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必修4 第二章 第1课时 向量概念及物理意义
【学习目标】
1.了解向量的实际背景,理解向量的概念.
2. 理解零向量、单位向量、共线向量、相等向量等概念。
【教学重点】向量、零向量、单位向量、平行向量的概念.
【教学难点】向量及相关概念的理解,零向量、单位向量、平行向量的判断
【教材助读】
1.我们把____________的量叫做向量;把____________ 的线段叫做有向线段,以A为起点,B为终点的有向线段记作____,线段AB的长度叫做有向线段的长度,记作_____,有向线段包括三要素__ 、____、___;向量是自由向量,只有大小和方向两个要素;与起点无关:只要大小和方向相同,则这两个向量就是相同的向量。
2.向量可以用有向线段表示,向量的长度(或称____)记作_____,长度为零的向量叫
做____向量,记作,长度等于1个单位的向量,叫做__ 向量;
3.______________________的非零向量叫做平行向量,向量与平行,记作______,规定与任一向量平行,即对任意向量都有___ ;
4._______的向量叫做相等向量;若与相等,记作__ ;
5.由于任一组平行向量可以移动到同一直线上,平行向量也叫_______向量
【预习自测】
1.下列各量中不是向量的是 ( )(考察向量的概念)
A. 浮力 B.风速 C.位移 D.密度 E.温度 F.体积
2.下列说法中错误的是( )(A)零向量是没有方向的;(B)零向量的长度为0;
(C) 零向量与任一向量平行; (D) 零向量的方向是任意的。
3.给出下列命题:向量和向量的长度相等;方向不相同的两个向量一定不平行;向量就是有向线段;向量=0;向量大于向量。其中正确的个数是( )
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
【我的疑惑】
【学始于疑】
探究一:判断下列命题是否正确:
(1)若//,则与的方向相同或相反;
(2)与是共线向量,则A、B、C、D四点必在一直线上;
(3)||=||,,不一定平行;若,||不一定等于||;
(4)共线的向量,若起点不同,则终点一定不同。
(5)方向为南偏西 的向量与北偏东 的向量是共线向量.
(6) 若与平行同向,且>,则>
探究二:给出下列六个命题:两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同;若||=||,则=;若=,则四边形ABCD是平行四边形;平行四边形ABCD中,一定有=;若,,则;
其中不正确的是命题个数是( )(A)2 (B)3 (C)4 (D)5
探究三:如右图,D 、E 、F 分别是△ABC的三边AB、BC、AC的中点,写出与相等的向量.
【能力拓展】
1.单位向量是否唯一?有多少个单位向量?若将所有单位向量的起点归结在同一起点,则其终点构成的图形是什么?
2.温度有零上零下之分,“温度”是否为向量?
3.关于零向量,下列说法中正确的有
(1)零向量是没有方向的。 (2)零向量的长度是0
(3) 零向量与任一向量平行 (4)零向量的方向是任意的。
4.若,,则吗?
【我的小结】零向量是 ,共线(平行)向量是
单位向量是 ,相等向量是
必修4 第二章第2课时 向量加法及几何意义
【学习目标】掌握向量的加法运算并能进行化简,同时理解其几何意义。
【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】三角形不等式
【教材助读】
1,回答以下问题:
(1)某人从A到B,再从B按原方向到C, 则两次的位移和:+=
(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:+=
(3)某车从A到B,再从B改变方向到C,则两次的位移+=
2、两个加法法则:已知非零向量和,做出
(1)三角形法则: (2)平行四边形法则
a
b
向量的加法其实是一种图形运算:把两个向量首尾相接,把一个向量的 为起点,另一个向量的 为终点所得到的向量叫做这两个向量的 ,记为 。
3.规定:对于零向量与任一向量,都有
4.加法交换律和加法结合律(1)向量加法的交换律:
(2)向量加法的结合律:(+) +=
【预习自测】1.化简:(1)
(2)
2.已知在平行四边形ABCD中,
【我的疑惑】
【学始于疑】
探究一:梯形ABCD,AD//BC,O为对角线交点,则++=
探究二:已知平行四边形ABCD中,,试用表示
探究三:在矩形ABCD中,,则向量的长度等于
探究四:一艘船从点出发以的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为,求船实际航行速度的大小与方向(用与流速间的夹角表示)。
探究五:在四边形ABCD中,,则此四边形肯定为 形。
【能力拓展】
1.用>,<,=符号填空:当向量与不共线时, +、、的方向不同向,则|+|___||+||;当与同向时,则+、、同向,则|+|___||+||;当与反向时,若||>||,则+的方向与相同,则|+|___||-||;若||<||,则+的方向与相同,则|+|___||-||.一般地︱+︱≤︱︱+︱︱
2.是否一定成立??
