【文档说明】2021年人教版高中数学必修第二册教案:6.2.3《向量的数乘运算》 .doc,共(7)页,117.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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格致课堂【新教材】6.2.3向量的数乘运算教学设计(人教A版)实数与向量的积及它们的混合运算称为向量的线性运算,也叫向量的初等运算,是进一步学习向量知识和运用向量知识解决问题的基础。实数与向量的积的结果是
向量,要按大小和方向这两个要素去理解。向量平行定理实际上是由实数与向量的积的定义得到的,定理为解决三点共线和两直线平行问题又提供了一种方法。特别:向量的平行要与平面中直线的平行区别开。课程目标1.掌握实数与向量的积的定义
以及实数与向量的积的三条运算律,会利用实数与向量的积的运算律进行有关的计算;2.理解两个向量平行的充要条件,能根据条件判断两个向量是否平行;3.通过对实数与向量的积的学习培养学生的观察、分析、归纳、抽象的
思维能力,了解事物运动变化的辩证思想.数学学科素养1.数学抽象:向量数乘概念;2.逻辑推理:向共线的充要条件及其应用;3.数学运算:向量的线性运算;4.数学建模:用已知量表示未知量中从实际问题抽象出数学模型,数形结合,运用向量加法解
决实际问题.重点:实数与向量的积的定义、运算律,向量平行的充要条件;难点:理解实数与向量的积的定义,向量平行的充要条件.教学方法:以学生为主体,小组为单位,采用诱思探究式教学,精讲多练。教学工具:多媒体。格致课堂一
、情景导入我们已经学习了向量的加法,请同学们作出aaa++和()()()aaa-+-+-向量,并请同学们指出相加后,和的长度与方向有什么变化?这些变化与哪些因素有关?要求:让学生自由发言,教师不做判断。而是引导学生进一步观察.研探.二、预习
课本,引入新课阅读课本13-16页,思考并完成以下问题1、向量数乘的定义及其几何意义是什么?2、向量数乘运算满足哪三条运算律?3、向量共线定理是怎样表述的?4、向量的线性运算是指的哪三种运算?要求:学生独立完
成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。三、新知探究1、定义实数λ与向量a的积是一个向量,记作λa.它的长度和方向规定如下:(1)||||||λaλa=.(2)0λ>时,λa的方向与a的方向相同;当0λ<时,λa的方向与a的方向相反;特别地,当0λ=或0a=时,0λa
=.2、实数与向量的积的运算律设a、b为任意向量,λ、μ为任意实数,则有:(1)()λμaλaμa+=+;(2)()()λμaλμa=;(3)()λabλaλb+=+.3、向量平行的充要条件:向量b与非零向量a平行的充要条件是有且仅有一个实数λ,使得bλa=.格致
课堂四、典例分析、举一反三题型一向量的线性运算例1化简下列各式:(1)2(3a-2b)+3(a+5b)-5(4b-a);(2)16[2(2a+8b)-4(4a-2b)].【答案】(1)14a-9b.(2)-2a+4b.【解析】(1)原式=6a-4
b+3a+15b-20b+5a=14a-9b.(2)原式=16(4a+16b-16a+8b)=16(-12a+24b)=-2a+4b.解题技巧(向量线性运算的方法)(1)向量的数乘运算可类似于代数多项式的运算.例如实数运算中的去括号、移项、合并同类项、提
取公因式等变形手段在数与向量的乘积中同样适用,但是在这里的“同类项”“公因式”指向量,实数看作是向量的系数.(2)向量也可以通过列方程来解,把所求向量当作未知数,利用代数方程的方法求解,同时在运算过程中要多注意观察,恰当
运用运算律,简化运算.跟踪训练一1、设向量a=3i+2j,b=2i-j,求13a-b-a-23b+(2b-a).2、已知a与b,且5x+2y=a,3x-y=b,求x,y.【答案】1、-53i-5j.2、
x=111a+211b,y=311a-511b..【解析】1、原式=13a-b-a+23b+2b-a=13-1-1a+-1+23+2b=-53a+53b=-53(3i+2j)+53(2i-j)格致课堂=-53i-5j.2、联立方程组5x+2y=a,3x-y=
