必修四向量数乘运算及其几何意义(导学案)

第一篇：必修四向量数乘运算及其几何意义(导学案)

§2.2.3向量数乘运算及其几何意义

自我评价 你完成本节导学案的情况为A.很好B.较好C.一般D.较差

一、学习目标：

1.理解向量数乘的定义及几何意义;（C级）

2.运用实数与向量积的运算律解决简单问题;（C级）3.理解向量共线定理，证明两向量共线.（B级）

二、课前自主探究： 1.问题：已知非零向量a，作出aaa和（-a）（-a）（-

a），你能说明它们的几何意义

吗？a

一般地，我们规定实数与向量a的积是一个向量，这种运算叫做向量的数乘，记作

a，它的长度与方向规定如下：（1）|

a|=_________________;（2）当_________时，a的方向与a的方向相同；当_______时，a的方向与a方向相反，当_________时，a=O.2.向量数乘运算律，设,（1）(为实数.a)（2）(_______；

（3）(

)a_________；ab)_________；（4）()a___________=___________；（5）(ab)______________； 3.向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算恒有(.对于任意向量a、b及任意实数、

1、2,1a2b)1a24.向量共线判定定理b.b共线，当且仅当有唯一一个实数

例：ae，b2：非零向量e，则有a与向量b2a，此时2，所以向量a与向量b

，使b=.共线.三、课上合作探究：

探究问题一：点C在线段AB上，且ACCB

1,则AC=______AB,BC=_______AB.(用作图法)

（C）

探究问题二: 计算：（参照88页例5，结合向量数乘运算律）(C)

（1）（-2）3b;（2）2(ab)(ab)a;（3）(3abc)(ab2c);

探究问题三:判断下列各题中的两个向量是否共线.（参照课前自主探究4，即：定理中的是否存在）(B)

（1）a2e,b2

e;（2）ae1e2,be1e2;

四、课后归纳：

本节课你学会了哪些内容？

五、当堂检测

1.教材90页练习3.（C）2.教材90页练习5.（C）

3.已知任意两个非零向量a、b，有OAab,OBa2b,OCa3b,证明A、B、C 三点共

线.（A）

第二篇：2.2.3向量数乘运算及其几何意义(教案)

高一（1）部数学备课组

2013年5月21日

2.2.3向量数乘运算及其几何意义

一、教学目标

1．掌握实数与向量的积的定义以及实数与向量的积的三条运算律，会利用实数与向量的积的运算律进行有关的计算；

2．理解两个向量平行的充要条件，能根据条件判断两个向量是否平行；

3．通过对实数与向量的积的学习培养学生的观察、分析、归纳、抽象的思维能力，了解事物运动变化的辩证思想。

二、教学重点与难点

重点：实数与向量的积的定义、运算律，向量平行的充要条件； 难点：理解实数与向量的积的定义，向量平行的充要条件

三、教学过程

1．设置情境：

引入：位移、力、速度、加速度等都是向量，而时间、质量等都是数量，这些向量与数

量的关系常常在物理公式中体现。如力与加速度的关系F=m a，位移与速度的关系s=v t。这些公式都是实数与向量间的关系。

师：我们已经学习了向量的加法，请同学们作出a+a+a和(-a)+(-a)+(-a)向量，并请同学们指出相加后，和的长度与方向有什么变化？这些变化与哪些因素有关？

(-a)+(-a)+(-a)a+a+a的长度是a的长度的3倍，生：其方向与a的方向相同，的长度是a长度的3倍，其方向与a的方向相反。

2．新知探究： 1）.定义：

实数λ与向量a的积是一个向量，记作λa.它的长度和方向规定如下：



（1）|λa|=|λ||a|.

