第一篇:高中數(shù)學(xué) 第二章 平面向量向量的概念教學(xué)設(shè)計 新人教B版必修4
2015高中數(shù)學(xué) 第二章平面向量向量的概念教學(xué)設(shè)計 新人教B版必
修4 1.向量概念的形成
1.1 讓學(xué)生感受引入概念的必要性
引子:生:去錄播室怎么走?師:出了樓門走50米就到了.
意圖:向量概念不是憑空產(chǎn)生的.用這一簡單、直觀例子中的“位移不僅有大小,而且有方向”,讓學(xué)生感受“既有大小又有方向的量”的客觀存在,自然引出學(xué)習(xí)內(nèi)容.
問題1 你能否再舉出一些既有方向,又有大小的量? 意圖:激活學(xué)生的已有相關(guān)經(jīng)驗.
(學(xué)生能容易地舉出重力、浮力、作用力等物理中學(xué)過的量.)追問:生活中有沒有只有大小,沒有方向的量?請你舉例. 意圖:形成區(qū)別不同量的必要性.
(學(xué)生所舉的例子有年齡、身高、面積等.)概念抽象需要典型豐富的實例.讓學(xué)生舉例可以觀察到他們對概念屬性的領(lǐng)悟,形成對概念的初步認識,為進一步抽象概括做準(zhǔn)備.
T:由同學(xué)們的舉例可見,現(xiàn)實中有的量只有大小沒有方向,有的量既有大小又有方向.類似于從一支筆、一本書、一棵樹……中抽象出只有大小的數(shù)量1,數(shù)學(xué)中對位移、力……這些既有大小又有方向的量進行抽象,就形成一種新的量——向量(板書概念). 演練回饋一【概念辨析】
1、身高是一個向量()
2、溫度含零上和零下溫度,所以溫度是向量()
3、坐標(biāo)平面上的x軸和y軸都是向量()
4、有人說,由于海平面以上的高度(海拔)用正數(shù)表示,海平面以下的高度用負數(shù)表示,所以海拔也是向量,你認為對嗎?
1.2 向量的幾何表示
問題2 數(shù)學(xué)中,定義概念后,通常要用符號表示它.怎樣把你所舉例子中的向量表示出來呢?
意圖:讓學(xué)生先嘗試向量的表示方法,自覺接受用帶有箭頭的線段(有向線段)來表示向量.
T:看來大家都認為用帶箭頭的線段表示向量比較好.在初中,常用AB,CD,a,b,c等表示線段.現(xiàn)在,我們加上箭頭,用,,等表示向量.以前AB與BA表示同一線段,現(xiàn)在和表示同一向量嗎?為什么?
S:不.向量和起點、終點正好相反.
T:對,方向是向量的本質(zhì)屬性之一.向量的另一本質(zhì)屬性是大小,我們用||表示,稱為向量的模.同樣,用||來表示向量的模.因為向量有大小和方向兩個要素,只用代數(shù)形式或幾何形式是無法確定的,必須兩者結(jié)合.
思考:既然向量可以用有向線段表示,那么向量是否就是有向線段? 1.3 零向量與單位向量
T:現(xiàn)在,我們已經(jīng)建立了一個向量的集合.就象每個人都有名字一樣,這個集合中的每一個向量都有了名稱.那么
問題3 你認為在所有向量組成的集合中,哪些向量較特殊?
意圖:引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會觀察一組對象.面對一組對象,首先注意特殊對象是自然的.(學(xué)生普遍認為零向量、單位向量是特殊的.)T:大家為什么認為它們最特殊?你們是怎么想的?
意圖:挖掘結(jié)果背后的思維過程.企圖引導(dǎo)學(xué)生把向量集合與實數(shù)集類比.
(課堂中,學(xué)生從長度這個角度進行了解釋,認為零向量的長度是0,單位向量的長度是1,最為特殊.這表明他們已經(jīng)在把向量集與實數(shù)集作類比.從實數(shù)集的認知經(jīng)驗出發(fā),自然會想到零向量、單位向量的特殊性.)
T:是的.類比實數(shù)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗有利于向量的學(xué)習(xí).在實數(shù)中,0是數(shù)的正負分界點,有0就可定義相反數(shù);1是“單位”,作用很大.對實數(shù)的研究經(jīng)驗告訴我們,“引進一個新的數(shù)就要研究它的運算;引進一種運算就要研究運算律”.可以預(yù)見,引進向量就要研究向量的運算,進而就要研究相應(yīng)的運算律或運算法則.所以,對于向量,還有許多內(nèi)容等待我們?nèi)パ芯浚?/p>
2.相等向量、平行向量、共線向量、相反向量概念的形成
問題例2觀察圖1中的正六邊形ABCDEF.給圖中的一些線段加上箭頭表示向量,并說說你所標(biāo)注的向量之間的關(guān)系.(舉例)
意圖:不是先給出相等向量、平行向量、共線向量、相反向量的定義,再做練習(xí)鞏固,而是讓學(xué)生參與概念的定義過程,使概念成為學(xué)生觀察、歸納、概括之后的自然產(chǎn)物.
留給學(xué)生足夠的時間,并提出問題5,組織學(xué)生交流.
問題5 你是怎樣研究的?比如,你畫了哪幾個向量?你認為它們有怎樣的關(guān)系? 意圖:不僅關(guān)注結(jié)果,更要關(guān)注過程.尤其要挖掘?qū)W生用向量概念思維的過程.