【我的小结】1、已知非零向量,在平面内任取一点A,作,则向量_____叫做与的和,记作____,即=_____=_____这个法则就叫做向量求和的三角形法则。
2、向量加法的平行四边形法则:以同一点O为起点的两个已知向量,()为邻边作四边形OACB,则以O为起点对角线___________,就是与的和。这个法则就叫做两个向量求和的平行四边形法则。
必修4 第二章 第3 课时 向量减法及几何意义
【学习目标】掌握向量的减法运算并能进行化简、理解几何意义,培养运用数形结合的思
想解决问题的能力。
【教学重点】会用向量减法的三角形法则作两个向量的差向量.
【教学难点】三角形不等式
【教材助读】
1.相反向量的定义:________________________ 规定:零向量的相反向量是____向量, 任一向量与它的相反向量的和是______向量。+(-)=0.
2、两个减法法则:
已知非零向量和,做出三角形法则:
3. 向量的减法其实是一种图形运算:把两个向量起点重合,把一个向量的 为起点,另一个向量的 为终点所得到的向量叫做这两个向量的 ,记为 。
如果从向量a的终点指向向量b的终点作向量,那么所得向量是____,差向量方向指向
一般地,对于任意三点O,A,B,=—
4.若,怎样作出?向量可以看成是吗?
【预习自测】
1.化简: (1) (2)
(3) (4)=__________
2.平行四边形中,,,用,表示向量、
【我的疑惑】
【学始于疑】
探究一:已知正方形,,,,求作向量:(1)
(2)
探究二:如图,已知平行四边形的对角线,交于点,若,
,,求证.
【能力拓展】
1.已知向量,的模分别是3,4,求的取值范围
2. 讨论:与、与有何关系?
对任意向量,都有吗?
3.化简-++的结果等于
4若a、b共线且|a+b|<|a-b|成立,则a与b的关系为 .
【我的小结】若b + x = a,则x叫做a与b的差,记作a - b
或者:向量a加上的b相反向量,叫做a与b的差
即:a - b = a + (-b) 求两个向量差的运算叫做向量的减法 向量减法是加法的逆运算
一般地,对于任意三点O,A,B,=
必修4 第二章 第4课时 向量数乘运算
【学习目标】1.理解向量的数乘运算及其几何意义,会进行向量的数乘运算.
2.通过自主学习、合作讨论探究出向量数乘运算的规律与方法.
【教学重点】数乘向量的定义与共线向量定理
【教学难点】三点共线的条件
【教材助读】
1、 向量的数乘定义:一般地,
它的长度和方向规定如下:
(Ⅰ) ;(Ⅱ)当时,λ的方向与的方向 ;当时,λ的方向与的方向 ;当时,,方向是 。
2、向量的数乘运算律:(1)()= (2)(+)=
(3)(+)= (4) (1±2)=
3、定理:向量与共线,当且仅当
【预习自测】
1.任画一向量,分别求作向量=2,=—3
2.点p在线段AB上,且=,则 = , =
3.计算: 0= 06= 3(—4)=
4.利用向量的数乘运算律变形:7 +7= 5(—)= (—3) (+)=
5.化简(1)7( +)—3(—)+2
(2)(5—2+3)—2(+3—)
(3)(—2)(4+—3)—4(—+2—5)
【我的疑惑】
【学始于疑】
探究一:已知、是两个不共线的向量,若、、,求证:、、三点在一条直线上。
探究二:求证:M是线段AB的中点,对于任意一点O,都有
探究三:判断下列各小题中的向量与向量是否共线?
(1) =2 , =—8 (2)=— ,=2—2
探究四:在ABCD中,设对角线=,=试用, 表示与
【能力拓展】
1. (1)确定与共线的单位向量
(2)含义是什么?
2.已知四边形ABCD的边AD、BC的中点分别为E、F,求证=(+).
3.设,是两个不共线向量,则与共线的条件是什么?
