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文檔簡介

溫故知新零向量長度等于

的向量,記作單位向量長度等于

的向量平行向量(共線向量)方向

的非零向量.向量a,b平行,記作

.規(guī)定:零向量與任一向量相等向量長度

且方向

的向量.向量a,b相等,記作零01個(gè)單位相同或相反a∥b平行相等相同a=b溫故知新零向量長度等于的向量,記作單位向量長度1平面向量的線性運(yùn)算——向量的加法運(yùn)算平面向量的線性運(yùn)算——向量的加法運(yùn)算2

臺北香港上海從運(yùn)動的合成看向量運(yùn)算在大陸和臺灣沒有直航之前,臺灣同胞要到上海探親,得乘飛機(jī)要先從臺北到香港,再從香港到上海,那么這兩次位移之和是什么?ABC位移臺北香港上海從運(yùn)動的合成看向量運(yùn)算在大陸和臺灣沒有3創(chuàng)設(shè)情境興趣導(dǎo)入王濤同學(xué)從家中(A處)出發(fā),向正南方向行走500m到達(dá)超市(B處),買了文具后,又沿著北偏東60°角方向行走200m到達(dá)學(xué)校(C處)(如總效果是從家(A處)到達(dá)了學(xué)AC500m200m位移叫做位移與位移的和,記作圖).王濤同學(xué)這兩次位移的校(C處).創(chuàng)設(shè)情境興趣導(dǎo)入王濤同學(xué)從家中(A處)出發(fā),向正南方向行走4F1F2FEOOEF1+F2=F從力的合成看向量運(yùn)算橡皮條在力F1與F2的作用下,從E點(diǎn)伸長到了O點(diǎn);同時(shí)橡皮條在力F的作用下也從E點(diǎn)伸長到了O點(diǎn).問:合力F與力F1、F2有怎樣的關(guān)系?F1F2FF是以F1與F2為鄰邊所形成的平行四邊形的對角線F1F2FEOOEF1+F2=F從力的合成看向量運(yùn)算橡皮條在5ABC向量的加法運(yùn)算運(yùn)動的合成力的合成F1F2FF1+F2=F

數(shù)的加法啟發(fā)我們,從運(yùn)算的角度看,AC可以認(rèn)為是AB與BC的和,F(xiàn)可以認(rèn)為是F1與F2的和,即位移、力的合成可以看作向量的加法。向量的加法:求兩個(gè)向量和的運(yùn)算,叫做向量的加法向量的加法法則:三角形法則、平行四邊形法則ABC向量的加法運(yùn)算運(yùn)動的合成F1F2FF1+F2=6動腦思考探索新知(1)a+b與b+a相等嗎?請畫出圖來說明.(2)如果向量a和向量b共線,如何畫出它們的和向量?想一想動腦思考探索新知(1)a+b與b+a相等嗎?請畫出圖來說明7動腦思考探索新知ACBaba+bab一般地,設(shè)向量a與向量b不共線,在平面上任取一點(diǎn)A叫做向量a與向量b的和,則向量依次作記作a+b,即

(7.1)

求向量的和的運(yùn)算叫做向量的加法.上述求向量的和的方法叫做向量加法的三角形法則.

動腦思考探索新知ACBaba+bab一般地,設(shè)向量a與向量8動腦思考探索新知ADCB如圖所示,ABCD為平行四邊形,由于根據(jù)三角形法則得

這說明,在平行四邊形ABCD中,

所表示的向量就是與的和.這種求和方法叫做向量加法的平行四邊形法則.

平行四邊形法則不適用于共線向量,可以驗(yàn)證,向量的加法具有以下的性質(zhì):(1)a+0=0+a=a;a+(?a)=0;

(2)a+b=b+a;(3)(a+b)+c=a+(b+c).動腦思考探索新知ADCB如圖所示,ABCD為平行四邊形,由9o·ABC力的合成可以看作向量加法的平行四邊形法則的物理模型CA·B向量加法法則位移的合成可以看作向量加法三角形法則的物理模型o·ABC力的合成可以看作向量加法的CA·B向量加法法則位移10向量加法法則總結(jié)與拓展向量加法的三角形法則:1.將向量平移使得它們首尾相連2.和向量即是第一個(gè)向量的首指向第二個(gè)向量的尾向量加法的平行四邊形法則:1.將向量平移到同一起點(diǎn)2.和向量即以它們作為鄰邊平行四邊形的共起點(diǎn)的對角線三角形法則推廣為多邊形法則:向量加法法則總結(jié)與拓展向量加法的三角形法則:11探究一:當(dāng)向量共線時(shí),如何相加?ABC(1)同向(2)反向ABC探究一:當(dāng)向量共線時(shí),如何相加?ABC(1)同向(2)反向A12探究二:向量的加法是否具備交換律和結(jié)合律?數(shù)的加法滿足交換律與結(jié)合律,即對任意a,b∈R,有a+b=b+a,(a+b)+c=a+(b+c)向量的加法具備嗎?你能否畫圖解釋?向量加法滿足交換律和結(jié)合律:以上兩個(gè)運(yùn)算律可以推廣到任意多個(gè)向量.探究二:向量的加法是否具備交換律和結(jié)合律?數(shù)的加法滿足交換律13鞏固知識典型例題例3一艘船以12km/h的速度航行,方向垂直于河岸,已知水流速度為5km/h,求該船的實(shí)際航行速度.