(課堂中,有的學(xué)生首先關(guān)注大??;有的學(xué)生首先畫出向量與,認為它們長度相等且方向相同,是相等的向量;也有學(xué)生首先畫出向量
與,認為它們是共線的向量;等.教師適時介入,解釋數(shù)學(xué)中的向量是自由向量,可以平移,因此,與也稱為共線向量.“平行向量”的產(chǎn)生比較順利,但“相反向量”的產(chǎn)生有困難,其間還類比了“相反數(shù)”.)
歸納得到:
(1)從“方向”角度看,有方向相同或相反,就是平行向量,記為 ∥;(2)從“長度”角度看,有模相等的向量,||=||;
(3)既關(guān)注方向,又關(guān)注長度,有相等向量=,相反向量=-. T:我們規(guī)定:零向量與任意向量都平行,即∥.
問題6 由相等向量的概念知道,向量完全由它的方向和模確定.由此,你能說說數(shù)學(xué)中的向量與物理中的矢量的異同嗎?另外,向量的平行、共線與線段的平行、共線有什么聯(lián)系與區(qū)別?
意圖:讓學(xué)生注意把向量概念與物理背景、幾何背景明確區(qū)分,真正抓住向量的本質(zhì)特征,完成“數(shù)學(xué)化”的過程.
3.閱讀課本
請同學(xué)們把課本看一遍,看看我們的討論過程與課本講的是否一致,有什么遺漏?有什么不同?
意圖:通過閱讀,對本課的內(nèi)容再一次進行歸整、明晰.引導(dǎo)學(xué)生重視課本. 4.課堂練習(xí)5.課堂小結(jié)
問題7(引導(dǎo)學(xué)生自己小結(jié))能否畫個圖,把今天學(xué)的內(nèi)容梳理一下?
(有的學(xué)生提出可以把本課的內(nèi)容分為三個部分,與圖2所呈現(xiàn)的內(nèi)容基本一致,只是把“特殊關(guān)系”說成了“向量的性質(zhì)”,這也是正確的.教師肯定了她的結(jié)論,展示了圖2.)
T:今天我們學(xué)習(xí)向量的概念及其表示方法,并初步研究了向量這個集合,發(fā)現(xiàn)了其中的兩個特殊向量,以及向量之間的一些特殊關(guān)系.同學(xué)們要認真體會其中的基本思路,即:從同類具體事例中抽象出共同本質(zhì)特征——下定義——符號表示——認識特殊對象——考察某些特殊關(guān)系.
這里特別要注意,因為向量帶有方向,所以只用代數(shù)的形式已無法表示,必須結(jié)合幾何的形式.因此,向量具有代數(shù)形式和幾何形式的“雙重身份”.隨著學(xué)習(xí)的深入,我們會看到這種身份給向量帶來的力量.
另外,我們用類比數(shù)集的方法初步認識了向量的集合.我們知道,數(shù)與運算分不開,數(shù)
2的概念的發(fā)展也與運算不可分割.例如,為了解方程x=2,我們需要有無理數(shù)概念,于是要有“開方”運算.引進一種新的數(shù),就要研究關(guān)于它的運算;引進一種運算,就要研究相應(yīng)的運算律.今天我們引進了一個新的量——向量,下面我們該研究它的哪些問題?如何研究?請同學(xué)們課后認真考慮,下節(jié)課來交流.(說罷,教師在“特殊關(guān)系”的右邊增加了省略號“……”.)6.布置作業(yè)(略)
第二篇:平面向量概念教學(xué)設(shè)計
篇一:平面向量概念教案
平面向量概念教案
一.課題:平面向量概念
二、教學(xué)目標(biāo)
1、使學(xué)生了解向量的物理實際背景,理解平面向量的一些基本概念,能正確進行平面向量的幾何表示。
2、讓學(xué)生經(jīng)歷類比方法學(xué)習(xí)向量及其幾何表示的過程,體驗對比理解向量基本概念的簡易性,從而養(yǎng)成科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
3、通過本節(jié)的學(xué)習(xí),讓學(xué)生感受向量的概念方法源于現(xiàn)實世界,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
三.教學(xué)類型:新知課
四、教學(xué)重點、難點
1、重點:向量及其幾何表示,相等向量、平行向量的概念。
2、難點:向量的概念及對平行向量的理解。
五、教學(xué)過程
(一)、問題引入
1、在物理中,位移與距離是同一個概念嗎?為什么?
2、在物理中,我們學(xué)到位移是既有大小、又有方向的量,你還能舉出一些這樣的量嗎?
3、在物理中,像這種既有大小、又有方向的量叫做矢量。
在數(shù)學(xué)中,我們把這種既有大小、又有方向的量叫做向量。而把那些只有大小,沒有方向的量叫數(shù)量。
(二)講授新課
1、向量的概念
練習(xí)1 對于下列各量:
①質(zhì)量② 速度③位移④力⑤加速度⑥路程⑦密度⑧功⑨體積⑩溫度
其中,是向量的有:②③④⑤
2、向量的幾何表示
請表示一個豎直向下、大小為5n的力,和一個水平向左、大小為8n的力(1厘米表示1n)。思考一下物理學(xué)科中是如何表示力這一向量的?