（2）λ>0时，λa的方向与a的方向相同；当λ<0时，λa的方向与a的方向相反；特别地，当λ=0或a=0时，λa=0.2）.运算律：

思考：求作向量2(3a)和6a（a为非零向量）并进行比较，向量2(a+b)与向量2a+2b相等吗？

设a、b为任意向量，λ、μ为任意实数，则有：



（1）(λ+μ)a=λa+μa；（2）λ(μa)=(λμa)；（3）λ(a+b)=λa+λb.通常将（2）称为结合律，（1）（3）称为分配律。高一（1）部数学备课组

2013年5月21日

向量的加、减、数乘运算统称为向量的线形运算.对于任意向量a、b，以及任意实数、

1、2，恒有（仍是向量）（1a1b）=1a1b。3）共线向量定理

向量a(a0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数, 使ba.3.例题讲解：

(1)(3)4a;例1，计算(2)3(ab)2(ab)a;(3)(2a3bc)(3a2bc).计算:(1)（22a6b3c)3(3a4b2c);练习：（2）已知3(xa)2(x2a)4(xab)0

 求x.例2.已知AD3AB，DE3BC，试判断AC与AE是否共线．

例3.平行四边形ABCD的两条对角线相交于点M，且ABa,ADb，你能用a,b来表示MA、MB、MC和MD。

例4.已知任意两个向量a,b，试作OAab, OBa2b,OCa3b.你能判断A、B、C三点之间的位置关系吗？为什么？

练习：已知，D是ABC的边AB上的中点，则向量CD()

11Ａ．BCBA Ｂ．BCBA　22 11C． BCBA Ｄ．BCBA224.小结: 1），向量数乘的定义及运算律； 2），共线向量定理； 3），定理的应用：

a、证明向量共线； b、证明三点共线； c、证明两直线平行。

第三篇：“向量数乘运算及其几何意义”教学反思

《向量数乘运算及其几何意义》的教学反思

作为重点培养学生创新意识、实践能力的一种教学模式——“问题解决”的课堂教学模式越来越受到人们的重视。与此相关，设计出高潮迭起、充满吸引力、能提高学生思维训练的质量和水平的好问题，是教师在课堂教学中发挥主导作用的重要标志之一。所以，对于“向量数乘运算及其几何意义”这节课的教学内容，进行了以下处理：

在教学过程中努力将问题的难易程度落在学生的“最近发展区”，既不是太容易，学生不费劲就轻易够到而无所提高，又不能太难，学生怎么努力也毫无结果而丧失信心。同时，所选问题中所蕴涵的基础知识在发展中可以前后联系，可以与其他知识左右沟通，具有典型性。问题中还隐含有适当的“陷阱”，可以较好地暴露学生思维中的不足、方法中的欠缺、知识中的漏洞，帮助学生查漏补缺，以“误”养“正”；问题可以引发学生强烈的认知矛盾和冲突，给学生留下了深刻的印象与体验。

经过学生与课堂的教学实践，体会如下：

1、本节课的教学设计从学生的角度出发，采用“教师设计问题与活动引导”与“学生积极主动探究”相结合的方法分成四个步骤层次分明（1）引入定义（2）验证运算律（3）探究共线定理（4）共线定理的应用。教学的知识目标、能力目标、情感目标均得到了较好的落实。

2、在教学过程中，学生用于探究的时间相对较少了点，同时在发现学生在向量的书写以及计算上还存在问题时，花了较多的时间让学生作过手训练，导致最后时间显得较为紧张。因此对于教学时间节奏的把握还不是特别的好，需要在以后的教学中多加打磨。

3、新课程理念强调探究性学习、小组交流学习，如何探究，在什么地方探究，如何设计探究的自然性等都值得我们去研究。同时我更倾向于“数学的学习还是应该静下来进行深层次的思考”。

第四篇：2017向量减法运算及其几何意义教案.doc

2.2.2 向量减法运算及其几何意义

一、教学分析

向量减法运算是加法的逆运算.学生在理解相反向量的基础上结合向量的加法运算掌握向量的减法运算.因此,类比数的减法(减去一个数等于加上这个数的相反数),首先引进相反向量的概念,然后引入向量的减法(减去一个向量,等于加上这个向量的相反向量),通过向量减法的三角形法则和平行四边形法则,结合一定数量的例题,深刻理解向量的减法运算.通过阐述向量的减法运算,可以转化为向量加法运算,渗透化归的数学思想,使学生理解事物之间的相互转化、相互联系的辨证思想,同时由于向量的运算能反映出一些物理规律,从而加强了数学学科与物理学科之间的联系,提高学生的应用意识.二、教学目标：