b,解得x=111a+211b,y=311a-511b.题型二向量线性运算的应用例2如图所示,四边形ABCD是一个等腰梯形,AB∥DC,M,N分别是DC,AB的中点,已知AB―→=a,AD―→=b,DC―→=c,试用a,b,c表示BC―→,MN―→.【答案】BC―→-a+b+c.MN―→=1
2a-b-12c.【解析】BC―→=BA―→+AD―→+DC―→=-a+b+c.∵MN―→=MD―→+DA―→+AN―→,又MD―→=-12DC―→,DA―→=-AD―→,AN―→=12AB―→,∴MN―→=12a-b-12c.解
题技巧:(用已知向量表示未知向量)用图形中的已知向量表示所求向量,应结合已知和所求,联想相关的法则和几何图形的有关定理,将所求向量反复分解,直到全部可以用已知向量表示即可,其实质是向量的线性运算的反复应用.跟踪训练二1、如图所示,D,E分别是△ABC的边
AB,AC的中点,M,N分别是DE,BC的中点,已知BC―→=a,BD―→格致课堂=b,试用a,b分别表示DE―→,CE―→,MN―→.【答案】DE―→=12a.CE―→=-12a+b.MN―→=14a-b.【解析】由
三角形中位线定理,知DE平行且等于12BC,故DE―→=12BC―→,即DE―→=12a.CE―→=CB―→+BD―→+DE―→=-a+b+12a=-12a+b.MN―→=MD―→+DB―→+BN―→=12ED―→+DB―→+12BC―→=-
14a-b+12a=14a-b.题型三共线定理的应用例3已知非零向量e1,e2不共线.(1)如果AB→=e1+e2,BC→=2e1+8e2,CD→=3(e1-e2),求证:A,B,D三点共线;(2)欲使ke1+e2和e1+ke2共线,试确定实
数k的值.【答案】(1)见解析,(2)k=±1.【解析】(1)证明:∵AB→=e1+e2,BD→=BC→+CD→=2e1+8e2+3e1-3e2=5(e1+e2)=5AB→.∴AB→,BD→共线,且有公共点B.格致课堂∴A,
B,D三点共线.(2)∵ke1+e2和e1+ke2共线,∴存在实数λ,使ke1+e2=λ(e1+ke2),即(k-λ)e1=(λk-1)e2.∵e1与e2不共线,∴k-λ=0,λk-1=0,解得k=±1.解题技巧(用向量共线的条件证明两条直线平行或
重合的思路)(1)若b=λa(a≠0),且b与a所在的直线无公共点,则这两条直线平行;(2)若b=λa(a≠0),且b与a所在的直线有公共点,则这两条直线重合.例如,若向量AB―→=λAC―→,则AB―→,AC―→共线,又AB―→与AC―→有
公共点A,从而A,B,C三点共线,这是证明三点共线的重要方法.跟踪训练三1、已知e1,e2是两个不共线的向量,若AB→=2e1-8e2,CB→=e1+3e2,CD→=2e1-e2,求证:A,B,D三点共线;2、已
知A,B,P三点共线,O为直线外任意一点,若OP→=xOA→+yOB→,求x+y的值.【答案】1、见解析.2、x+y=1.【解析】1、证明:∵CB→=e1+3e2,CD→=2e1-e2,∴BD→=CD→-
CB→=e1-4e2.又AB→=2e1-8e2=2(e1-4e2),∴AB→=2BD→,∴AB→∥BD→.∵AB与BD有公共点B,∴A,B,D三点共线.2、解由于A,B,P三点共线,所以向量AB→,AP→在同一直线上,由向量
共线定理可知,必定存在实数λ使AP→=λAB→,即OP→-OA→=λ(OB→-OA→),格致课堂所以OP→=(1-λ)OA→+λOB→,故x=1-λ,y=λ,即x+y=1.五、课堂小结让学生总结本节课所学主要知识及解题技巧六、板书设计七、作业课本15、16页练习,22页习题6.2的8,
9,12,13,14,15题.向量数乘运算以及加法、减法统称为向量的三大线性运算,向量的数乘运算其实是加法运算的推广及简化.教学时从加法入手,引入数乘运算,充分体现了数学知识之间的内在联系.实数与向量的乘积仍然是一个向量,
既有大小,又有方向.特别是方向与已知向量是共线向量,进而引出共线向量定理.这样平面内任意一条直线l就可以用点A和某个向量a表示了.共线向量定理是本章节的重要的内容,应用相当广泛,且容易出错,尤其是定理的前提条件:向量a是非零向量.共线向量的应用主要用于证明点共线或线平行等,且与后学的知识有
着密切的联系.6.2.3向量的数乘运算1.定义例1例2例3注意:2.向量线性运算3.向量平行充要条件