(1)有向線段及有向線段的三要素
(2)向量的模
(4)零向量,記作____;
(5)單位向量
練習(xí)2 邊長為6的等邊△abc中,=__,與 相等的還有哪些? 總結(jié)向量的表示方法: 1)、用有向線段表示。2)、用字母表示。
3、相等向量與共線向量
(1)相等向量的定義
(2)共線向量的定義
六.教具:黑板
七.作業(yè)
八.教學(xué)后記
篇二:平面向量的實際背景及基本概念教學(xué)設(shè)計
平面向量的實際背景及基本概念教學(xué)設(shè)計 本節(jié)課的內(nèi)容是數(shù)學(xué)必修4,第二章《平面向量》的引言和第一節(jié)平面向量的實際背景及基本概念兩部分,所需課時為1課時。
一 教材分析
向量是近代數(shù)學(xué)最重要和最基本的數(shù)學(xué)概念之一,它是溝通代數(shù)、幾何與三角函數(shù)的橋梁,對更新和完善中學(xué)數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)起著重要的作用。向量集數(shù)與形于一身,有著極其豐富的實際背景,在現(xiàn)實生活中隨處可見的位移、速度、力等既有大小又有方向的量是它的物理背景,有向線段是它的幾何背景。向量就是從這些實際對象中抽象概括出來的數(shù)學(xué)概念,經(jīng)過研究,建立起完整的知識體系之后,向量又作為數(shù)學(xué)模型,廣泛地應(yīng)用于解決數(shù)學(xué)、物理學(xué)科及實際生活中的問題,因此它在整個高中數(shù)學(xué)的地位是不言而喻的。
本課是“平面向量”的起始課,具有“統(tǒng)領(lǐng)全局”的作用。本節(jié)概念課,重要的不是向量的形式化定義及幾個相關(guān)概念,而是能讓學(xué)生去體會認識與研究數(shù)學(xué)新對象的方法和基本思路,進而提高提出問題,解決問題的能
二 學(xué)情分析
在學(xué)生的已有經(jīng)驗中,與本課內(nèi)容相關(guān)的有:數(shù)的抽象過程、實數(shù)的絕對值(線段的長度)、數(shù)的相等、單位長度、0和1的特殊性、線段的平行與共線等。
三 目標(biāo)定位
根據(jù)以上的分析,本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)定位: 1)、知識目標(biāo)
? 通過對位移、速度、力等實例的分析,形成平面向量的概念;
? 學(xué)會平面向量的表示方法,理解向量集形與數(shù)于一身的基本特征;
? 理解零向量、單位向量、相等向量、平行向量的含義。2)、能力目標(biāo)培養(yǎng)用聯(lián)系的觀點,類比的方法研究向量;獲得研究數(shù)學(xué)新問題的基本思路,學(xué)會概念思維; 3)、情感目標(biāo)使學(xué)生自然的、水到渠成的實現(xiàn)“概念的形成”;讓學(xué)生積極參與到概念本質(zhì)特征的概括活動中,享受寓教于樂。
重點:向量概念、向量的幾何表示、以及相等向量概念;
難點:讓學(xué)生感受向量、平行或共線向量等概念形成過程;
四、教學(xué)過程概述: 4.1 向量概念的形成
4.1.1 讓學(xué)生感受引入概念的必要性
引子:章節(jié) 引言
意圖:向量概念不是憑空產(chǎn)生的。用這一簡單直觀的問題讓學(xué)生感受“既有大小又有方向的量”的客觀存在,自然引出學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)生會有親切感,有助于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
問題1 你能否再舉出一些既有大小又有方向的量?
意圖:激活學(xué)生的已有相關(guān)經(jīng)驗。
進一步直觀演示,加深印象。
追問:生活中有沒有只有大小沒有方向的量?請舉例。
類比數(shù)的概念獲得向量概念的定義(板書)。4.1.2 向量的表示方法
問題2 數(shù)學(xué)中,定義概念后,通常要用符號表示它。怎樣把你舉例中的向量表示出來呢
意圖:讓學(xué)生先練習(xí)力的表示,讓錯誤呈現(xiàn),激發(fā)認知沖突,最后自覺接受用帶有箭頭的線段(有向線段)來表示向量。(教師引導(dǎo)學(xué)生進一步完善)幾何表示法: 記作a b |a b|為ab的長度(又稱模)。
字母表示法:a、b、c??或a、b、c 4.1.3 單位向量、零向量的概念:
問題3用有向線段表示向量,學(xué)生演板,提出問題,大家畫得線段長度長短不一怎么回事?如何解決這問題?由單位長度引入單位向量
意圖:這樣過渡學(xué)生不會感覺新的概念是從天而降,而是進一步學(xué)習(xí)的需要
歸納小結(jié):單位向量——長度等于1個單位長度并與a同向的向量叫做a方向上的單位向量. 讓演板學(xué)生回到座位之后利用這個情境提出問題,他位移的大小是什么? 歸納小結(jié):零向量——長度(模)為0的向量,記作0 提問:你們認為零向量和單位向量特殊嗎?它們的特殊性體現(xiàn)在哪?類比實數(shù)集合中的0和1.4.2 相等向量、平行(共線)向量概念的形成
設(shè)計活動:傳花游戲,游戲中將呈現(xiàn)通過學(xué)生之間傳遞花朵所產(chǎn)生的位移向量,讓他們從大小和方向兩個方面展開思考,教師適時介入,強化本質(zhì)特征、規(guī)范概念表達,與學(xué)生一起完成概念的定義。
意圖:通過游戲調(diào)動學(xué)生的興趣和積極性,讓學(xué)生通過親身經(jīng)歷去體會相等向量與平行向量的本質(zhì)特征。歸納:
1、從“方向”角度看,有方向相同或相反的非零向量就是平行向量。
記作:a ∥b ∥ c 任一組平行向量都可移到同一條直線上,所以平行向量也叫共線向量。
2、從“長度”角度看,有模相等的向量,︱a︱ =︱ b︱
3、既關(guān)注方向有又關(guān)注長度有相等向量:記作:a = b a 規(guī)定: 0 與任一向量都平行或(共線)。
教師通過動畫演示深化上述兩個概念
問題4 由相等向量的概念知道,向量完全有它的方向和大小確定。由此,你能說說數(shù)學(xué)中的向量與物理中的矢量的異同嗎?另外,向量的平行、共線與線段的平行、共線有什么區(qū)別與聯(lián)系?