1、知识与技能：

了解相反向量的概念；掌握向量的减法，会作两个向量的减向量，并理解其几何意义。

2、过程与方法：

通过将向量运算与熟悉的数的运算进行类比，使学生掌握向量减法运算及其几何意义，并会用它们进行向量计算，渗透类比的数学方法。

3、情感态度与价值观：

通过阐述向量的减法运算可以转化成向量的加法运算，使学生理解事物之间可以相互转化的辩证思想。

三、重点难点

教学重点:向量的减法运算及其几何意义.教学难点:对向量减法定义的理解.四、学法指导

减法运算是加法运算的逆运算，学生在理解相反向量的基础上结

合向量的加法运算掌握向量的减法运算；并利用三角形做出减向量。

五、教学设想

（一）导入新课

思路1.(问题导入)上节课,我们定义了向量的加法概念,并给出了求作和向量的两种方法.由向量的加法运算自然联想到向量的减法运算:减去一个数等于加上这个数的相反数.向量的减法是否也有类似的法则呢?引导学生进一步探究,由此展开新课.思路2.(直接导入)数的减法运算是加法运算的逆运算.本节课,我们继续学习向量加法的逆运算——减法.引导学生去探究、发现.（二）推进新课、新知探究、提出问题

①向量是否有减法？

②向量进行减法运算,必须先引进一个什么样的新概念？ ③如何理解向量的减法？

④向量的加法运算有平行四边形法则和三角形法则,那么,向量的减法是否也有类似的法则？

活动:数的减法运算是数的加法运算的逆运算,数的减法定义即减去一个数等于加上这个数的相反数,因此定义数的减法运算,必须先引进一个相反数的概念.类似地,向量的减法运算也可定义为向量加法运算的逆运算.可类比数的减法运算,我们定义向量的减法运算,也应引进一个新的概念,这个概念又该如何定义? 引导学生思考,相反向量有哪些性质? 由于方向反转两次仍回到原来的方向,因此a和-a互为相反向量.于是-(-a)=a.我们规定,零向量的相反向量仍是零向量.任一向量与其相反向量的和是零向量,即a+(-a)=(-a)+a=0.所以,如果a、b是互为相反的向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0.(1)平行四边形法则

图1 如图1,设向量AB=b,AC=a,则AD=-b,由向量减法的定义,知AE=a+(-b)=a-b.又b+BC=a,所以BC=a-b.由此,我们得到a-b的作图方法.图2(2)三角形法则

如图2,已知a、b,在平面内任取一点O,作OA=a,OB=b,则BA=a-b,即a-b可以表示为从b的终点指向a的终点的向量,这是向量减法的几何意义.讨论结果:①向量也有减法运算.②定义向量减法运算之前,应先引进相反向量.与数x的相反数是-x类似,我们规定,与a长度相等,方向相反的量,叫做a的相反向量,记作-a.③向量减法的定义.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.规定:零向量的相反向量是零向量.④向量的减法运算也有平行四边形法则和三角形法则,这也正是向量的运算的几何意义所在,是数形结合思想的重要体现.提出问题

①上图中,如果从a的终点到b的终点作向量,那么所得向量是什么? ②改变上图中向量a、b的方向使a∥b,怎样作出a-b呢? 讨论结果:①AB=b-a.②略.（三）应用示例

如图3(1),已知向量a、b、c、d,求作向量a-b,c-d.图3

活动:教师让学生亲自动手操作,引导学生注意规范操作,为以后解题打下良好基础;点拨学生根据向量减法的三角形法则,需要选点平

移作出两个同起点的向量.作法:如图3(2),在平面内任取一点O,作OA=a,OB=b,OC=c,OD=d.则BA=a-b,DC=c-d.变式训练

(2006上海高考)在ABCD中,下列结论中错误的是（）A.AB=DC

B.AD+AB=AC

C.AB-AD=BD

D.AD+BC=0 分析:A显然正确,由平行四边形法则可知B正确,C中,AB-AD=BD错误,D中,AD+BC=AD+DA=0正确.答案:C

例2 如图4,ABCD中, AB=a,AD=b,你能用a、b表示向量AC、DB吗?

