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下學(xué)期 5.3實(shí)數(shù)與向量的積1

時(shí)間:2022-08-17 03:35:30 高一數(shù)學(xué)教案 我要投稿
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下學(xué)期 5.3實(shí)數(shù)與向量的積1

(第一課時(shí))

一.教學(xué)目標(biāo)

  1.理解并掌握實(shí)數(shù)與向量的積的意義.

  2.理解兩個(gè)向量共線的充要條件,能根據(jù)條件判斷兩個(gè)向量是否共線;

  3.通過(guò)對(duì)實(shí)數(shù)與向量的積的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、歸納、抽象的思維能力,了解事物運(yùn)動(dòng)變化的辯證思想.

二.教學(xué)重點(diǎn):實(shí)數(shù)與向量的積的定義、運(yùn)算律,向量共線的充要條件;

  教學(xué)難點(diǎn):理解實(shí)數(shù)與向量的積的定義,向量共線的充要條件;

三.教學(xué)具準(zhǔn)備

  直尺、投影儀.

四.教學(xué)過(guò)程

  1.設(shè)置情境

  我們知道,位移、力、速度、加速度等都是向量,而時(shí)間、質(zhì)量等都是數(shù)量,這些向量與數(shù)量的關(guān)系常常在物理公式中體現(xiàn),如力與加速度的關(guān)系f=ma,位移與速度的關(guān)系s=vt.這些公式都是實(shí)數(shù)與向量間的關(guān)系.

  師:我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了向量的加法,請(qǐng)同學(xué)們作出 和 向量,(已知向量已作在投影片上),并請(qǐng)同學(xué)們指出相加后,和的長(zhǎng)度與方向有什么變化?這些變化與哪些因素有關(guān)?

  生: 的長(zhǎng)度是 的長(zhǎng)度的3倍,其方向與 的方向相同, 的長(zhǎng)度是 長(zhǎng)度的3倍,其方向與 的方向相反.

  師:很好!本節(jié)課我們就來(lái)討論實(shí)數(shù)與向量的乘積問(wèn)題,(板書(shū)課題:實(shí)數(shù)與向量的乘積(一))

  2.探索研究

  師:請(qǐng)大家根據(jù)上述問(wèn)題并作一下類比,看看怎樣定義實(shí)數(shù)與向量的積?可結(jié)合教材思考.

  生:我想這樣規(guī)定:實(shí)數(shù) 與向量 的積就是 ,它還是一個(gè)向量.

  師:想法很好.不過(guò)我們要對(duì)實(shí)數(shù) 與向量 相乘的含義作一番解釋才行.

  實(shí)數(shù) 與向量 的積是一個(gè)向量,記作 ,它的長(zhǎng)度和方向規(guī)定如下:

  (1)

 。2) 時(shí), 的方向與 的方向相同;當(dāng) 時(shí), 的方向與 的方向相反;特別地,當(dāng) 或 時(shí),

  下面我們討論作為數(shù)乘向量的基本運(yùn)算律:

  師:求作向量 和 ( 為非零向量)并進(jìn)行比較,向量 與向量 相等嗎?(引導(dǎo)學(xué)生從模的大小與方向兩個(gè)方面進(jìn)行比較)

  生: ,

  師:設(shè) 、 為任意向量, , 為任意實(shí)數(shù),則有:

  (1)  。2) 。3)

  通常將(1)稱為結(jié)合律,(2)(3)稱為分配律,有時(shí)為了區(qū)別,也把(2)叫第一分配律,(3)叫第二分配律.

  請(qǐng)看例題

  【例1】計(jì)算:(1) , (2) .

 。3)

  解:(1)原式

 。2)原式

 。3)原式 .

  下面我們研究共線向量與實(shí)乘向量的關(guān)系.

  師:請(qǐng)同學(xué)們觀察 , ,有什么關(guān)系.

  生:因?yàn)?,所以 、 是共線向量.

  師:若 、 是共線向量,能否得出 ?為什么,可得出 嗎?為什么?

  生:可以!因?yàn)?、 共線,它們的方向相同或相反.

  師:由此可得向量共線的充要條件.向量 與非零向量 共線的充分必要條件是有且僅有一個(gè)實(shí)數(shù) ,使得

  此即教材中的定理.

  對(duì)此定理的證明,是兩層來(lái)說(shuō)明的.

  其一,若存在實(shí)數(shù) ,使 ,則由實(shí)數(shù)與向量乘積定義中的第(2)條知 與 共線,即 與 共線.

  其二,若 與 共線,且不妨令 ,設(shè) (這是實(shí)數(shù)概念).接下來(lái)看 、 方向如何:① 、 同向,則 ,②若 、 反向,則記 ,總而言之,存在實(shí)數(shù) ( 或 )使 .

  【例2】如圖:已知 , ,試判斷 與 是否共線.

  解:∵

  ∴ 與 共線.

練習(xí)(投影儀)

  設(shè) 、 是兩個(gè)不共線向量,已 , ,若 、 、 三點(diǎn)共線,求 的值.

參考答案

  ∵ 、 、 三點(diǎn)共線.

  ∴ 、 共線 存在實(shí)數(shù) ,使

  即

  ∴ ,

3.練習(xí)反饋(投影儀)

 。1)若 為 的對(duì)角線交點(diǎn), , ,則 等于(     )

  A.          B.          C.            D.

  (2)在△ 中,點(diǎn) 、 、 分別是邊 、 、 的中點(diǎn),那么 .

  (3)如圖所示,在平行四邊形 中, 是 中點(diǎn),點(diǎn) 是 上一點(diǎn), 求證 、 、 三點(diǎn)共線.

參考答案

 。1)B; (2) ;

 。3)設(shè) , 則 又 ,∴ ∴ 、 、 共線.

4.總結(jié)提煉

  (1) 與 的積還是向量, 與 是共線的.

  (2)一維空間向量的基本定理的內(nèi)容和證明思路,也是應(yīng)用該定理解決問(wèn)題的思路.該定理主要用于證明點(diǎn)共線、求系數(shù)、證直線平行等題型問(wèn)題.

  (3)運(yùn)算律暗示我們,化簡(jiǎn)向量代數(shù)式就像計(jì)算多項(xiàng)式一樣去合并同類項(xiàng).

五.板書(shū)設(shè)計(jì)

1.實(shí)數(shù)與向量的積定義

2.運(yùn)算律

3.向量共線定理

例1

2

演練反饋

總結(jié)提煉


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