高中数学必修4第二章平面向量教案完整版

§2.1 平面向量的实际背景及基本概念

1、数量与向量的区别:

数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、比较大小; 向量有方向,大小,双重性,不能比较大小. 2.向量的表示方法:

①用有向线段表示;②用字母a、b(黑体,印刷用)等表示; ③用有向线段的起点与终点字母:AB;

④向量AB的大小――长度称为向量的模,记作|AB|.

3.有向线段:具有方向的线段就叫做有向线段,三个要素:起点、方向、长度. 向量与有向线段的区别:

(1)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)有向线段有起点、大小和方向三个要素,起点不同,尽管大小和方向相同,也是不同的有向线段.

4、零向量、单位向量概念:

①长度为0的向量叫零向量,记作0. 0的方向是任意的. 注意0与0的含义与书写区别.

②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量. 说明:零向量、单位向量的定义都只是限制了大小. 5、平行向量定义:

①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;②我们规定0与任一向量平行.

说明:(1)综合①、②才是平行向量的完整定义;(2)向量a、b、c平行,记作a∥b∥c.

6、相等向量定义:

长度相等且方向相同的向量叫相等向量.

说明:(1)向量a与b相等,记作a=b;(2)零向量与零向量相等;

(3)任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有..

向线段的起点无关. ........

7、共线向量与平行向量关系:

平行向量就是共线向量,这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上(与有向线段的......起点无关). .....

说明:(1)平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;(2)共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.

a

A(起点)

B

(终点)

§2.2.1 向量的加法运算及其几何意义

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

探究:(1)两相向量的和仍是一个向量;

(2)当向量a与b不共线时,a+b的方向不同向,且|a+b|<|a|+|b|; (3)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|.

(4)“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 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)

a

b a

O b a a A b

B

b A a

aa b B

a C b a+b

a b a+b

2)向量加法的交换律:a+b=b+a 5.向量加法的结合律:(a+b) +c=a+ (b+c) 证:如图:使AB?a, BC?b, CD?c

则(a+b) +c=AC?CD?AD,a+ (b+c) =AB?BD?AD ∴(a+b) +c=a+ (b+c)

从而,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.

第3课时

§2.2.2 向量的减法运算及其几何意义

1. 用“相反向量”定义向量的减法

(1) “相反向量”的定义:与a长度相同、方向相反的向量.记作 ?a (2) 规定:零向量的相反向量仍是零向量.?(?a) = a. 任一向量与它的相反向量的和是零向量.a + (?a) = 0 如果a、b互为相反向量,则a = ?b, b = ?a, a + b = 0 (3) 向量减法的定义: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. 2. 用加法的逆运算定义向量的减法: 向量的减法是向量加法的逆运算:

若b + x = a,则x叫做a与b的差,记作a ? b 3. 求作差向量:已知向量a、b,求作向量 ∵(a?b) + b = a + (?b) + b = a + 0 = a

作法:在平面内取一点O, 作OA= a, AB= b

a b

B

b a?b O a 则BA= a ? b 即a ? b可以表示为从向量b的终点指向向量a的终点的向量.

4. 探究:

1)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b ? a.

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