ABDC速度,由向量加法的平行四邊形法則,是船的實(shí)際航行速度,顯然

解如圖所示,表示船速,為水流=13.利用計(jì)算器求得即船的實(shí)際航行速度大小是13km/h,其方向與河岸線的夾角約鞏固知識典型例題例3一艘船以12km/14鞏固知識典型例題例4用兩條同樣的繩子掛一個(gè)物體,設(shè)物體的重力為k,兩條,求物體受到沿兩條繩子的方向的拉力與的大小.

繩子的方向與垂線的夾角為f1f2k解利用平行四邊形法則,可以得到所以鞏固知識典型例題例4用兩條同樣的繩子掛一個(gè)物體,設(shè)物體15運(yùn)用知識強(qiáng)化練習(xí)計(jì)算:運(yùn)用知識強(qiáng)化練習(xí)計(jì)算:16平面向量的線性運(yùn)算——向量的減法運(yùn)算平面向量的線性運(yùn)算——向量的減法運(yùn)算17預(yù)備知識:相反向量類比實(shí)數(shù)的相反數(shù)的概率,定義相反向量:與a長度相等,方向相反的向量,叫做a的相反向量,記作-a

;

-a與a互為相反向量規(guī)定:零向量的相反向量仍是零向量所以:1、-(-a)=a;2、a+(-a)=(-a)+a=0;3、a=-b,b=-a,a+b=0向量的減法:a-b=a+(-b),即減去一個(gè)向量相當(dāng)于加上這個(gè)向量的相反向量預(yù)備知識:相反向量類比實(shí)數(shù)的相反數(shù)的概率,定義相反向量:18向量減法法則要點(diǎn):1.平移到同一起點(diǎn);2.指向被減向量.ABOABO向量減法法則要點(diǎn):1.平移到同一起點(diǎn);2.指向被減向量.AB19探究三:當(dāng)向量共線時(shí),如何相減?(1)同向(2)反向探究四:平行四邊形法則的兩條對角線ADCB探究三:當(dāng)向量共線時(shí),如何相減?(1)同向(2)反向探究四:20動腦思考探索新知想一想根據(jù)例題4的分析,判斷在單杠上懸掛身體時(shí),兩臂成什么角度時(shí),雙臂受力最???動腦思考探索新知想一想根據(jù)例題4的分析,判斷在單杠上懸掛身21運(yùn)用知識強(qiáng)化練習(xí)計(jì)算:運(yùn)用知識強(qiáng)化練習(xí)計(jì)算:22動腦思考探索新知與數(shù)的運(yùn)算相類似,可以將向量a與向量b的負(fù)向量的和定義為向量a與向量b的差.即a?b=a+(?b).即

(7.2)觀察圖可以得到:起點(diǎn)相同的個(gè)向量,其起點(diǎn)是減向量b的終點(diǎn),兩個(gè)向量a、b,其差a?b仍然是一終點(diǎn)是被減向量a的終點(diǎn).

aAa-bBbO設(shè)a,b,則動腦思考探索新知與數(shù)的運(yùn)算相類似,可以將向量a與向量b的負(fù)23a鞏固知識典型例題例5已知如圖所示向量a、b,請畫出向量a?b.BbOAba解

如圖所示,以平面上任一點(diǎn)O=b,連接BA,=a,為起點(diǎn),作為所求,即

則向量=a?b.

a鞏固知識典型例題例5已知如圖所示向量a、b,請畫24運(yùn)用知識強(qiáng)化練習(xí)計(jì)算:運(yùn)用知識強(qiáng)化練習(xí)計(jì)算:25創(chuàng)設(shè)情境興趣導(dǎo)入aaaaOABC3a是一個(gè)向量,其方向與a的方向相同,其模是a的模的3倍,即

|3a|=3|a|.