4.求证: A,B,C三点共线存在使=
存在
【我的小结】
1.向量的模是 方向
2.两个向量共线的条件:向量与非零向量共线的条件是有且仅有一个实数,使得
3.M是AB的中点
必修4 第二章 第5课时 平面向量的基本定理
【学习目标】1.掌握平面向量基本定理的内容.
2.理解基底及夹角的概念,并能运用基底表示平面内任一向量.
【教学重点】平面向量基本定理,
【教学难点】利用平面向量基本定理,将任意向量用基向量表示
【教材助读】
1、平面向量的基本定理:
2、向量的夹角:
3.当 时,向量与向量同向,当 时,向量与向量反向,
当 时,.
【预习自测】
1.若非零向量满足,求与所成角的大小
2.如图,平行四边行ABCD的对角线AC和BD交于
点M, , . ,试用基底,表示,,和.
3.在正六边形ABCDEF中, = , = 用 ,
表示向量、、、、、.
4.确定下列各图中向量与向量的夹角的大小:
【我的疑惑】
【学始于疑】
探究一:设,是平面内的一组基底,如果=,=,
O
A
C
B
=,求证:A,B,D三点共线
探究二如图,已知不共线,点C满足,
试以为基底表示.
探究三:已知梯形中,,,分别是、的中点,若,,用,表示、、.
探究四:设两非零向量,不共线,且,求实数k的值。
【能力拓展】
1.设, 是两个不共线向量,已知=2+k, =+3, =2-, 若三点A, B, D共线,求k的值
2.点C在线段AB上,且,则
3. 三角形ABC中,D是AB边的中点,E是AC边靠近A的三点分点,,,CD,BE相交于P,试用。
【我的小结】
平面向量基本定理:若e1、e2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数,,使得
必修4 第二章 第6课时 平面向量的坐标表示与运算
【学习目标】1、掌握平面向量的坐标表示方法。
2、理解、记忆平面向量坐标表示的加法、减法及数乘公式。
【教学重点】掌握平面向量坐标的加法、减法、数乘运算及其应用。
【教学难点】理解平面向量的正交分解及坐标比表示方法的理解。
【教材助读】
1、什么叫向量的正交分解?
2、向量的坐标表示:(1)在直角坐标系中,分别取与轴、轴同方向的单位向量、,则对于平面内任意向量,有且只有一对实数、使得= ,这样,平面内的任一向量都可以由实数、唯一确定。我们把有序实数对叫做 记作= 其中叫做在的 坐标,叫做的 坐标。
(2)在平面直角坐标系中,若设,则向量的坐标就是终点A的坐标,反过来,终点A的坐标就是向量的坐标。因此,在平面直角坐标系中,每一个向量都可以用一有序实数对唯一表示,即每一个向量与其坐标之间具有 的关系。
(3)平面向量坐标表示的加法、减法及数乘公式:
, , ,
【预习自测】1、分别用坐标表示出下列平面向量:= ,= ,=
2、写出如图所示的向量,,,的坐标.
3、已知A、B两点的坐标,求向量及的坐标:
(1) (2) (3)
4、已知,求,及的坐标.
【我的疑惑】
【学始于疑】
探究一:已知表示向量的有向线段始点A的坐标,求它的终点B的坐标.
(1);(2);(3)
探究二:已知A,,,,若,求的值.
探究三:已知平行四边形ABCD中, ,求点C的坐标.