意圖:讓學(xué)生注意把向量概念與物理背景、幾何背景明確區(qū)分,真正抓住向量的本質(zhì)特征,完成“數(shù)學(xué)化”的過程。4.3 課堂練習(xí):
概念辨析
兩個長度相等的向量一定相等.
相等向量的起點必定相同.
平行向量就是共線向量.
若 ab 與 cd 共線,則 a、b、c、d 四點必在同一條直線上.
向量 a 與 b平行,則向量 a 與 b 的方向相同或相反.
教材例題
3、教材第79頁,b組第一題(選擇此題,可以進一步理解位移概念,又能為后一步的學(xué)習(xí)做好鋪墊)4.4 課堂小結(jié)(引導(dǎo)學(xué)生小結(jié))
問題5 欣賞一首關(guān)于向量的詩,布置任務(wù)能否用擬人的方式把你對向量的認識做個概述呢?
結(jié)束語:略
板書設(shè)計
5.5明確零向量的意義和作用,不過分糾纏于細節(jié)。
首先,規(guī)定零向量與任何向量平行是完善概念系統(tǒng)的需要。其次,就像數(shù)零的作用在于運算一樣,零向量的作用在于運算及其表達的幾何意義。因此孤立地討論零向量與任何向量平行沒有多少意義,也不必耗費過多時間??傊?,作為現(xiàn)代數(shù)學(xué)重要標(biāo)志之一的向量引入中學(xué)數(shù)學(xué)以后,給中學(xué)數(shù)學(xué)帶來了無限生機。這節(jié)“概念課”,概念的理解無疑是重點,也是難點。概念的教學(xué)應(yīng)在概念的發(fā)生發(fā)展過程中揭示它的本來面目。要讓學(xué)生參與概念本質(zhì)特征的概括活動過程,這也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的必由之路!
三、教學(xué)診斷分析
本節(jié)是平面向量的第一堂課,屬于“概念課”,概念的理解無疑是重點,也是難點。為了幫助學(xué)生建立向量的概念,與數(shù)、形的相關(guān)概念類比與聯(lián)系是值得重視的。在學(xué)生的已有經(jīng)驗中,與本課內(nèi)容相關(guān)的有:數(shù)的抽象過程、實數(shù)的絕對值(線段的長度)、數(shù)的相等、單位長度、0和1的特殊性、線段的平行與共線等。具體教學(xué)中,要設(shè)計一個能讓學(xué)生開展概括活動的過程,引導(dǎo)他們經(jīng)歷從具體事例中領(lǐng)悟向量概念的本質(zhì)特征,類比數(shù)的概念獲得向量概念的定義及表示,類比數(shù)的集合認識向量的集合,類比直線的基本關(guān)系認識向量的基本關(guān)系。使學(xué)生從中體會到認識一個數(shù)學(xué)概念的基本思路,而不是停留在某個具體的概念學(xué)習(xí)上。這也是本堂課的核心目標(biāo)。由于數(shù)學(xué)概念的高度抽象性,學(xué)生往往要費很多周折才能理解,教師應(yīng)從學(xué)生的認知水平出發(fā),針對學(xué)生的理解困難來展開教學(xué),保證學(xué)生參與概念本質(zhì)特征的概括活動,確保學(xué)生有自己想明白的機會和時間,這是至關(guān)重要的。
本課的教學(xué),我們力求使學(xué)生理了解向量概念的背景和形成過程,了解為什么要引入這個概念,怎樣定義這個概念,怎樣入手研究一個新的問題。因此,在教學(xué)中教師應(yīng)注意從宏觀上為學(xué)生勾勒研究框架和總體思路,使學(xué)生能“抬頭看路”,知道往哪里走,這是起始課的重要任務(wù);微觀上,引導(dǎo)學(xué)生通過類比,有序地給出向量的定義、討論向量的表示、定義特殊向量、研究特殊向量的關(guān)系。在引導(dǎo)學(xué)生展開對向量及其相關(guān)概念的學(xué)習(xí)過程中,應(yīng)強調(diào)“讓學(xué)生參與到定義概念的活動中來”,不輕易打斷學(xué)生的思維和活動,恰如其分地“以問題引導(dǎo)學(xué)習(xí)”,在質(zhì)疑——反思的過程中深化概念的理解,使概念的理解成為學(xué)生自己主動思維的結(jié)果。
本課中出現(xiàn)的特殊向量——零向量,很多教師都會在“零向量與任意向量平行上”花太多時間,原因是“這是考試中的一個陷阱”。這其實是對零向量的意義和作用理解不到位的表現(xiàn):首先,規(guī)定零向量與任何向量平行是完善概念系統(tǒng)的需要;其次,就像數(shù)零的作用在于運算一樣,零向量的作用在于運算及其表達的幾何意義。因此孤立地討論零向量與任何向量平行沒有多少意義,也不必耗費過多時間。
