下學(xué)期 5.4 平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算(精選2篇)
下學(xué)期 5.4 平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算 篇1
(第一課時(shí))
一.教學(xué)目標(biāo)
1.理解平面向量的坐標(biāo)的概念,會(huì)寫出給定向量的坐標(biāo),會(huì)作出已知坐標(biāo)表示的向量;
2.掌握平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算,能準(zhǔn)確表述向量的加法、減法、實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)運(yùn)算法則,并能進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算能力;
3.通過學(xué)習(xí)向量的坐標(biāo)表示,使學(xué)生進(jìn)一步了解數(shù)形結(jié)合思想,認(rèn)識(shí)事物之間的相互聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生辯證思維能力.
二.教學(xué)重點(diǎn) 理解平面向量的坐標(biāo)表示,平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算.
教學(xué)難點(diǎn) 對(duì)平面向量坐標(biāo)表示的理解.
三.教學(xué)具準(zhǔn)備
直尺、投影儀
四.教學(xué)過程
1.設(shè)置情境
師:平面內(nèi)有點(diǎn) ,點(diǎn) ,能否用坐標(biāo)來表示向量 呢?這就是我們今天要學(xué)習(xí)的平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算.
。ò鍟n題)平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
2.探索研究
。1)師:平面向量的基本定理的內(nèi)容是什么?什么叫平面向量的基底?
生:如果 、 是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對(duì)于這一平面內(nèi)的任一向量a,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù) 、 ,使
我們把不共線的向全 、 叫做這一平面內(nèi)所有向量的一組基底,這就是平面向全的基本定理.
師:如果在直角坐標(biāo)系下,我們分別取與x軸、y軸方向相同的兩個(gè)單位向量i、j作為基底,任作一向量a,由平面向量基本定理知,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)x,y使得
我們就把(x,y)叫做向量a的(直角)坐標(biāo),記作;
這就叫做向量的坐標(biāo)表示
顯然i=(1,0) j=(0,1) 0=(0,0)
如圖(1)所示,以原點(diǎn)O為起點(diǎn)與向量a相等的向量 ,則A點(diǎn)的坐標(biāo)就是向量a的坐標(biāo),反之設(shè) ,則點(diǎn)A的坐標(biāo)(x,y)也就是向量 的坐標(biāo).
問題: 1°已知 (x1, y1) (x2, y2) 求 + , - 的坐標(biāo)
2°已知 (x, y)和實(shí)數(shù)λ, 求λ 的坐標(biāo)
解: + =(x1 +y1 )+( x2 +y2 )=(x1+ x2) + (y1+y2)
即: + =(x1+ x2, y1+y2) 同理: - =(x1- x2, y1-y2)
結(jié)論:兩個(gè)向量和與差的坐標(biāo)分別等于這兩個(gè)向量相應(yīng)坐標(biāo)的和與差。
同理可得:一個(gè)向量的坐標(biāo)等于表示此向量的有向線段終點(diǎn)的坐標(biāo)減去始點(diǎn)的坐標(biāo)。
用減法法則:
∵ = - =( x2, y2) - (x1, y1)
=(x2- x1, y2- y1)
實(shí)數(shù)與向量積的坐標(biāo)運(yùn)算:已知 =(x, y) 實(shí)數(shù)λ
則λ =λ(x +y )=λx +λy
∴λ =(λx, λy)
結(jié)論:實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo),等于用這個(gè)實(shí)數(shù)乘原來的向量相應(yīng)的坐標(biāo)。
師:如果兩個(gè)向量相等,那么這兩個(gè)向量的坐標(biāo)需滿足什么條件呢?是充要條件嗎?
生:a=b .
。2)例題分析
【例1】 如圖所示,用基底i、j分別表示向量a、b、c、d并求出它們的坐標(biāo)。
解:
師:平面向量可以用坐標(biāo)表示,向量的運(yùn)算可以用坐標(biāo)來運(yùn)算嗎?如何計(jì)算?
。1)已知 ,求 、 。
。2)已知 和實(shí)數(shù) ,求 的坐標(biāo)(由學(xué)生完成)。
解:(1)
∴
。2)
∴
師:通過以上計(jì)算,你能得出向量運(yùn)算的加法法則、減法法則和實(shí)數(shù)與向量的乘積的運(yùn)算法則嗎?
生:兩個(gè)向量的和與差的坐標(biāo)分別等于這兩個(gè)向量相應(yīng)的坐標(biāo)的和與差,實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo)等于這個(gè)實(shí)數(shù)乘以原來向量的相應(yīng)坐標(biāo)。
【例2】 已知 ,求 , , 的坐標(biāo)。
解:
【例3】 已知平行四邊形ABCD的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)分別是(-2,1)、(-1,3)、(3,4),求頂點(diǎn)D的坐標(biāo)。
解:設(shè)頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為
由 得
由
∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,2)
3.演練反饋。(投影儀)
。1)已知三個(gè)力 的合力 ,求 的坐標(biāo)。
(2)已知向量 ,則 等于( )
A. B.
C. D.
(3)已知點(diǎn)O(0,0),A(1,2),B(4,5)及 ,求
、賢為何值時(shí),點(diǎn)P在x軸上?P在y軸上?P在第二象限?