探究四:设则=_________________
【能力拓展】
1.已知点A(0,1), B(1,0), C(1,2), D(2,1),试判断AB与CD的位置关系
2.已知求坐标
3.已知点A(2,2) B(-2,2) C(4,6) D(-5,6) E(-2,-2) F(-5,-6)
在平面直角坐标系中,分别作出向量并求向量的坐标。
【我的小结】
1.,为一实数,=____。=______=_______
2.若已知,,则=_____________=___________________即一个向量的坐标等于此向量的有向线段的________________________。
必修4 第二章 第7课时 平面向量共线的坐标表示
【学习目标】1.理解向量共线的概念,并会应用坐标表示向量共线。
2.通过自主学习、合作讨论、探究出向量共线的坐标条件、等分点坐标及应用。
【教学重点】平面向量共线的坐标表示及其应用。
【教学难点】向量关系与坐标关系的转化
【教材助读】
1、两向量平行(共线)的条件:若则存在唯一实数使,反之,存在唯一实数使,则
2、设,则与共线的充要条件为
3、设,则线段AB的中点坐标为 ,
两个三等分点坐标为 ,
【预习自测】
1、设若则实数p= q=
2、已知则P点的坐标为
3、已知和向量若,则点B的坐标为
4、如果共线且方向相反,则k=
5、矩形ABCD中,两条对角线交点在x轴上,则C点坐标为 ,
D点坐标为 。
6、已知,重心为则x,y的值分为
【我的疑惑】
【学始于疑】
探究一:求证:设线段AB两端点的坐标分别为,,
则其中点M(x,y)的坐标公式是:
探究二:当P是线段P1(x1,y1),P2(x2,y2)的三点分点时,求P点的坐标。
探究三:已知求适合下列条件的点P的坐标:
(1)点P在线段上;(2)点P在线段延长线上;
【能力拓展】
1、中,直线PQ平行于BC分别交AB,AC于P,Q两点且三角形APQ与四边形BCQP的面积的比为4比5。求P,Q坐标。
2、P1(x1,y1),P2(x2,y2),P(x,y),,试确定P点的坐标。
3、三个顶点分别为A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),求的重心G的坐标。
4、三个顶点分别为的平分线交BC于D,求D点的坐标及之值。
【我的小结】
设,则与共线的充要条件为
必修4 第二章 第8课时 平面向量的数量积
【学习目标】理解平面向量数量积的概念,并会应用平面向量数量积。
【教学重点】平面向量数量积的定义。
【教学难点】一个向量在另一个向量上的投影的概念
【教材助读】
1、数量积×= ,其中θ是 ,θ的范围 。
2、数量积的几何意义: 。
3、4、
5、
6、
【预习自测】
1、判断正误,并简要说明理由:①·=;②0·=0;③-=;④|·|=||||;⑤对任意向量,,都有(·)=(·);⑥与是两个单位向量,则2=2.
2、已知||=3,||=3,在 下列条件下分别求·.
①与的夹角是60° ②⊥ ③∥
3、已知a,b,c分别为△ABC 的三边BC,AC,AB.,,求·.
4、已知,||=3,||=4,求向量在方向上的投影,
并求在方向上的投影。
【我的疑惑】
【学始于疑】
探究一:若,且,求的值
探究二:平面上三个向量、、的模均为1,他们之间的夹角均为120°,求证:
探究三:已知||=6,||=4,与的夹角为60°,求(+2)·(—3)
探究四:已知||=2,||=3,与的夹角为120°,求
【能力拓展】
1、已知||=4,||=3,,求与的夹角。
2、已知||=5,||=4,与的夹角为60°,求k为何值时,向量与垂直。
3、已知正方形ABCD的边长为1,设,,,求的模。
4、向量夹角为600, 的值。
【我的小结】
1.数量积×= ,其中θ是 ,θ的范围
2.在上的投影为 ,在上的投影为
必修4 第二章 第9课时 平面向量数量积的坐标表示
【学习目标】通过自主学习、合作讨论、探究出平面向量数量积的坐标表示及其应用。
【教学重点】向量垂直的坐标表示,夹角公式。
【教学难点】向量垂直的坐标表示,夹角公式。
【教材助读】
1、设,,则×=
2、设,则 或
3、设,,则
4、两向量夹角的余弦(), cosq = =
【预习自测】
1、.已知=(2,3),=(-4,7),则在方向上的投影
2、=(2,3),=(—2,4), 求(+)·(—);
3、已知=(4,3),向量是单位向量,求
4、已知=(1,),=(+1,-1),则与的夹角是多少?
5、已知A(1,0),B(3,1),C(2,0),且=,=,则与的夹角
6、平面上三点不共线,设,则的面积等于
【我的疑惑】
【学始于疑】
探究一:已知=(λ,2),=(-3,5)且与的夹角为钝角,则λ的取值范围
探究二:已知A (1, 2),B (2, 3),C (-2, 5),求证:△ABC是直角三角形.
探究三:知=(3,4),=(4,3),若(x+y)⊥,且|x+y|=1. 求x,y
探究四:已知判断与是否共线?
