量坐標(biāo)表示法.平面向量的和、差、實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)運(yùn)算.
難點(diǎn):起點(diǎn)不是坐標(biāo)原點(diǎn)的向量的坐標(biāo)表示.
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
(一)復(fù)習(xí)近平面向量的基本定理:
如果一向量、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)任
=λ
1,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)λ
1、λ2,使、λ
2.這里、表示這一平面內(nèi)的一組基底.平面向量的基本定理說明:同一平面內(nèi)任一向量都可沿兩個(gè)不共線的基底進(jìn)行分解.
(二)導(dǎo)入新課
1.平面向量的坐標(biāo)表示
在直角坐標(biāo)平面內(nèi),分別取與x軸、y軸方向相同的兩個(gè)單位向量作為基底,由平面向量基本定理,對(duì)平面內(nèi)任一向量對(duì)實(shí)數(shù)x,y,使
=、,有且只有一
x+y.我們把(x,y)叫向量
在y軸上的坐標(biāo).的(直角)坐標(biāo).其中x叫在x軸上的坐標(biāo).y叫 =(x,y)叫向量的坐標(biāo)表示.
(1)目前我們已掌握了向量的三種表示方法:
表示法是向量的代數(shù)表示法,它有利于向量的運(yùn)算.
(2)根據(jù)向量可以平移的觀點(diǎn),平面內(nèi)與向量相等的向量的坐標(biāo)也為(x,y).
(3)顯然: =(1,0),=(0,1),=(0,0).
(4)在坐標(biāo)平面內(nèi)設(shè)=x+y,向量的坐標(biāo)為(x,y),這就是點(diǎn)A的坐標(biāo),反過來點(diǎn)A的坐標(biāo)(x,y)就是向量的坐標(biāo).因此,在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),每一個(gè)平面向量都可以用一對(duì)有序?qū)崝?shù)對(duì)唯一表示.
(5)設(shè)A點(diǎn)的坐標(biāo)為(x1,y1),B點(diǎn)坐標(biāo)為(x2,y2)
2.平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
(Ⅰ)向量的加法:已知向量=(x1,y1),=(x2,y2).兩向量的和:
+=(x1+y1)+(x2+y2)
=(x1+x2)+(y1+y2).
(Ⅱ)向量的減法:已知向量差:
=(x1,y1),=(x2,y2).兩向量的 -=(x1+y1)-(x2+y2)
=(x1-x2)+(y1-y2).
=(x,y)和實(shí)數(shù)λ.
(Ⅲ)實(shí)數(shù)與向量的積:已知向量
λ=λ(x+y)=λx,λy.
(1)兩個(gè)向量和與差的坐標(biāo)分別等于這兩個(gè)向量相應(yīng)坐標(biāo)的和與差.實(shí)數(shù)與向量積的坐標(biāo)等于用這個(gè)實(shí)數(shù)乘原來向量的相應(yīng)坐標(biāo).
(2)根據(jù)向量差的坐標(biāo)運(yùn)算,我們可以得到起點(diǎn)不是原點(diǎn)的向量的坐標(biāo)表示.
設(shè)A點(diǎn)(x1,y1),B點(diǎn)(x2,y2).
求向量的坐標(biāo).
作向量、. =-.即=(x2,y2)-(x1,y1)=(x2-x1,y2-y1).
由此得到:一個(gè)向量的坐標(biāo)等于表示這個(gè)向量的有向線段的終點(diǎn)坐標(biāo)減去始點(diǎn)坐標(biāo).
(三)學(xué)生課堂練習(xí)(黑板板演,加課堂練習(xí))
1.課本練習(xí)3.已知A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo),求、的坐標(biāo).
(1)=(3,4),=(-3,-4).(2)=(9,-1),=(-9,1).
(3)5,0).
2.課本練習(xí)1
(1)+=(3,6),-=(7,-5)
-
=(-7,2).(2)
+
=(1,11),=(0,2),=(0,-2).(4)
=(5,0),=(-
(3)+=(0,0),-=(3,-4).
3.課本練習(xí)2 -
24.課本練習(xí)4
∴ AB∥CD.
+
4=(4,6).(4)+=(3,4),-
=(-6,-8),4+3=(12,5).
=
.
=(1,-1),=(1,-1),(四)教師講解例題,鞏固提高
例1 已知ABCD的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)分別為(-2,1),(-1,3),(3,4),求頂點(diǎn)D的坐標(biāo).