四、本課教學(xué)特點及預(yù)期效果分析
在學(xué)生建立向量的概念之初,與數(shù)、形的相關(guān)概念類比與聯(lián)系是值得重視的。在學(xué)生的已有經(jīng)驗中,與本課內(nèi)容相關(guān)的有:數(shù)的抽象過程、實數(shù)的絕對值(線段的長度)、數(shù)的相等、單位長度、0和1的特殊性、線段的平行與共線等。因此在具體教學(xué)中,我設(shè)計了一個能讓學(xué)生開展概括活動的過程,引導(dǎo)他們經(jīng)歷從具體事例中領(lǐng)悟向量概念的本質(zhì)特征,類比數(shù)的概念獲得向量概念的定義及表示,類比數(shù)的集合認識向量的集合,類比直線的基本關(guān)系認識向量的基本關(guān)系。使學(xué)生從中體會到認識一個數(shù)學(xué)概念的基本思路,而不是停留在某個具體的概念學(xué)習(xí)上。
在向量的幾何表示中,我讓學(xué)生大膽探索,而不是“全包全攬”,教師引導(dǎo),學(xué)生補充改進,最終明確向量幾何表示的正確方法。整個過程全體同學(xué)熱情參與,自我教育,互幫互學(xué),課堂氣氛生動活潑。
當(dāng)同學(xué)們能將向量正確的幾何表示時,我又適時地提出問題:大家畫出的線段長短不一,怎么解決?由此自然過渡到單位長度上,使得單位向量的引入也就順理成章了。
為了幫助學(xué)生學(xué)習(xí)相等向量、平行(共線)向量的概念,本課設(shè)計了“傳花游戲”,通過學(xué)生之間傳遞花朵所產(chǎn)生的位移向量,讓學(xué)生積極參與,仔細觀察,自己概括出概念的本質(zhì)特征,將課堂氣氛推向一個新的高潮。在結(jié)束本課之前,為了讓同學(xué)對向量加深印象,我讓學(xué)生先欣賞一首關(guān)于向量的詩歌,再讓學(xué)生在課外動筆寫出自己對向量的感受。
本節(jié)課是從現(xiàn)實世界的常見實例出發(fā),以學(xué)生自主探究的教學(xué)方式為主。在課堂上,創(chuàng)建了一個以全班學(xué)生共同參與的向量游戲平臺,讓學(xué)生在輕松愉悅的課堂環(huán)境中,共同參與,共同討論,共同分析,讓學(xué)生自然地、水到渠成的完成本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。
第三篇:平面向量概念教案
平面向量概念教案
一.課題:平面向量概念
二、教學(xué)目標(biāo)
1、使學(xué)生了解向量的物理實際背景,理解平面向量的一些基本概念,能正確進行平面向量的幾何表示。
2、讓學(xué)生經(jīng)歷類比方法學(xué)習(xí)向量及其幾何表示的過程,體驗對比理解向量基本概念的簡易性,從而養(yǎng)成科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
3、通過本節(jié)的學(xué)習(xí),讓學(xué)生感受向量的概念方法源于現(xiàn)實世界,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
三.教學(xué)類型:新知課
四、教學(xué)重點、難點
1、重點:向量及其幾何表示,相等向量、平行向量的概念。
2、難點:向量的概念及對平行向量的理解。
五、教學(xué)過程
(一)、問題引入
1、在物理中,位移與距離是同一個概念嗎?為什么?
2、在物理中,我們學(xué)到位移是既有大小、又有方向的量,你還能舉出一些這樣的量嗎?
3、在物理中,像這種既有大小、又有方向的量叫做矢量。在數(shù)學(xué)中,我們把這種既有大小、又有方向的量叫做向量。而把那些只有大小,沒有方向的量叫數(shù)量。
(二)講授新課
1、向量的概念
練習(xí)1 對于下列各量:
①質(zhì)量 ② 速度 ③位移 ④力 ⑤加速度 ⑥路程 ⑦密度 ⑧功 ⑨體積 ⑩溫度
其中,是向量的有:②③④⑤
2、向量的幾何表示
請表示一個豎直向下、大小為5N的力,和一個水平向左、大小為8N的力(1厘米表示1N)。思考一下物理學(xué)科中是如何表示力這一向量的?
(1)有向線段及有向線段的三要素(2)向量的模
(4)零向量,記作____;(5)單位向量
練習(xí)2 邊長為6的等邊△ABC中,=__,與 相等的還有哪些?
