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向量的加法

2.2.1向量的加法运算及其几何意义
教学目标:
(一)知识目标
1、向量加法的意义.
2、三角形法则和平行四边形法则.
3、向量加法的交换律和结合律.
(二)能力目标
1、能用三角形法则和平行四边形法则作几个向量的和向量.
2、能运用向量加法的运算律进行向量计算.
3、培养学生数形结合的思想和抽象与概括、分析与综合的思维方法.
(三)德育目标
1、根据向量加法法则的引入过程,使学生认识到不同学科之间存在一定的联系.
2、通过对本节课的学习,使同学们认识到掌握知识的规律:从“观察与实验”到
“分析与综合”,再到“抽象与概括”.
教学重点
1、对向量加法意义的理解.
2、三角形法则和平行四边形法则的原理.
3、向量加法的交换律和结合律.
教学难点
1、两种法则的具体运用.
2、灵活运用向量加法的运算律.
教学方法
多媒体辅助,启发式、交互式教学.
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一、 新课引入
引入:同学们都知道,实数是有大小的量,可以进行四则运算.而向量是既有大小又有
方向的量,它是否也可以进行运算呢? (电脑演示“两岸直航”示例)
首先我们来看物理中的“位移”和“力”是怎样求和的:
1. 某车从A 到B ,再从B 改变方向到C , 则两次的位移和:AC BC AB =+
2. 若有两个力F1,F2同时作用于同一物体, 则此物体所受合力为:F1 + F2 = F
教师提出课题:平面向量的加法(板书)
学习目标: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。

二、新课探究
1、
定义:求两个向量的和的运算,叫做向量的加法.
注意:两个向量的和仍旧是向量(简称和向量)
2、
三角形法则与平行四边形法则:
注意:在该法则中:“向量平移”要使前一个向量的终点为后一个向量的起点;
和向量的方向是由前一个向量的起点指向后一个向量的终点. 位移合成可以看做向量加法三角形法则的物理模型
F 2
F
F1
A B
C
A B
C
a +
b a
b
a +
b A
B
C a b
b
a
A
C
a +b
a
b B
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注意:
此时我们注意到: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OABC ,则以O 为起点的对角线OB 就是a 、b 的和. 我们把这种作两个向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则.
力的合成可以看做向量加法平行四边形法则的物理模型 对于零向量有a a a =+=+00
练习1、 已知向量a 、b ,用向量加法的三角形法则求作向量a +b
作法:在平面内取一点O ,
作OA a =, AB b =
则OB a b =+
练习2、 已知向量a 、b ,用向量加法的
平行四边形法则求作向量a +b
作法:在平面内取一点O ,
作OA a =, AB b =
则OB a b =+ 共线向量的加法 (1)方向相同 (2)方向相反
O
C
A
b
a
O
A
B
b a

O
A
B
b b
a
a
a +b
A
B
C
b
A
B
C
a +
b a b
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探究:明确了a +b 的方向后,我们来探讨a b a b +、与之间的关系.
(1) (2) (3)
由上述三种情形可得如下结论:
(1)当向量b a ,不共线时,b a +的方向与b a ,不同向,且||||||b a b a
+<+
(2)当向量b a ,同向时,b a +的方向与b a ,同向,且||||||b a b a
+=+
(3)当向量b a
,反向时,
若||||b a >,则b a +的方向与,a
同向,且||||||b a b a -=+;
若||||b a <,则b a +的方向与,a
反向,且||||||a b b a -=+; 一般地,我们有|||||||||b a b a b a
+≤+≤-
3.加法的交换律与结合律
提出问题:b +a 的结果与a +b 是否相同?
结论: a +b =b +a
那么,这一等式的成立说明了什么呢?
结论:向量的加法满足交换律:a +b =b +a
已知三个向量a 、b 、c ,如何作向量 a +b +c ?
分析:我们分两种情形(1)(a +b ) +c (2)a + (b +c )
作 a AB =, b BC =, c CD = 则 (a +b ) +c =AD CD AC =+
A
B
C
D
a c
a +b+c
b a +b
b+c A B
C
a +
b a
b
a +
b A
B
C a b
A B
C a +b a b
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a + (
b +
c ) =AD BD AB =+
∴(a +b ) +c =a + (b +c ) 即 AD a b c =++
若a 、b 、c 中有共线的情形或a 、b 、c 至少有一个为零向量,则等式
(a +b ) +c =a + (b +c )也成立. (学生可以自行验证)
由此亦可知向量的加法满足结合律:(a +b ) +c =a + (b +c )
综合两个运算律可知: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.
尝试练习3:填空如图:已知平行四边形ABCD,
(1)AB BC +=(2)AB AD +=
(3)BC AB +=
(4)()AB BC CD ++=(5)()AB BC CD ++=
尝试练习4:求下列向量的和
(1)AB BC CD DE EF FG +++++=
(2)CD BC AB ++=
三、综合应用
例一艘船以
的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为 ,求船实际航行速度的大小与方向(用与流速
间的夹角表示).
分析:如图,设AD 表示船向垂直于对岸行驶的速度,
D
C
B
A km/h
32km/h 2
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AB 表示水流的速度,以AD 、AB 为邻边作ABCD ,则AC 就是船实际航行的速度。

解:在Rt ABC ∆中,223AB BC ==,

22
AC AB BC
=
+
=
tan 260.
CAB CAB ︒
∠=
=∴∠=
答:船实际航行速度为4/km h ,方向与流速间的夹角为60︒。

四、小结
1、平行四边形法则:起点相同,适用于不共线向量的加法
2、三角形法则:首尾相接,适用于任意向量的加法
3、运算律:交换律 a b b a +=+,结合律()()a b c a b c ++
=++
五、板书设计。

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