图4

活动:本例是用两个向量表示几何图形中的其他向量,这是用向量证明几何问题的基础.要多注意这方面的训练,特别要掌握用向量表示平行四边形的四条边与两条对角线的关系.解:由向量加法的平行四边形法则,我们知道AC=a+b, 同样,由向量的减法,知DB=AB-AD=a-b.变式训练

1.(2005高考模拟)已知一点O到ABCD的3个顶点A、B、C的向量分别是a、b、c,则向量OD等于（）A.a+b+c

B.a-b+c

C.a+b-c

D.a-b-c

图5 解析:如图5,点O到平行四边形的三个顶点A、B、C的向量分别是a、b、c, 结合图形有OD=OA+AD=OA+BC=OA+OC-OB=a-b+c.答案:B 2.若AC=a+b,DB=a-b.①当a、b满足什么条件时,a+b与a-b垂直？ ②当a、b满足什么条件时,|a+b|=|a-b|？

③当a、b满足什么条件时,a+b平分a与b所夹的角 ？ ④a+b与a-b可能是相等向量吗？

图6 解析:如图6,用向量构建平行四边形,其中向量AC、DB恰为平行四边形的对角线.由平行四边形法则,得

AC=a+b,DB=AB-AD=a-b.由此问题就可转换为: ①当边AB、AD满足什么条件时,对角线互相垂直？(|a|=|b|)②当边AB、AD满足什么条件时,对角线相等？(a、b互相垂直)③当边AB、AD满足什么条件时,对角线平分内角？(a、b相等)④a+b与a-b可能是相等向量吗？(不可能,因为对角线方向不同)

点评:灵活的构想,独特巧妙,数形结合思想得到充分体现.由此我们可以想到在解决向量问题时,可以利用向量的几何意义构造几何图形,转化为平面几何问题,这就是数形结合解题的威力与魅力,教师引导学生注意领悟.例3 判断题:(1)若非零向量a与b的方向相同或相反,则a+b的方向必与a、b之一的方向相同.(2)△ABC中,必有AB+BC+CA=0.(3)若AB+BC+CA=0,则A、B、C三点是一个三角形的三顶点.(4)|a+b|≥|a-b|.活动:根据向量的加、减法及其几何意义.解:(1)a与b方向相同,则a+b的方向与a和b方向都相同;若a与b方向相反,则有可能a与b互为相反向量, 此时a+b=0的方向不确定,说与a、b之一方向相同不妥.(2)由向量加法法则AB+BC=AC,AC与CA是互为相反向量,所以有上述结论.(3)因为当A、B、C三点共线时也有AB+BC+AC=0,而此时构不成三角形.(4)当a与b不共线时,|a+b|与|a-b|分别表示以a和b为邻边的平行四边形的两条对角线的长,其大小不定.当a、b为非零向量共线时,同向则有|a+b|>|a-b|,异向则有|a+b|<|a-b|;当a、b中有零向量时,|a+b|=|a-b|.综上所述,只有(2)正确.例4 若|AB|=8,|AC|=5,则|BC|的取值范围是（）A.[3,8]

B.(3,8)

C.[3,13]

D.(3,13)解析:BC=AC-AB.(1)当AB、AC同向时,|BC|=8-5=3;(2)当AB、AC反向时,|BC|=8+5=13;(3)当AB、AC不共线时,3<|BC|<13.综上,可知3≤|BC|≤13.答案:C 点评:此题可直接应用重要性质||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|求解.变式训练