總結(jié)向量的表示方法: 1)、用有向線段表示。
2)、用字母表示。
3、相等向量與共線向量(1)相等向量的定義(2)共線向量的定義
六.教具:黑板 七.作業(yè) 八.教學(xué)后記
第四篇:高中數(shù)學(xué) 2.3平面向量的基本定理及坐標(biāo)表示教學(xué)設(shè)計 新人教A版必修4
2.3《平面向量的基本定理及坐標(biāo)表示》教學(xué)設(shè)計
【教學(xué)目標(biāo)】
1.了解平面向量基本定理;
2.理解平面里的任何一個向量都可以用兩個不共線的向量來表示,初步掌握應(yīng)用向量解決實際問題的重要思想方法;
3.能夠在具體問題中適當(dāng)?shù)剡x取基底,使其他向量都能夠用基底來表達.【導(dǎo)入新課】 復(fù)習(xí)引入: 1. 實數(shù)與向量的積
實數(shù)λ與向量a的積是一個向量,記作:λa.(1)|λa|=|λ||a|;(2)λ>0時,λa與a方向相同;λ<0時,λa與a方向相反;λ=0時,λa=0.2.運算定律 ?????????????????aaaaaa結(jié)合律:λ(μ)=(λμ);分配律:(λ+μ)=λ+μ,λ(+b)=λa+λ?b.3.向量共線定理
????向量b與非零向量a共線的充要條件是:有且只有一個非零實數(shù)λ,使b=λa.新授課階段
一、平面向量基本定理:如果e1,e2是同一平面內(nèi)的兩個不共線向量,那么對于這一平面內(nèi)的任一向量a,有且只有一對實數(shù)λ1,λ2使a=λ1e1+λ2e2.探究:
(1)我們把不共線向量e1、e2叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底;(2)基底不惟一,關(guān)鍵是不共線;
(3)由定理可將任一向量a在給出基底e1、e2的條件下進行分解;(4)基底給定時,分解形式惟一.λ1,λ2是被a,e1,e2唯一確定的數(shù)量.二、平面向量的坐標(biāo)表示
如圖,在直角坐標(biāo)系內(nèi),我們分別取與x軸、y軸方向相同的兩個單位向量i、j作為??? 1
基底.任作一個向量a,由平面向量基本定理知,有且只有一對實數(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 2 a?(x,y)…………○2○
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(chǎn)相等的向量的坐標(biāo)也為..........(x,y).特別地,i?(1,0),j?(0,1),0?(0,0).如圖,在直角坐標(biāo)平面內(nèi),以原點O為起點作OA?a,則點A的位置由a唯一確定.設(shè)OA?xi?yj,則向量OA的坐標(biāo)(x,y)就是點A的坐標(biāo);反過來,點A的坐標(biāo)(x,y)也就是向量OA的坐標(biāo).因此,在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),每一個平面向量都是可以用一對實數(shù)唯一表示.三、平面向量的坐標(biāo)運算
(1)若a?(x1,y1),b?(x2,y2),則a?b?(x1?x2,y1?y2),a?b?(x1?x2,y1?y2).兩個向量和與差的坐標(biāo)分別等于這兩個向量相應(yīng)坐標(biāo)的和與差.設(shè)基底為i、j,則a?b?(x1i?y1j)?(x2i?y2j)?(x1?x2)i?(y1?y2)j,即a?b?(x1?x2,y1?y2),同理可得a?b?(x1?x2,y1?y2).(2)若A(x1,y1),B(x2,y2),則AB??x2?x1,y2?y1?.一個向量的坐標(biāo)等于表示此向量的有向線段的終點坐標(biāo)減去始點的坐標(biāo).AB=OB?OA=(x2,y2)-(x1,y1)=(x2? x1,y2? y1).(3)若a?(x,y)和實數(shù)?,則?a?(?x,?y).實數(shù)與向量的積的坐標(biāo)等于用這個實數(shù)乘原來向量的相應(yīng)坐標(biāo).設(shè)基底為i、j,則?a??(xi?yj)??xi??yj,即?a?(?x,?y).2
例1 已知A(x1,y1),B(x2,y2),求AB的坐標(biāo).例2 已知a=(2,1),b=(-3,4),求a+b,a-b,3a+4b的坐標(biāo).例3 已知平面上三點的坐標(biāo)分別為A(?2,1),B(?1,3),C(3,4),求點D的坐標(biāo)使這四點構(gòu)成平行四邊形四個頂點.解:當(dāng)平行四邊形為ABCD時,由AB?DC,得D1=(2,2).當(dāng)平行四邊形為ACDB時,得D2=(4,6),當(dāng)平行四邊形為DACB時,得D3=(?6,0).例4 已知三個力F1(3,4),F(xiàn)2(2,?5),F(xiàn)3(x,y)的合力F1+F2+F3=0,求F3的坐標(biāo).解:由題設(shè)F1+F2+F3=0,得:(3,4)+(2,?5)+(x,y)=(0,0),即:??3?2?x?0,?x??5, ∴? ∴F3(?5,1).4?5?y?0,y?1.??????????例5 已知a=(2,1), b=(-3,4),求a+b,a-b,3a+4b的坐標(biāo).??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).點評:利用平面向量的坐標(biāo)運算法則直接求解.例6 已知平行四邊形ABCD的三個頂點A、B、C的坐標(biāo)分別為(-2,1)、(-1,3)(3,4),求頂點D的坐標(biāo).解:設(shè)點D的坐標(biāo)為(x,y), AB?(?1,3)?(?2,1)?(1,2),DC?(3,4)?(x,y)?(3?x,4?y),且AB?DC,?(1,2)?(3?x,4? y).即 3-x=1,4-y=2.解得x=2,y=2.所以頂點D的坐標(biāo)為(2,2).3
