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人教版高中数学必修4向量加法运算及其几何意义(一)教案


2.2.1
教学目标:
1、

向量的加法运算及其几何意义

掌握向量的加法运算,并理解其几何意义; 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; 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;

2、

3、

教学重点: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. 教学思路: 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: AB ? BC ? AC (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: AB ? BC ? AC (3)某车从 A 到 B,再从 B 改变方向到 C, 则两次的位移和: AB ? BC ? AC (4)船速为 AB ,水速为 BC ,则两速度和: AB ? BC ? AC A B C B A B A B C

C

C A 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 A ,作 AB =a, BC =b,则向量 AC 叫做 a 与b的和, 记作 a+b,即 a+b ? AB ? BC ? AC , 规定: a + 0-= 0 + a a b a+b b B a+b

a

a C a A + a b b



探究: (1)两向量的和与两个数的和有什么关系?

两向量的和仍是一个向量;

(2)当向量 a 与 b 不共线时, | a + b |<| a |+| b |;什么时候| a + b |=| a |+| b |,什么时候| a + b |=| a | -| b |, 当向量 a 与 b 不共线时, a + b 的方向不同向,且| a + b |<| a |+| b |; 当 a 与 b 同向时,则 a + b 、 a 、 b 同向,且| a + b |=| a |+| b |, 当 a 与 b 反向时,若| a |>| b |,则 a + b 的方向与 a 相同,且| a + b |=| a |-| b |; 若| a |<| b |,则 a + b 的方向与 b 相同,且| a +b|=| b |-| a |. (3) “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 a 、 b ,求作向量 a + b 作法: 在平面内取一点, 作 OA ? a AB ? b , 则 OB ? a ? b . 4.加法的交换律和平行四边形法则 问题:上题中 b + a 的结果与 a + b 是否相同? 验证结果相同 b a O b a a A b B

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: a + b = b + a 5.你能证明:向量加法的结合律:( a + b ) + c = a + ( b + c ) 吗? 6.由以上证明你能得到什么结论? 三、应用举例: 例二(P83—84)略 变式 1、一艘船从 A 点出发以 2 3km / h 的速度向垂直于对岸的方向行驶,船的实际航行速度的大小为 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.

4km / h ,求水流的速度.
变式 2、一艘船从 A 点出发以 v 1 的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为 v2 ,船的实际航 行的速度的大小为 4 km / h ,方向与水流间的夹角是 60 ? ,求 v 1 和 v2 . 练习:P84 面 1、2、3、4 题 四、小结

1、向量加法的几何意义;2、交换律和结合律;3、| a + b | ≤ | a | + | b |,当且仅当方向相同时取 等号. 五、课后作业: 《习案》作业十八。 六、备用习题 思考:你能用向量加法证明:两条对角线互相平分的四边形是平行四边形吗?


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