向量的加法教案
教学目的:掌握向量的加法的定义;能熟练运用三角形法则和平行四边形法
则做几个向量的和向量;能准确表述向量加法的交换律和结合律,并能熟练运
用它们进行向量计算。
教学重点: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:对向量加法定义的理解
教学方法; 启发式 上次作业问题:
教 具:三角板
课堂反馈情况:
教学过程:
一、复习引入
物理中怎样求两个力的合力,遵循什么法则?(平行四边形法则)
如果两个力在同一直线上呢?
二、新课讲解:由以上引出向量的加法的定义(求两个向量和的运算),与向
量求和的平行四边形法则
1.平行四边形法则:
由同一点A为起点的两个已知向量 ba , 为邻边作平行四边形 ABCD,则以A
为起点的向量 AC就是向量 ba , 的和。这种作两个向量和的方法叫做平行四边
形法则,如右图
注意:平行四边形法则对于两个向量共线时不适
用。
由以上“两个力在同一直线上的合力”及
“飞机从 A到 B,再改变方向从 B到 C,则两次位
移的和 BCAB 应该是”引出:
2.向量和的定义:已知向量 ba , ,在平面内任取
一点 A,作 bBCaAB , ,则向量 AC叫做向量
ba , 的和。记作: ba ;即 ACBCABba
这种求两个向量的和向量的作法称为向量加法的三角形法则:两个向量相加时,
把一个向量的终点作为另一个向量的起点,这时前一个向量的起点到后一个向
量终点的向量就是这两个向量的和向量, ACBCAB (两个向量“首尾”
相接)
注意:1°三角形法则对于两个向量共线时也适用;
推广:(i)我们可将向量加法的三角形法则推广为多个向量相加的多边形法
则:
(ii)任何一个向量均可以写成两个任意向量之和,只要注意到这个向量的起点、
终点便可,如: OBAOAB
练习:课本99页 1、2、3、4.
由练习1让学生讨论和向量与原向量间的关系:(方向与模)
3.两向量的和向量与原向量之间的关系
(1) aaa 00
(2) AB +BA =0
(3)当向量 ba , 不共线时, ba 的方向与 ba , 不同向,且 |||||| baba
(4)当向量 ba , 同向时, ba 的方向与 ba , 同向,且 |||||| baba
当向量 ba , 反向时,若 |||| ba ,则 ba 的方向与 ,a 同向,
且 |||||| baba ;若 |||| ba ,则 ba 的方向与 ,a 反向,且
|||||| abba ;
4.向量的运算律:
(1)交换律: abba
证明:当向量 ba , 不共线时,如上图,作平行四边形 ABCD,使 aAB ,
bAD
则 bBC , aDC 因为 baBCABAC , abDCADAC
所以 abba
当向量 ba , 共线时,若a与b同向,由向量加法的定义知:
ba 与a同向,且 |||||| baba
ab 与a同向,且 |||||| abab ,所以 abba
若a与b反向,不妨设 |||| ba ,同样由向量加法的定义知:
ba 与a同向,且 |||||| baba
ab 与a同向,且 |||||| baba ,所以 abba
综上, abba
(2)结合律: )()( cbacba
学生自己验证。由于向量的加法满足交换律和结合律,对于多个向量的加法运
算就可以按照任意的次序与任意的组合来进行了
例如: )()()()( cadbdcba
)()]([ ebcadedcba
例 1.如图,一艘船从 A 点出发以 hkm /32 的速度向垂
直于对岸的方向行驶,同时喝水的流速为 hkm /2 ,求船实际
航行的速度的大小与方向。
解:设 AD表示船垂直于对岸的速度, AB表示水流的速度,
以AD,AB为邻边作平行四边形ABCD,则 AC就是船实际航
行的速度
在 ABCRt 中, 2|| AB , 32|| BC
所以 4|||||| 22 BCABAC
因为 6032
32tan CBACAB
例2.已知四边形ABCD的对角线相交于O点,且 OBDOOCAO ,
求证:四边形ABCD是平行四边形。
证:本题主要考查向量的加法运算和用向量解决几何问题的方法。
备用例题:
三、小结:
(1)向量的加法的定义,向量加法的三角形法则和向量加法的平行四边形法
则作两个向量的和向量;
(2)向量加法的交换律和结合律,用它们进行计算
四、作业:课本2.3.4:6(1)(2)(3)
补充:证明:对于任意给定的向量 ba. 都有 baba