另解:由平行四邊形法則可得
BD?BA?BC
?(?2?(?1),1?3)?(3?(?1),4?3)
?(3,?1), OD?OB?BD ?(?1,3)?(3,?1)?(2,2).例7 經(jīng)過點M(?2,3)的直線分別交x軸、y軸于點A,B,且|AB|?3|AM|,求點A,B的坐標(biāo).解:由題設(shè)知,A,B,M三點共線,且|AB|?3|AM|,設(shè)A(x,0),B(0,y),①點M在A,B之間,則有AB?3AM,∴(?x,y)?3(?2?x,3).解之得:x??3,y?3,點A,B的坐標(biāo)分別為(?3,0),(0,3).②點M不在A,B之間,則有AB??3AM,同理,可求得點A,B的坐標(biāo)分別為(?3,0),2(0,?9).綜上,點A,B的坐標(biāo)分別為(?3,0),(0,3)或(?3,0),(0,?9).2例8.已知三點A(2,3),B(5,4),C(7,10),若AM??AB?AC,試求實數(shù)?的取值范圍,使M落在第四象限.解:設(shè)點M(x,y),由題設(shè)得(x?2,y?3)?(3?,?)?(5,7)?(3??5,??7),∴x?3??3,y???4,要使M落在第四象限,則x?3??3?0,y???4?0,解之得1???4.例8 已知向量a?(8,2),b?(3,3),c?(6,12),p?(6,4),問是否存在實數(shù)x,y,z同時滿足兩個條件:(1)p?xa?yb?zc;(2)x?y?z?1?如果存在,求出x,y,z的值;如果不存在,請說明理由.4
1?x?,?2?8x?3y?6z?6,?1??解:假設(shè)滿足條件的實數(shù)x,y,z存在,則有?2x?3y?12z?4,解之得:?y?,3?x?y?z?1.??1?z?.?6?∴滿足條件的實數(shù)x?課堂小結(jié)
(1)理解平面向量的坐標(biāo)的概念;(2)掌握平面向量的坐標(biāo)運算;
(3)會根據(jù)向量的坐標(biāo),判斷向量是否共線.作業(yè) 見同步練習(xí)拓展提升
1.設(shè)e1,e2是同一平面內(nèi)兩個不共線的向量,不能以下各組向量中作為基底的是()A.e1,e2 B.e1+e2,e2 C.e1,2e2 D.e1,e1+e2 2.設(shè)e1,e2是同一平面內(nèi)所有向量的一組基底,則以下各組向量中,不能作為基底的是()
A.e1+e2和e1-e2 B.3e1-2e2和4e1-6e2 C.e1+2e2和2e1+e2 D.e1+e2和e2
111,y?,z?.236???????????????????????????????????????3.已知e1,e2不共線,a =?1e1+e2,b=4 e1+2e2,并且a,b共線,則下列各式正確的是()
A.?1=1,B.?1=2,C.?1=3,D.?1=4 ??????4.設(shè)AB=a+5b,BC=-2a+8b,CD=3a-3b,那么下列各組的點中三點一定共線的是()
A.A,B,C B.A,C,D C.A,B,D D.B,C,D 5.下列說法中,正確的是()
①一個平面內(nèi)只有一對不共線的向量可作為表示該平面內(nèi)所有向量的基底;
②一個平面內(nèi)有無數(shù)多對不共線的向量可作為表示該平面內(nèi)所有向量的基底;
③零向量不可作為基底中的向量.A.①②
B.①③
C.②③
D①②③
6.已知e1,e2是同一平面內(nèi)兩個不共線的向量,那么下列兩個結(jié)論中正確的是()①?1e1+?2e2(?1,?2為實數(shù))可以表示該平面內(nèi)所有向量;
???????②若有實數(shù)?1,?2使?1e1+?2e2=0,則?1=?2=0.A.①
B.②
C.①②
D.以上都不對
??7.已知AM=△ABC的BC邊上的中線,若AB=a,AC=b,則AM=()????11aaA.(- b)
B. -(- b)22????11C.-(a+b)
D.(a+b)
22??8.已知ABCDEF是正六邊形,AB=a,AE=b,則BC=()????11A.(a- b)
B. -(a- b)
22?1???1C.a(chǎn)+b
D.(a+b)
22?????????9.如果3e1+4e2=a,2e1+3e2=b,其中a,b為已知向量,則e1=,?e2=
.10.已知e1,e2是同一平面內(nèi)兩個不共線的向量,且AB=2e1+ke2,CB=e1+3e2,CD=2e1-e2,如果A,B,D三點共線,則k的值為
.????????????????11.當(dāng)k為何值時,向量a=4e1+2e2,b=ke1+e2共線,其中e1、e2是同一平面內(nèi)兩個不共線的向量.???????12.已知:e1、e2是不共線的向量,當(dāng)k為何值時,向量a=ke1+e2與b=e1+ke2共線? ? 6
參考答案
