课题:向量的概念及表示
教学目标:
1、了解向量的实际背景,理解平面向量的概念和向量的几何表示,会用字母表示向量;理
解向量的模、零向量、单位向量、平行向量、共线向量、相等向量、相反向量等概念;并会
区分平行向量、相等向量和相反向量。
2、了解分类讨论、数形结合等数学思想,培养学生探究问题,解决问题的能力。
3、通过对向量的学习,使学生初步认识现实生活中的向量和数量的本质区别,培养学生
认识客观事物的数学本质的能力。
教法方法与手段:教师讲授与学生探究相结合,讲练结合。
教学重、难点:1.向量、相等向量、相反向量、平行向量的概念;
2.向量的几何表示
教学过程:
(一)问题引入:
2008年,对于中国人是刻骨铭心和兴奋鼓舞的一年!8月我们圆了百年奥运梦,2008
年9月25日,中国神舟七号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功升空!航天员将在这次航天
飞行中进行太空行走,中华儿女再一次圆了民族的飞天梦,更进一步向世界诠释了中国人民
不断探索、进取、超越,百折不挠,锲而不舍,不断攀登新高峰,不断取得新成功的“强国
梦”!随着一级火箭的分离、二级火箭分离、箭船分离一系列动作的成功完成,大屏幕上显
示着火箭和飞船飞行轨迹曲线,这一刻每个中国人都激动无比!。
这里给出了最后箭船分离的示意图,二级火箭关机后,箭船组合体在O点处继续向前,在高
度约为200公里的A点处成功分离。如果箭船组合体沿着另一方向以同样的速度也向
前滑行200公里,能到达预先设定的分离点A处吗?(不能,因为方向不同)O点到A点
有一个位移,O点到B点也有一个位移。
探究:1、位移和距离的区别
2、生活中还有哪些量既有大小又有方向?
(二)概念讲解
1.向量定义:既有大小又有方向的量叫做向量。
必须用数值和方向才能表示.
数量(quantity):取定单位后只用一个实数就
能表示.
思考:平面上的线段是向量吗?
B(终点)
2.向量的表示方法:
A(起点)
(1)几何表示法:用一条有向线段AB来表示。
有向线段的长度表示向量的大小,
箭头所指的方向表示向量的方向。
(2)字母表示法:
以A为起点、B为终点的向量记作:
AB(注意AB与BA的区别)
用小写字母a、b、c(黑体字)来表示.手写时写成:a
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至此,介绍了向量的文字、图形、符号三种语言。
3
AB
的长度(或称模):线段
AB的长度叫向量
AB
的长度,记作
|AB|
.、向量的模:向量
思考:向量的模是向量还是数量?
(三)问题探究,知识建立
[巩固]
A
D
如图,O为正方形ABCD的中心,边长为1,
请以图中的字母为起点和终点,指出图中有哪些向量?
[探究]
在上面这些向量中,你能不能分别从大小和方向两方
BC
面进行分类?(学生讨论)
4、两种特殊向量:(1)1、单位向量(unitvector):长度为1个单位长度的向量.
(2)零向量(nullvector):长度为0的向量.记作0.(注意0与0的区
别)
思考:平面直角坐标系内,起点在原点的单位向量,它们的终点的轨迹
是什么图形?(单位圆)
5、三种特殊关系:
(1)平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.
规定:0与任一向量平行。记作:a//b
a
bba(2)
a与b的起点平移到同一条直线上后还是平行向量吗?
(是的)我们这里研究的向量仅和大
小和方向有关与起点位置无关,称为自由向量。
思考:两向量的平行与平面几何里两直线平行有什么区别?
任意一组平行向量都可以平移到同一直线上,故平行向量又称共线向量.
(2)相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量。
记作:a=b
(3)相反向量:长度相等,方向相反的向量,叫做a的相反向量,记作:a.
规定:零向量的相反向量仍是零向量.
思考:(a)?AB?
(四)数学应用:
例1.如图,O为正方形ABCD对角线的交点,四边形OAED,OCFB都是正方形.
在图中所标出的向量中:
AB
(1)试找出与AO共线的向量;
EF
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O
DC
(2)确定与AO相等的向量;
(3)AO与DE相等吗?
解:(1)与AO共线的向量有DE,CO,BF.
(2)AOBF
(3)虽然AO//DE且AOBF,但是它们方向相反,故这两个向量并不相等.AO
与DE是相反向量。
[变1]以图中A,B,C,D,E,F,O七点中的任一点为始点,与始点不同的另一点为终点
的所有向量中,与向量AO相等的向量有哪些,共几个?
解:有ED,OC,BF.,共3个.
[变2]与AO的相反向量有哪些,共几个?
解:有OA,DE,CO,FB,共4个.
例2.在图中的4×5方格纸中有一个向量AB,分别以图中的格点为起点和终点
作向量,其中与AB相等的向量有多少个?与
B
AB长度相等的共线向量有多少个?(AB除
外)
(1)共有7个向量与AB相等;
(2)共有15个向量与AB共线.
A
(五)课堂练习
1、下列说法正确的是______
(1)若两个向量相等,则它们的起点和终点分别重合;
(2)若a、b都是两个单位向量,则ab
(3)设O是正△ABC的中心,则向量AO,BO,CO是模相等的向量;(4)
向量AB与CD是共线向量,则A、B、C、D四点必在一直线上
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2、判断下列说法是否正确:
若则
变题若
b,则ab;
b,ab;
:a
(1)a
(2)若a//b,则
a
b;
变题:若ab,则a//b;
(3)
若ab,bc,则ac;
变题:
若a//b,b//c,则a//c;
3、探究:
如图,以1×3方格纸中的格点为起点和终点的所有非零向量中,有多少种大小不同的模?
有多少种不同的方向?
解:共有6种不同的模,16种不同的方向.
(六)课堂小结
1、主要内容
向量
有向线段
向量的表示
AB或
a
向量的大小向量的方向
(长度、模)
单位向量与相等向量与相反
平行向量(共
零向量向量
线向量)
2、了解分类讨论、数形结合等数学思想,培养学生探究问题,解决问题的能力。
3、初步认识现实生活中的向量和数量的本质区别,培养学生认识客观事物的数学
本质的能力。
(七)课后作业
1、课本P57习题1,3,4;
2、预习下节内容
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