北师大版高中数学必修四《平面向量的坐标》教案-新版

平面向量的坐标一、教学目标：1.知识与技能（1）掌握平面向量正交分解及其坐标表示.（2）会用坐标表示平面向量的加、减及数乘运算.（3）理解用坐标表示的平面向量共线的条件.2.过程与方法教材利用正交分解引出向量的坐标，在此基础上得到平面向量线性运算的坐标表示及向量平行的坐标表示；最后通过讲解例题，巩固知识结论，培养学生应用能力.3.情感态度价值观通过本节内容的学习，使同学们对认识到在全体有序实数对与坐标平面内的所有向量之间可以建立一一对应关系（即点或向量都可以看作有序实数对的直观形象）；让学生领悟到数形结合的思想；培养学生勇于创新的精神.二.教学重、难点重点:平面向量线性运算的坐标表示及向量平行的坐标表示.难点:平面向量线性运算的坐标表示及向量平行的坐标表示.三.学法与教学用具学法：(1)自主性学习+探究式学习法：(2)反馈练习法：以练习来检验知识的应用情况，找出未掌握的内容及其存在的差距.四.教学设想【创设情境】（回忆）平面向量的基本定理（基底）a=λ11e+λ22e其实质：同一平面内任一向量都可以表示为两个不共线向量的线性组合.【探究新知】（一）、平面向量的坐标表示1．在坐标系下，平面上任何一点都可用一对实数(坐标)来表示思考：在坐标系下，向量是否可以用坐标来表示呢？取x轴、y轴上两个单位向量i,j作基底，则平面内作一向量jyixa记作：a=(x,y)称作向量a的坐标如：a=OA=ji22=(2,2)b=OB=ji2=(2,1)c=OC=ji5=(1,5)i=(1,0)j=(0,1)0=(0,0)由以上例子让学生讨论：①向量的坐标与什么点的坐标有关？②每一平面向量的坐标表示是否唯一的？③两个向量相等的条件是？（两个向量坐标相等）[展示投影]思考与交流：直接由学生讨论回答：思考1．（1）已知a(x1,y1)b(x2,y2)求a+b，ab的坐标(2)已知a(x,y)和实数λ,求λa的坐标解：a+b=(x1i+y1j)+(x2i+y2j)=(x1+x2)i+(y1+y2)j即：a+b=(x1+x2,y1+y2)同理：ab=(x1x2,y1y2)λa=λ(xi+yj)=λxi+λyj∴λa=(λx,λy)结论：①.两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差.②.实数与向量的积的坐标，等于用这个实数乘原来的向量相应的坐标。思考2.已知),(),,(2211yxByxA你觉得AB的坐标与A、B点的坐标有什么关系？∵AB=OBOA=(x2,y2)(x1,y1)=(x2x1,y2y1)OBCAxyabcOxyB(x2,y2)A(x1,y1)结论：③.一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段终点的坐标减去始点的坐标。[展示投影]例题讲评（学生先做，学生讲，教师提示或适当补充）例1.已知三个力1F(3,4),2F(2,5),3F(x,y)的合力1F+2F+3F=0求3F的坐标.解：由题设1F+2F+3F=0得：(3,4)+(2,5)+(x,y)=(0,0)即：054023yx∴15yx∴3F(5,1)例4.已知平面上三点的坐标分别为A(2,1),B(1,3),C(3,4)，求点D的坐标使这四点构成平行四边形四个顶点。解：当平行四边形为ABCD时，仿例2得：D1=(2,2)当平行四边形为ACDB时，仿例2得：D2=(4,6)当平行四边形为DACB时，仿例2得：D3=(6,0)【巩固深化，发展思维】1．若M(3,-2)N(-5,-1)且21MPMN,求P点的坐标；解：设P(x,y)则(x-3,y+2)=21(-8,1)=(-4,21)21243yx∴231yx∴P点坐标为(-1,-23)2．若A(0,1),B(1,2),C(3,4)则AB2BC=(-3,-3)3．已知：四点A(5,1),B(3,4),C(1,3),D(5,-3)求证：四边形ABCD是梯形。解：∵AB=(-2,3)DC=(-4,6)∴AB=2DC∴AB∥DC且|AB||DC|∴四边形ABCD是梯形【探究新知】[展示投影]思考与交流：OxyBACD1D2D3思考：共线向量的条件是有且只有一个实数．．．．．．．．λ．使得．．b=λ．．a，那么这个条件如何用坐标来表示呢？设),(),,(2211yxbyxa其中0b由ba得),(),(2211yxyx2121yyxx消去λ：01221yxyx∵0b∴22,yx中至少有一个不为0结论：a∥b(0b)用坐标表示为01221yxyx注意：①消去λ时不能两式相除∵y1,y2有可能为0.②这个条件不能写成2211xyxy∵21,xx有可能为0.③向量共线的两种判定方法：a∥b(0b)01221yxyxba[展示投影]例题讲评（学生先做，学生讲，教师提示或适当补充）例5.如果向量轴正方向上的单位轴分别是其中yxjimjiBCjiAB,,,,2向量，试确定实数m的值使A、B、C三点共线解法1.利用BCAB可得)(2jmiji于是21m得2m解法2.易得202),,1().2,1(mmBCABmBCAB得共线得、由故当2m时，三点共线例6.若向量a=(-1,x)与b=(-x,2)共线且方向相同，求x解：∵a=(-1,x)与b=(-x,2)共线∴(-1)×2-x(-x)=0∴x=±2∵a与b方向相同∴x=2[学习小结]（学生总结，其它学生补充）【巩固深化，发展思维】1.教材P89练习2--42.已知的值求且），yxcbaycxba,,////),,3(),2,(1,2(3．已知点A(0,1)B(1,0)C(1,2)D(2,1)求证：AB∥CD4．证明下列各组点共线：①A(1,2)，B(-3,4)，C(2,3.5)②P(-1,2)，Q(0.5,0)，R(5,-6)5．已知向量a=(-1,3)b=(x,-1)且a∥b求x.[学习小结]（学生总结，其它学生补充）①向量加法运算的坐标表示.②向量减法运算的坐标表示.③实数与向量的积的坐标表示.④向量共线的条件.五、评价设计1．作业：习题2--4A组第1，2，3，7，8题．2．（备选题）：已知A(-1,-1)B(1,3)C(1,5)D(2,7)向量AB与CD平行吗？直线AB与平行于直线CD吗？解：∵AB=(1-(-1),3-(-1))=(2,4)CD=(2-1,7-5)=(1,2)又∵2×2-4-1=0∴AB∥CD又∵AC=(1-(-1),5-(-1))=(2,6)AB=(2,4)2×4-2×60∴AC与AB不平行∴A，B，C不共线∴AB与CD不重合∴AB∥CD六、课后反思：