、谒倪呅蜲ABP能成為平行四邊形嗎?若能,求出相應(yīng)的t值,若不能,請(qǐng)說明理由。
參考答案:
。1)
∴
。2)B.
(3)① ,若P在x軸上,只需 ;若P在y軸上,只需 ∴ ;若P在第二象限,則需 解得 。
②
若OABP為平行四邊形,需
于是 無解。故四邊形OABP不能成為平行四邊形。
4.總結(jié)提煉
。1)引進(jìn)向量的坐標(biāo)后,向量的基本運(yùn)算轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù)的基本運(yùn)算,可以解方程,可以解不等式,總之問題轉(zhuǎn)化為我們熟知的領(lǐng)域之中。
。2)要把點(diǎn)坐標(biāo) 與向量坐標(biāo)區(qū)分開來,兩者不是一個(gè)概念。
五.板書設(shè)計(jì)
1.平面向量的坐標(biāo)定義。
。1)
。2)i、j的含義
。3) 是a的坐標(biāo)
2.平面向量坐標(biāo)運(yùn)算
例1
例2
演練反饋
總結(jié)提煉
下學(xué)期 5.4 平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算 篇2
。ǖ诙n時(shí))
一.教學(xué)目標(biāo)
1.熟練掌握向量的坐標(biāo)運(yùn)算,并能應(yīng)用它來解決平面幾何的有關(guān)問題.
2.會(huì)根據(jù)平面向量的坐標(biāo),判斷向量是否共線;
二.教學(xué)重點(diǎn) 向量共線充要條件的坐標(biāo)表示及應(yīng)用.
教學(xué)難點(diǎn) 向量與坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)化.
三.教學(xué)具準(zhǔn)備
直尺、投影儀
四.教學(xué)過程
1.設(shè)置情境
引進(jìn)直角坐標(biāo)系后,向量可以用坐標(biāo)表示.那么,怎樣用坐標(biāo)反映兩個(gè)向量的平行?如何用坐標(biāo)反映幾何圖像的結(jié)合關(guān)系?本節(jié)課就這些問題作討論.
2.探索研究
。1)師:板書或投影以下4個(gè)習(xí)題:
①設(shè) ,則
②向量a與非零向量b平行(共線)的充要條件是 .
、廴鬗(3,-2),N(-5,-1)且 ,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為 .
A.(-8,-1) B. C. D.(8,-1)
④已知A(0,1),B(1,2),C(3,4),則
參考答案:
。1)
(2)有且只有一個(gè)實(shí)數(shù) ,使得 (3)B (4)(-3,-3)
師:如何用坐標(biāo)表示向量平行(共線)的充要條件?會(huì)得到什么重要結(jié)論?(引導(dǎo)學(xué)生)
生:設(shè)
師:很好!這就是說 的充要條件是 (板書或投影).向量平行(共線)充要條件的兩種表示形式.
。1)
。2)
。2)例題分析
【例1】 已知 ,且 ,求y.
解:∵
∴
∴
【例2】 已知A(-1,-1),B(1,3),C(2,5),求證A、B、C三點(diǎn)共線.
證:
又 ,
∴
又∵直線AB和直線AC有公共點(diǎn)A
∴A、B、C三點(diǎn)共線
【例3】 若向量 與 共線且方向相同,求x.
解:∵ 共線,
∴
∴ .
∵a與b方向相同,
∴
師:若 ,不合條件嗎?
生:∵若 ,則
∴
∴a與b反向與已知符.
【例4】 已知點(diǎn)A(-1,-1),B(1,3),C(1,5),D(2,7),向量 與 平行嗎?直線AB與CD平行嗎?
師:判斷兩向量是否平行,需要哪個(gè)知識(shí)點(diǎn).
生:用兩向量 平行的充要條件是
解:
又 2×2-4×1=0,
∴ .
又
且 2×2-2×6≠0,
∴ 與 不平行.
∴A、B、C三點(diǎn)不共線,AB與CD不重合.
∴直線AB與CD平行.
3.演練反饋(投影)
。1)A(0,1),B(1,0),C(1,2),D(2,1)
求證: .
。2)已知向量 且 ,則 等于( )
A.3 B. C. D.-3
參考答案:(1)先證 ,再證A、B、C、D四點(diǎn)不共線;(2)C
4.總結(jié)提煉
本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了平面向量平行的坐標(biāo)表示,要掌握平面向量平行的充要條件的兩種形式,會(huì)用平面向量平行的充要條件的坐標(biāo)形式證明三點(diǎn)共線和兩直線平行(重合).
五.板書設(shè)計(jì)
課題
1.向量平行的坐標(biāo)表示
。ǔ湟獥l件)
2.舉例.
1.
2.
演練反饋
總結(jié)提煉