1.C 2.B 3.B 4.C 5.C 6.C 7.D 8.D 9.-2a?3b,11.②③⑤ 12.k=2
79a?b 10.-8 44 8
第五篇:高中數(shù)學(xué)必修4人教A教案第二章平面向量復(fù)習(xí)
第二章
平面向量復(fù)習(xí)課
(一)一、教學(xué)目標(biāo)
1.理解向量.零向量.向量的模.單位向量.平行向量.反向量.相等向量.兩向量的夾角等概念。2.了解平面向量基本定理.3.向量的加法的平行四邊形法則(共起點)和三角形法則(首尾相接)。4.了解向量形式的三角形不等式:||a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|(試問:取等號的條件是什么?)和向量形式的平行四邊形定理:2(|a|2+|b|2)=|a-b|2+|a+b|2.5.了解實數(shù)與向量的乘法(即數(shù)乘的意義): 6.向量的坐標(biāo)概念和坐標(biāo)表示法
7.向量的坐標(biāo)運算(加.減.實數(shù)和向量的乘法.數(shù)量積)
8.數(shù)量積(點乘或內(nèi)積)的概念,a·b=|a||b|cos?=x1x2+y1y2注意區(qū)別“實數(shù)與向量的乘法;向量與向量的乘法”
二、知識與方法
向量知識,向量觀點在數(shù)學(xué).物理等學(xué)科的很多分支有著廣泛的應(yīng)用,而它具有代數(shù)形式和幾何形式的“雙重身份”能融數(shù)形于一體,能與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的許多主干知識綜合,形成知識交匯點,所以高考中應(yīng)引起足夠的重視.數(shù)量積的主要應(yīng)用:①求模長;②求夾角;③判垂直
三、教學(xué)過程
(一)重點知識:
1.實數(shù)與向量的積的運算律:
?????????(1)?(?a)?(??)a(2)(???)a? ?a??a(3)?(a?b)??a??b
2.平面向量數(shù)量積的運算律:
?????????????????(1)a?b?b?a
(2)(?a)?b??(a?b)?a?(?b)
(3)(a?b)?c? a?c?b?c
3.向量運算及平行與垂直的判定: 設(shè)a?(x1,y1),b?(x2,y2),(b?0).則a?b?(x1?x2,y1?y2)
a?b?(x1?x2,y1?y2)
a?b?x1x2?y1y2
a//b?x1y2?x2y1?0.a?b?x1x2?y1y2?0.4.兩點間的距離:
|AB|?(x1?x2)2?(y1?y2)2
5.夾角公式: cos??a?b a ?b?x1x2?y1y2 x1?y1?x2?y22222
6.求模:
a?a?a
a?x2?ya?(x1?x2)2?(y1?y2)2
(二)習(xí)題講解:第二章 復(fù)習(xí)參考題
(三)典型例題
例1. 已知O為△ABC內(nèi)部一點,∠AOB=150°,∠BOC=90°,設(shè)OA=a,OB=b,OC=c,且|a|=2,|b|=1,| c|=3,用a與b表示c
解:如圖建立平面直角坐標(biāo)系xoy,其中i, j是單位正交基底向量, 則B(0,1),C(-3,0),設(shè)A(x,y),則條件知x=2cos(150°-90°),y=-2sin(150°-90°),即A(1,-3),也就是a=i -3j, b=j,c=-3i所以-3a=33b+c|即c=3a-33b
(四)基礎(chǔ)練習(xí):
(五)、小結(jié):掌握向量的相關(guān)知識。
(六)、作業(yè):
第二章
平面向量復(fù)習(xí)課
(二)一、教學(xué)過程
(一)習(xí)題講解:
(二)典型例題
例1.已知圓C:(x?3)?(y?3)?4及點A(1,1),M是圓上任意一點,點N在線
22??段MA的延長線上,且MA?2AN,求點N的軌跡方程。
練習(xí):1.已知O為坐標(biāo)原點,OA=(2,1),OB=(1,7),OC=(5,1),OD=xOA,y=DB·DC(x,y∈R)
求點P(x,y)的軌跡方程;
2.已知常數(shù)a>0,向量m?(0,a),n?(1,0),經(jīng)過定點A(0,-a)以m??n為方向向量的直線與經(jīng)過定點B(0,a)以n?2?m為方向向量的直線相交于點P,其中??R.求點P的軌跡C的方程;
例2.設(shè)平面內(nèi)的向量OA?(1,7), OB?(5,1), OM?(2,1),點P是直線OM上的一個動點,求當(dāng)PA?PB取最小值時,OP的坐標(biāo)及?APB的余弦值.
解
設(shè)OP?(x,y).∵
點P在直線OM上,∴ OP與OM共線,而OM?(2,1),∴
x-2y=0即x=2y,有OP?(2y,y).∵ PA?OA?OP?(1?2y,7?y),PB?OB?OP?(5?2y,1?y),∴ PA?PB?(1?2y)(5?2y)?(7?y)(1?y)
= 5y2-20y+12 = 5(y-2)2-8.
從而,當(dāng)且僅當(dāng)y=2,x=4時,PA?PB取得最小值-8,此時OP?(4,2),PA?(?3,5),PB?(1,?1).
于是|PA|?34,|PB|?2,PA?PB?(?3)?1?5?(?1)??8,∴ cos?APB?PA?PB|PA|?|PB|??834?2??417 17小結(jié):利用平面向量求點的軌跡及最值。
作業(yè):