觀察下圖可以看出向量與向量a共線,并且a創(chuàng)設(shè)情境興趣導(dǎo)入aaaaOABC3a是一個(gè)向量,其方向與a26動腦思考探索新知一般地,實(shí)數(shù)與向量a的積是一個(gè)向量,記作a,它的模為

(7.3)(7.4)由上面定義可以得到,對于非零向量a、b,當(dāng)時(shí),有

若0,則當(dāng)時(shí),

a的方向與a的方向相同,當(dāng)時(shí),a的方向與a的方向相反.

動腦思考探索新知一般地,實(shí)數(shù)與向量a的積是一個(gè)向量,記作a27動腦思考探索新知一般地,有0a=0,λ0=0.

數(shù)與向量的乘法運(yùn)算叫做向量的數(shù)乘運(yùn)算,容易驗(yàn)證,對于,向量數(shù)乘運(yùn)算滿足如下的法則:

任意向量a,b及任意實(shí)數(shù)向量加法及數(shù)乘運(yùn)算在形式上與實(shí)數(shù)的有關(guān)運(yùn)算規(guī)律相類似,因此,實(shí)數(shù)運(yùn)算中的去括號、移項(xiàng)、合并同類項(xiàng)等變形,可直接應(yīng)用于向量的運(yùn)算中.但是,要注意向量的運(yùn)算與數(shù)的運(yùn)算的意義是不同的.

做一做請畫出圖形來,分別驗(yàn)證這些法則.動腦思考探索新知一般地,有0a=0,λ0=028鞏固知識典型例題例6在平行四邊形ABCD中,O為兩對角線交點(diǎn)如圖,=a,=b,試用a,b表示向量、解

=a+b,=b?a,

因?yàn)镺分別為AC,BD的中點(diǎn),所以(a+b)=a+b,

(b?a)=a+b,

a+b和

a+b

都叫做向量a,b的線性組合,或者說,可以用向量a,b線性表示.

鞏固知識典型例題例6在平行四邊形ABCD中,O為兩對角線29鞏固知識典型例題一般地,a+b叫做a,b的一個(gè)線性組合(其中均為實(shí)數(shù)),如果l=a+b,則稱l可以用a,b線性表示.

向量的加法、減法、數(shù)乘運(yùn)算都叫做向量的線性運(yùn)算.

鞏固知識典型例題一般地,a+b叫做a,b的一個(gè)線性組合(30運(yùn)用知識強(qiáng)化練習(xí)計(jì)算:(1)3(a?2b)?2(2a+b);(2)3a?2(3a?4b)+3(a?b).(1)?a?8b;(2)5b.運(yùn)用知識強(qiáng)化練習(xí)計(jì)算:(1)3(a?2b)?231當(dāng)一種量既有大小,又有方向,例如力、速度、位移等,這種量叫做向量(矢量)向量的大小叫做向量的模.向量a,的模依次記作,.

向量a與向量b的模相等并且方向相同時(shí),稱向量a與向量b相等,記作a=b.

向量、向量的模、向量相等是如何定義的?

自我反思目標(biāo)檢測當(dāng)一種量既有大小,又有方向,例如力、速度、位移等,這種量32作業(yè)讀書部分:閱讀教材相關(guān)章節(jié)

實(shí)踐調(diào)查:試著用向量的觀點(diǎn)解釋書面作業(yè):教材習(xí)題7.1A組(必做)生活中的一些問題.

教材習(xí)題7.1B組(選做)繼續(xù)探索活動探究作業(yè)讀書部分:閱讀教材相關(guān)章節(jié)實(shí)踐調(diào)查:試著用向量的觀點(diǎn)33溫故知新零向量長度等于

的向量,記作單位向量長度等于

的向量平行向量(共線向量)方向

的非零向量.向量a,b平行,記作

.規(guī)定:零向量與任一向量相等向量長度

且方向

的向量.向量a,b相等,記作零01個(gè)單位相同或相反a∥b平行相等相同a=b溫故知新零向量長度等于的向量,記作單位向量長度34平面向量的線性運(yùn)算——向量的加法運(yùn)算平面向量的線性運(yùn)算——向量的加法運(yùn)算35