分析:平行四邊形ABCD中,=
.由此來確定D點(diǎn)的坐標(biāo).
解:設(shè)D點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y).
=(1,2),=(3-x,4-y).
由=.(1,2)=(3-x,4-y).
∴D點(diǎn)坐標(biāo)為(2,2).
例2 已知A(1,-2),B(2,1),C(3,2),D(-2,3),以為一組基底來表示
分析:向量++=λ
+
1、+++λ
2+. 的坐標(biāo)可求出,、的坐標(biāo)可求出.設(shè)
.可求出λ
1、λ2.
=(-4,2),=(-5,1).
解: + =(-3,5),+
=(-3,5)+(-4,2)+(-5,1)=(-12,8).
=(2,4). =(1,3),++=λ
1+λ
2,(-12,8)=λ1(1,3)+λ2(2,4)=(λ1+2λ2,3λ1+4λ2).
∴ +
+
=
32-22
.
(五)小結(jié):教師總結(jié)重點(diǎn)內(nèi)容
1.向量的坐標(biāo)表示
=(x,y).
2.起點(diǎn)不是原點(diǎn)的向量的坐標(biāo)求法,A(xA,yA),B(xB,yB),(xB-xA,yB-yA).
=
一個(gè)向量的坐標(biāo)等于表示這個(gè)向量的有向線段的終點(diǎn)坐標(biāo)減去起點(diǎn)坐標(biāo).
3.向量的坐標(biāo)運(yùn)算
+
=(x1,y1),-
=(x2,y2).
=(x1+x2,y1+y2),=(λx1,λy1).
(x1-x2,y1-y2).
λ·
(六)作業(yè)習(xí)題5.4 1、2、3、4、5.
第四篇:《平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算》教學(xué)設(shè)計(jì)
《平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.理解平面向量的坐標(biāo)的概念,會(huì)寫出給定向量的坐標(biāo),會(huì)作出已知坐標(biāo)表示的向量;
2.掌握平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算,能準(zhǔn)確表述向量的加法、減法、實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)運(yùn)算法則,并能進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算能力;
3.會(huì)根據(jù)平面向量的坐標(biāo),判斷向量是否共線;
4.通過學(xué)習(xí)向量的坐標(biāo)表示,使學(xué)生進(jìn)一步了解數(shù)形結(jié)合思想,認(rèn)識(shí)事物之間的相互聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生辯證思維能力.【重點(diǎn)難點(diǎn)分析】
本節(jié)的重點(diǎn)理解平面向量的坐標(biāo)表示,平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算,向量平行的充要條件的坐標(biāo)表示.向量的坐標(biāo)表示為用“數(shù)”的運(yùn)算處理“形”的問題搭起了橋梁,向量的坐標(biāo)表示實(shí)際是向量的代數(shù)表示,使向量的運(yùn)算完全代數(shù)化,為幾何問題的解決又提供了一種方法.
本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)平面向量坐標(biāo)表示的理解.向量的坐標(biāo)表示中,根據(jù)平面向量基本定理可選擇特殊的基底將向量坐標(biāo)化.學(xué)生理解向量與坐標(biāo)間對(duì)應(yīng)關(guān)系的理解有些困難,由于這里是自由向量,可以規(guī)定起點(diǎn),從而使向量與坐標(biāo)之間形成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,使向量的坐標(biāo)表示具有完備性.
【教學(xué)過程】
1、復(fù)習(xí)向量的加法和減法,然后把向量放入坐標(biāo)系中研究。
2、然后給出兩點(diǎn)坐標(biāo),讓學(xué)生知道如何求向量的坐標(biāo)
向量本身的坐標(biāo)運(yùn)算B(6.5)A(2,1)AB=終點(diǎn)-起點(diǎn)AB=?
