1、平面向量的概念及其线性运算数学:安送杰1、教学目标:1、知识与技能:掌握平面向量的相关概念,线性运算的规律与几何意义,理解并熟练运用共线向量进行解题,体会数形结合的数学思想方法;2、过程与方法:在复习回忆之前学习的知识点的同时,通过习题巩固知识,加强理解,掌握运用知识的技巧与方法;3、情感、态度与价值观:通过对一些实际问题的解答,体会知识与生活的紧密联系,学习与生活是密不可分的。二、重点与难点:3、教 学设计:1、 知识点 回顾:(1) 、向 量的概 念及表 示;(2) 、重点 难点 了解向量的实际背景;理解平面向量的基本概念和几何表示;理解向量相等的含义. 掌握向量加、减法和数乘运算,理解其
2、几何意义;理解向量共线定理. 了解向量的线性运算性质及其几何意义运用向量加、减法、数乘运算进行解题,以及两个向量共线的充要条件的运用.和向量相关的一些概念:、向量的模;、零向量;、单位向量;、平行向量(共线向量) ;、相等向量和相反向量;、一个规定;(3) 、向量的线性运算:、向量的加法运算;、向量的减法运算;、向量的数乘运算;2、复习知识,练习巩固:(1) 、向量的概念及表示:、定义:既有大小,又有方向的量叫向量。与数量相比,数量只有大小,可比大小;向量既有大小又有方向,无法比较大小。、向量的表示方法:A、几何表示法:用有向线段表示向量,三个要素:起点、方向和长度;B、字母表示法:手写使用
3、或 ,印刷使用黑体小写字母。ABcba,(2) 、和向量相关的一些概念:、向量的模:向量 的模(或长度) ,就是向量 的大小,记作: ,向量的模ABABAB可以比较大小;、零向量:长度为 0 的向量叫做零向量,记作: ,其方向是任意的;0、单位向量:长度等于 1 的向量叫做单位向量;、平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量叫平行向量,也称为共线向量;、相等向量和相反向量:长度相等方向相同的向量叫做相等向量,长度相同方向相反的向量叫做相反向量;、一个规定:零向量与任一向量平行;习题一:1、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; 若两向量|a|b|,则 ab; 若向
4、量 AB=DC,则 A、B、C、D 构成平行四边形;在平行四边形 ABCD 中,一定有向量 AB=DC;若向量 m=n,n=p,则 m=p;若向量 a/b,b/c,则 a/c;其中错误的命题为:()解析:对而言,起点相同,终点相同的两个向量肯定相等,但反之不一定;对而言,向量是有方向的,模相等,方向不一定一样;对而言,向量相等可能会共线,共线则不能构成平行;对而言,若向量 b 为零向量,则不成立;2、设 a 为单位向量,判断下列命题为假命题的个数(3)若 b 为平面内的某个向量,则 b|b|a;若 b 与 a 平行,则 b|b|a;若 b 与 a 平行且|b|1,则 ba。注意:向量的方向,两
5、向量平行可同向也可异向。(3) 、向量的线性运算:1、向量的加法:、定义:求两个向量的和的运算叫做向量的加法;、运算法则:三角形法则与平行四边形法则;、运算律:交换律与结合律(1)、a+b=b+a; (2)、a+b+c=a+(b+c)2、向量的减法:、相反向量:我们规定,与向量 a 长度相等,方向相反的向量,叫做向量 a 的相反向量,记作-a。即有:a=-(-a),a+(-a)=(-a)+a=0、向量的减法:我们定义 a-b=a+(-b),即减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量。、几何意义:已知向量 a 与向量 b,则 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。3、向
6、量的数乘运算:、定义:我们规定实数 与向量 a 的积仍是向量,这种运算称为向量的数乘运算,记作 a,它的长度与方向规定为:长度:|a|a|;方向:当 0 时,向量 a 的方向与的方向相同;当 0 时,向量 a 的方向与向量 a 的方向相反;当 =0 时,a=0。、向量数乘的运算律:结合律与分配律;(1)( a)()a (2)()aa a (3)(ab)ab 、向量共线:向量 a 与 b 共线,当且仅当有唯一一个实数 ,使 b=a。向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算。习题二:1、在ABC 中,E、F 分别为 AC、AB 的中点,BE 与 CF 相交于 G 点,设向量 AB=a,向量 AC
7、=b,试使用 a、b 表示向量 AG。解法一: ( ) ( )AG AB BG AB BE AB 2BA BC (1 2)AB 2AC AB (1) (1) a b.AB 2AC 2又 m ( )AG AC CG AC CF AC m2CA CB (1m) a(1m) b,AC m2AB m2 解得 m ,1 m2,1 m 2, ) 23 a b.AG 13 13解法二:点 G 为重心,所以 AG= (AB+AC);132. 如图,在四边形 ABCD 中,AC 和 BD 相交于点 O,设 a, b,若AD AB 2 ,则 _(用向量 a 和 b 表示)AB DC AO 答案: a b23 13
8、解析:因为 a b,AC AD DC AD 12AB 12又 2 ,所以 a b.AB DC AO 23AC 23(a 12b) 23 133、已知点 P 在ABC 所在的平面内,若 2 3 4 3 ,则PAB 与PBCPA PB PC AB 的面积的比值为_答案:45解析:由 2 3 4 3 ,得 2 4 3 3 , 2 4 3 ,PA PB PC AB PA PC AB BP PA PC AP 即 4 5 .PC AP , .|AP |PC | 45S PABS PBC|AP |PC | 454. 已知点 G 是ABO 的重心,M 是 AB 边的中点(1)求 ;GA GB GO (2)若
9、PQ 过ABO 的重心 G,且 a, b, m a, nb,求证: 3.OA OB OP OQ 1m 1n(1) 解:因为 2 ,又 2 ,所以 0.GA GB GM GM GO GA GB GO GO GO (2) 证明:解法一:因为 (a b),且 G 是ABO 的重心,所以 (a b)由 P、G、Q 三OM 12 OG 23OM 13点共线,得 ,所以有且只有一个实数 ,使 .又 (a b)PG GQ PG GQ PG OG OP 13m a a b, n b (a b) a b,所以(13 m) 13 GQ OQ OG 13 13 (n 13)a b .(13 m) 13 13a (n 13)b又 a、 b 不共线,所以 消去 ,整理得 3mnmn,故 3.13 m 13 ,13 (n 13), ) 1m 1n解法二:因为 P、G、Q 三点共线,所以 OG=tOP+(1-t)OQ,再与 G 为重心结合即可得到方程组,求解化简即可。