臺北香港上海從運(yùn)動的合成看向量運(yùn)算在大陸和臺灣沒有直航之前,臺灣同胞要到上海探親,得乘飛機(jī)要先從臺北到香港,再從香港到上海,那么這兩次位移之和是什么?ABC位移臺北香港上海從運(yùn)動的合成看向量運(yùn)算在大陸和臺灣沒有36創(chuàng)設(shè)情境興趣導(dǎo)入王濤同學(xué)從家中(A處)出發(fā),向正南方向行走500m到達(dá)超市(B處),買了文具后,又沿著北偏東60°角方向行走200m到達(dá)學(xué)校(C處)(如總效果是從家(A處)到達(dá)了學(xué)AC500m200m位移叫做位移與位移的和,記作圖).王濤同學(xué)這兩次位移的校(C處).創(chuàng)設(shè)情境興趣導(dǎo)入王濤同學(xué)從家中(A處)出發(fā),向正南方向行走37F1F2FEOOEF1+F2=F從力的合成看向量運(yùn)算橡皮條在力F1與F2的作用下,從E點(diǎn)伸長到了O點(diǎn);同時(shí)橡皮條在力F的作用下也從E點(diǎn)伸長到了O點(diǎn).問:合力F與力F1、F2有怎樣的關(guān)系?F1F2FF是以F1與F2為鄰邊所形成的平行四邊形的對角線F1F2FEOOEF1+F2=F從力的合成看向量運(yùn)算橡皮條在38ABC向量的加法運(yùn)算運(yùn)動的合成力的合成F1F2FF1+F2=F

數(shù)的加法啟發(fā)我們,從運(yùn)算的角度看,AC可以認(rèn)為是AB與BC的和,F(xiàn)可以認(rèn)為是F1與F2的和,即位移、力的合成可以看作向量的加法。向量的加法:求兩個(gè)向量和的運(yùn)算,叫做向量的加法向量的加法法則:三角形法則、平行四邊形法則ABC向量的加法運(yùn)算運(yùn)動的合成F1F2FF1+F2=39動腦思考探索新知(1)a+b與b+a相等嗎?請畫出圖來說明.(2)如果向量a和向量b共線,如何畫出它們的和向量?想一想動腦思考探索新知(1)a+b與b+a相等嗎?請畫出圖來說明40動腦思考探索新知ACBaba+bab一般地,設(shè)向量a與向量b不共線,在平面上任取一點(diǎn)A叫做向量a與向量b的和,則向量依次作記作a+b,即

(7.1)

求向量的和的運(yùn)算叫做向量的加法.上述求向量的和的方法叫做向量加法的三角形法則.

動腦思考探索新知ACBaba+bab一般地,設(shè)向量a與向量41動腦思考探索新知ADCB如圖所示,ABCD為平行四邊形,由于根據(jù)三角形法則得

這說明,在平行四邊形ABCD中,

所表示的向量就是與的和.這種求和方法叫做向量加法的平行四邊形法則.

平行四邊形法則不適用于共線向量,可以驗(yàn)證,向量的加法具有以下的性質(zhì):(1)a+0=0+a=a;a+(?a)=0;

(2)a+b=b+a;(3)(a+b)+c=a+(b+c).動腦思考探索新知ADCB如圖所示,ABCD為平行四邊形,由42o·ABC力的合成可以看作向量加法的平行四邊形法則的物理模型CA·B向量加法法則位移的合成可以看作向量加法三角形法則的物理模型o·ABC力的合成可以看作向量加法的CA·B向量加法法則位移43向量加法法則總結(jié)與拓展向量加法的三角形法則:1.將向量平移使得它們首尾相連2.和向量即是第一個(gè)向量的首指向第二個(gè)向量的尾向量加法的平行四邊形法則:1.將向量平移到同一起點(diǎn)2.和向量即以它們作為鄰邊平行四邊形的共起點(diǎn)的對角線三角形法則推廣為多邊形法則:向量加法法則總結(jié)與拓展向量加法的三角形法則:44探究一:當(dāng)向量共線時(shí),如何相加?ABC(1)同向(2)反向ABC探究一:當(dāng)向量共線時(shí),如何相加?ABC(1)同向(2)反向A45探究二:向量的加法是否具備交換律和結(jié)合律?數(shù)的加法滿足交換律與結(jié)合律,即對任意a,b∈R,有a+b=b+a,(a+b)+c=a+(b+c)向量的加法具備嗎?你能否畫圖解釋?向量加法滿足交換律和結(jié)合律:以上兩個(gè)運(yùn)算律可以推廣到任意多個(gè)向量.探究二:向量的加法是否具備交換律和結(jié)合律?數(shù)的加法滿足交換律46鞏固知識典型例題例3一艘船以12km/h的速度航行,方向垂直于河岸,已知水流速度為5km/h,求該船的實(shí)際航行速度.