已知a、b、c是三个非零向量,且两两不共线,顺次将它们的终点和始点相连接而成一三角形的充要条件为a+b+c=0.证明:已知a≠0,b≠0,c≠0,且ab,bc,ca,(1)必要性:作AB=a,BC=b,则由假设CA=c, 另一方面a+b=AB+BC=AC.由于CA与AC是一对相反向量, ∴有AC+CA=0, 故有a+b+c=0.(2)充分性:作AB=a,BC=b,则AC=a+b,又由条件a+b+c=0, ∴AC+c=0.等式两边同加CA,得CA+AC+c=CA+0.∴c=CA,故顺次将向量a、b、c的终点和始点相连接成一三角形.（四）课堂小结

1.先由学生回顾本节学习的数学知识:相反向量,向量减法的定义,向量减法的几何意义,向量差的作图.2.教师与学生一起总结本节学习的数学方法,类比,数形结合,几何作图,分类讨论.（五）作业

第五篇：《向量的加法运算及其几何意义》教案

2.2.1向量加法运算及其几何意义

知识目标：

1、掌握向量的加法运算，并理解其几何意义；

2、会用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，培养数形结合解决问题的能力；

3、通过将向量运算与熟悉的数的运算进行类比，使学生掌握向

量加法运算的交换律和结合律，并会用它们进行向量计算，渗透类比的数学方法； 教学重点与难点: 教学重点：会用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：理解向量加法的定义.教学过程

一、复习引入

问题1：向量的定义以及相等向量的定义是什么？

1、什么叫向量？

2、长度为零的向量叫做。零向量的方向具有 性。

3、长度等于一个单位的向量叫做。

4、方向相同或相反的非零向量叫做，也叫。

5、长度相等且方向相同的向量叫做。

强调：向量是既有大小又有方向的量.长度相等、方向相同的向量相等.因此，我们研究的向量是与起点无关的自由向量，即任何向量

可以在不改变它的方向和大小的前提下，移到任何位置 问题2：数能进行运算,向量是否也能进行运算呢？

二、探究新知 活动一

元旦假期将到，某人计划外出去三亚旅游，从重庆（记作A）到昆明（记作B），再从B到三亚（记作C），这两次的位移和可以用哪个向量表示？ 形成概念： 1． 向量加法的定义

求两个向量和的运算，叫做向量的加法。2． 向量加法的法则(1)向量加法的三角形法则

如图3,已知非零向量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.这种求向量和的方法叫做向量加法的三角形法则(2)向量加法的平行四边形法则

如图4,以同一点O为起点的两个已知向量a、b为邻边作平行四边形,则以O为起点的对角线OC就是a与b的和.把这种求向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则.问题4： 对于零向量与任一向量的加法,结果又是怎样的呢？ 对于零向量与任意向量a，我们规定：a+0=0+a=a.总结: 三角形法则:

图4

①要特别注意“首尾相接”,即第二个向量要以第一个向量的终点为起点,则由第一个向量的起点指向第二个向量的终点的向量即为和向量.②适用于任何两个非零向量求和；

②位移的合成可以看作向量加法三角形法则的物理模型.平行四边形法则: ①适用于两个不共线向量求和，且两向量要共起点； ②力的合成可以看作向量加法平行四边形法则的物理模型.三、应用举例

例1 如图5，已知向量a、b，求作向量a+b

作法1（三角形法则）：

作法2（平行四边形法则）：

a 图5

b

探究合作: ||a|-|b||,|a+b|,|a|,|b|存在着怎样的关系？（1）当向量a与b不共线时，|a+b| |a|+|b|；（2）当a与b同向时，则a+b、a、b（填同向或反向），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|.结论：一般地：

四、练习巩固： 教材84页1、2题

五、小结 1.向量加法的定义 2.向量加法的两种法则：(1)三角形法则：首尾相接

(2)平行四边形法则：作平移,共起点,四边形,连对角

六、作业：

高考调研课时作业十七

ab|ab||a||b|