3、讓學(xué)生理解向量與坐標(biāo)間對(duì)應(yīng)關(guān)系,并分別指出:向量不同坐標(biāo)之間有什么區(qū)別,向量坐標(biāo)相同有有什么意義。
4、做對(duì)應(yīng)的練習(xí),使學(xué)生掌握如何求向量的坐標(biāo)。
5、在知道如何求向量的坐標(biāo)及它的意義后,開始講解向量間坐標(biāo)的運(yùn)算
向量間的坐標(biāo)運(yùn)算已知:a?(x1,y1),b?(x2,y2),則a?b?(x1?x2,y1?y2).a?b?(x1?x2,y1?y2).?a?(?x1,?y1)
6、做對(duì)應(yīng)的練習(xí),使學(xué)生掌握向量坐標(biāo)間的運(yùn)算。
7、能力提高題。
8、小結(jié)。
9、布置作業(yè)。
第五篇:高一數(shù)學(xué)-54平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
5.4平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
知識(shí)要點(diǎn)精講
知識(shí)點(diǎn)1平面向量的坐標(biāo)表示
在直角坐標(biāo)系內(nèi),分別取與x軸、y軸方向相同的兩個(gè)單位向量i、j作為基底.任作一個(gè)向量a,由平面向量基本定理知,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)x、y,使得
a=xi+yj ①
我們把(x,y)叫做向量a的直角坐標(biāo),記作:a=(x,y)②
其中x叫做a在x軸上的坐標(biāo),y叫做a在y軸上的坐標(biāo),②式叫做向量的坐標(biāo)表示,與a相等的向量的坐標(biāo)也為(x,y).
解題方法、技巧培養(yǎng)
出題方向1 求向量的坐標(biāo)
(1)已知A(1,3),B(-3,2),求a的坐標(biāo);
(2)已知A(2,-1),a=(4,1),求B點(diǎn)坐標(biāo);
(3)已知B(-1,2),a=(5,-2),求A點(diǎn)坐標(biāo).
點(diǎn)撥 只有起點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)的向量才能用終點(diǎn)坐標(biāo)表示,其它向量的坐標(biāo)都要用其終點(diǎn)坐標(biāo)減去其起點(diǎn)坐標(biāo)表示.
出題方向2 向量的坐標(biāo)運(yùn)算
例2 已知a=(1,2),b=(3,4),求-2a+3b,4a-2b的坐標(biāo).
[答案] ∵ -2a=(-2,-4),3b=(9,12),∴ -2a+3b=(-2,-4)+(9,12)=(7,8).
∵ 4a=(4,8),2b=(6,8),∴ 4a-2b=(4,8)-(6,8)=(-2,0).出題方向3 由向量相等則它們的坐標(biāo)相等來求某些點(diǎn)的坐標(biāo)
[答案] 設(shè)頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(x,y),點(diǎn)撥平面向量相等的代數(shù)表示溝通了數(shù)與形的聯(lián)系.
例4 已知向量a=(3,-2),b=(-2,1),c=(7,-4),若c=ma+nb,求m,n.[解析] 先求ma+nb,再根據(jù)向量相等即向量坐標(biāo)對(duì)應(yīng)相等,列出方程組求m,n.[答案] ma+nb=m(3,-2)+n(-2,1)=(3m-2n,n-2m).
∵ c=ma+nb,∴(7,-4)=(3m-2n,n-2m).
出題方向4 利用向量共線的坐標(biāo)表示的充要條件解決有關(guān)直線平行、三點(diǎn)共線問題例5 已知a=(2,k),b=(2k,3k+1),若a∥b,求k的值.
[解法二] ∵ a∥b,∴ 2(3k+1)-k(2k)=0,即k2-3k-1=0.
點(diǎn)撥 兩種表達(dá)式不同,但實(shí)質(zhì)是一樣的.
點(diǎn)撥 在證明必要性時(shí),不需要像證明充分性一樣,將A、B、C三點(diǎn)所在直線與坐標(biāo)軸垂直的情況單獨(dú)證明,因?yàn)槟鞘秋@然成立的.
易錯(cuò)易混點(diǎn)警示
(1)混淆向量坐標(biāo)與點(diǎn)的坐標(biāo)是向量坐標(biāo)運(yùn)算中常見的錯(cuò)誤之一;
(3)向量平行的充要條件與后面向量垂直的充要條件混淆.
學(xué)法導(dǎo)引
1.理解向量的坐標(biāo)表示的含義:向量的坐標(biāo)表示是向量的一種表示形式
向量坐標(biāo)表示的背景是平面向量基本定理;每一個(gè)向量都可用唯一一個(gè)有序數(shù)對(duì)來表示:向量的坐標(biāo)與向量的起點(diǎn)、終點(diǎn)無關(guān),只與起點(diǎn)終點(diǎn)的相對(duì)位置有關(guān).
2.向量的坐標(biāo)運(yùn)算與前面所學(xué)的坐標(biāo)運(yùn)算是一樣的,只要計(jì)算時(shí)細(xì)心.