ABDC速度,由向量加法的平行四邊形法則,是船的實(shí)際航行速度,顯然

解如圖所示,表示船速,為水流=13.利用計(jì)算器求得即船的實(shí)際航行速度大小是13km/h,其方向與河岸線的夾角約鞏固知識典型例題例3一艘船以12km/47鞏固知識典型例題例4用兩條同樣的繩子掛一個(gè)物體,設(shè)物體的重力為k,兩條,求物體受到沿兩條繩子的方向的拉力與的大?。?/p>

繩子的方向與垂線的夾角為f1f2k解利用平行四邊形法則,可以得到所以鞏固知識典型例題例4用兩條同樣的繩子掛一個(gè)物體,設(shè)物體48運(yùn)用知識強(qiáng)化練習(xí)計(jì)算:運(yùn)用知識強(qiáng)化練習(xí)計(jì)算:49平面向量的線性運(yùn)算——向量的減法運(yùn)算平面向量的線性運(yùn)算——向量的減法運(yùn)算50預(yù)備知識:相反向量類比實(shí)數(shù)的相反數(shù)的概率,定義相反向量:與a長度相等,方向相反的向量,叫做a的相反向量,記作-a

;

-a與a互為相反向量規(guī)定:零向量的相反向量仍是零向量所以:1、-(-a)=a;2、a+(-a)=(-a)+a=0;3、a=-b,b=-a,a+b=0向量的減法:a-b=a+(-b),即減去一個(gè)向量相當(dāng)于加上這個(gè)向量的相反向量預(yù)備知識:相反向量類比實(shí)數(shù)的相反數(shù)的概率,定義相反向量:51向量減法法則要點(diǎn):1.平移到同一起點(diǎn);2.指向被減向量.ABOABO向量減法法則要點(diǎn):1.平移到同一起點(diǎn);2.指向被減向量.AB52探究三:當(dāng)向量共線時(shí),如何相減?(1)同向(2)反向探究四:平行四邊形法則的兩條對角線ADCB探究三:當(dāng)向量共線時(shí),如何相減?(1)同向(2)反向探究四:53動腦思考探索新知想一想根據(jù)例題4的分析,判斷在單杠上懸掛身體時(shí),兩臂成什么角度時(shí),雙臂受力最小?動腦思考探索新知想一想根據(jù)例題4的分析,判斷在單杠上懸掛身54運(yùn)用知識強(qiáng)化練習(xí)計(jì)算:運(yùn)用知識強(qiáng)化練習(xí)計(jì)算:55動腦思考探索新知與數(shù)的運(yùn)算相類似,可以將向量a與向量b的負(fù)向量的和定義為向量a與向量b的差.即a?b=a+(?b).即

(7.2)觀察圖可以得到:起點(diǎn)相同的個(gè)向量,其起點(diǎn)是減向量b的終點(diǎn),兩個(gè)向量a、b,其差a?b仍然是一終點(diǎn)是被減向量a的終點(diǎn).

aAa-bBbO設(shè)a,b,則動腦思考探索新知與數(shù)的運(yùn)算相類似,可以將向量a與向量b的負(fù)56a鞏固知識典型例題例5已知如圖所示向量a、b,請畫出向量a?b.BbOAba解

如圖所示,以平面上任一點(diǎn)O=b,連接BA,=a,為起點(diǎn),作為所求,即

則向量=a?b.

a鞏固知識典型例題例5已知如圖所示向量a、b,請畫57運(yùn)用知識強(qiáng)化練習(xí)計(jì)算:運(yùn)用知識強(qiáng)化練習(xí)計(jì)算:58創(chuàng)設(shè)情境興趣導(dǎo)入aaaaOABC3a是一個(gè)向量,其方向與a的方向相同,其模是a的模的3倍,即

|3a|=3|a|.

觀察下圖可以看出向量與向量a共線,并且a創(chuàng)設(shè)情境興趣導(dǎo)入aaaaOABC3a是一個(gè)向量,其方向與a59動腦思考探索新知一般地,實(shí)數(shù)與向量a的積是一個(gè)向量,記作a,它的模為

(7.3)(7.4)由上面定義可以得到,對于非零向量a、b,當(dāng)時(shí),有

若0,則當(dāng)時(shí),

a的方向與a的方向相同,當(dāng)時(shí),a的方向與a的方向相反.

動腦思考探索新知一般地,實(shí)數(shù)與向量a的積是一個(gè)向量,記作a60動腦思考探索新知一般地,有0a=0,λ0=0.

數(shù)與向量的乘法運(yùn)算叫做向量的數(shù)乘運(yùn)算,容易驗(yàn)證,對于,向量數(shù)乘運(yùn)算滿足如下的法則:

任意向量a,b及任意實(shí)數(shù)向量加法及數(shù)乘運(yùn)算在形式上與

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