【能力拓展】
1、给定两个向量=(3,4),=(2,-1)且(+x)⊥(—), 求x
2、设向量 满足及求夹角的大小及的值。
3、已知,,,且,求实数的值。
4、已知向量满足求
【我的小结】
1、设,,则×=
2、=
3、设,,则
必修4 第二章 第10课时 平面几何中的向量方法
【学习目标】1.掌握平面向量研究几何图形中的部分性质,求线段长度及垂直与平行的证明
2.通过自主学习,合作讨论,研究出平面向量在几何中的运用
【教学重点】平面向量在几何形中的运用。
【教学难点】平面向量在几何形中的运用。
【教材助读】
1.向量的模: 向量的数量积公式:
2.设,,则
3.两向量夹角的余弦(), cosq = =
4.平面向量解决平面几何问题的“三步曲”:
1) ,
2) ,
3) 。
【预习自测】
1、 四边形ABCD中,若 ,四边行ABCD是( )
A.平行四边行 B 梯形 C.菱形 D 矩形
2、动点P在A、B、C三点确定的平面内,O为平面内一定点,且满足
(—)(—=0,则P点的轨迹一定过ABC的( )
A.外心 B 内心 C.重心 D 垂心
3、.在四边形ABCD中,若,则( )
A.ABCD是矩形B. ABCD是菱形 C.ABCD是正方形D. ABCD是平行四边形
4.已知三点A(1,2),B(4,1),C(0,-1)则△ABC的形状为 ( )
A、正三角形 B、钝角三角形
C、等腰直角三角形 D、等腰锐角三角形
5.已知A、B、C为三个不共线的点,P为△ABC所在平面内一点,若
,则点P与△ABC的位置关系是( )
A、点P在△ABC内部 B、点P在△ABC外部
C、点P在直线AB上 D、点P在AC边上
【我的疑惑】
【学始于疑】
探究一:用向量的方法证明:平行四边形的两条对角线的平方和等于两条邻边的平方和的两倍
探究二:如图平行四边形ABCD,点E,F是AD,DC边的中点,BE,BF分别与AC交于R,T两点,你能发现AR,RT,TC之间的关系吗?
探究三:已知向量满足,的模相等均为1,求证:三角形是正三角形。
探究四:如图, O是△ABC平面内任一点,求证:
G是△ABC重心
【能力拓展】
1.H是△ABC垂心HA2+BC2=HB2+AC2=HC2+AB2
2.△ABC,D是BC边的中点,AD与CE相交于P,连BP,交AC于F,
3.P为△ABC内一点,,求△ABC与△APC的面积之比。
【我的小结】
O是△ABC外心
G是△ABC重心
H是△ABC垂心
必修4 第二章 第11课时 向量在物理中的应用
【学习目标】1掌握平面向量研究几何图形中的部分性质,求距离。
2通过自主学习,合作讨论,研究出平面向量在物理中的运用。
【教学重点】平面向量在物理学中的运用。
【教学难点】平面向量在物理学中的运用。
【教材助读】
1、向量的模: 。
2、向量的数量积公式:
3、向量的夹角公式:
【预习自测】
1.当两人提起重量为|G|的旅行包时,夹角为,两人用力都为|F|,若|F|=|G|,则的值为( )
A、300 B、600 C、900 D、1200
2.艘船以5km/h的速度向垂直于对岸方向行驶,船的实际航行方向与水流方向成300角,求水流速度。
3.平行四边形满足条件,则该四边形是:
A.矩形 B.菱形
C.正方形 D.任意平行四边形
4.中,若,则一定是
5.已知、是夹角为60°的两个单位向量,,
(1)求; (2)求与的夹角.
【我的疑惑】
【学始于疑】
探究一:一条河的两岸平行,河的宽度d=500m,一艘船从A处出发到河对岸。已知船的速度 =10km/h,水流速度 =2km/h,问船行驶航程最短时,所用时间是多少(精确到0.1km/h)
探究二:某人在静水中游泳,速度为 4 千米/时,他在水流速度为4千米./时的河中游泳。
(1)如果他垂直游向河岸,那么他的实际前进方向是?实际前进速度是?
(2)他必须朝哪个方向游,才能沿与水流垂直的方向前进?实际前进速度?
【能力拓展】
1.如图所示,支座A受,两个力的作用,已知=40N,与水平线成 角, =70N,沿水平方向,两个力的合力F=100N,求 角以及F 与水平线的夹角 .
2.如图,用两根绳子把质量为10kg的物体W吊在水平横杆AB上,∠ACW=1500,∠BCW=1200,求物体平衡时,A和B处所受力的大小。(绳子质量忽略不计),g=10N/kg)。
A
B
C
G(W)
【我的小结】
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